汽车传动系检测与故障诊断毕业论文

汽车传动系检测与故障诊断毕业论文
目录
1 前言 (5)
2 概述 (5)
2.1 汽车底盘的组成与功用 (6)
2.2 传动系 (6)
2.3 行驶系 (7)
2.4 转向系 (7)
2.5 制动系 (7)
3 传动系及常见故障诊断 (8)
3.1传动系的功用 (8)
3.2传动系的种类和组成 (8)
3.3传动系常见故障 (11)
4 离合器故障诊断 (11)
4.1 离合器的组成及部位 (11)
4.2离合器的种类 (12)
4.3 离合器的工作原理 (12)
4.4 离合器常见故障和诊断 (13)
5 变速器的检测与诊断 (15)
5.1 变速器的作用 (15)
5.2 变速器的种类 (15)
5.3变速器常见故障及诊断分析 (15)
6 万向传动装置故障诊断
6.1万向传动的结构及安装 (18)
6.2万向传动装置的常见故障及诊断分析。

.
19
驱动桥故障诊断。

20
7.1 驱动桥的组成及安装 (20)
7.2 主减速器功用及分类 (21)
7.3 差速器功用及分类 (21)
7.4 驱动桥的常见故障及分析诊断 (22)
8 传动系异响综合诊断。

23
9 传动系仪器检测 (24)
9.1离合器打滑的检测 (24)
9.2传动系游动角度的检测 (25)
总结 (28)
致谢 (28)
参考文献 (29)
传动系的检测与故障诊断
前言
随着当前世界汽车技术的不断进步，人们生活水平的提高对汽车的安全性、操控性、舒适性和经济性等需求的提高。

汽车的各大组成部分的维护与常见故障的诊断也日益显得重要。

传动系是汽车发动机与驱动轮之间的动力传递装置。

传动系做为汽车的重要组成部分，并且直接影响到汽车的动力性和经济性。

它应保证汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速，以及保证牵引力与车速之间协调变化等功能，使汽车具有良好的动力性和燃油经济性；还应保证汽车能倒车，以及左、右驱动轮能适应差速要求，并使动力传递能格局需要而平稳地结合或彻底、迅速地分离。

人们对传动系的了解也显得很重要。

因此，本文以捷达轿车的传动系为例，介绍它的结构、组成、工作原理及常见故障。

2 概述
2.1 汽车底盘的组成与功用
现代汽车以往复活塞式燃机为动力装置，一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四部分组成。

而汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系等四大系统组成。

其功用是接收发动机的动力，使汽车运动并保证汽车能够按照驾驶员的操纵正常行驶。

图1-1所示为轿车的底盘结构图。

图1-1 轿车的底盘结构图
2.2 传动系汽车传动系是从发动机到驱动车轮之间所有动力传递装置的总称。

不同配置的汽车，传动系的组成不同。

如载货汽车及部分轿车，其传动系一般由离合器、手动变速器、万向传动装置(万向节和传动轴)、驱动桥(主减速器、差速器、半轴、桥壳)等组成，如图1-2示；而轿车中采用自动变速器的越来越多，其传动系包括自动变速器、万向传动装置、驱动桥等，即用自动变速器取代了离合器和手动变速器。

汽车传动系的功用是将发动机的动力传给驱动车轮。

图2-2汽车传动系示意图
1-发动机 2-离合器 3-变速器 4-万向传动装置 5-减速器 6-变速器 7、9-半轴8-驱动桥壳体2.3 行驶系
汽车行驶系一般由车架、悬架、车桥和车轮等组成，如图1-3示。

车轮通过轴承安装在车桥两边，车桥通过悬架与车架(或车身)连接，车架(或车身)是整车的装配基体。

图2-3 汽车行驶系示意图
1-车轮 2-后悬架 3-驱动桥 4-后轮 5-转向桥 6-前轮7-前悬架
2.4 转向系
汽车转向系主要由转向操纵机构、转向器、转向传动机构组成。

现在的汽车普遍还带有动力转向装置。

汽车转向系的功用是保证汽车能够按照驾驶员选定的方向行驶。

2.5 制动系
汽车制动系一般包括行车制动系和驻车制动系等两套相互独立的制动系统，每套制动系统都包括制动器和制动传动机构。

现在汽车的行车制动系一般都装配有制动防抱死系统(ABS)。

制动系的功用是使汽车减速、停车并能保证可靠驻停。

3 传动系及常见故障诊断
3.1传动系的功用
汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。

传动系具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。

3.2传动系的种类和组成
传动系可按能量传递方式的不同，划分为机械传动、液力传动、液压传动、电传动等。

机械式传动系一般组成及布置示意图
图3-1发动机前置、纵置，后轮驱动的布置示意图
1-离合器 2-变速器 3-万向节 4-驱动桥 5-差速器
图3-1是传统的发动机纵向安装在汽车前部，后桥驱动的4×2汽车布置示意图。

