第一篇：故障診斷與維修教案

課題一

安全教育

教學引入言

新學期開始了，我們開學第一課開展學生安全教育，讓學生知道安全的重要性。教學目的：

1如何把安全真正實實在在的立于心，樹于腦。

2懂得數控加工實訓安全常識，學會常見安全事故急救方法。

3打掃環境衛生，確保實習環境干凈、舒暢。掌握維修注意事項 實習重點與難點

1掌握安全操作基本

2掌握維修注意事項 實訓教學方法

現場講解、示范、媒體教學 實習使用設備 實習前準備

1組織教學，按時點名 學生應按時整隊，進入實習工廠

檢查出勤情況 檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體容 教師和學生分別做自我介紹

播放數控加工安全教育課件，即可引起學生學習興趣，也可使學生對安全操作有形象上的認識 3 安全操作基本注意事項

⑴、工作時，請穿好工作服、安全鞋，并戴上安全帽及防護鏡，不允許戴手套操作數控機床，也不允許扎領帶。

⑵、開車前，應檢查數控機床各部件機構是否完好、各按鈕是否能自動復位。開機前，操作者應按機床使用說明書的規定給相關部位加油，并檢查油標、油量。

⑶、不要在數控機床周圍放置障礙物，工作空間應足夠大。⑷、更換保險絲之前應關掉機床電源，千萬不要用手去接觸電動機、變壓器、控制板等有高壓電源的場合。

⑸、一般不允許兩人同時操作機床。但某項工作如需要兩個人或多人共同完成時，應注意相互將動作協調一致。

⑹、上機操作前應熟悉數控機床的操作說明書，數控車床的開機、關機順序，一定要按照機床說明書的規定操作。

⑺、啟動主軸前須關好防護門，程序正常運行中嚴禁開啟防護門。⑻、機床每次開機，須先完成各軸的返回參考點操作，然后再進入其他運行方式，以確保各軸坐標的正確性。⑼、機床在正常運行時不允許打開電氣柜的門。⑽、加工程序必須經過嚴格檢查方可進行操作運行。

⑾、手動對刀時，應注意選擇合適的進給速度；手動換刀時，刀架距工件要有足夠的轉位距離以免發生碰撞

⑿、加工過程中，如出現異常危機情況可按下“急停”按鈕，以確保人身和設備的安全。

⒀、不允許采用壓縮空氣清洗機床、電氣柜及NC單元。4分組討論

選出組長，安全員和組員 實習作業

寫安全責任書

課題二

常用的低壓電器

教學引入言

在學習教學目的：

1、掌握接觸器、繼電器、熔斷器等作用

2、熟悉、主令電器、低壓隔離器、低壓斷路器位置 實習重點與難點

1、接觸器、繼電器、熔斷器作用

2、主令電器、低壓隔離器、低壓斷路器所在機床位置 實訓教學方法

現場講解、示范、媒體教學 實習使用設備 實習前準備

1、組織教學，按時點名、學生應按時整隊，進入實習工廠

3、檢查出勤情況

4、檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體容

低壓電器的分類（實物觀看）

凡額定電壓低于1000V的控制和保護等電氣設備，均稱為低壓電器。低壓電器是控制系統中最常用的電器設備，按其用途可分為控制電器和保護電器。在工業企業中常用的控制電器有閘刀開關、組合開關、按鈕、接觸器、繼電器等；保護電器如熔斷器、自動空氣開關、熱繼電器等。它們大都具有接通或斷開電路的作用，也就是說，可把它們看成不同性質和用途的開關。

按低壓電器動作性質又可分為自動電器和手動電器兩類。手動控制電器是由工作人員手動操作的，如閘刀開關、組合開關、按鈕等；而自動控制電器則是按照指令、信號或某個物理量的變化而自動動作的。如各種繼電器、接觸器和行程開關等。本章介紹幾種常用的低壓電器。

一、斷路器(低壓斷路器)說明:低壓斷路器過去叫做自動空氣開關,先采用IEC標準稱為低壓斷路器.定義:低壓斷路器是將控制電器保護電器的功能合為一體的電器.功能:電動機的過載、短路保護

線路不頻繁轉換

二、接觸器

用途 用來頻繁地接通或分段帶有負載的主電路（如電動機）的制動控制電器

分類：按主觸點通過電流的種類，分為直流和交流兩種。機床上應用最多的是交流接觸器。

交流接觸器的結構原理：交流接觸器利用主觸點來開閉電路，用輔助觸點來執行控制指令。

主觸點一般只有常開接點，而輔助觸點常有兩對具有常開和常閉功能的接點。

三、繼電器

繼電器：是一種根據輸入信號的變化接通或斷開控制電路，實現控制目的的電器

分類：按輸入信號的性質分為：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、溫度繼電器。

按工作原理可分為：電磁式繼電器、感應式繼電器、電動式繼電器、熱繼電器等。

其中電磁式繼電器按吸引線圈電流種類不同分交流、直流兩種。電磁式繼電器具有工作可靠、結構簡單、制造方便、壽命長等一系列優點，故在數控機床電氣控制系統中應用最廣泛。

四、變壓器及直流穩壓電源

變壓器：是一種將某一數值的交流電壓變換成頻率相同但數值不同的交流電壓的靜止電器。

①機床控制變壓器：適用于交流５０~６０Ｈｚ，輸入電壓不超過660V的電路，作為各類機床、機械設備等一般電器的控制電源、步進電機驅動器、局部照明及指示燈的電源。

②三相變壓器：三相電壓的變換可用三臺單項變壓器也可用一臺三相電壓，從經濟性和縮小安裝體積等方面考慮，可優選三相變壓器。在數控機床中主要是給伺服動力等供電。

五、熔斷器：是一種廣泛應用的最簡單的有效的保護電器

組成：熔體、熔座。熔體一般熔點低，易于熔斷、導電性良好的合金材料制成。

六、控制按鈕、指示燈：

按鈕 通常用來接通或斷開控制電路，從而控制電動機或其他電器設備的運行。原來就接通的觸點，稱為常閉觸點 原來就斷開的觸點，稱為常開觸點

作業：畫出常見電器符號

課題三

FANUC數控車床線路圖

教學引入言

本此實習我們一起來學習數控機床的維修。當今工業化的步伐正在加快，現代化設備尤其是數控機床的應用也越來越普及，機床的維護和維修越來越重要，而機床的維護人才卻很缺乏。

闡述現狀，提出問題，展開本次課的教學，充分運用啟發式教學，激發學生的學習熱情和學習興趣。教學目的：

技術需要、市場需要、企業的效益需要。

熟悉FANUC數控車床線路圖 實習重點與難點

熟悉FANUC數控車床線路圖 實訓教學方法

現場講解、項目引導教學法 實習使用設備

FANUC數控車床

萬用表 實習前準備

1.組織教學，按時點名.學生應按時整隊，進入實習工廠

3.檢查出勤情況.檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體內容

講解：

一、數控機床的故障主要分機械故障和電氣故障。1．機床本體的維護內容:(1).主軸箱的潤滑和冷卻；

(2).導軌副和絲杠螺母副的間隙調整、潤滑；(3).支承的預緊；

(4).液壓和氣動裝置的壓力和流量調整。2．電氣系統的維護內容:(1).數控系統；(2).伺服系統；(3).強電柜及操作面板。3．數控機床與電纜之間的接口：

(1).驅動電路；(2).位置反饋電路；(3).電源及保護電路；(4).開／關信號連接電路。

二、數控故障診斷及維護的特點 1.故障復雜,難于排除。

2．初始使用期；相對穩定運行期；壽命終了期，故障多。3．數控機床屬于技術密集型和知識密集型設備,從系統的基本觀點和原理出發, ,無論是機械或電氣方面的問題,都要二者兼顧。

三、對數控維修人員的要求 1.知識面廣 2.良好的系統的培訓

3.良好的英語閱讀能力

4.敢于實踐，通過實踐不斷總結經驗 5.敬業精神 6.持續的學習精神

四 講解FANUC數控車床線路圖，實習作業

畫FANUC數控車床線路圖，并熟悉線路圖。

課題四

教學引入言

前一節課我們簡單的了解了機床維護的特點和內容，已經對機床維修有了一定的認識，這節課我們共同來學習兩個內容：1.數控機床的故障處理的方法、要點。2。數控機床的抗干擾。本次課我們將通進一步深入的學習，掌握機床維護維修的常用方法，教學目的：

1.掌握故障的分類和常見故障處理的步驟。2.掌握常用的數控系統故障診斷方法。

3.熟悉機床的常見干擾，并知道解決干擾的方法。實習重點與

1.數控機床故障處理的步驟；

2.利用合適的故障處理方法去解決簡單的系統故障問題。3.掌握機床抗干擾的方法。難點

熟悉機床維修的基本方法，懂得對癥下藥。實訓教學方法 現場講解、講授法 實習使用設備

FANUC數控車床

萬用表 實習前準備

1組織教學，按時點名 學生應按時整隊，進入實習工廠 檢查出勤情況 檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體容

數控機床的故障處理

一、故障的分類（簡單介紹）1.按數控機床發生故障的部件分類：

主機故障，電氣故障（分弱電故障和強電故障）2.按數控機床發生的故障的性質分類： 系統故障，隨機性故障：。3.按報警發生后有無報警顯示分類：

有報警顯示的故障：（1）硬件報警顯示的故障，（2）軟件報警顯示故障，二、故障處理對策

除非出現影響設備或人身安全的緊急情況，不要立即切斷機床的電源。應保持故障現場。

如果按復位后，故障不能消失，從以下方面進行調查： ? 檢查機床的運行狀態 ? 檢查加工程序及操作情況 ? 檢查故障的出現率和重復性 ? 檢查系統的輸入電壓 ? 檢查環境狀態 ? 外部因素 ? 檢查運行情況

? 檢查機床狀況 ? 檢查接口情況

數控機床故障診斷的方法

一、診斷步驟和要求 1.故障診斷 故障檢測（確定有否故障）故障判斷（確定故障性質）故障定位（確定故障部位）2.故障診斷要求：

? 故障檢測方法簡便有效 ? 使用的診斷儀器少而實用 ? 故障診斷的所需的時間盡可能短 3.故障診斷原則：(1).先外部后內部。(2).先機械后電氣，(3).先靜后動，(4).先公用后專用。(5).先簡單后復雜。(6).先一般后特殊。

