学习任务3 大众01M机械变速器的检修

学习任务3 大众01M机械变速器的检修

【学习目标】

1. 知识目标

（1） 01M机械变速器组成、结构。

（2） 01M机械变速器各挡位动力传动路线。

2. 技能目标

（1） 能够使用各种媒体查阅所需资料。

（2） 能够制定自动变速器的拆装计划和流程。

（3） 能根据维修手册安全规范地分解、组装01M变速器，并能进行检查，记录结果。

【任务描述】

一辆大众宝来轿车，装有01M自动变速器，车主将车开到4S店，说该车换挡有冲击。需要对该自动变速器进行检修。

【相关知识】

一、 01M自动变速器的结构与组成

01M自动变速器的拉威诺行星齿轮变速器的结构如图3-3-1所示，包括拉威诺行星齿轮机构和离合器、制动器、单向离合器。

图3-3-1 01M拉威诺行星齿轮变速器

1—二挡和四挡制动器(B₂);2—单向离合器(F);3—大太阳轮;4—倒挡制动器(B₁);5—短行星轮;6—主动锥齿轮;7—小太阳轮;8—行星架;9—车速传感器齿轮;10—长行星轮;11—三挡和四挡离合器(K₃);12—倒挡离合器(K₂);13—一至三挡离合器(K₁)

01M自动变速器的结构简图如图3-3-2所示，包括三个离合器、两个制动器和一个单向离合器，各换挡执行元件的名称和功用见表3-3-1。

图3-3-201M自动变速器的结构简图

表3-3-1各换挡执行元件的名称和功用

各挡位换挡执行元件的工作情况见表3-3-2。

表3-3-2各挡位换挡执行元件的工作情况

注：○表示离合器、制动器、单向离合器或锁止离合器工作；H为液力传动，M为机械传动。

二、 01M自动变速器各挡动力传动路线

1. 一挡

一挡时，一至三挡离合器K₁接合，驱动小太阳轮；单向离合器F工作，使行星架不能逆时针转动。如图3-3-3所示，动力传动路线为：泵轮→涡轮→涡轮轴→一至三挡离合器K₁→小太阳轮→短行星轮→长行星轮绕固定的行星架转动驱动齿圈。此挡没有发动机制动。

图3-3-3一挡动力传动路线

1—涡轮；2—泵轮；3—小太阳轮；4—行星架

2. 二挡

二挡时，一至三挡离合器K₁接合，驱动小太阳轮；二挡和四挡制动器B₂工作，制动大太阳轮。如图3-3-4所示，动力传动路线为：泵轮→涡轮→涡轮轴→一至三挡离合器K₁→小太阳轮→短行星轮→长行星轮围绕大太阳轮转动并驱动齿圈。

图3-3-4二挡动力传动路线

1—涡轮；2—泵轮；3—大太阳轮；4—小太阳轮

3. 三挡

三挡时，一至三挡离合器K₁与三挡和四挡离合器K₃接合，驱动小太阳轮和行星架，因而使行星齿轮机构锁止并一同转动。如图3-3-5所示，动力传动路线为：泵轮→涡轮→涡轮轴→一至三挡离合器K₁与三挡和四挡离合器K₃→整个行星齿轮转动。

图3-3-5三挡动力传动路线

1—涡轮；2—泵轮；3—小太阳轮；4—行星架

4. 四挡

四挡时，三挡和四挡离合器K₃接合，驱动行星架；二挡和四挡制动器B₂工作，制动大太阳轮。如图3-3-6所示，动力传动路线为：泵轮→涡轮→涡轮轴→三挡和四挡离合器K₃→行星架→长行星轮围绕大太阳轮转动并驱动齿圈。

图3-3-6四挡动力传动路线

1—涡轮；2—泵轮；3—大太阳轮；4—行星架

5. 倒挡

在倒挡时，倒挡离合器K₂接合，驱动大太阳轮；倒挡制动器B₁工作，使行星架制动。如图3-3-7所示，动力传动路线为：泵轮→涡轮→涡轮轴→倒挡离合器K₂→大太阳轮→长行星轮反向驱动齿圈。

