任务一变速器零件的常见损伤形式
【任务目的】
汽车在行驶过程中，变速器担负着变速变扭的任务，以适应各种复杂行驶条件的需要，随着汽车行驶里程的增加，变速器内部零件磨损引起配合关系变差，出现噪声、乱档、换挡困难、漏油等故障。为了能快速准确地判断出故障部位及原因，就需要理解变速器零件的常见损伤形式。 通过本任务学习，理解汽车变速器的零件的常见损伤形式。
【知识准备】
一、变速器壳体的常见损坏形式有哪些？
壳体类零件是指气缸体、飞轮壳、变速器壳、主减速器壳等，它是各总成装配的根底。
1、壳体变形
壳体变形主要是变速器壳体与盖结合的平面发生翘曲
2、壳体裂纹
变速器壳的轴承座孔与轴孔的连接处容易发生裂纹，或壳体断面急剧变化的地方，由于应力集中而往往引起裂纹。
3、螺纹损伤
螺纹损伤一般发生在螺纹口处较多。
4、轴承座孔磨损
变速器壳体上轴承座孔磨损会破坏壳体与轴承的配合关系，使齿轮轴线偏移，破坏正常的齿轮啮合。 二、变速器齿轮、轴、轴承的常见损坏形式有哪些？
1、变速器齿轮的损坏
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变速器齿轮经常处在不断变化的高转速、高负荷下工作，假设使用或保养不当等会使齿轮发生损伤。变速器齿轮的主要损伤有齿面磨损、端齿磨损、疲劳剥落、腐蚀斑点、齿轮破碎等。 2、变速器齿轮轴的损坏
变速器齿轮轴在工作中，承受着扭矩、弯矩等负荷作用，易发生轴的损伤通常表现为：轴颈、花键齿的磨损，轴的变形，轴的破裂等。
3、变速器轴承的常见损坏
常见形式有机械损伤、轴承穴蚀、疲劳点蚀、腐蚀和烧灼等。
三、变速器其它零件的损坏有哪些？
1、变速杆真空床
变速杆的主要损伤是上球关节、定位槽、下部端面球头磨损，严重时可能会造成乱挡和脱挡。
2、变速器拨叉
变速器拨叉的主要损伤是拨叉的弯曲、扭曲、拨叉上部导动块局部磨损等。
3、变速器拨叉轴
变速器拨叉轴的主要损伤是弯曲和磨损。
4、同步器
目前广泛采用的锁环式惯性同步器，其主要损伤是：锁环内锥面螺纹槽、锁环花键毂的三个轴向槽〔三个缺口〕、滑块的磨损；锁环花键齿圈的损坏等。
【知识拓展】失效形式
一般来说，齿轮传动的失效主要发生在轮齿上。轮齿局部的失效形式分为两大类：轮齿折断，
齿面失效。
1、轮齿折断
折断失效通常有轮齿的弯曲疲劳折断、过载折断和随机折断。
〔1〕疲劳折断：工作时轮齿反复受载，使得齿根处产生疲劳裂纹，并逐步扩展以致轮齿折断的失效。疲劳裂纹多起源于齿根受拉的一侧。
〔2〕过载折断：齿轮受到突然过载，或经严重磨损后齿厚减薄时，轮齿会发生过载折断。〔3〕随机折断：通常是指由于轮齿缺陷、点蚀或其它应力集中源在轮齿某部位形成过高应力集中而引起轮齿折断。断裂部位随缺陷或过高有害剩余应力的位置而定，与齿根圆角半径无关。
轮齿折断的形式有整体折断和局部折断。整体折断多发生于直齿轮，局部折断多发生于斜齿和人字齿轮，齿宽较大的直齿轮和由于安装、制造因素使得局部受载过大的直齿轮，也可能发生局部折断。疲劳折断的断口较光滑，过载折断的断口那么较粗糙。增大齿根过渡圆角半径，减小齿面粗糙度，对齿根进展喷丸或碾压强化处理消除该处的加工刀痕，选用韧性较好的材料，采用合理的变位等，均有助于进步轮齿的抗折断才能。