二、常用故障診斷方法 1.直觀法（望聞問切）2.CNC系統的自診斷功能

3.數據和狀態檢查：接口檢查、參數檢查 4.報警指示燈顯示故障

5.備板置換法（替代法）6.交換法 7.敲擊法 8.測量比較法

總之,各種故障診斷方法各有特點，要根據故障現象的特點靈活的組合應用。

子項目四 數控機床的抗干擾

一、電磁波干擾

電火花、中、高頻電加熱設備的電源都會產生強烈的電磁波，通過空間傳播被附近的數控系統所接受，如果能量足夠就會干擾數控機床的正常工作。（遠離這些設備）

二、供電線路干擾

? 輸入電壓過壓或欠壓引起電源報警而停機

? 電源波形畸變所引起錯誤信息會導致CPU停止運行

三、信號傳輸干擾

? 串模干擾—干擾電壓疊加在有用信號上.? 共模干擾—干擾電壓對二根或以上信號線的干擾大小相等、相位相同。

四、抗干擾措施 1.減少供電線路的干擾 2.減少機床控制中的干擾.屏蔽技術（電磁、靜電屏蔽）

信號線采用屏蔽線（銅質網狀）、穿在鐵質蛇皮管或鐵管中關鍵元件或組件采用金屬容器屏蔽。

4.保證“接地”良好

“接地”是數控機床安裝中一項關鍵的抗干擾技術措施。電網的許多干擾都市通過“接地”對機床起作用的。

接地的要求:接地要可靠（接地電阻應小于100歐姆）、接地線要粗（應大于電源線的截面積）。實習作業

畫FANUC數控車床線路圖，并熟悉線路圖。

課題五

機床點檢（1）

教學引入言

同學們，我們今天開始單元二的學習－數控機床的維護。把機床維護好也十分地重要。教學目的：

機床點檢的內容、意義、方法 實習重點與難點

機床點檢的內容、意義、方法 實訓教學方法

現場講解、示范，項目教學法 實習使用設備

FANUC數控車床

萬用表 實習前準備

1組織教學，按時點名 學生應按時整隊，進入實習工廠

檢查出勤情況 檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體容

本次課以后面的現場教學和綜合實訓項目FANUC數控車床故障現象及軟件判別。實行綜合故障現象及軟件判別，逐步講解故障現象原因。

一、以組為單位，每組學生以2－3人為宜，輪換對FANUC數控車床

進行點檢。

二、每臺機床旁邊每次控制在1組左右。

三、每次點檢不超過40分鐘。四寫出

1.根據故障現象和所用設備，進行相關資料搜集整理 2.分析引起故障現象的原因，3制定維修計劃和方案 4畫出線路圖 五 要求

1.安全生產意識 2.團隊協作精神 3.良好的職業習慣 4.語言文字表達能力 5.溝通能力 六 每組完成點檢討

每完成一個故障排除任務，各組同學進行互評，相互查缺補漏，以達到知識互補。七 隨機抽題 實習作業 完成實踐報告。

課題六 主軸正反轉

教學引入言

闡述現狀，提出問題，展開本次課的教學，充分運用啟發式教學，激發學生的學習熱情和學習興趣。教學目的：

1主軸的電路分析 2故障原因 3 排故過程 4電路圖 實習重點與難點 1主軸的電路分析 2故障原因 3 排故過程 4電路圖 實訓教學方法

現場講解、示范、項目教學 實習使用設備

FANUC數控車床

萬用表 實習前準備

1組織教學，按時點名 學生應按時整隊，進入實習工廠

檢查出勤情況 檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體容 一．主軸驅動系統

1.一般主軸要求：速度大范圍連續可調、恒功率范圍寬 伺服主軸要求：有進給控制和位置控制,由編碼器提供反饋信號 2.主軸變速形式：

(1).電動機帶齒輪換檔（降速、增大傳動比、增大主軸轉矩）；(2).電動機通過同步齒帶或皮帶驅動主軸（恒功率、機械傳動簡單）二． 常用主軸驅動系統介紹 FANUC公司主軸驅動系統

主要采用交流主軸驅動系統S.H.P三個系列（1.5-

37、1.5-

22、3.7-37 kW）

主要特點：

(1).采用微處理控制技術(2).主回路采用晶體管PWM逆變器(3).具有主軸定向控制、數字和模擬輸入

三、主軸伺服系統的故障形式及診斷方法 1．故障形式

(1).在CRT或操作面板上顯示報警內容或報警信息(2).在主軸驅動裝置上用報警燈或數碼管顯示故障(3).無任何故障報警信息 2.常見故障有：(1).外界干擾：

(2).過載

(3).主軸定位抖動:(4).主軸轉速與進給不匹配(5).轉速偏離指令值(6).主軸異常噪聲及振動(7).主軸電動機不轉

四、主軸直流驅動的故障診斷

由于直流調速性能的優越性，直流主軸電動機在數控機床的主軸驅動中得到廣泛應用，主軸電動機驅動多采用晶閘管調速的方式。1.控制電路

調速特點—速度環的輸出是電流環的輸入，可以根據速度指令電壓和轉速反饋電壓的差值及時控制電動機的轉矩。

在速度差值大時，轉矩大，速度變化快，轉速盡快達到給定值，當轉速接近給定值時，轉矩自動減小，避免超調.2.主電路

數控機床直流主軸電動機由于功率較大，切要求正、反轉及停止迅速，驅動裝置采用三相橋式反并聯邏輯無環流可逆變調速系統.在制動時，除了縮短制動時間，還能將主軸旋轉的機械能轉變成電能送回電網。還利用邏輯電路，使一組晶閘管工作時，另一組的觸發脈沖被封鎖，切斷兩組之間流通的電流。

例1：某加工中心采用直流主軸電動機、邏輯無環可逆調速系統。當用M03指令起動時有“咔、咔”的沖擊聲，電動機換向片上有輕微的火花，分析診斷：急停（電阻能耗制動）；正常停機（回饋制動）。在任何時候不允許正、反兩組同時工作，有火花說明逆變電路有故障。

例2：某加工中心主軸在運轉時抖動，主軸箱噪聲增大，影響加工質量。

分析: 經檢查主軸箱和直流主軸電動機正常，把檢查轉到主軸電機的控制系統。

測得的速度指令信號正常，而速度反饋信號出現不應有的脈沖信號，問題出在速度檢測元件上.五、主軸交流驅動的故障診斷

（一）6SC650系列主軸交流驅動系統 1.驅動裝置的組成（原理圖）2.故障診斷 ? 故障代碼 ? 輔助診斷

（二）主軸通用變頻器

? 總結與鞏固（小結、考核知識點、作業等）

1.主軸常見故障及排除方法；直流主軸驅動系統和交流主軸驅動系統的常見故障及排除方法；變頻器的使用及報警診斷。2.作業：P123-125

3，14。

課題七刀架轉動

教學引入言 教學目的：

1.掌握理解機床刀庫和換刀機械手的特點； 2.掌握理解機床刀庫和換刀機械手的維修要點，3 了解機床刀庫和換刀故障案例 實習重點與難點

1機床刀庫和換刀機械手的特點； 2機床刀庫和換刀機械手的維修要點，實訓教學方法

現場講解、示范、案例教學法、導入法 實習使用設備

FANUC數控車床

萬用表 實習前準備

1組織教學，按時點名 學生應按時整隊，進入實習工廠

檢查出勤情況 檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體容

數控車床上使用的回轉刀架是一種最簡單的自動換刀裝置，根據不同加工對象，可以設計成四方刀架和六角刀架等多種形式。數控車床回轉刀架動作的要求是刀架抬起、刀架轉數控車床回轉刀架

動作的要求是刀架抬起、刀架轉位、刀架定位和刀架夾緊。2轉塔頭式換刀裝置

一般數控機床常采用轉塔頭式換刀裝置，如數控車床的轉塔刀架，數控鉆鏜床的多軸轉塔頭等。在轉塔的各個主軸頭上，預先安裝有各工序所需要的旋轉刀具，當發出換刀指令時，各種主軸頭依次轉到加工位置，并接通主運動，使相應的主軸帶動刀具旋轉，而其他處于不同加工位置的主軸都與主運動脫開。3 刀庫與換刀機械手的維護要點

1）.嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫，防止機械手換刀時掉刀或發生碰撞

2.）不管什么方式選刀時，刀具號要和刀庫上所需刀具一致 3.）手動方式放往刀庫上裝刀時，要確保裝到位、裝牢靠。刀座上的鎖緊也要可靠

4.）經常檢查刀庫的回零位置是否正確，主軸 回換刀點位置到位，及時調整

5.）要保持刀具刀柄和刀套的清潔

6.）開機時，應先使刀庫和機械手空運行，檢查各部分工作是否正常（行程開關、電磁閥、液壓系統的壓力等）4刀架 刀庫和換刀常見故障 1）刀庫不能轉動或轉不到位：原因 ①鏈接電動機軸與蝸桿的聯軸器松動。

②變頻器有故障，應檢查變頻器輸出、輸入電壓是否正常

③PLC無控制輸出，有可能是指示接口板中的繼電器失效 ④機械連接過緊或黃油黏澀 ⑤電網電壓過低 2）刀套不能加緊工件 3）刀套上、下不到位 4）刀套不能拆卸或停留 5）電路問題 6）舉例

刀庫故障主要表現在：

刀庫運動故障、定位誤差過大、機械手夾持刀柄不穩定和機械手運動誤差過大等

故障現象

故障原因 1.刀庫刀套不

刀套上的調整螺母位置不對能卡緊刀具

2.刀庫不能旋轉

電機和蝸桿軸聯軸器松動

3.刀具從機械

刀具超重、機械手卡緊銷損 手中脫落

壞或沒有彈出來

4.刀具交換時

換刀時主軸沒有回到換刀點 掉刀

5.換刀速度過

氣壓太高或太低和節流閥開快或過慢

口太大或太小 實習作業 書···

課題八數控機床主傳動鏈的故障診斷

教學引入言

數控機床總體上分為機械和電氣兩大部分，請同學們談談對機床機械部分的認識（簡單的互動討論）。我們進入到本章的學習，學習機床機械故障的排除。教學目的

1.理解數控機床機械系統結構的組成。，2.理解數控機床機械系統結構特點。3.掌握機械系統的故障診斷方法。4.掌握主軸部件的維修。實習重點與難點

1.機械故障診斷方法的使用。2.主軸部件的重點部位的維護、維修。實訓教學方法

現場講解、示范、媒體教學 實習使用設備

FANUC數控車床

萬用表 實習前準備

1組織教學，按時點名 學生應按時整隊，進入實習工廠

檢查出勤情況 檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）27

實習具體容

數控機床主傳動鏈的故障診斷

主軸部件應具有與本機床工作性能相適應的高回轉精度、剛度、抗振性、耐磨性和低的溫升；在結構上必須能解決刀具和工件的裝夾、軸承的裝配、軸承間隙調整和潤滑密封等問題。

數控機床的主軸部件一般包括主軸、主軸軸承和傳動件等。對于加工中心，主軸部件還包括刀具自動夾緊裝置、主軸準停裝置和主軸孔的切屑消除裝置。主軸軸承的配置形式

數控機床主軸軸承主要有以下幾種配置形式：

（1）前支承采用雙列短圓柱滾子軸承和60度角接觸雙列向心推力球軸承，后支承采用向心推力球軸承，如圖2-30（a）所示。

（2）前支承采用高精度雙列向心推力球軸承，如圖2-30（b）所示。（3）前支承采用雙列圓錐滾子軸承，后支承采用單列圓錐滾子軸承，如圖2-30（c）所示。

一、維護特點

1、主軸潤滑

（1）油氣潤滑方（2）噴注潤滑方式

2、防泄漏（如圖所示）

3、刀夾裝置

7：24大錐度錐柄

二、主傳動鏈的維護

1、熟悉主傳動鏈的結構、性能參數；

2、注意主軸油箱溫度和油量；

3、住傳動鏈出現故障，應立即停機排除故障；

4、防止皮帶打滑造成的丟失現象；

5、定期觀察液壓系統的壓力表；

6、注意保持主軸與刀柄連接部位及刀柄的清潔；

7、每年清洗過濾器和更換液壓泵濾油器；

8、每天檢查主軸潤滑恒溫油箱，使油充足；

9、防止各種雜質進入油箱，保持油液清潔；

10、要及時調整主軸中液壓缸活塞的位移量；

11、經常檢查壓縮空氣氣壓，并調整到標準要求值。

三、主傳動鏈的故障診斷（講解重點，逐條分析，并加以實例）

1、主軸發熱

軸承損傷或不潔；主軸前端蓋與箱體壓蓋研傷；潤滑油脂耗盡或油脂涂抹過多。

2、主軸噪聲

缺少潤滑、大小皮帶平衡不佳；齒輪嚙合間隙不均或齒輪損壞；傳動軸損壞或彎曲。

3、潤滑油泄漏

潤滑油量過多；密封件是否破損；管件損壞。

4、刀具不能夾緊

碟形彈簧位移量較小；刀夾彈簧上螺母是否松動。

5、刀具夾緊后不能松開

松刀彈簧壓合過緊；液壓缸壓力和行程不夠。

6、主軸在強力切削時停轉

電動機與主軸連接的皮帶過松；皮帶表面有油、使用過久；摩擦離合器調整過松或磨損。

7、主軸沒有潤滑油循環或潤滑不足

油泵轉向不正確或間隙過大；吸油管沒有插入油箱的油面以下；油管或濾油器堵塞；潤滑油壓力不足。

總結與鞏固（小結、考核知識點、作業等）

1.主軸是數控機床的主要部件，通過本節要抓住以下幾點進行講解： 結合基礎課的理論，復習和掌握主軸的幾種功能及結構。2.通過將結掌握常見主軸故障的排除方法 作業

書

課題九 數控機床進給傳動鏈的故障診斷

滾珠絲杠螺母副和導軌副

教學引入言:

數控機床的進給傳動鏈包括哪幾個組成部分（提問），其中的重點是滾珠絲扛副和導軌副，這就是我們今天學習的內容。

教學目的： 1.理解機床滾珠絲扛副的結構特點 2.理解機床滾珠絲扛副的維修要點。3.理解機床導軌副的結構特點 4.理解機床導軌副的維修要點。實習重點與難點

1.機床進給部件的布置形式 2.進給部件各環節的聯接形式

3.進給傳動鏈中，消除間隙的方法、調試方法 實訓教學方法

現場講解、示范、媒體教學 實習使用設備

實習前準備

1組織教學，按時點名 學生應按時整隊，進入實習工廠

檢查出勤情況 檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體容

（一）滾珠絲杠螺母副

一、滾珠絲杠螺母副的維護（圖表講解）

1、軸向間隙的調整

2、支承軸承的定期檢查

3、滾珠絲杠副的潤滑

4、滾珠絲杠的防護

二、滾珠絲杠副的故障診斷（結合實例講解）

1、滾珠絲杠副噪聲

軸承的壓蓋壓合情況不好；軸承可能破損；聯軸器松動；絲杠潤滑不良；滾珠有破損。

2、滾珠絲杠運動不靈活

軸向載荷過大；絲杠與導軌不平行；軸線與導軌不平行；絲杠彎曲變形。

3、滾珠絲杠副潤滑狀況不良 檢查各滾珠絲杠副潤滑

（二）導

軌

副

一、導軌副的維護（圖表講解）

1、間隙調整

（1）壓板調整間隙（2）鑲條調整間隙（3）壓板鑲條調整間隙

2、滾動導軌的預緊

（1）采用過盈配合（2）調整法

3、導軌的潤滑

常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂。

（1）潤滑方法

人工定期加油或用油杯供油；

潤滑泵供油。（2）對潤滑油的要求

工作溫度變化時潤滑油粘度要小，要有良好的潤滑性能和足夠的油膜剛度。

二、導軌的故障診斷（結合實例講解）絲杠 故障現象

故障原因

1.噪聲大

絲杠支承軸承損壞或壓蓋壓合不好、聯軸器松動、潤滑不良或絲杠副滾珠有破損

2.絲杠運動不靈活

軸向預緊太大、絲杠或螺母軸線與導軌不平行、絲杠彎 導軌

1、導軌研傷

機床長期使用，地基與床身水平有變化，使導軌局部單位面積負荷過大；長期加工短工或承受過分集中的負荷，使導軌局部磨損嚴重；潤滑不良、材質不佳；質量不符合要求；機床維護不良，導軌里落入贓物。

2、導軌上移動部件運動不良或不能移動

導軌面研傷；導軌壓板研傷；導軌鑲條與導軌間隙太小，調的太緊。

3、加工面在接刀處不平

直線度超差；工作臺塞鐵松動或塞鐵彎度太大；機床水平度差，使導軌發生彎曲。

總結與鞏固（小結、考核知識點、作業等）

1.進給傳動鏈的維護內容是非常多的，關鍵是讀圖。這兩節課機械結構圖很多，用利用動畫和圖表，給學生進行講解。2.掌握進給傳動鏈維護的要點和常見故障的排除。作業 書

課題十

數控機床主軸系統的故障診斷

教學引入言

前面我們學習了機床機械部件的故障，從今天這次課我們來學習電氣方面的故障。本章的內容是本課程的重點，涉及到的知識點多，理論實踐性都很強。同學們，要充分結合已學過的相關課程。好下面我們首先學習主軸驅動系統。教學目的：

1．掌握伺服系統的作用、組成及分類。2．了解典型的主軸驅動系統。

3．掌握進給伺服系統的故障形式及診斷方法。4．掌握主軸直流驅動的故障診斷方法及特點。5.掌握主軸交流驅動的故障診斷方法及特點。6．掌握變頻器的相關知識。實習重點與難點

伺服工作的原理、主軸伺服的故障形式及可能的故障原因、主軸伺服系統的故障及診斷 實訓教學方法

現場講解、示范、媒體教學 實習使用設備

實習前準備

1組織教學，按時點名 學生應按時整隊，進入實習工廠

檢查出勤情況 檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體容 1．故障形式

(1).在CRT或操作面板上顯示報警內容或報警信息

(2).在主軸驅動裝置上用報警燈或數碼管顯示故障

(3).無任何故障報警信息 2.常見故障有：

(1).外界干擾：

(2).過載

(3).主軸定位抖動:

(4).主軸轉速與進給不匹配

(5).轉速偏離指令值

(6).主軸異常噪聲及振動

(7).主軸電動機不轉 2.常見故障有：

(1).外界干擾：

(2).過載

(3).主軸定位抖動:

(4).主軸轉速與進給不匹配

(5).轉速偏離指令值

(6).主軸異常噪聲及振動

(7).主軸電動機不轉

3、主軸直流驅動的故障診斷

由于直流調速性能的優越性，直流主軸電動機在數控機床的主軸驅動中得到廣泛應用，主軸電動機驅動多采用晶閘管調速的方式。

1).控制電路

調速特點—速度環的輸出是電流環的輸入，可以根據速度指令電壓和轉速反饋電壓的差值及時控制電動機的轉矩。

在速度差值大時，轉矩大，速度變化快，轉速盡快達到給定值，當轉速接近給定值時，轉矩自動減小，避免超調.2).主電路

數控機床直流主軸電動機由于功率較大，切要求正、反轉及停止迅速，驅動裝置采用三相橋式反并聯邏輯無環流可逆變調速系統.在制動時，除了縮短制動時間，還能將主軸旋轉的機械能轉變成電能送回電網。還利用邏輯電路，使一組晶閘管工作時，另一組的觸發脈沖被封鎖，切斷兩組之間流通的電流。

例1：某加工中心采用直流主軸電動機、邏輯無環可逆調速系統。當用M03指令起動時有“咔、咔”的沖擊聲，電動機換向片上有輕微的火花，起動后無明顯的異常現象；

用M05指令使主軸停止時，換向片上出現強烈的火花，同時伴有“叭、叭”的放電聲，隨即交流回路的保險絲熔斷。

火花的強烈程度和電動機的轉速成正比。但若用急停方式停止主軸，37

換向片上沒有任何火花。

分析診斷：急停（電阻能耗制動）；正常停機（回饋制動）。

在任何時候不允許正、反兩組同時工作，有火花說明逆變電路有故障。

例2：某加工中心主軸在運轉時抖動，主軸箱噪聲增大，影響加工質量。

分析: 經檢查主軸箱和直流主軸電動機正常，把檢查轉到主軸電機的控制系統。

測得的速度指令信號正常，而速度反饋信號出現不應有的脈沖信號，問題出在速度檢測元件上.五、主軸交流驅動的故障診斷

（一）6SC650系列主軸交流驅動系統

1.驅動裝置的組成（原理圖）

2.故障診斷

故障代碼

輔助診斷

（二）主軸通用變頻器

總結與鞏固（小結、考核知識點、作業等）

課題十一數控機床機械故障診斷方法

教學引入言

教學目的：

1.機械故障的原因 2.機械故障診斷 實習重點與難點

1.機械故障的原因 2.機械故障診斷 實訓教學方法

現場講解、示范、排故 實習使用設備

實習前準備

1組織教學，按時點名 學生應按時整隊，進入實習工廠

檢查出勤情況 檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體容 1.機械故障的原因

機床在運行過程中，機械零部件受到力、熱摩

擦以及磨損等諸多因素的作用，使其領部件偏離或喪失原有的功能。2.機械故障診斷

機床運行狀態的識別、運行狀態的信號獲取、特征參數的分析，39

故障性質的判斷和故障部位的確定

3.實用診斷技術

問—操作者（漸/突發、故障現象、加工件的情況、傳動系統的運動和動力、潤滑、保養和檢修情況）

看—機床的轉速變化、工件的表面粗糙度和振紋、顏色傷痕等明顯癥狀

聽—機床運轉聲（強弱、頻率高低等）聞—潤滑油脂氧化蒸發油煙氣焦糊氣

觸—用手感來判別機床的故障（溫升、振動、傷痕和波紋、爬行、松緊）

實用診斷技術在機械故障的診斷中具有實用簡便、快速有效的特點，但診斷效果的好壞在很大程度上要憑借維修技術人員的經驗，而且有一定的局限性，對一些疑難故障難以奏效。

故障現象

故障原因

1.主軸發熱

軸承損傷或不清潔、軸承油脂耗

盡

或油脂過多、軸承間隙過小

2.主軸強力

電機與主軸傳動的皮帶過松、切削停轉

皮帶表面有油、離合器松

3.潤滑油泄漏

潤滑油過量、密封件損傷或

失效、4.主軸噪聲

缺少潤滑、皮帶輪動平衡

（振動）

不佳、帶輪過緊、齒輪磨

損或嚙合間隙過大、軸承

損壞 5.主軸沒有或

油泵轉向不正確、油管或

潤滑不足

濾油器堵塞、油壓不足 6.刀具不能

蝶形彈簧位移量太小、刀

夾緊

7.刀具夾緊后

不能松開

作業

書

具松夾彈簧上螺母松動 刀具松夾彈簧壓合過緊、液壓缸壓力和行程不夠 41

課題十二數控機床常見機械故障及處理方法

課題十三數控機床保養與維護

教學引入言

教學目的：

實習重點與難點

1規范操作學會保養 實訓教學方法

現場講解、示范、媒體教學 實習使用設備

實習前準備

1組織教學，按時點名 學生應按時整隊，進入實習工廠

檢查出勤情況 檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體容

日檢(1)主要項目

1)液壓系統

2)主軸潤滑系統

3)導軌潤滑系統

4)冷卻系統

5)氣壓系統

作業 書

課題十四 進給伺服系統的故障診斷

教學引入言

1．本次課的內容以學生動手為主，主要教會學生進給伺服系統的故障診斷與排除。

2．學生對這部分的內容很感興趣，加強動手能力對學生有益。教學目的：

通過交流進給伺服系統的調節來掌握交流伺服系統故障的診斷與維修實習重點與難點

進給伺服系統的故障點的排除與診斷 實訓教學方法

現場講解、示范、媒體教學 實習使用設備 實習前準備

1組織教學，按時點名

學生應按時整隊，進入實習工廠 3 檢查出勤情況

檢查學生裝束是否整體（工作服，安全帽，鞋）實習具體容

實驗目的：懂得進給伺服驅動系統的故障診斷與排除。實驗項目：進給驅動系統的操作（具體內容參見實訓指導書）以上項目均在數控實訓臺上操作。每組之間互相討論，50

第二篇：數控機床故障診斷與維修課程教案_圖文.

