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)過程中的一項事前預(yù)防的分析手段。一個系統(tǒng)是由若干相關(guān)的零部件構(gòu)成，當(dāng)一個零件或者構(gòu)件出現(xiàn)故障時，上層的構(gòu)件或者系統(tǒng)就會受到相應(yīng)的影響。通過 FMEA 逐步的分析，可以得出系統(tǒng)的可靠性、維護性、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 通過危害度計算，將故障的重要度加以量化，確定故障等級，可以很清晰的看到每個零部件的危害度等， 并確定容易造成重大事故或損失的零部件。可以比較容易地進(jìn)行與品質(zhì)、可靠性、維護性、安全性等有關(guān)的設(shè)計制造系統(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 通過軸承分別支承于主變速器殼座孔和第一軸 驅(qū)動齒輪的中心座孔。后端為向心短圓柱滾子 軸承，前端為無外圈的滾柱軸承。兩軸承內(nèi)圈分 別通過彈性擋圈或鎖圈軸向鎖緊。通過后軸承 外圈上的彈性擋圈和副變速殼對該軸承外圈的 軸向壓緊以限制第二軸的軸向移動，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)功能特點以及工作狀況，一般會出現(xiàn)一下幾種故障：（1）自行脫檔；（2）變速器過熱；（3） 換擋時間長或換擋困難；（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，問題就越明晰，同時帶 來的也就是復(fù)雜的分析過程。這樣，就可以把問 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 等來實現(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，一是篩選各項因素、綜合評價模型構(gòu)建過程；二是權(quán)重確 定、評價決策過程。根據(jù)層次分析法的原理，將 各項因素按其屬性進(jìn)行分組，各組構(gòu)成遞階結(jié) 構(gòu)，形成多層次評價指標(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)計等方面的。FMEA 的最初目的是為故障（模式）評價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，全面識別并按規(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)計特性和相關(guān)信息，確定每個故障模式對整個產(chǎn)品工作及狀態(tài)的影響，同時確定每個故障模式的產(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分類，分別計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)果分析識別系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，并確定關(guān)鍵項目；（8）針對薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)鍵項目提出改進(jìn)及控制措施建議，形成分析報告；（9）應(yīng)將分析結(jié)果及時反饋給設(shè)計，并根據(jù)結(jié)果確定是否需要設(shè)計更改，作

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

,5， 變速器ZF5S-111GP 的結(jié)構(gòu)特點

北方奔馳系列重型載貨汽車全部采用機械式變速器，ZF5S-111GP 型變速器由具有 5 個前進(jìn)檔(其中一個為爬行檔)及一個倒檔的齒輪式主變速器和具有兩個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機構(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油封，內(nèi)油封由氟化橡膠

4，   ZF5S-111GP 變速器的危害性分析

對于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間，其中故障率和故障模 式頻數(shù)比，根據(jù)常見汽車變速箱傳動部件的失效比重進(jìn)行估算。通過對ZF5S-111GP 變速器的每個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；對于以上幾個零件，