淺談汽車變速器維修

1 ，故障模式和影響分析FMEA 概述FMEA 是“Failure Mode and Effect Analy－sis”的縮寫，即“故障模式和影響分析”，是生產(chǎn)過(guò)程中的一項(xiàng)事前預(yù)防的分析手段。一個(gè)系統(tǒng)是由若干相關(guān)的零部件構(gòu)成，當(dāng)一個(gè)零件或者構(gòu)件出現(xiàn)故障時(shí)，上層的構(gòu)件或者系統(tǒng)就會(huì)受到相應(yīng)的影響。通過(guò) FMEA 逐步的分析，可以得出系統(tǒng)的可靠性、維護(hù)性、安全性等所受的影響，并確定可能導(dǎo)致重大故障或損失的零件或構(gòu)件。從而采取相應(yīng)的措施。FMEA 通過(guò)危害度計(jì)算，將故障的重要度加以量化，確定故障等級(jí)，可以很清晰的看到每個(gè)零部件的危害度等， 并確定容易造成重大事故或損失的零部件?？梢员容^容易地進(jìn)行與品質(zhì)、可靠性、維護(hù)性、安全性等有關(guān)的設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)上的改善，使目標(biāo)外油封由丁腈橡膠制成。第二軸總成兩端 通過(guò)軸承分別支承于主變速器殼座孔和第一軸 驅(qū)動(dòng)齒輪的中心座孔。后端為向心短圓柱滾子 軸承，前端為無(wú)外圈的滾柱軸承。兩軸承內(nèi)圈分 別通過(guò)彈性擋圈或鎖圈軸向鎖緊。通過(guò)后軸承 外圈上的彈性擋圈和副變速殼對(duì)該軸承外圈的 軸向壓緊以限制第二軸的軸向移動(dòng)，在副變速 器與后軸承外圈端面之間的調(diào)整墊圈用以調(diào)整 第二軸的軸向移動(dòng)量。

2， ZF5S-111GP 變速器可能發(fā)生的故障

根據(jù)該變速器的結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)以及工作狀況，一般會(huì)出現(xiàn)一下幾種故障：（1）自行脫檔；（2）變速器過(guò)熱；（3） 換擋時(shí)間長(zhǎng)或換擋困難；（5）換擋發(fā)響；（6）變速器跳擋、脫檔；（7）變速器亂擋；（8）變速器異響；（9）變速器漏油；（10）輪齒磨損；

當(dāng)然分的層次越多，問(wèn)題就越明晰，同時(shí)帶 來(lái)的也就是復(fù)雜的分析過(guò)程。這樣，就可以把問(wèn) 題分解成由最高層、若干中間層和最底層組成 的層次結(jié)構(gòu)模型，目標(biāo)層又稱最高層，表示解決 問(wèn)題的目的，即層次分析要達(dá)到的總目標(biāo)。準(zhǔn)則 層又稱中間層，表示采取某種措施、政策、方案 等來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)定總目標(biāo)所涉及的中間環(huán)節(jié)，中間 層也可以是多層次的。方案層又稱最底層，表示 要選用的解決問(wèn)題的各種措施、政策、方案等。

3， 建立變速器維修決策的層次模型

構(gòu)建層次分析模型主要分兩步，一是篩選各項(xiàng)因素、綜合評(píng)價(jià)模型構(gòu)建過(guò)程；二是權(quán)重確 定、評(píng)價(jià)決策過(guò)程。根據(jù)層次分析法的原理，將 各項(xiàng)因素按其屬性進(jìn)行分組，各組構(gòu)成遞階結(jié) 構(gòu)，形成多層次評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

4，詳細(xì)的層次結(jié)構(gòu)如下圖所示：

FMEA 還可用于故障診斷設(shè)置的設(shè)計(jì)等方面的。FMEA 的最初目的是為故障（模式）評(píng)價(jià)提供最低需要的信息，為了將分析結(jié)果適當(dāng)引用 到下一階段。

FMEA 通常包括以下基本步驟（:  l） 首先定義分析對(duì)象，確定產(chǎn)品的工作特性及任務(wù)要求， 作為分析的出發(fā)點(diǎn)和基礎(chǔ)；（2）根據(jù)分析的目的和要求，定義分析的基本條件和假設(shè)；（3）根據(jù)數(shù)據(jù)資料和工程試驗(yàn)，全面識(shí)別并按規(guī)定的規(guī)則記錄產(chǎn)品中所有組成部分的故障模式；（4）結(jié)合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特性和相關(guān)信息，確定每個(gè)故障模式對(duì)整個(gè)產(chǎn)品工作及狀態(tài)的影響，同時(shí)確定每個(gè)故障模式的產(chǎn)生原因及發(fā)生概率；（5）根據(jù)預(yù)先的定義和假設(shè)，將故障模式按其影響的等級(jí)分類，分別計(jì)算故障模式及組成部分的危害度；（6）根據(jù)故障模式的發(fā)生概率（危害度）及后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行排序；（7）根據(jù)排序結(jié)果分析識(shí)別系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，并確定關(guān)鍵項(xiàng)目；（8）針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)鍵項(xiàng)目提出改進(jìn)及控制措施建議，形成分析報(bào)告；（9）應(yīng)將分析結(jié)果及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)，并根據(jù)結(jié)果確定是否需要設(shè)計(jì)更改，作

為是否確認(rèn)設(shè)計(jì)結(jié)果的決策依據(jù)；對(duì)于設(shè)計(jì)更 改部分，應(yīng)重復(fù)上述步驟，以確保設(shè)計(jì)更改的正 確性。

,5， 變速器ZF5S-111GP 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

北方奔馳系列重型載貨汽車全部采用機(jī)械式變速器，ZF5S-111GP 型變速器由具有 5 個(gè)前進(jìn)檔(其中一個(gè)為爬行檔)及一個(gè)倒檔的齒輪式主變速器和具有兩個(gè)檔位的后置行星齒輪式副變速器兩部分組成。除了主變速器的倒檔和 爬行檔外，主變速器其余各檔以及副變速器各檔位都裝有鎖環(huán)式慣性同步器，且為斜齒常嚙合結(jié)構(gòu).，主副變速器之間用螺栓連接成一體。

該變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與一般常嚙合式變速器類同，由四根軸和若干齒輪、軸承等機(jī)件 組成。在第一軸的后軸段有中心油道，油道出口 端插有用以連接第二軸中心油道的油管，在軸的中段有與中心油道相通的徑向油道，軸承蓋 的座孔前部裝有兩個(gè)油封，內(nèi)油封由氟化橡膠

4，   ZF5S-111GP 變速器的危害性分析

對(duì)于ZF5S-111GP 變速器的危害性分析主要涉及的數(shù)據(jù)有故障率、故障模式頻數(shù)比、故障 影響概率以及工作時(shí)間，其中故障率和故障模 式頻數(shù)比，根據(jù)常見(jiàn)汽車變速箱傳動(dòng)部件的失效比重進(jìn)行估算。通過(guò)對(duì)ZF5S-111GP 變速器的每個(gè)零部件的危害性分析，可以發(fā)現(xiàn)，齒輪的危害度最大為 1，其它危害度比較大的是同步器為 0.6，變速器軸為 0.48，軸承為 0.34，接合套為0.24；對(duì)于以上幾個(gè)零件，