安徽機電職業技術學院數控機床故障診斷與維修課程 教 案 課程編號: 教師姓名: 專業班級: 開課時間: 教案填寫要求

1.一門課程的教案應包括三個層面的設計:(1課程內容、教學基本要求、教學手段、教學方法設計等,主要解決本門課教什么、怎么教的問題

(2各章節內容、教學方法、要求設計等,主要解決各章節教什么,怎么教;(3一次課教學內容、教學方法、要求設計等,主要解決一次課教什么、怎么教。

2.一次課的教案內容原則上應包括本次課的教學目的、教材分析、教學過程、教學后記等方面。其中教學目的是課堂教學活動圍繞的中心和力求達到的目標。教材分析則要找出本次課的重、難點及關鍵,并確立突出重點、克服難點、抓住關鍵的方案;教學過程是教案的主體,要按引入新課、講授、總結與鞏固三方面詳細設計;教學后記是教案執行情況的經驗總結,目的在于改進和調整教案,為下一輪課講授設計更加良好的教學方案。

安徽機電職業技術學院教案首頁

安徽機電職業技術學院教案首頁

安徽機電職業技術學院教案首頁

到而進行的自我保護.四.負載對地短路的故障診斷(列舉實例

當一個電源同時供幾個負載使用時,若其中一個負載發生短路,就可能引起其他負載的失電故障.(二數控實訓臺電路板的電氣連接 實訓目的:弄懂機床電氣原理圖。

實訓裝置:萬用表、“+”、“一”螺絲刀、實訓臺電路板等.安徽機電職業技術學院教案首頁

安徽機電職業技術學院教案續頁

第三篇：數控機床故障診斷與維修學習心得

數控機床故障診斷與維修

摘要:數控機床促進我國機械制造業的發展，數控機床是機電一體化技術在機械加工領域中應用的典型產品，具有高精度、高效率和高適應性的特點，適于多種、中小批量復雜零件的加工。數控機床故障診斷與維修的基本目的是提高數控設備的可靠性。數控設備的外部故障可以分為軟故障和外部硬件損壞引起的硬故障。軟故障是指由于操作、調整處理不當引起的，這類故障多發生在設備使用前期或設備使用人員調整時期。關鍵字：數控故障

數控維修

一

數控機床的維護和保養

1.1數控機床的日常維護 1）嚴格遵守維護制度 數控系統的編程，操作人員和維修人員必須進行嚴格的專門培訓，熟悉所用數控機床的功能和使用方法，正確的使用機床，避免因操作不當引起的故障。2）數控柜和強電柜的門應盡量少開少關 加工車間一般的空氣中都有油霧，灰塵金屬粉末等顆粒物，當它們落在數控系統內的電子器件或電路板上，容易引起元器件或電路板的損壞，因此數控柜和強電柜的門應盡量少開少關。如果數控系統超長時間負載工作時，要用正確的散熱方法，想辦法將對數控系統的外部溫度。不得隨意開關柜門。3）經常檢查電網電壓

一般數控系統允許的電網電壓波動范圍內進行，否則是數控系統不穩定，有可能造成重要元器件的損壞。要經常注意電壓電網的波動，特別是電網質量比較差的地區，應及時配置數控系統用的交流穩壓裝置。

4）定時清掃數控柜的散熱通風系統

應每天檢查數控系統柜上各個冷卻風扇工作是否正常，應視工作環境狀況，每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象。如果過濾網上灰塵積聚過多，需及時清理，否則將會引起數控系統柜內溫度高（一般不允許超過55℃），造成過熱報警或數控系統工作不可靠 1.2數控機床的3級保養

1）數控機床的1級保養主要內容有：班前、班中、班后檢查并嚴格遵守每天檢查對于數控機床來說，合理的日常維護措施，可以有效的預防和降低數控機床的故障發生幾率。針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養內容以及功能器件和元件的保養周期。

2）數控機床的2級保養主要內容有：對主軸箱、各坐標進給傳動系統、液壓系統、中心潤滑系統、冷卻系統、氣動系統、外觀的清理并按照保養的要求去做。

3）數控機床的3級保養主要內容有:對主軸箱、刀塔、尾座要求清理、清潔。對整體外觀和各個系統要求清潔，檢查和校驗。1.3 數控機床維修

1）數控機床故障的種類

數控機床診斷一般是機床提供的自診斷報警信息來排除，在故障排除的過程中也會采用一些典型的方法來輔助，主要有：啟動自診斷，在線診斷和離線診斷。

二

數控機床典型故障與診斷

2.1數控機床主軸故障排除的方法 1）外界干擾。主軸在運轉過程中出現無規律的震動或轉動，出現這類情況時，令主軸轉速指令為零，調整零速平衡電位或飄移補償量參數值，觀察是否因參數系統變化引起故障，若調整后仍不能消除該故障，則多為外界干擾引起的。把電源進線端加裝電源凈化裝置，動力線和信號線分開，布線要合理，信號線和反饋線按要求屏蔽，接地線要可靠。

2）主軸過載，主軸電機過熱、CNC裝置和主軸驅動裝置顯示過流報警，主要是主軸電機通風系統不良造成、電力接線接觸不良、電機切削用量過大，主軸頻繁正、反等引起電流增加，采取保持主軸電動機通風系統良好，保持電動機通風系統良好，保持過濾網清潔，檢查動力線端子接觸情況，嚴格按照機床操作規程，正確操作機床。

3）主軸定位抖動。當主軸在正常加工時沒有問題，僅在定位事產生抖動，主軸定位一般分機械、電氣和編碼器3中準停定位，當定位機械執行機構不到位，檢測裝置反饋信息有誤差時產生的抖動，另外，主軸定位要有一個減速過程，如果減速或增益參數設置不當，也會引起故障。采取方法，根據主軸定位的方式，主要檢查各定位、減速檢測元件的工作狀態和固定安裝情況，如限位開關、接近開關、霍爾元件等。

4）不執行螺紋加工。（1）對于主軸編碼器與系統之間的鏈接不良產生的故障，可通過檢查鏈接電纜接口及電纜線找出故障并修復。（2）對于主軸編碼器的位置信號PA、*PA、PB、*PB不良或連接電纜斷開產生的故障，可通過系統顯示裝置上是否有主軸速度顯示來判別，如果無主軸速度顯示則為該類報警。（3）對于主軸編碼器的一轉信號PZ、*PZ不良或連接電纜斷開產生的故障，可通過加工指令G99和G98切換來判別，如果G98進給切削正常而G99進給切削不執行，則為該類故障。如果以上故障都排除，則為系統本身故障，即系統存儲板或系統主板故障。

5）主軸轉速與進給不匹配。當主軸與進給同步配合加工時，要領先主軸上的脈沖編碼器檢測反饋信息，若脈沖編碼器或連接電纜線有問題，會引起上述故障。

通過調用I/O狀態數據，觀察編碼器信號線的通斷狀態；取消主軸與進給同步配合，用每分鐘進給指令代替每轉進給指令來執行程序，可判斷故障是否與編碼器有關。

更換維修編碼器，檢查電纜線接線情況，特別注意信號線的抗干擾措施。

6）轉速偏離指令值。實際主軸轉速值超過指令給定的轉速范圍。電動機負載過大，引起轉速降低，或低速極限值設定太小，造成主軸電動機過載；測速反饋信號變化，引起速度控制單元輸入變化；主軸驅動裝置故障，導致速度控制單元錯誤輸出；CNC系統輸出的主軸轉速模擬量沒有達到與轉速指令相對應的值。檢查空載運轉主軸，檢測比較實際轉速和指令值，判斷故障是否由負載過大引起；檢查測速裝備及電纜線，調節速度反饋量大小，使實際主軸轉速達到指令值；用備件判斷驅動裝置故障部位；檢查信號電纜線連接情況，調整有關參數使CNC系統輸出的模擬量與轉速指令值相對應。

7）主軸異常噪聲及振動。區別是由于機械部分鏈接松動或磨損還是電氣驅動部分閉環振蕩引起。用機電分離的方法判斷開機械和電氣部分的連接，分別加以測試

8）主軸電動機不轉。如果CNC側有報警，則按報警提示處理，如無報警，主軸不轉，則可能是主軸伺服驅動或變頻器缺少模擬量速度給定或使能控制信號。措施是如果CNC給定的電壓在0~10伏的電壓信號則可以在CNC側輸入指令后，通過萬用表來測量伺服驅動輸入信號來確認，對于使能信號可以通過PLC I/O狀態觀察PLC是否有輸出控制信號或能用萬能表檢查使能端子閉合判斷。也有可能是CNC或是伺服驅動、變頻器參數設定引起的。

總之，數控機床故障產生的原因是多種多樣的，有機械問題、數控系統的問題、傳感元件的問題、驅動元件的問題、強電部分的問題、線路連接的問題等。在檢修過程中，要分析故障產生的可能原因和范圍，然后逐步排除，直到找出故障點，切勿盲目的亂動，否則，不但不能解決問題。還可能使故障范圍進一步擴大。在面對數控機床故障和維修問題時，首先要防患于未燃，不能在數控機床出現問題后才去解決問題，要做好日常的維護工作和了解機床本身的結構和工作原理，這樣才能做到減少機床的故障,讓機床使用壽命更長。

三參考文獻

[1] 劉江.數控機床故障診斷與維修 [M].北京：高等教育出版社，2009.[2] 姜洪平.數控機床故障診斷與維修 [M].北京：北京理工大學出版社，2006.[3] 孫慧平.數控機床調試安裝技術 [M].北京：電子工業出版社，2008.[4] 劉樹表.數控機床故障診斷與維修 [M].北京：人民郵電出版社，2009.[5] 李繼忠.數控機床螺距誤差補償與分析 [J].組合機床與自動化加工技術，2010.

第四篇：汽車底盤故障診斷與維修畢業論文

摘 要

底盤作用是支承、安裝汽車發動機及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發動機的動力，使汽車產生運動，保證其正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。隨著汽車工業及其新技術的飛速發展，對汽車有關性能參數進行檢測、維修成為現代汽車維修技術的主要趨勢，主要對汽車底盤的組成以及相關維修方法進行了探討

通過對汽車底盤產生的各種異響現象進行分析，檢查出行駛時底盤再次出現異響的時間、條件和部位，進行可行性分析，得出底盤異響故障診斷、分析結論。

關鍵詞：汽車底盤 故障診斷 維修

目 錄

緒論----------------------1 1．汽車底盤組成及功用----------------------------2 1.1傳動系組成及功用----2 1.2行駛系組成及功用----3 1.3轉向系組成及功用----3 1.4制動系組成及功用----3 2．傳動系--------------------4 2.1傳動系故障-------------4 2.2離合器及故障診斷-----4 2.2.1離合器概述

---------4 2.2.2離合器常見故障和診斷

-------------------------5 2.3變速器---------------------6 2.3.1變速器概述

----------7 2.3.2變速器常見故障和診斷--------------------------8 2.3.3變速器零件的維修-9 2.4萬向傳動裝置----------9 2.4.1萬向傳動裝置的概述----------------------------10 2.4.2 萬向傳動裝置的故障和診斷------------------11 2.5驅動橋-----------------12 2.5.1驅動橋的概述------13 2.5.2驅動橋故障和診斷 14 2.6傳動系游系角度增大-15 3．傳動系故障診斷實例分析--------------------------16 4．結論----------------------17 5．致謝----------------------18 6．參考文獻----------------19

緒 論

隨著國民經濟的增長，人們生活水平的提高，汽車作為一 種普及性的代步交通工具，在日常生活中越來越受到人們的 青睞，汽車使用率只增不減，盡管許多車主們明白汽車防護與 維護的重要性，但是由于他們缺乏對汽車整體的認識，導致在 其日常的汽車維護工作中，只注重在汽車發動機與車身上，往 往忽略了極其重要的底盤，只注重汽車外觀與否和車內是否 有雜物。其實這是大多數車主都會走進的一個誤區。通常來 說，汽車主要由發動機、底盤、車身、汽車電器4 部分組成。而 底盤用來傳遞發動機發出的動力，使汽車產生運動，并保證汽 車正常行駛。現主要對汽車底盤的組成以及相關維修方法進 行探討。汽車底盤的組成和功用

汽車底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系等四大系統組成，其功用是接收發動機的動力，使汽車運動并保證汽車能夠按照駕駛員的操縱正常行駛。圖1-1所示為轎車的底盤結構圖。