图3-3-7倒挡动力传动路线

1—涡轮；2—泵轮；3—大太阳轮；4—行星架

三、 总结

（1） 一挡时，K₁工作（F是自动工作，无须自动变速器控制）。一挡升二挡是B₂工作，二挡升三挡是B₂和K₃互换，三挡升四挡是K₁和B₂互换。

（2） 由于一挡时F工作，所以一挡没有发动机制动，而二挡、三挡和四挡都有发动机制动。

（3） 若B₁或K₂出现故障，则没有倒挡，但对前进挡的工作没有影响。

（4） 若K₁出现故障，则没有一挡、二挡和三挡；若B₂出现故障，则没有二挡和四挡；若K₃出现故障，则没有三挡和四挡。

【任务实施】

一、 设备、工具

（1） 常用工具一套、厚薄规、游标卡尺、直尺、轴承顶拔器。

（2） 拆装专用工具、拆装翻转架或工作台、01M自动变速器。

（3） ATF、抹布。

（4） 维修手册、工作记录表、评分表。

二、 实施步骤

1. 行星齿轮机构的分解

(1) 拆下ATF冷却器和加油管，如图3-3-8所示。

图3-3-8拆下ATF冷却器和加油管

1—空心螺栓；2，4，6，7，11—O形圈；3—ATF冷却器；5—变速器壳体；8—油塞；9—端盖；10—自动变速器加油管

注意：O形圈一旦拆下，应当更换。

(2) 拆下自动变速器ATF溢流管和螺栓，将ATF排放到容器中，如图3-3-9所示。

(3) 关闭ATF冷却器油口。拆下液力变矩器。

(4) 用螺栓将自动变速器固定到翻转架上，如图3-3-10所示。

图3-3-9拆下ATF溢流管和螺栓

1—溢流管；2—螺栓图3-3-10固定自动变速器1，2—螺栓

(5) 拆下变速器壳体上带密封垫的端盖，如图3-3-11所示。

(6) 拆下油底壳，拆下ATF滤网。

(7) 拆下带传输线的滑阀箱，如图3-3-12所示。

图3-3-11拆下变速器壳体上的端盖

图3-3-12拆下带传输线的滑阀箱

(8) 拆下倒挡制动器B₁的密封圈，如图3-3-13所示。

(9) 拆下自动变速器油泵螺栓，如图3-3-14所示。

图3-3-13拆下倒挡制动器B₁的密封圈

图3-3-14拆下自动变速器油泵螺栓

(10) 将两个螺栓A（M8）拧入自动变速器油泵螺栓孔内，将自动变速器油泵从变速器壳体中压出，如图3-3-15所示。

(11) 向上提起涡轮轴，拆下隔离管、二挡和四挡制动器B₂和所有离合器，如图3-3-16所示。

图3-3-15将两个螺栓A拧入自动变速器油泵螺栓孔中

图3-3-16向上提起涡轮轴

(12) 二挡和四挡制动器B₂的分解如图3-3-17所示，倒挡离合器K₂、一至三挡离合器K₁及三挡和四挡离合器K₃的分解如图3-3-18所示。

图3-3-17二挡和四挡制动器B₂的分解图

1—变速器壳体；2—卡环；3—隔离管；4—隔离管上外片（3mm）；5，6—弹簧盖（6个）；7—弹簧（3个）；8，10—外片（2mm）;9—内片;11—压盘;12—波形弹簧垫圈

图3-3-18倒挡离合器K₂、一至三挡离合器K₁及三挡和四挡离合器K₃的分解图

1—倒挡离合器K₂;2—调整垫圈;3—一至三挡离合器K₁;4—O形圈;5—带涡轮轴的三挡和四挡离合器K₃;6，9，11，14—推力滚针轴承;7—小输入轴;8—滚针轴承;10—大输入轴;12—推力滚针轴承垫圈;13—大太阳轮;15—推力滚针轴承垫圈;16—变速器壳体