发动机发出的动力经离合器、变速器、万向传动装置传到驱动桥。

在驱动桥处，动力经过主减速器、差速器和半轴传给驱动车轮。

图3-2发动机前置、纵置，前轮驱动的布置示意图
发动机前置、纵置，前桥驱动，使得变速器和主减速器连在一起，省掉了它们之间的万向传动装置。

典型液力机械传动如图3-3所示。

图3-3 液力机械传动示意图
1-液力变矩器 2-自动器变速器 3-万向传动 4-驱动桥 5-主减速器6-传动轴液力传动（此处单指动液传动）是利用液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。

液力传动装置串联一个有级式机械变速器，这样的传动称为液力机械传动。

静液式传动系如图3-4所示。

图3-4静液式传动系示意图
1-离合器 2-油泵 3-控制阀 4-液压马达 5-驱动桥 6-油管
液压传动也叫静液传动，是通过液体传动介质静压力能的变化来传递能量。

主要由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装置等组成。

混合式电动汽车采用的电传动如图3-5所示。

图3-5混合式电动汽车采用的电传动
1-离合器 2-发电机 3-控制器 4-电动机 5-驱动桥 6-导线
电传动是由发动机驱动发电机发电，再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮。

机械式传动系常见布置型式主要与发动机的位置及汽车的驱动型式有关。

可分为：
（1）前置后驱—FR：即发动机前置、后轮驱动
这是一种传统的布置型式。

国外的大多数货车、部分轿车和部分客车都采用这种型式。

它是前轮转向后轮驱动，发动机输出动力通过离合器—变速器—传动轴输送到驱动桥上，在此减速增扭后传送到后面的左、右半轴上，驱动后轮使汽车运行，前后轮各行其职，转向与驱动分开，负荷分布比较均匀。

（2）后置后驱—RR：即发动机后置、后轮驱动
在大型客车上多采用这种布置型式，少量微型、轻型轿车也采用这种型式。

发动机后置，使前轴不易过载，并能更充分地利用车箱面积，还可有效地降低车身地板的高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行，也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。

缺点是发动机散热条件差，行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。

远距离操纵
也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。

但由于优点较为突出，在大型客车上应用越来越多。

（3）前置前驱—FF：发动机前置、前轮驱动
这种型式操纵机构简单、发动机散热条件好。

但上坡时汽车质量后移，使前驱动轮的附着质量减小，驱动轮易打滑；下坡制动时则由于汽车质量前移，前轮负荷过重，高速时易发生翻车现象。

现在大多数轿车采取这种布置型式。

3.3传动系常见故障
传动系常见故障有离合器分离不彻底，起步发抖现象，飞轮与从动盘的接触面偏摆造成飞轮与从动盘不正常接触，离合器打滑现现象，异响现象；变速器异响，跳档，挂挡困难，乱档，漏油等；万象传动装置故障：万向节，传动轴，主减速器，差速器，驱动轮磨损严重间隙过大等。

4离合器的检测与故障诊断
4.1离合器的组成及部位
离合器位于发动机与变速器之间，在汽车起步和变速器换档时，暂时切断发动机与变速器的连接，以切断动力传递，变档后逐渐结合，传递发动机动力，从而保证汽车平稳起步以及平顺换档，并且能防止传动系过载。

目前以膜片弹簧离合器的应用最为广泛。

如图4-1所示为膜片弹簧离合器的组成，其主要由主动部分(飞轮、压盘、离合器盖)从动部分(从动盘、从动轴)、压紧机构(膜片弹簧)、分离机构(分离轴承与套筒、分离叉等)、操纵部分（图中未显示）等组成。

图4-1 膜片弹簧离合器
4.2离合器的种类
汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。

摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。

液力偶合器靠工作液(油液)传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。

当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。

电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。

如在主动与从动件之间放置磁粉，则可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。

目前，与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器，按其从动盘的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。