通常，轮齿疲劳折断是闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式。
2、齿面失效
齿面失效常见的失效形式有：点蚀、胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。
〔1〕点蚀
齿轮在啮合过程中，互相接触的齿面受到周期性变化的接触应力的作用。假设齿面接触应力
超出材料的接触疲劳极限时，在载荷的屡次重复作用下，齿面会产生细微的疲劳裂纹；封闭在裂纹中的光滑油的挤压作用使裂纹扩大，最后导致表层小片状剥落而形成麻点，这种疲劳磨损现象，齿轮传动中称为点蚀〔图9.3-13〕。节线靠近齿根的部位最先产生点蚀。光滑油的粘度对点蚀的扩展影响很大，点蚀将影响传动的平稳性并产生冲击、振动和噪音，引起传动失效。点蚀又分为收敛性点蚀和扩展性点蚀。收敛性点蚀指新齿轮在短期工作后出现点蚀痕迹，继续工作后不再开展或反而消失的点蚀现象。收敛性点蚀只发生在软齿面上，一般对齿轮工作影响不大。扩展性点蚀指随着工作时间的延长而继续扩展的点蚀现象，常在软齿面轮齿经跑合后，接触应力高于接触疲劳极限时发生。硬齿面齿轮由于材料的脆性，凹坑边缘不易被碾平，而是继续碎裂成为大凹坑，所以只发生扩展性点蚀。严重的扩展性点蚀能使齿轮在很短的时间内报废。
进步齿面硬度和降低外表粗糙度，在容许的范围内增大互相啮合齿轮的综合曲率半径，采用粘度较高的光滑油等，有助于进步齿轮的抗点蚀才能。
〔2〕齿面胶合
齿面胶合是指在重载或高速传动时，齿面局部金属焊接继而又因相对滑动，其齿面的金属从其外表被撕落，轮齿外表沿滑动方向出现粗糙沟痕的现象。
在高速重载情况下工作的齿轮，由于其滑动速度大而导致瞬时温度过高，使油膜破裂而产生粘焊，从而引起的胶合称为热胶合。在低速重载情况下，由于齿面应力过大，相对速度低，油膜不易形成，使接触处产生了局部高温而发生的胶合，称为冷胶合。胶合从程度上可分为细微胶合、中等胶合和破坏胶合。细微胶合需要借助于显微镜才能见其粘着痕迹；中等胶合的条纹细浅，肉眼可见；破坏胶合沿齿廓相对滑动方向呈明显的粘撕沟痕，整个齿面明显发生材料移失现象，振动噪音增大，齿轮迅速失效，严重时发产咬死。
进步齿面硬度，降低外表粗糙度，采用有抗胶合添加剂的光滑油，采取有效冷却，选用合理变位，减小模数和齿高来降低滑动速度，选用抗胶合性能好的材料等，有助于进步齿轮的抗胶合才能。
〔3〕齿面磨损
齿轮传动在工作时，齿廓外表在啮合中存在着相对滑动，齿面由此产生摩擦导致齿面磨损。齿面磨损常见的详细形式包括：磨粒磨损、低速磨损和腐蚀磨损。当金属微粒、灰尘、异物等落入相啮合的齿面之间，它们将起到磨料的作用从而引起齿面磨粒磨损。磨粒磨损是开式齿轮传动最常见的失效；闭式传动新齿轮在磨合后未予清洗或密封不良等导致光滑油污染时，也会引起磨粒磨损。当齿轮圆周速度过低时〔〈0.5m/s〉，相啮合齿面间的弹性流体动力膜厚很小，会引起齿面材料的连续性磨损，称为低速磨损，它通常发生在低速传动中。光滑油中的一些活性成分会和齿轮材料发生化学与电化学作用引起腐蚀磨损。
