浅谈汽车变速器维修

1 ，故障模式和影响分析FMEA 概述FMEA 是“Failure Mode and Effect Analy－sis”的缩写，即“故障模式和影响分析”，是生产过程中的一项事前预防的分析手段。一个系统是由若干相关的零部件构成，当一个零件或者构件出现故障时，上层的构件或者系统就会受到相应的影响。通过 FMEA 逐步的分析，可以得出系统的可靠性、维护性、安全性等所受的影响，并确定可能导致重大故障或损失的零件或构件。从而采取相应的措施。FMEA 通过危害度计算，将故障的重要度加以量化，确定故障等级，可以很清晰的看到每个零部件的危害度等， 并确定容易造成重大事故或损失的零部件。可以比较容易地进行与品质、可靠性、维护性、安全性等有关的设计制造系统上的改善，使目标外油封由丁腈橡胶制成。第二轴总成两端 通过轴承分别支承于主变速器壳座孔和第一轴 驱动齿轮的中心座孔。后端为向心短圆柱滚子 轴承，前端为无外圈的滚柱轴承。两轴承内圈分 别通过弹性挡圈或锁圈轴向锁紧。通过后轴承 外圈上的弹性挡圈和副变速壳对该轴承外圈的 轴向压紧以限制第二轴的轴向移动，在副变速 器与后轴承外圈端面之间的调整垫圈用以调整 第二轴的轴向移动量。

2， ZF5S-111GP 变速器可能发生的故障

根据该变速器的结构功能特点以及工作状况，一般会出现一下几种故障：（1）自行脱档；（2）变速器过热；（3） 换挡时间长或换挡困难；（5）换挡发响；（6）变速器跳挡、脱档；（7）变速器乱挡；（8）变速器异响；（9）变速器漏油；（10）轮齿磨损；

当然分的层次越多，问题就越明晰，同时带 来的也就是复杂的分析过程。这样，就可以把问 题分解成由最高层、若干中间层和最底层组成 的层次结构模型，目标层又称最高层，表示解决 问题的目的，即层次分析要达到的总目标。准则 层又称中间层，表示采取某种措施、政策、方案 等来实现预定总目标所涉及的中间环节，中间 层也可以是多层次的。方案层又称最底层，表示 要选用的解决问题的各种措施、政策、方案等。

3， 建立变速器维修决策的层次模型

构建层次分析模型主要分两步，一是筛选各项因素、综合评价模型构建过程；二是权重确 定、评价决策过程。根据层次分析法的原理，将 各项因素按其属性进行分组，各组构成递阶结 构，形成多层次评价指标体系。

4，详细的层次结构如下图所示：

FMEA 还可用于故障诊断设置的设计等方面的。FMEA 的最初目的是为故障（模式）评价提供最低需要的信息，为了将分析结果适当引用 到下一阶段。

FMEA 通常包括以下基本步骤（: l） 首先定义分析对象，确定产品的工作特性及任务要求， 作为分析的出发点和基础；（2）根据分析的目的和要求，定义分析的基本条件和假设；（3）根据数据资料和工程试验，全面识别并按规定的规则记录产品中所有组成部分的故障模式；（4）结合产品的设计特性和相关信息，确定每个故障模式对整个产品工作及状态的影响，同时确定每个故障模式的产生原因及发生概率；（5）根据预先的定义和假设，将故障模式按其影响的等级分类，分别计算故障模式及组成部分的危害度；（6）根据故障模式的发生概率（危害度）及后果的严重程度进行排序；（7）根据排序结果分析识别系统的薄弱环节，并确定关键项目；（8）针对薄弱环节和关键项目提出改进及控制措施建议，形成分析报告；（9）应将分析结果及时反馈给设计，并根据结果确定是否需要设计更改，作

为是否确认设计结果的决策依据；对于设计更 改部分，应重复上述步骤，以确保设计更改的正 确性。

,5， 变速器ZF5S-111GP 的结构特点

北方奔驰系列重型载货汽车全部采用机械式变速器，ZF5S-111GP 型变速器由具有 5 个前进档(其中一个为爬行档)及一个倒档的齿轮式主变速器和具有两个档位的后置行星齿轮式副变速器两部分组成。除了主变速器的倒档和 爬行档外，主变速器其余各档以及副变速器各档位都装有锁环式惯性同步器，且为斜齿常啮合结构.，主副变速器之间用螺栓连接成一体。

该变速器的变速传动机构与一般常啮合式变速器类同，由四根轴和若干齿轮、轴承等机件 组成。在第一轴的后轴段有中心油道，油道出口 端插有用以连接第二轴中心油道的油管，在轴的中段有与中心油道相通的径向油道，轴承盖 的座孔前部装有两个油封，内油封由氟化橡胶

4， ZF5S-111GP 变速器的危害性分析

对于ZF5S-111GP 变速器的危害性分析主要涉及的数据有故障率、故障模式频数比、故障 影响概率以及工作时间，其中故障率和故障模 式频数比，根据常见汽车变速箱传动部件的失效比重进行估算。通过对ZF5S-111GP 变速器的每个零部件的危害性分析，可以发现，齿轮的危害度最大为 1，其它危害度比较大的是同步器为 0.6，变速器轴为 0.48，轴承为 0.34，接合套为0.24；对于以上几个零件，