湿式摩擦式离合器一般为多盘式的，浸在油中以便于散热。

采用若干个螺旋弹簧作为压紧弹簧，并将这些弹簧沿压盘圆周分布的离合器称为周
布弹簧离合器。

采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器称为膜片弹簧离合器。

4.3 离合器的工作原理
膜片弹簧离合器的工作原理如图4-2所示。

当离合器盖未安装到飞轮上时，膜片弹簧不受力而处于自由状态，此时离合器盖与飞轮之间有一距离S，如图4-2a所示。

当离合器盖通过螺栓固定在飞轮上时，膜片弹簧在支承环处受压产生弹性变形，此时膜片弹簧的外圆周对压盘产生压紧力使离合器处于接合状态，如图4-2所示。

当踩下离合器踏板时，分离轴承推动膜片弹簧，使膜片弹簧以支承环为支点外圆周向后翘起，通过分离钩拉动压盘后移使离合器分离，如图4-2c所示。

图4-2 膜片弹簧离合器的工作原理
1-飞轮 2-压盘 3-离合器盖 4-膜片弹簧 5-分离轴承
a) 安装前位置 b) 安装后（接合）位置 c) 分离位置
从上面的介绍中可以看出，膜片弹簧既是压紧弹簧，又是分离杠杆，使结构简化了。

另外膜片弹簧的弹簧特性优于圆柱螺旋弹簧，所以膜片弹簧离合器的应用越来越广泛，在各种车型上都有应用。

离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质(液力偶合器)，或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，
又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。

目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。

发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。

当驾驶员踩下离合器踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离。

摩擦离合器应能满足以下基本要求：
（1）保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。

（2）能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。

（3）从动部分的转动惯量尽量小一些。

这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。

（4）具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。

（5）压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。

（6）操纵省力，维修保养方便。

4.4离合器的常见故障及诊断分析
离合器常见故障有打滑、分离不彻底、发抖、发响等。

离合器打滑
（1）故障现象
①汽车用低速档起步时，放松离合器踏板后，汽车不能顺利起步。

②汽车加速行驶时，车速不能随发动机转速的提高而提高，感到行驶无力，严重时产生焦臭味或冒烟等现象。

（2）故障原因
①离合器踏板自由行程过小或没有自由行程，使分离轴承一直压在分离杠杆上。

②从动盘摩擦片、压盘或飞轮工作面磨损严重，离合器盖与飞轮的连接松动，使压紧
力减弱。

③从动盘摩擦片油污、烧蚀、表面硬化，铆钉外露或表面不平，使摩擦力下降。

压力弹簧疲软或折断，膜片弹簧疲软或开裂，使压紧力下降。

④分离轴承套筒与导管间油污严重，使分离轴承不能回位。

（3）故障诊断与排除
①检查离合器踏板自由行程是否合适，不合适应进行调整。

②检查从动盘摩擦片、压盘或飞轮工作面磨损情况，若磨损严重应及时更换。

③检查压力弹簧、膜片弹簧是否疲软、折断或弹性不足，若弹性不足或破坏应及时更换。

④检查从动盘、分离轴承套筒与导管，若有油污应及时清理。

离合器分离不彻底
（1）故障现象
发动机怠速运转时，踩下离合器踏板，挂档时有齿轮撞击声，且难以挂入；如果勉强挂上档，则在离合器踏板尚未完全放松时发动机熄火。

（2）故障原因
①离合器踏板自由行程过大。

②新换的摩擦片太厚或从动盘正反面装错。

③从动盘钢片翘曲、摩擦片破裂或铆钉松动。

④液压传动离合器的液压系统漏油造成油量不足，或有空气侵入。

⑤分离杠杆调整不当，其端不在同一平面或端高度太低，或分离杠杆弯曲变形、支座松动、支座轴销脱出，使分离杠杆端高度难以调整。

（3）故障诊断与排除
①检查离合器踏板自由行程是否合适，若自由行程过大，应进行调整。

②检查离合器从动盘或摩擦片安装是否正确，若从动盘变形或损坏应及时更换。

③检查液压系统管路、管接头是否漏油。

④检查分离杠杆是否变形，支座是否松动，分离杠杆调整是否合适。

⑤检查变速器第一轴和离合器从动盘配合是否良好，若配合不当应及时调整。

离合器发响
（1）故障现象：车辆起步或换挡时操纵离合器，有不正常响声。

（2）故障原因。

分离轴承磨损严重或缺油，轴承回位弹簧过软、折断或脱落；从动盘铆钉松动或减振弹簧折断；踏板回位弹簧过软、脱落或折断。

（3）故障诊断与排除。

稍稍踩下离合器踏板，膜片弹簧与分离轴承接触，听到有“沙沙”的响声，为分离轴承响。

若加油后仍响，为轴承磨损松旷或损坏，应予以更换；踩下、放松离合器踏板时，如出现间断的碰击声，为分离轴承前后滑动响（分离轴支承弹簧失效），应更换支承弹簧；发动机一起动就有响声，将踏板提起后响声消失，为踏板弹簧失效，应更换踏板弹簧；连踩踏板，在离合器刚接触或分开时响，为从动盘铆钉松动和摩擦片铆钉外露，应修复铆钉。