圖1-1 轎車的底盤結構圖

1.1傳動系

汽車傳動系是從發動機到驅動車輪之間所有動力傳遞裝置的總稱。不同配置的汽車，傳動系的組成不同。如載貨汽車及部分轎車，其傳動系一般由離合器、手動變速器、萬向傳動裝置(萬向節和傳動軸)、驅動橋(主減速器、差速器、半軸、橋殼)等組成，如圖1-2示；而轎車中采用自動變速器的越來越多，其傳動系包括自動變速器、萬向傳動裝置、驅動橋等，即用自動變速器取代了離合器和手動變速器。

汽車傳動系的功用是將發動機的動力傳給驅動車輪。

圖1-2汽車傳動系示意圖 1.2行駛系

汽車行駛系一般由車架、懸架、車橋和車輪等組成，如圖1-3示。車輪通過軸承安裝在車橋兩邊，車橋通過懸架與車架(或車身)連接，車架(或車身)是整車的裝配基體。

圖1-3 汽車行駛系示意圖

1.3轉向系

汽車轉向系主要由轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構組成。現在的汽車普遍還帶有動力轉向裝置。

汽車轉向系的功用是保證汽車能夠按照駕駛員選定的方向行駛。

1.4制動系

汽車制動系一般包括行車制動系和駐車制動系等兩套相互獨立的制動系統，每套制動系統都包括制動器和制動傳動機構。現在汽車的行車制動系一般都裝配有制動防抱死系統(ABS)。

制動系的功用是使汽車減速、停車并能保證可靠駐停。

2傳動系

2.1傳動系故障

傳動系常見故障有離合器、變速器、萬向傳動裝置、驅動橋以及傳動系游系角度增大等故障。

2.2離合器及故障診斷 2.2.1離合器概述 1.離合器的功用

離合器安裝在發動機與變速器之間，用來分離或接合前后兩者之間動力聯系。其功用為：

(1)使汽車平穩起步。

(2)中斷給傳動系的動力，配合換檔。

(3)防止傳動系過載。

2.離合器的工作原理

離合器的主動部分和從動部分借接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動介質(液力偶合器)，或是用磁力傳動(電磁離合器)來傳遞轉矩，使兩者之間可以暫時分離，又可逐漸接合，在傳動過程中又允許兩部分相互轉動。

目前在汽車上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦離合器(簡稱為摩擦離合器)。

發動機發出的轉矩，通過飛輪及壓盤與從動盤接觸面的摩擦作用，傳給從動盤。當駕駛員踩下離合器踏板時，通過機件的傳遞，使膜片彈簧大端帶動壓盤后移，此時從動部分與主動部分分離。

摩擦離合器應能滿足以下基本要求：

(1)保證能傳遞發動機發出的最大轉矩，并且還有一定的傳遞轉矩余力。

(2)能作到分離時，徹底分離，接合時柔和，并具有良好的散熱能力。

(3)從動部分的轉動慣量盡量小一些。這樣，在分離離合器換檔時，與變速

器輸入軸相連部分的轉速就比較容易變化，從而減輕齒輪間沖擊。

(4)具有緩和轉動方向沖擊，衰減該方向振動的能力，且噪音小。

(5)壓盤壓力和摩擦片的摩擦系數變化小，工作穩定。

(6)操縱省力，維修保養方便。

3.離合器的種類

汽車離合器有摩擦式離合器、液力偶合器、電磁離合器等幾種。摩擦式

離合器又分為濕式和干式兩種。

液力偶合器靠工作液(油液)傳遞轉矩，外殼與泵輪連為一體，是主動件；渦輪與泵輪相對，是從動件。當泵輪轉速較低時，渦輪不能被帶動，主動件與從動件之間處于分離狀態；隨著泵輪轉速的提高，渦輪被帶動，主動件與從動件之間處于接合狀態。

電磁離合器靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。如在主動與從動件之間放置磁粉，則可以加強兩者之間的接合力，這樣的離合器稱為磁粉式電磁離合器。

目前，與手動變速器相配合的絕大多數離合器為干式摩擦式離合器，按

其從動盤的數目，又分為單盤式、雙盤式和多盤式等幾種。濕式摩擦式離合器一般為多盤式的，浸在油中以便于散熱。

采用若干個螺旋彈簧作為壓緊彈簧，并將這些彈簧沿壓盤圓周分布的離

合器稱為周布彈簧離合器(如圖所示)。采用膜片彈簧作為壓緊彈簧的離合器稱為膜片彈簧離合器。

2.2.2離合器常見故障和診斷 1）分離不徹底

現象：發動機怠速運轉，踩下離合器踏板，原地掛檔有齒輪撞擊聲，且難以掛入，情況嚴重時，會導致發動機熄火。產生原因及排除方法：

離合器自由行程過大，當踩下踏板時不能使膜片彈簧充分壓縮，排除方法是進行調整；從動盤正反面裝錯，造成從動盤仍與飛輪有摩擦，排除方法是重新裝配；從動盤翹曲變形，使從動盤與飛輪或壓盤仍有摩擦，排除方法是進行校正從動盤；從動盤花鍵轂在變速器一軸（輸入軸）上移動不靈活，造成從動盤與壓盤或飛輪仍有摩擦，使離合器分離不徹底，排除方法是更換從動盤。

2）起步發抖

現象：起步時，離合器不能平穩結合，而產生抖動。

產生原因及排除方法：

從動盤的鋼片或壓盤發生翹曲，變形造成從動盤不能正常與飛輪或壓盤接合，排除方法是更換從動盤或壓盤；

飛輪與從動盤的接觸面偏擺，造成飛輪與從動盤不正常接觸，排除方法，修復飛輪；從動盤上緩沖片或減震彈簧折斷，造成從動盤不正常工作，排除方法是更換從動盤；從動盤上鉚釘松動或露出，造成鉚釘與飛輪或壓盤接觸，排除方法是更換從動盤；

壓盤總成與飛輪的固定螺栓松動，造成從動盤與壓盤不正常接觸，排除方法是緊固螺栓。

3）離合器打滑

現象：放松離合器時，汽車不能起步；加速時發動機轉速上升，但車速不相應升高；上長坡時，離合器冒煙且有糊味。當拉緊駐車制動器，進行起步試驗時，發動機本應熄火，若不熄火，表示離合器確實打滑。

產生原因及排除方法：

離合器踏板自由行程太小或沒有，膜片彈簧力全部或部分作用在操縱機構，而使從動盤不能很好地與飛輪及壓盤壓緊。排除方法為調整離合器自由行程；

從動盤上有油污，造成從動盤表面摩擦力減小。排除方法是去除從動盤油污并排除漏油故障；從動摩擦片、壓盤和飛輪工作面磨損嚴重，厚度減薄。排除方法是更換從動盤；彈簧退火，膜片彈簧疲勞或開裂。排除方法是更換壓盤總成；

離合器壓盤與飛輪之間固定螺釘松動。排除方法是緊固螺栓； 分離軸承套筒與其導管之間因油污、塵膩或卡住而不能回位。排除方法是清洗導管。

4）異響

現象：離合器分離或接合時發出不正常響聲。原因及排除方法：

分離軸承缺少潤滑劑干磨或軸承損壞。排除方法是更換分離軸承；從動盤花鍵孔與軸配合松曠。排除方法是更換從動盤；從動盤摩擦片鉚釘松動或鉚釘頭露出。排除方法是更換從動盤；分離軸承套筒與其導管之間有油污、灰塵或分離軸承回位彈簧與離合器踏板回位彈簧疲勞、折斷、脫落，造成分離軸承回位不佳。排除方法是清洗更換損壞零件；從動盤減震彈簧退火、疲勞或折斷。排除方法是更換從動盤。

2.3變速器 2.3.1變速器概述

1.自動變速器的發展及其優越性

自動變速器是汽車上一個高科技的機電一體化產品。隨著電子技術、計算機技術、液壓控制技術的綜合發展，汽車自動變速器的控制技術也由全液壓式（AT）發展到電控式（ECT）。新型的電控式自動變速器已應用智能計算機和脈寬調制式壓力閥，大大地改善了自動變速器的性能。而且，在引擎控制計算機和自動變速器控制計算機之間進行通訊和聯合控制，使整車的控制性能大為提高。與此同時，自動變速器在內燃機車、工程機械、船舶等方面也得到了廣泛地應用。它 的優越性主要體現在以下幾個方面：

（1）.操作簡單、省力，提高了運行安全性和乘坐地平穩性

安裝了自動變速器的汽車取消了離合器踏板。在變速過程中，通過變速桿選擇了換檔范圍以后，在一般情況下，就不在需要任何換檔動作。

手動換檔：駕駛員根據路況，操縱換檔桿，通過滑移齒輪達到換檔目的。

自動換檔：計算機或自動控制系統，接受各種傳感器的數值，根據預先設定的程序，當達到換文件條件時，計算機板自動發出控制指令，使，自動變速器換檔

（2）.延長了機件壽命

自動變速器采用的液力變矩器可以吸收和消除傳動裝置的動載荷。

由于自動變速器的自動換檔避免了換檔時產生的沖擊與動載，因此，一般可使傳動零件的使用壽命延長2-3倍。

據統計，在惡劣條件下，裝自動變速器汽車的傳動軸上，其最大扭矩振幅只相當于手動機械變速器的20-40％。因此，也使發動機的使用壽命提高了0.5-2.0倍。

（3）.提高了汽車的動力性

自動變速器中的液力變矩器由于它本身所具有的性能和它自身能自動連續地變速，從而提高了汽車起動的加速性。

由于自動變速器在換文件過程中傳動系統傳遞的動力不中斷，而 且沒有手動換檔過程中減少供油的操作，再加上自動換檔在時機的控制上能保證發動機功率得以充分利用，所以，自動換檔可以得到很好地加速性，而且提高了平均速度。

2.自動變速器的特點

自動變速器具有操作容易、駕駛舒適、能減少駕駛者疲勞的優點，已成為現代轎車配置的一種發展方向。裝有自動變速器的汽車能根據路面狀況自動變速變矩，駕駛者可以全神貫的注視路面交通而不會被換檔搞得手忙腳亂。

3.自動變速器的分類 1）、按變速形式分

可分為有級變速器與無級變速器兩種

有級變速器是具有有限幾個定值傳動比（一般有3～5個前進擋和一個倒擋）的變速器。無級變速器是能使傳動比在一定范圍內連續變化的變速器，無級變速器目前在汽車上應用已逐步增多。

2）、按無級變矩的種類分

（1）液力變矩器自動變速器 就是在液力變矩器后面裝一個齒輪變速系統。

（2）機械式自動變速器

它是由離合器和依據車速、油門開度改變,V型帶輪的作用半徑而實現無級變速的（3）“電動輪”無級變速

它取消了機械傳動中的傳統機構，而代之以電流輸至電動機，以驅動和電動機裝成一體的車輪。

3）、按自動變速器前進擋的擋位數不同分 自動變速器按前進擋的檔位數不同，可分為2個前進擋、3個前進擋、4個前進擋三種。早期的自動變速器通常為2個前進擋或3個前進擋。這兩種自動變速器都沒有超速擋，其最高擋為直接擋。新型轎車裝用的自動變速器基本上都是4個前進擋，即設有超速擋。這種設計雖然使自動變速器的構造更加復雜，但由于設有超速擋，大大改善了汽車的燃油經濟性。

4）、按齒輪變速器的類型分

自動變速器按齒輪變速器的類型不同，可分為普通齒輪式和行星齒輪式兩種。普通齒輪式自動變速器體積較大，最大傳動比較小，使用較少。行星齒輪式自動變速器結構緊湊，能獲得較大的傳動比，為絕大多數轎車采用。

5）、按齒輪變速系統的控制方式分

（1）液控自動變速器

液控自動變速器是通過機械的手段，將汽車行駛時的車速及節氣門開度兩個參數轉變為液壓控制信號；閥板中的各個控制閥根據這些液壓控制信號的大小，按照設定的換擋規律，通過控制換擋執行機構動作，實現自動換擋，現在使用較少。