(13) 将螺丝刀插入大太阳轮的孔内，以固定行星齿轮机构，从变速器后端松开小输入轴螺栓，如图3-3-19所示。

图3-3-19松开小输入轴螺栓

(14) 取出小输入轴、大输入轴和前排大太阳轮。

(15) 拆下变速箱转速传感器G38，拆下隔离管卡环和单向离合器卡环，用钳子夹在单向离合器的定位楔上，拉出单向离合器，如图3-3-20所示。

图3-3-20拆卸单向离合器

(16) 拆下带碟形弹簧的行星架，如图3-3-21所示。

图3-3-21拆下带碟形弹簧的行星架

(17) 取出倒挡制动器B₁的摩擦片。倒挡制动器B₁的分解图如图3-3-22所示。

图3-3-22倒挡制动器B₁的分解图

1—隔离管卡环；2—单向离合器卡环；3—单向离合器（带B₁活塞）；4—碟形弹簧；5—压盘；6—内片；7—外片；8—调整垫片；9—变速器壳体

2. 行星齿轮机构的装配

(1) 将新的O形圈装入行星架，如图3-3-23所示。更换行星架时需要调整该支架。

图3-3-23将新的O形圈装入行星架

(2) 将带垫圈的推力滚针轴承和行星架装入主动齿轮(齿圈)，如图3-3-24所示。

图3-3-24安装带垫圈的推力滚针轴承和行星架

1—主动齿轮（齿圈）；2，4—推力滚针轴承垫圈；3—推力滚针轴承；5—装有O形圈的行星架

(3) 将垫圈和推力滚针轴承装到行星架的小太阳轮上，与小太阳轮中心对齐,如图3-3-25所示。

图3-3-25将垫圈和推力滚针轴承装到小太阳轮

(4) 装入倒挡制动器B₁的内、外片。装入压盘，扁平面朝向制动片。压盘厚度按制动片数量不同有所不同。装入碟形弹簧，凸起面朝向单向离合器。如果更换变速器壳体、单向离合器、倒挡制动器B₁的活塞和摩擦片，则需要调整倒挡制动器B₁。

(5) 用专用工具3276张开单向离合器滚子并装上单向离合器。安装单向离合器卡环，卡环的开口对在定位楔上。安装隔离管卡环。

(6) 安装变速箱转速传感器G38，测量倒挡制动器B₁。

(7) 将大太阳轮到小输入轴部件装入变速器壳体，如图3-3-26所示。

图3-3-26将大太阳轮到小输入轴部件装入变速器壳体

1—大太阳轮；2—推力滚针轴承垫圈（台肩朝向大太阳轮）；3，5—推力滚针轴承；4—大输入轴；6—滚针轴承；7—小输入轴

(8) 安装带有垫圈和调整垫片的小输入轴螺栓，如图3-3-27所示。螺栓的拧紧力矩为30 N·m。

(9) 用ATF沾湿推力滚针轴承垫圈，以便安装到三挡和四挡离合器K₃上。

(10) 装入一至三挡离合器K₁及三挡和四挡离合器K₃，如图3-3-28所示。

图3-3-27安装小输入轴螺栓

1—小输入轴螺栓；2—垫圈；3—调整垫片

图3-3-28装入离合器K₁和K₃

(11) 将调整垫片装到一至三挡离合器K₁上，如图3-3-29箭头所示。当更换一至三挡离合器K₁、倒挡离合器K₂和自动变速器油泵时应测量调整垫片，以调整离合器一至三挡离合器K₁和倒挡离合器K₂之间的间隙。

(12) 装入倒挡离合器K₂，如图3-3-30所示。装入二挡和四挡制动器B₂的隔离管，使隔离管上的槽进入单向离合器的定位楔内。

图3-3-29将调整垫片装到一至三挡离合器K₁上

图3-3-30装入倒挡离合器K₂

(13) 安装二挡和四挡制动器B₂的制动器片，如图3-3-31所示。先装上一个3mm的外片；将三个弹簧盖装入外片；插入压力弹簧（箭头所示）；除最后一个外片外，装上所有制动器片，把三个弹簧盖装到压力弹簧上。装入最后一个3mm的外片，安装调整垫片，将垫圈安装到调整垫片上且光滑面朝向调整垫片。如果更换了隔离管、自动变速器油泵、制动片，则应调整二挡和四挡制动器B₂。