齿面磨损造成齿厚减薄，齿廓形状破坏，啮合侧隙增大，导致振动、噪音和冲击，严重时会使得齿轮因强度缺乏而折断。齿轮工作过程中，保持清洁，适时更换光滑油，采用适宜的密封和光滑装置，改善光滑方式，选用粘度较高的光滑剂和适宜的极压添加剂，选用适宜的材料等，有助于减轻齿面的磨损。
〔4〕齿面塑性变形
由于载荷和摩擦力过大，齿面材料在啮合过程中，产生塑性流动从而造成齿面形状损坏，齿面塑性变形。一般发生在软齿面齿轮上。
由于主动轮齿齿面上所受到的摩擦力背离节线，分别朝向齿顶和齿根作用，因此产生塑性变形后，齿面上节线附近就下凹；从动轮轮齿外表所受到的摩擦力那么分别由齿顶及齿根朝向节线作用，产生塑性变形之后，齿面上节线附近就上凸。这种失效常在低速重载、频繁起动和过载传动中出现。减小接触应力，适当进步齿面硬度，进步光滑油的粘度等，有助于减轻和防止齿面塑性变形。
此外，齿轮传动中，由于安装及制造误差过大、材料缺陷、磨削烧伤和裂纹、外表处理不当等原因，也会造成多种失效。加强原材料和成品检验、控制加工和安装质量，改进热处理工艺，对有效的减少齿轮失效，进步齿轮强度具有重要的意义。
【任务施行】
一、准备工作
摄像机外壳1、所需设备、工量具和材料
二、变速器壳体的常见损坏形式识别
1、壳体检查
（1）壳体是否有变形。□是□否（2）壳体是否有裂纹。□是□否（3）壳体是否有螺纹损伤。□是□否（4）壳体孔壁是否有磨损。□是□否（5）壳体结合平面是否有翘曲□是□否（6）轴承座孔合轴孔的磨损□是□否 三、变速器齿轮、轴、轴承的常见损坏形式识别
1、齿轮检查
〔1〕齿轮是否折断。□是□否〔2〕齿轮是否有裂纹。□是□否〔3〕齿轮端面是否磨损。□是□否〔4〕齿轮是否有斑点。□是□否
2、轴的检查
〔1〕轴是否变形。□是□否〔2〕轴是否有裂纹。□是□否〔3〕轴颈是否磨损。□是□否〔4〕轴上定位凹槽是否磨损。□是□否〔5〕轴上花键齿是否磨损。□是□否
3、轴承的检查
〔1〕轴承是否有裂纹。□是□否〔2〕轴承是否有斑点。□是□否〔3〕轴承是否有鳞片状金属脱落。□是□否〔4〕轴承是否有烧损变。□是□否
四、变速器其它零件的损坏形式识别？
1、变速杆的检查
〔1〕上球关节是否磨损。□是□否〔2〕定位槽是否磨损。□是□否〔3〕下部端面球头是否磨损。□是□否
〔4〕轴承是否有烧损变。□是□否 2、拨叉的检查
〔1〕拨叉是否弯曲。□是□否〔2〕拨叉是否扭曲。□是□否〔3〕拨叉上部导动块是否磨损。□是□否 3、拨叉轴节能大棚
〔1〕拨叉轴是否弯曲。□是□否〔2〕拨叉轴是否磨损。□是□否 4、同步器
〔1〕锁环内锥面螺纹槽是否磨损。□是□否〔2〕锁环花键毂的三个轴向槽〔三个缺口〕是否磨损。□是□否〔3〕锁环花键齿圈是否损坏。□是□否
【任务检测】
一、简答题
1、变速器壳体的常见损坏形式有哪些？
文具盒生产过程2、变速器齿轮、轴、轴承的常见损坏形式有哪些？
3、变速器操作机构及同步器的损坏有哪些？