车辆起步时离合器发抖
（1）故障现象：车辆起步时，离合器不能平稳结合，使车身产生抖动。

（2）故障原因。

离合器压盘或从动盘发生翘曲，或从动盘铆钉松动；变速器与飞轮壳或者离合器盖与飞轮固定螺栓松动；膜片弹簧弹力不均。

（3）故障诊断与排除。

让发动机怠速运转，挂上低速挡，缓慢松开离合器踏板并加大油门起步，如车身有明显的抖动，则为离合器发抖；检查变速器与飞轮壳、离合器盖与飞轮固定螺钉是否松动，检查膜片弹簧的高度；拆开离合器盖测量膜片弹簧的高度是否一致；若上述各项均符合要求，则拆下离合器，分别检查压盘、从动盘是否变形，铆钉是否松动，膜片弹簧的弹力是否在允许围。

5、变速器的检测与诊断
5.1 变速器的作用
变速器是汽车传动系中的主要变速机构，它扩大发动机传至驱动轮的扭矩、转速的变化围，以适应不同使用条件的要求；在发动机旋转方向不变的前提下，实现汽车倒向行驶；利用空档，切断动力传递，便于发动机起动、怠速或换档。

图5-1为桑塔纳2000型轿车变速器变速传动机构剖面图。

5.2 变速器的种类
按传动比变化的方式：有级式、无级式和综合式按操纵方式分：强制操纵式、自动操纵式和半自动操纵式按使用方法分：手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手自一体变速器、无级变速器（CVT）、双离合器变速箱和EMT、AMT序列变速器等。

5.3 变速器的常见故障及诊断分析
手动变速器常见故障是跳档、乱档、异响、换档困难和漏油。

5.3.1 变速器跳档
（1）故障现象
车辆在重载加速或爬坡行驶时，变速杆自动从某档跳回空档。

（2）故障原因
①操纵杆系磨损松旷或变速器拨叉弯曲变形、止推垫片磨损，使齿轮不能完全啮合。

②相啮合的齿轮或齿圈磨损严重。

图5-1 桑塔纳2000型轿车变速器变速传动机构。

③自锁装置的凹槽、钢球磨损严重，自锁弹簧疲劳或折断。

④轴或轴承磨损严重，使相啮合的齿轮或齿圈不同心。

⑤齿轮与轴的花键严重磨损，使配合间隙过大。

（3）故障诊断与排除
①检查操纵杆系是否松旷或严重磨损，变速器拨叉是否弯曲变形，止推垫片严重磨损，若松旷或损坏严重，应及时调整或更换零件。

②检查相啮合的齿轮或齿圈的磨损情况，若磨损严重或断齿应更换。

③检查自锁装置的凹槽、钢球是否严重磨损，自锁弹簧是否疲劳或折断，若磨损严重或损坏应及时更换拨叉轴、钢球。

④检查轴或轴承是否磨损严重，必要时应更换。

⑤检查齿轮与轴的花键的磨损情况，若磨损严重应更换。

5.3.2 变速器乱档
（1）故障现象
汽车在起步挂档或行驶中换档时，挂不上所需档位；挂档后不能退回空档；车辆静止时可能同时挂上两个档。

（2）故障原因
①互锁装置的凹槽、锁销或钢球磨损严重。

②变速杆下端长度不足、下端工作面磨损过大或拨叉导致凹槽磨损过大。

③变速杆球头定位销磨损松旷、折断或球头、球孔磨损过大。

（3）故障诊断与排除
①检查互锁装置的凹槽、锁销和钢球的磨损情况，若磨损严重，应及时更换。

②检查变速杆下端长度与下端工作面的配合情况，若磨损严重、间隙过大应予更换。

③检查变速杆球头定位销，若松旷、折断或球头、球孔磨损严重，应及时更换。

5.3.3 变速器异响
（1）故障现象
变速器异响主要有变速器齿轮的啮合声、轴承的运转声等。

一般若在各档都有连续响声，为轴承损坏；某档位有连续、较尖细的响声，为该档齿轮响声；挂上某档时有断续、沉闷的冲击声，为该档个别齿轮折断；停车时踩下离合器踏板不响，松开离合器踏板发响，为常啮合齿轮响。