（2）電控液動自動變速器

電控液動自動變速器是通過各種傳感器，將發動機轉速、節氣門開度、車速、發動機水溫、自動變速器液壓油溫度等參數轉變為電信號，并輸入電腦；電腦根據這些電信號，按照設定的換擋規律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發出電控制信號；換擋電磁閥和油壓電磁閥再將電腦的電控信號轉變為液壓控制信號，閥板中的各個控制閥根據這些液壓控制信號，控制換擋執行機 構的動作，從而實現自動。

4.自動變速器的組成

自動變速器的廠牌型號很多，外部形狀和內部結構也有所不同，但它們的組成基本相同，都是由 液力變矩器 和 齒輪式自動變速器 組合起來的。常見的組成部分有液力變矩器、行星齒輪機構、離合器、制動器、油泵、濾清器、管道、控制閥體、速度調壓器等，按照這些部件的功能，可將它們分成液力變矩器、變速齒輪機構、供油系統、自動換擋控制系統和換擋操縱機構等五大部分。

1）、液力變矩器

液力變矩器位于自動變速器的最前端，安裝在發動機的飛輪上，其作用與采用手動變器的汽車中的離合器相似。它利用油液循環流動過程中動能的變化將發動機的動力傳遞自動變速器的輸入軸，并能根據汽車行駛阻力的變化，在一定范圍內自動地、無級地改變傳動比和扭矩比，具有一定的減速增扭功能。

2）、變速齒輪機構

自動變速器中的變速齒輪機構所采用的型式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。采用普通齒輪式的變速器，由于尺寸較大，最大傳動比較小，只有少數車型采用。目前絕大多數轎車自動變速器中的齒輪變速器采用的是行星齒輪式。

變速齒輪機構主要包括行星齒輪機構和換檔執行機構兩部分。行星齒輪機構，是自動變速器的重要組成部分之一，主要由于太陽輪（也稱中心輪）、內齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星 齒輪機構是實現變速的機構，速比的改變是通過以不同的元件作主動件和限制不同元件的運動而實現的。在速比改變的過程中，整個行星齒輪組還存在運動，動力傳遞沒有中斷，因而實現了動力換擋。

換擋執行機構主要是用來改變行星齒輪中的主動元件或限制某個元件的運動，改變動力傳遞的方向和速比，主要由多片式離合器、制動器和單向超越離合器等組成。離合器的作用是把動力傳給行星齒輪機構的某個元件使之成為主動件。制動器的作用是將行星齒輪機構中的某個元件抱住，使之不動。單向超越離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一，其作用和多片式離合器及制動器基本相同，也是用于固定或連接幾個行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件，讓行星齒輪變速器組成不同傳動比的擋位。

3)、供油系統

自動變速器的供油系統主要由油泵、油箱、濾清器、調壓閥及管道所組成。油泵是自動變速器最重要的總成之一，它通常安裝在變矩器的后方，由變矩器殼后端的軸套驅動。在發動機運轉時，不論汽車是否行駛，油泵都在運轉，為自動變速器中的變矩器、換擋執行機構、自動換擋控制系統部分提供一定油壓的液壓油。油壓的調節由調壓閥來實現。

4)、自動換擋控制系統

自動換擋控制系統能根據發動機的負荷（節氣門開度）和汽車的行駛速度，按照設定的換擋規律，自動地接通或切斷某些換擋離合器和制動器的供油油路，使離合器結合或分開、制動器制動或釋放，以 改變齒輪變速器的傳動化，從而實現自動換擋。

自動變速器的自動換擋控制系統有液壓控制和電液壓（電子）控制兩種。

液壓控制系統是由閥體和各種控制閥及油路所組成的，閥門和油路設置在一個板塊內，稱為閥體總成。不同型號的自動變速器閥體總成的安裝位置有所不同，有的裝置于上部，有的裝置于側面，縱置的自動變速器一般裝置于下部。

在液壓控制系統中，增設控制某些液壓油路的電磁閥，就成了電器控制的換擋控制系統，若這些電磁閥是由電子計算機控制的，則成為電子控制的換擋系統。

5)、換擋操縱機構

自動變速器的換擋操縱機構包括手動選擇閥的操縱機構和節氣門閥的操縱機構等。駕駛員通過自動變速器的操縱手柄改變閥板內的手動閥位置，控制系統根據手動閥的位置及節氣門開度、車速、控制開關的狀態等因素，利用液壓自動控制原理或電子自動控制原理，按照一定的規律控制齒輪變速器中的換擋執行機構的工作，實現自動換擋。

2.3.2變速器常見故障和診斷

1、變速器異響

1）空檔發響

（1）現象： 發動機低速運轉，變速器處于空檔位置有異響，踏下離合器板時響聲消失。（2）原因： ①變速器與發動機安裝時曲軸與變速器第一軸中心線不同心，或變速器殼變形。②第二軸前軸承磨損、污垢、起毛。③變速器常嚙齒輪磨損，齒側間隙過大，或個別齒輪牙齒破裂。④常嚙齒輪未成對更換，嚙合不良。⑤軸承松曠、損壞、齒輪軸向間隙大。⑥ 拔叉與接合套間隙過大。

2）掛擋后發響

（1）現象 ： 變速器掛入檔位后發響,且車速越高聲響越大。.（2）原因 ：①軸的彎曲變形，花鍵與滑動齒輪轂配合松曠。②齒輪嚙合不當，軸承松曠。③縱機構各連接處松動，撥叉變形。

2、變速器跳檔

（1）現象： 變速器自動跳回空檔。

（2）原因： ①齒輪齒長方向磨成錐形。②自鎖裝置失效 ③軸、軸承磨損松曠。④縱機構變形松曠，使齒輪在齒長方向嚙合不足。

3、掛擋困難

（1）現象：不能順利掛入檔位

（2）原因：①撥叉軸變形。②自鎖和互鎖裝置卡滯

③變速桿損壞 ④同步器耗損或有缺陷 ⑤變速軸彎曲或花鍵損壞

4、變速器亂檔

（1）現象： 所掛擋位于所需檔位不符，或一次掛入兩個檔

（2）原因： ①換檔桿預撥塊間磨損。②互鎖裝置失效

5、變速器發熱（1）現象：機動車駕駛一段路后，用手摸變速器，有燙手感覺。

（2）原因：①軸承過緊。②齒輪嚙合間隙過小。③潤滑不良。

6、變速器漏油

原因：①密封墊損壞。②緊固螺栓松動。③變速器殼破裂。2.3.3變速器零件的維修

1、齒輪與花鍵的檢修

常見損傷：磨損、齒面疲勞脫落及斑點、輪齒斷裂及破碎。檢修：齒面小斑點可用油石修磨，損傷嚴重應更換；齒輪端面磨損長度超過齒長的 15 ％應更換；嚙合面應在齒高中部，接觸面積應大于齒輪工作面的 60 ％；各部分間隙應符合規定。

2、軸的檢修

常見損傷：磨損、變形、破裂。檢修：用百分表測量彎曲變形，超標更換；用千分尺檢查軸頸磨損程度，超標可焊修、鍍鉻或更換；軸上定位凹槽磨損、軸齒、花鍵齒損傷超標應更換。

3、同步器檢修

1）鎖環式同步器的檢修

常見損傷：各部分的磨損。檢修：用厚薄規測量鎖環和換檔齒輪端面間的間隙，超限應更換； 滑塊、接合套與花鍵齒磨損應更換。

2）鎖銷式同步器的檢修

常見損傷：錐盤變形和各部分磨損。檢修：錐環的螺紋槽磨損深度小于 0.1 mm時應更換同步器總成。

4、變速器殼體的檢修 常見損傷：變形、裂紋，銷孔、軸承孔、螺紋孔磨損等。檢修：對于不大的裂紋可粘結或焊修，重要部位裂紋應更換；變形應檢查兩軸的軸線間的距離、平行度，上孔軸線與上平面的距離，前后兩端面的平面度，平面變形可刨、銑、銼、鏟修復，孔可鏜削、鑲套、刷鍍修復；螺紋損傷超過 2 牙可換加粗螺栓或焊補后重新鉆孔。

5、蓋的檢修

常見損傷：裂紋、變形、撥叉軸孔磨損。檢修：同殼體。

6、軸承的檢修

常見損傷；滾動體與內外圈磨損、麻點、斑疤和燒灼，保持架變形。檢修：更換。

7、操縱機構檢修

常見損傷：磨損、變形、連接松動、彈簧失效。檢修：緊固、校正、更換。

2.4萬向傳動裝置 2.4.1萬向傳動裝置概述

汽車萬向傳動裝置是汽車底盤傳動系的主要總成之一，在工作中承受著巨大的轉矩和動負荷。經長期使用后，技術狀況會發生變化，從而將直接影響發動機動力的傳遞，降低傳動效率，加劇燃料消耗，加速輪胎磨損，同時還會影響變速器和驅動橋的正常工作。GB7258-2002《機動車運行安全技術條件》對其提出了如下要求：傳動軸在運轉時不發生振抖和異響，中間軸承、萬向節不得有裂紋和松曠現象。如果操縱機件失靈，萬向傳動裝置出現故障，可能造成行車 事故。萬向傳動裝置結構雖然比較簡單，但是發生故障的現象及原因卻是復雜多變的，為了能夠快捷準確地排除故障，因此，在行車中應注意檢查，及時診斷、及時排除。

2.4.2萬向傳動裝置的故障診斷

萬向傳動裝置常見的故障是異響和振抖。通常包括傳動軸的異響，中間支承總成的異響，萬向節和伸縮節(花鍵軸副)的異響并伴著振抖等。

1.傳動軸異響及振抖

傳動軸異響及振抖主要表現在：在萬向節與伸縮節及中間支承部分技術狀況良好的情況下，傳動軸在中、高速行駛時出現異響，且車速越高，響聲越大。嚴重時車身及方向盤發出振抖，甚至握方向盤的手有麻木感，若此時脫擋滑行，則振抖更為強烈。導致這種現象的原因主要有：

（1）、傳動軸彎曲、軸管凹陷、傳動軸裝配時未將標記對正或傳動軸萬向節叉和花鍵軸與軸管焊接時歪斜，破壞了原件的動平衡。

（2）、傳動軸上的平衡片失落或原件未進行動平衡補償。（3）、裝配時，同一傳動軸兩個萬向節叉不在同一平面。（4）、中間支承橡膠圓環磨損、松曠、緊固方法不當，或吊架固定螺栓及萬向節凸緣盤連接螺栓松動，使傳動軸位置發生偏斜。

（5）、傳動軸花鍵軸與套管叉的花鍵磨損過甚，間隙過大。

診斷傳動軸異響及振抖的方法是：

（1）、首先檢查中間支承吊架螺栓、萬向節凸緣盤連接螺栓是否 松動，視情況預以緊固。

（2）、如果響聲非以上原因造成，則檢查傳動軸油管是否有磕碰凹陷，平衡片是否失落。平衡片的失落需要在原焊點位置重新焊接相似的平衡片。如果傳動軸管有明顯凹陷使傳動軸本身失去平衡，應將花鍵軸和萬向節叉在車床上切下，在軸管中穿入一根比軸管內徑細的心軸，在凹陷處墊上型錘敲擊修復。然后將切下的花鍵軸和萬向節叉焊回原位。為了保證質量，施焊時，應將軸管放在專用架上，先在圓周對稱點焊數點，然后校正其偏擺量，經校正后再沿圓周焊復。焊完冷卻后，再復查一次，若擺差過大應重新焊接。該項工藝過程較為復雜。如果傳動軸大面積凹陷損傷則需更換該節傳動軸。

（3）、如果異響和振抖仍未排除，則要檢查伸縮節是否對準標記安裝，如果安裝正確，則要支起驅動橋，啟動發動機，以怠速低擋運轉，若傳動軸擺動量大，可用大型劃針測出偏擺部垃、方向、偏擺量，如果傳動軸兩端不正或彎曲，則要在壓條上墊以與軸管相吻合的軟質金屬進行冷壓校正,（4）、如果傳動軸無偏擺現象，則要拆檢中間支承軸承的夾緊橡膠圓環，視情況更換新件，待傳動軸轉動若干圈后，再重新緊固。