图3-3-31安装二挡和四挡制动器B2的制动器片

1—调整垫片;2—垫圈

(14) 安装自动变速器油泵密封垫。将O形圈装到自动变速器油泵上，安装油泵。均匀交叉拧紧油泵螺栓。注意不要损坏O形圈，螺栓拧紧力矩为8 N·m，螺栓拧紧后再拧90°，此时可分几步进行。

(15) 将油塞连同滑阀箱和油底壳一同装上。装上带密封垫和隔套的端盖。装上自动变速器溢流管和螺塞。

3. 换挡执行元件和行星齿轮机构的调整

换挡执行元件和行星齿轮机构有四处间隙需要调整，分别是行星架间隙、倒挡制动器B₁间隙、一至三挡离合器K₁与倒挡离合器K₂之间的间隙，以及二挡和四挡制动器B₂间隙。

1) 调整行星架间隙

(1) 行星齿轮机构部件分解图。

行星齿轮机构部件分解图如图3-3-32所示，调整行星架时，不需装上调整垫片。

图3-3-32行星齿轮机构部件分解图

1—主动齿轮（齿圈）；2—推力滚针轴承垫圈（光滑面装入主动齿轮）；3，9，12，14—推力滚针轴承；4—推力滚针轴承垫圈；5—O形圈；6—行星架；7—变速器壳体；8—垫圈；10—大太阳轮；11—垫圈；13—大输入轴；15—滚针轴承；16—小输入轴；17—调整垫片；18—垫圈；19—小输入轴螺栓

(2) 确定调整垫片A的厚度。

调整垫片A的位置如图3-3-33所示。

图3-3-33调整垫片A的位置

① 调整行星架时，将所有部件（图3-3-32中的2～16）装入变速器壳体。

② 将螺丝刀插入大太阳轮孔内，以便紧固小输入轴螺栓。

③ 装上带垫圈的小输入轴螺栓，不用装调整垫片，如图3-3-34所示。

图3-3-34装上带垫圈的小输入轴螺栓

1—小输入轴螺栓；2—垫圈

④ 以1mm预紧力将千分表装到螺栓头中间，如图3-3-35所示。

图3-3-35安装千分表

⑤ 将千分表置“0”，上下移动小输入轴并读出测量值。

⑥ 按表3-3-3确定调整垫片厚度并按备件目录查找零件号。

表3-3-3调整垫片的规格

举例来说，如果测量值是2.00mm，则装入1.7mm厚的调整垫片。

⑦ 拆下小输入轴螺栓。

⑧ 将已确定的调整垫片装到小输入轴上，将小输入轴螺栓连同垫圈一同拧紧，拧紧力矩为30 N·m。

⑨ 重新安装千分表，并测量间隙值。间隙最小为0.23mm，最大为0.37mm。

2) 调整倒挡制动器B₁间隙

（1) 倒挡制动器B₁的零件分解图。

倒挡制动器B₁的零件分解图如图3-3-22所示。

（2) 确定调整垫片A的厚度。

如图3-3-36所示，调整垫片厚度由间隙值X决定，并按表3-3-3选用。

图3-3-36确定调整垫片A的厚度

A为调整垫片，X为间隙值，X=K+I/2-m；I为单向离合器内活塞位置；m为带压盘的片组高度；K为恒定值26.8mm，由变速器内的结构高度确定且不可调。

① 确定I的尺寸。按箭头方向将活塞压到挡块处，如图3-3-37所示，将导板放到单向离合器外环上，用深度尺测量活塞内棱。

举例来说，如果测量值为51.8mm，则I=测量值-导板厚度=51.8mm-48.2mm=3.6mm。

② 确定m的尺寸。将导板放到压盘上，如图3-3-38所示，按箭头方向压缩带压盘的片组并用深度尺测量片组厚度。

图3-3-37确定I的尺寸

1—导板；2—深度尺

图3-3-38确定m的尺寸

1—导板；2—深度尺

举例来说，如果测量值为73.5mm，则m=测量值-导板厚度=73.5mm-48.2mm=25.3mm。

③ 计算间隙值X。X=K+I/2-m=(26.8+3.6/2-25.3)mm=3.3mm。根据间隙值确定调整垫片尺寸，见表3-3-4。调整垫片的厚度为1.9mm。