应根据响声特点，着重检修相应部位。

（2）故障原因
①变速器第一轴、第二轴或拨叉弯曲变形，轴承、同步器毂磨损、失圆。

②齿轮加工精度或热处理工艺不当等造成齿轮偏磨或齿形发生变化，齿轮啮合间隙或花键配合间隙过大。

③自锁装置的凹槽、钢球磨损过甚或自锁弹簧疲劳、折断。

④齿轮油不足、变质、规格不符合要求或油中有杂物。

5.3.4 变速器换挡困难
（1）故障现象：
变速器不易挂上挡或挂上挡后不易脱出。

（2）故障原因：
离合器分离不彻底；拨叉轴弯曲或叉轴与导向孔严重锈蚀、拨叉固定螺栓松动；同步器磨损或弹簧安装不正确。

（3）故障诊断与排除。

检查离合器操纵机构能否灵活移动，离合器能否分离彻底。

拆开变速器盖，查看拨叉轴是否弯曲，如弯曲应校直或更换；若离合器轴与导向孔锈蚀应除锈修复；若拨叉固定螺钉松动，应拧紧。

若同步器磨损或损坏，应更换。

6、万向传动装置故障诊断
6.1万向传动装置结构及安装
万向传动装置的作用是在轴间夹角及相互位置经常变化的变速器与驱动桥之间传递动力。

对于发动机前置后轮驱动的轿车，由于变速器、离合器等。

发动机等支承在车架上，而驱动桥则通过悬架系统与车架相连，因此，从变速器至驱动桥的动力传递要经过万向传动装置来完成。

万向传动装置上要由万向节和传动轴组成，必要时还加装中间支承。

图6-1 万向传递转动装置
6.2万向转动装置的常见故障及诊断分析
万向传动装置的常见故障有传动轴振动和噪声、起动撞击及滑行异响等。

6.3.1 传动轴的振动和噪声
（1）故障现象
汽车在中速或高速行驶时，传动轴振动，并引起车身的振动和噪声。

（2）故障原因
①传动轴弯曲或扭转变形。

②传动轴不平衡。

③十字轴万向节的轴承磨损或失效。

（3）故障诊断与排除
①首先检查传动轴直线度误差，若超过允许围，应进行校正或更换。

②检查传动轴是否平衡。

若不平衡应检查装配标记是否对正，轴两端万向节叉是否装在同一平面。

③检查十字轴万向节的轴承是否磨损严重或失效，若磨损严重或失效应及时更换。

④检查支承、花键、缓冲橡胶垫等是否损坏，紧固螺栓是否松动，若有松动或损坏，应予以紧固、检修或更换。

6.3.2 起动时万向传动装置有撞击声或滑行时异响
（1）故障现象
起动发动机时，传动轴有撞击声，或滑行时传动轴异响。

（2）故障原因
①万向节磨损或损伤。

②变速器输出轴花键及传动轴滑动叉花键处磨损或损伤。

③传动轴连接部位松动。

（3）故障诊断与排除
①首先检查万向节是否磨损严重或损伤，若磨损严重或损伤，应更换零件。

②检查变速器输出轴花键及传动轴滑动叉花键处是否磨损严重或损伤，若磨损严重或损伤，应予以修理或更换。

③检查传动轴连接部位是否松动，若松动需拧紧各螺栓或螺母。

7、驱动桥故障诊断
7.1驱动桥的组成及安装
驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴及驱动桥壳组成。

驱动桥的功用是将
万向传功装置传来的扭矩改变方向后传给驱动车轮，并起到降速增扭的作用，同
时，允许左右驱动轮以不同转速旋转。

驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是：①将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速胎、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩；②通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向；③通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证、外侧车轮以不同转速转向。

④通过桥壳体和车轮实现承载及传力作用。

驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非断开式驱动桥和断开式驱动桥。

当驱动车轮采用非独立悬架时，应该选用非断开式驱动桥；当驱动车轮采用独立悬架时，则应该选用断开式驱动桥。

因此，前者又称为非独立悬架驱动桥；后者称为独立悬架驱动桥。

独立悬架驱动桥结构叫复杂，但可以大大提高汽车在不平路面上的行驶平顺性。

图为发动机前置后轮驱动轿车的驱动桥示意图，其主要由主减速器、主减速
器壳、差速器、半轴、桥壳和轮毂等组成。

图5 驱动桥示意图。