（5）、如果故障現象仍未消失，則要拆下傳動軸總成，在平衡機上進行平衡試驗。不平衡度超差者，要進行平衡片補償。

2.中間支承總成異響

中間支承總成異響主要表現在汽車行駛時產生一種連續的“嗡”或“嗚”的響聲，車速越快，響聲越嚴重，有時也出現“咯楞、咯楞” 的響聲，滑行時減弱或消失。導致這種異響的原因有：

（1）、中間支承軸承脫層、麻點、磨損過甚或缺少潤滑油。（2）、中間支承軸承隔離圈散架，滾珠軸承損壞。

（3）、中間支承橡膠圓環損壞或橡膠圓環隔套裝配方法不當，過緊或過松、偏斜，致使滾動軸承承受附加載荷。

（4）、中間支承架安裝不正確，與車架固定的螺栓松動或松緊不一致及車架變形等。

診斷及排除中間支承總成異響的方法是：

（1）、停車后，先向中間支承內注入潤滑油，如果試車響聲消失，則響聲系軸承缺油造成。

（2）、如果響聲仍未消失，則可停車后松開夾緊圓環的所有緊固螺釘，待傳動軸轉動若于圈后再重新擰緊。同時對中間支承軸承與車架連接螺栓（母）松動的，給予緊固。

（3）、如果試車響聲仍未消失，則要解體中間支承部分，根據橡膠圓環、軸承、軸頸等磨損情況予以調整、維修，視情況更換新零件。同時要對車架的變形情況作以檢修。

3.萬向節和伸縮節異響

萬向節和伸縮節異響主要表現在：汽車起步或車速突然改變時，傳動裝置發出“嘎”一聲；當汽車緩車時，響聲更為明顯，發出“呱啦、呱啦"的響聲。

導致萬向節和伸縮節異響的主要原因有：

（1）、由于長期缺少潤滑油，引起萬向節軸頸磨損，軸承磨損或 損壞，造成松曠，使萬向節游動角度過大。

（2）、連接件的固定螺栓松動，包括萬向節凸緣盤連接螺栓松動。（3）、伸縮節花鍵副因磨損過甚，或傳動軸過短以致花鍵嚙合長度不足，導向作用差，造成松曠。

（4）、車輛經常用高速擋走低速，行駛中車體本身發生抖動對萬向節和伸縮節造成可損壞性的沖擊。

(5)、變速器第二軸、中間傳動軸及主減速錐齒輪的花鍵軸與凸緣花鍵槽磨損過甚。

診斷和排除萬向節和伸縮節異響的方法是：

(1)、在車下用檢查錘敲擊萬向節凸緣盤連接螺栓，檢查其松緊程度，對松動的進行緊固，并向萬向節軸承加注潤滑油。

(2)、如果試車響聲仍未消失，則停車后,用兩手握住萬向節伸縮節的主、從動部分，檢查游動角度，如萬向節游動角度過大，則拆卸萬向節叉及軸承，視油封、軸頸、軸承磨損具體情況更換損壞零件。

(3)、如果響聲系伸縮節游動角度過大造成，則可確定變速器第二軸后凸緣松動或主減速鍵齒輪的花鍵軸與凸緣花鍵軸槽磨損過甚造成，應視情況緊固螺栓(母)或更換損壞零件。

當然，對上述故障現象的診斷方法和分析也不是一成不變的。在實際使用中要根據具體精況進行具體分析。比如有的汽車特別是新車在低速行駛及脫擋滑行時，有清脆而有節奏的金屬撞擊聲，應檢修萬向節十字軸軸承外徑與孔配合是否過緊，以及軸承與十字軸軸端游隙是否過小，從而視情況調整或更換零件。通過對萬向傳動裝置故障采取上述的診斷分析，可得出如下結論：萬向傳動裝置雖然簡單，但是發生故障的原因卻是多方面的，直接影響行車安全，降低工作效率。因而對汽車萬向傳動裝置故障要做到早發現、早排除

2.5驅動橋 2.5.1驅動橋概述

1.驅動橋組成、功用及分類

驅動橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅動橋殼等組成。它的作用是將萬向傳動裝置傳來的動力折過90°角，改變力的傳遞方向，并由主減速器降低轉速，增大轉矩后，經差速器分配給左右半軸和驅動輪。

驅動橋處于動力傳動系的末端，其基本功能是：①將萬向傳動裝置傳來的發動機轉矩通過主減速胎、差速器、半軸等傳到驅動車輪，實現降速增大轉矩；②通過主減速器圓錐齒輪副改變轉矩的傳遞方向；③通過差速器實現兩側車輪差速作用，保證內、外側車輪以不同轉速轉向。④通過橋殼體和車輪實現承載及傳力作用。

驅動橋的結構型式按工作特性分，可以歸并為兩大類，即非斷開式驅動橋和斷開式驅動橋。當驅動車輪采用非獨立懸架時，應該選用非斷開式驅動橋；當驅動車輪采用獨立懸架時，則應該選用斷開式驅動橋。因此，前者又稱為非獨立懸架驅動橋；后者稱為獨立懸架驅動橋。獨立懸架驅動橋結構叫復雜，但可以大大提高汽車在不平路面上的行駛平順性。2.主減速器功用及分類 1)主減速器功用

①將萬向傳動裝置傳來的發動機轉矩傳給差速器。② 在動力的傳動過程中要將轉矩增大并相應降低轉速。③ 對于縱置發動機，還要將轉矩的旋轉方向改變90°。2）主減速器分類

按參加傳動的齒輪副數目，可分為單級式主減速器和雙級式主減速器。有些重型汽車又將雙級式主減速器的第二級圓柱齒輪傳動設置在兩側驅動車輪附近，稱為輪邊減速器。

按主減速器傳動比個數，可分為單速式和雙速式主減速器。單速式的傳動比是固定的，而雙速式則有兩個傳動比供駕駛員選擇。

按齒輪副結構形式，可分為圓柱齒輪式(又可分為定軸輪系和行星輪系)主減速器和圓錐齒輪式(又可分為螺旋錐齒輪式和準雙曲面錐齒輪式)主減速器。

目前，在轎車中主要是應用單級式主減速器 3．差速器功用及分類 1）．功用

差速器的功用是將主減速器傳來的動力傳給左、右兩半軸，并在必要時允許左、右半軸以不同轉速旋轉，使左、右驅動車輪相對地面純滾動而不是滑動。

2）．類型

差速器按其工作特性可分為普通齒輪式差速器和防滑差速器兩 大類。

2.5.2驅動橋的故障診斷

驅動橋的常見故障為漏油、過熱和異響。1）漏油：

（1）現象：從驅動橋加油口螺塞、放油口螺塞、油封處或各接合面處可見到明顯的漏油痕跡。

（2）原因：①加油口或放油口螺塞松動；②油封與軸頸不同軸、油封裝反、油封本身磨損或硬化；③油封軸頸磨損成溝槽；④結合平面變形或加工粗糙；⑤結合平面處密封墊片太薄、硬化或損壞；⑥兩接合平面的緊固螺釘松動或螺釘上緊方法不符合要求；⑦通氣孔堵塞；⑧橋殼有鑄造缺陷或裂紋。

2）過熱：

（1）現象：汽車行駛一定里程后，用手觸試驅動橋殼中部，有無法忍受的燙手感覺。

（2）原因：①齒輪油不足、變質或牌號不符合要求；②錐形滾動軸承調整過緊；③主傳動器一對錐形齒輪嚙合間隙調整過小；④差速器行星齒輪與半軸齒輪嚙合間隙太小；⑤油封過緊；⑥止推墊片與主傳動器從動齒輪背面間隙太小。

3）異響：

（1）現象：汽車掛檔行駛時驅動橋發出較大響聲，而當滑行或低速行駛時響聲減弱或消失；汽車行駛、滑行時驅動橋均發出較大響聲；汽車轉彎行駛時驅動橋發出較大響聲，而直線行駛時響聲減弱或 消失；汽車起步或突然改變車速時，驅動橋發出“抗”的一聲；汽車緩車時驅動橋發出“格啦、格啦”的撞擊聲。

（2）原因：①滾動軸承損傷、嚴重磨損或過于松曠；②主傳動器一對錐形齒輪嚴重磨損、輪齒變形、輪齒斷裂、齒面損傷、嚙合面調整不當、嚙合間隙太大或太小、嚙合間隙不勻或未成對更換齒輪等；③主傳動器從動齒輪變形或連接松動；④主傳動器主動齒輪凸緣盤緊固螺母松動； ⑤主傳動器殼體或差速器殼體變形；⑥差速器殼與十字軸配合松曠；⑦行星齒輪孔與十字軸配合松曠；⑧行星齒輪與半軸齒輪嚙合間隙太大或太小；⑨半軸齒輪與半軸花鍵配合松曠；齒輪油不足、粘度太小或牌號不符合要求；⑩行星齒輪與半軸齒輪的齒面嚴重磨損、損傷、輪齒變形或斷裂；齒輪油中有雜物或較大金屬顆粒。

2.6傳動系游動角度增大

傳動系的游動角度，是離合器、變速器、萬向傳動裝置和驅動橋的游動角度之和，因此也稱為傳動系的總游動角度。它能表明整個傳動系的調整和磨損狀況。

1）現象：汽車起步或車速突然改變時，傳動系發出“抗”的一聲；汽車靜止，變速器掛在檔上，抬起離合器踏板，松開駐車制動，在車下用手轉動傳動軸時，感到曠量很大。

2）原因：

（1）離合器從動片與變速器第一軸花鍵配合松曠；

（2）變速器各對傳動齒輪嚙合間隙太大或滑動齒輪與花鍵軸配合松曠；

（3）萬向傳動裝置的伸縮節和各萬向節等處松曠；

（4）驅動橋內主傳動器的一對錐形齒輪、差速器的行星齒輪與半軸齒輪、半軸齒輪與半軸花鍵等處配合間隙太大。

3）檢查方法：傳動系游動角度的檢查可分段進行，然后將各分段游動角度相加即可獲得。

用經驗法檢查游動角度時，角度值只能憑經驗估算。檢查應在熱車熄火的情況下進行。

（1）離合器與變速器游動角度的檢查；變速器掛在要檢查的某檔上，松開駐車制動，離合器處在結合狀態下，然后在車下用手將變速器的輸出軸或其上的駐車制動盤從一個極端位置轉到另一個極端位置，兩極端位置之間的轉角，即為在該檔下從離合器至變速器輸出端的游動角度。依次掛入每一檔，可獲得各檔的這一游動角度。

（2）萬向傳動裝置游動角度的檢查：支起驅動橋，拉緊駐車制動，然后在車下用手將驅動橋凸緣盤從一個極端位置轉到另一個極端位置，兩極端位置之間的轉角即為萬向傳動裝置的游動角度。

（3）驅動橋游動角度的檢查：松開駐車制動，變速器置空檔位置，驅動輪著地或處于制動狀態，然后在車下用手將驅動橋凸緣盤從一個極端位置轉到另一個極端位置，兩極端位置之間的轉角即為驅動橋的游動角度。

上述三段游動角度之和即為傳動系的游動角度。

3汽車行駛系故障實例分析

高爾夫轎車自動變速器故障檢修

故障現象：一輛03款高爾夫轎車搭載01M自動變速器，行駛里程為50000km，冷車正常，熱車升擋延遲，當發動機轉速升至2800r/min時，才勉強升入2擋；升至3600r/min時，方可升入３擋。

故障檢修：進行常規檢查，其結果是油壓正常、變速器油無異味、油質透亮純凈無雜質、油位符合標準、自動變速器控制單元無故障代碼。但用VAG1552查看自動變速器動態數據流時，發現變速器油溫上升過快，結合該車熱車后才出現延遲升擋故障的現象，分析如下：