表3-3-4调整垫片的规格

(3) 测量倒挡制动器B₁。

装配倒挡制动器B₁，并用塞尺测量制动片之间间隙，如图3-3-39所示。规定值为1.20~1.80mm。

图3-3-39测量倒挡制动器B₁的间隙

3) 调整一至三挡离合器K₁与倒挡离合器K₂之间的间隙

(1) 一至三挡离合器K₁与倒挡离合器K₂的零件分解图。

一至三挡离合器K₁与倒挡离合器K₂的零件分解图如图3-3-40所示。

图3-3-40一至三挡离合器K₁与倒挡离合器K₂的零件分解图

1—变速器壳体；2—带垫圈的推力滚针轴承；3—三挡和四挡离合器K₃；4—O形圈；5—一至三挡离合器K₁；6—调整垫圈；7—倒挡离合器K₂

(2) 测量调整垫片A。

测量调整垫圈A的厚度如图3-3-41所示，其厚度由间隙值X决定，X=a-b。

图3-3-41测量调整垫片A的厚度

1—自动变速器油泵；2—倒挡离合器K2;3—一挡到三挡离合器K₁;4—四挡离合器K₃

① 确定尺寸a。将导板放到变速器壳体上，如图3-3-42所示，按箭头方向向下压K₁并用深度尺测量K₁。举例：测量值1=88.5mm。

用深度尺测量变速器壳体上的油泵法兰，如图3-3-43所示。举例：测量值2=34.3mm。

则a=测量值1-测量值2=88.5mm-34.3mm=54.2mm。

图3-3-42用深度尺测量K₁

图3-3-43用深度尺测量变速器壳体上的油泵法兰

② 确定尺寸b。将导板装到导轮支座（箭头所示）上，用深度尺测量油泵法兰密封垫，如图3-3-44所示。举例：测量值为70.5mm，导板厚度为19.5mm，则b=测量值-导板厚度=70.5mm-19.5mm=51.0mm。

图3-3-44确定尺寸b

③ 计算间隙值X。X=a-b=54.2mm-51.0mm=3.2mm。根据表3-3-5确定调整垫片的厚度，为两个调整垫片，分别为1.2mm。

表3-3-5调整垫片的规格

(3) 测量离合器间隙。

只有装上自动变速器油泵后才能测量离合器间隙。将千分表支座固定到变速器壳体上，并以1mm预紧量将千分表装到蜗轮轴上，将千分表置0，移动蜗轮轴并读出测量值，如图3-3-45所示。规定间隙值为0.5~1.2mm。

图3-3-45测量离合器间隙

4) 调整二挡和四挡制动器B₂间隙

(1) 二挡和四挡制动器B₂的零件分解图。

二挡和四挡制动器B₂的零件分解图如图3-3-17所示。

(2) 确定制动外片A的厚度。

测量制动外片A厚度的示意图如图3-3-46所示。该制动外片厚度由间隙值X决定，X=a-b-3.2mm。

图3-3-46间隙测量示意图

① 确定尺寸a。从油泵法兰处用深度尺测量到最后一个内片的距离，如图3-3-47所示。假如测量值a=30.2mm。

图3-3-47确定尺寸a

② 确定尺寸b。将导板装到导轮支座下部（箭头所示），并用深度尺测量油泵法兰密封圈，如图3-3-48所示。假如测量值为40.1mm，b=测量值-导板厚度=40.1mm-19.5mm=20.6mm。

图3-3-48确定尺寸b

③ 计算间隙值X。X=a-b-3.2mm=30.2mm-20.6mm-3.2mm=6.4mm。根据表3-3-6确定制动外片的厚度，为两个制动外片，一个厚度为2.25mm，另一个厚度为2.5mm。

表3-3-6制动外片的规格

三、 评价与反馈 

完成评价反馈表，见表3-3-7。

表3-3-7评价反馈表

【复习题】

(1) 查阅相关资料，找出两种拉威诺行星齿轮自动变速器。

(2) 01M自动变速器二挡升三挡时打滑，试分析故障原因。