1．會不會是油溫傳感器信號偏移，給控制單元一種假象？隨后我們對油溫傳感器進行了測量，在各個特定的溫度區間內，實測值與維修手冊提供的數值吻合，說明假設不成立。用紅外測溫儀監控變速器散熱器溫度，在行駛一段時間后變速器油溫就陡升至120℃，故障隨之再次出現，這說明故障確系高溫所致。

2．如果該故障是變速器高溫引起，那么導致變速器高溫的原因是什么呢？可能的原因有：離合器、制動器打滑；箱體內潤滑不良；變扭器鎖止離合器不能鎖止；散熱器散熱不良等。

因該車在升、降擋期間均未出現過跑空和發動機轉速陡升而車速變化不正常的現象，可以排除離合器制動器打滑。若箱體內潤滑不良，就會造成行星齒輪機構和軸承銅套的磨損，嚴重時會使太陽輪禿齒，但該車未發現這些癥狀，因此也可以排除潤滑不良。若變扭器鎖止離合器不能鎖止，將會導致油溫升高，經檢測ＴＣＣ鎖止工作表現正常，觀察變扭器完全鎖止很長一段時間后油溫還保持在120℃左右，并不下降，應該排除變扭器工作不良。若散熱器散熱不良，將直接導致變速器高溫。為進一步證實，用紅外測溫儀測量變速器散熱器進出口溫度，發現進出口溫差很小，遂懷疑是散熱器的散熱問題。

將散熱器卸下，用風槍疏通，吹出許多黃色的泥狀沉積物，用清洗劑反復清理后裝復，經長達2h的試車，變速器油溫始終保持在96~97℃左右，升降擋時機恢復正常，故障排除。

檢修小結：車主在一年多前添加了不同牌號的防凍液，使冷卻系統遭受腐蝕而產生了大量的離子顆粒，導致散熱器堵塞。結 論

汽車底盤故障的診斷排除，不能僅憑前人累計的經驗，更不能靠主觀臆斷，而是需要對故障現象進行多方面的、有針對性的綜合分析，才能得出行之有效的處理方案。因此，對汽車底盤故障進行仔細的分析，便成為能夠快捷、有效地排除故障的重要前提。

本文對汽車底盤的結構認識以及故障診斷做了介紹，重點介紹了傳動系的故障診斷分析。

在本次畢業設計中，通過對畢業設計的前期預想和后期制作，使我將所學的理論知識得到了進一步的深化；同時，培養了我們理論聯系實際，綜合運用各門知識進行實踐從而達到預期目標。

致 謝

參考文獻

[1] 陳建宏、許炳照，《車底盤機械系統檢修》，人民交通出版社，2009 [2] 秦海濱主編，《車底盤電控技術》，大連理工大學出版社，大連理工大學出版社

[3] 鄭勁、張子成主編，《車底盤構造與維修》，化學工業出版社，2000 [4] 李曉，《車底盤構造與維修/技能型緊缺人才培養培訓系列教材》，高等教育出版社，2005 [5] 李佳音，《車底盤故障診斷與排除》，中國勞動社會保障出版社，2008 [6] 楊宏進，《車底盤維修實訓》，人民交通出版社，2007

第五篇：數控機床的故障診斷與維修總結

學號：

中 州 大 學

《機電設備故障診斷與維修技術》

數控機床的故障診斷與維

修總結

專 業： 機械制造與自動化 姓 名：

班 級： 機 制 一 班 指導教師：

評定成績：

完成日期：2012 年 12 月 10 日

目 錄

前言……………………………………………………3

一、數控機床…………………………………………4

1、數控機床的特點及加工………………………………4

2、數控機床使用中應注意的事項…………………………4

二、數控機床故障的特點與類型……………………5

1、數控機床故障特點……………………………………5

2、數控機床故障類型……………………………………5

三、數控機床故障診斷方法……………………………5

四、數控機床故障維修步驟與方法……………………6

1、數控機床故障維修步驟…………………………………62、數控機床故障維修方法…………………………………7

五、心得體會……………………………………………7

六、參考文獻……………………………………………8

前言

隨著科學技術的發展，對機械產品提出了高精度、高復雜性的要求，而且產品的更新換代也在加快，這對機床設備不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。數控機床就是針對這種要求而產生的一種新型自動化機床。數控機床集微電子技術、計算機技術、自動控制技術及伺服驅動技術、精密機械技術于一體，是高度機電一體化的典型產品。它本身又是機電一體化的重要組成部分，是現代機床技術水平的重要標志。數控機床體現了當前世界機床技術進步的主流，是衡量機械制造工藝水平的重要指標，在柔性生產和計算機集成制造等先進制造技術中起著重要的基礎核心作用。因此，如何更好的使用數控機床是一個很重要的問題。但由于數控機床是一種價格昂貴的精密設備，因此，其維護更是不容忽視。通過洛拖的實習，見到了各種先進的數控設備,仔細觀察了工人師傅的操作及其維護修理過程,參考一些資料，了解到一些數控機床的故障診斷和維修方法，做一點總結，為以后的工作奠定一定的基礎，讓自己在機械行業能更快更好的發展。

一、數控機床

1、數控機床的特點及加工

數控機床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作（如主軸變速、工件的松開與夾緊、進刀與退刀、開車與停車、自動關停冷卻液）和步驟以及工件的形狀尺寸用數字化的代碼表示，通過控制介質（如穿孔紙帶或磁盤等）將數字信息送入數控裝置，數控裝置對輸入的信息進行處理與運算，發出各種控制信號，控制機床的伺服系統或其他驅動元件，使機床自動加工出所需要的工件。所以，數控加工的關鍵是加工數據和工藝參數的獲取，即數控編程。

數控機床具有高度柔性，高的加工精度，加工質量的穩定與可靠，高的生產效率，并且為機電一體化設備，節省大量的人力與物力，便于自動化管理等特點。隨著數控設備不斷在生產生活中的深入使用，其維護與維修也成了重中之中，因此這就要求維修人員具有深厚的實踐經驗與熟練的技術，能準確對機床進行故障定位，并且及時解決，防止出現機器停機，造成經濟損失等。

數控加工一般包括以下幾個內容：

1)對圖紙進行分析，確定需要數控加工的部分； 2)利用圖形軟件（如UG）對需要數控加工的部分造型；

3)根據加工條件，選擇合適的加工參數，生成加工軌跡（包括粗加工、半精加工、精加工軌跡）；

4)軌跡的仿真檢驗； 5)生成G代碼； 6)傳給機床加工。

2、數控機床使用中應注意的事項

使用數控機床之前，應仔細閱讀機床使用說明書以及其他有關資料，以便正確操作使用機床，并注意以下幾點：

1)機床操作、維修人員必須是掌握相應機床專業知識的專業人員或經過技術培訓的人員，且必須按安全操作規程及安全操作規定操作機床；非專業人員不得打開電柜門，打開電柜門前必須確認已經關掉了機床總電源開關。只有專業維修人員才允許打開電柜門，進行通電檢修；

2)除一些供用戶使用并可以改動的參數外，其它系統參數、主軸參數、伺服參數等，用 4

戶不能私自修改，否則將給操作者帶來設備、工件、人身等傷害；修改參數后，進行第一次加工時，機床在不裝刀具和工件的情況下用機床鎖住、單程序段等方式進行試運行，確認機床正常后再使用機床；

3)機床的PLC程序是機床制造商按機床需要設計的，不需要修改。不正確的修改，操作機床可能造成機床的損壞，甚至傷害操作者；建議機床連續運行最多24小時，如果連續運行時間太長會影響電氣系統和部分機械器件的壽命，從而會影響機床的精度；機床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴重的后果。

二、數控機床故障的特點與類型

1、數控機床故障特點

數控機床故障的特點：數控機床一般由數控系統，包含伺服電動機和檢測反饋裝置的伺服系統，強電控制柜，機床本體和各類輔助裝置組成。數控機床的復雜性使其故障具有復雜性和特殊性，引起數控機床故障的因素又很多，不能只看故障的表像，要透過現象去檢查引起故障的綜合因素，找到引起故障的根源，采取合理的方法給予排除。

2、數控機床故障類型

1）、NC系統故障

NC系統故障會引起硬件故障和軟故障。2）、伺服系統的故障

由于數控系統的控制核心是對機床的進給部分盡心數字控制，而進給是由伺服單元控制伺服電機，帶動滾珠絲杠來實現的，由旋轉編碼器做位置反饋元件，形成位置控制系統。伺服系統故障一般是由伺服控制單元、伺服電機、測速電機、編碼器等問題引起的。3）、外部故障

由于現代的數控系統可靠性越來越高，故障率越來越低，很少發生故障。大部分故障都是非系統故障，是由外部原因引起的。

三、數控機床故障的診斷方法

1、系統自診斷

一般CNC系統都有較為完備的自診斷系統，無論是華中系統還是西門子系統，上電初始化時或運行中均能對自身或接口做出有限的自診斷。維修人員應熟悉系統自診斷各種報 5

警信息。根據說明書進行分析以確定故障范圍。定位故障元器件，對于進口的數控系統一般只能定位到板級。

2、數控系統的軟故障診斷

數控系統的軟故障是指控制系統的系統軟件和PLC程序。有的系統把它們寫在EPROM中插在主機板上，有的駐留在硬盤上。一旦這些軟件出現問題，系統將造成全部或局部混亂，當分析到確定是軟件故障時，應當使用備用軟 件或備用EPROM換上，嚴格按操作步驟經初始化后試運行。這類故障只要有備份文件一般不難恢復。其難度在于備份軟件不完備或專用傳送設備不具備或生產廠家操作手段中設置口令保密等因素造成無法恢復。

3、利用PLC程序定位機床與CNC系統接口診斷

現在一般CNC控制系統均帶有PLC控制器，大多為內置式 PLC控制。維修人員應根據梯形圖對機床控制電器進行分析，在CRT上直觀地看出 CNC系統I／O的狀態。通過PLC程序的邏輯分析，方便地檢查出問題存在部位。如 FANUC一OT系統中自診斷頁面，FANUC一7M系統中的T指令等。

4、利用數控系統的PLC狀態顯示功能診斷

許多數控系統都有PLC狀態顯示功能，如西門子3系統PC菜單下的PC STATUS，西門子810系統DIAGNOSIS菜單下的PLC STATUS功能等，利用這些功能可顯示PLC的輸入、輸出、定時器、計數器等的即時狀態和內容。根據機床的工作原理和機床廠家提供的電氣原理圖，通過監視相應的狀態，就可確診一些故障。

四、數控機床故障的維修步驟與方法

1、故障排除步驟

①詢問操作者故障發生的原因

當故障發生后，維修人員一般不要急于動手，要仔細詢問故障發生時機床處在什么工作狀態、表現形式、產生的后果、是否是誤操作。故障能否再現等。②表面與基本供電檢查

主要觀察設備有無異常情況，如機械卡住、電機燒壞、保險熔斷等。首先檢查AC＼DC電源是否正常，盡可能地縮小故障范圍。③分析圖紙，確定故障部位

根據圖紙PLC梯圖進行分析，以確定故障部位是機械、電器、液壓還是氣動故障。

④根據經驗分析，擴大思路

根據經驗分析，一定要擴大思路，不局限于維修說明書上的范疇，維修資料只提供一個思路，有時局限性很大。

2、故障維修方法

當數控設備出現故障時，首先要搞清故障現象，向操作人員了解第一次出現故障時的情況，在可能的情況下觀察故障發生的過程，觀察故障是在什么情況下發生的，怎么發生的，引起怎樣的后果。只有了解到第一手情況，才有利于故障的排除，把故障過程搞清了，問題就解決一半了。搞清了故障現象，然后根據機床和數控系統的工作原理，就可以很快地確診問題所在并將故障排除，使設備恢復正常使用。下面是一些具體數控機床故障的解決方法：

1）當伺服驅動器出現母線欠電壓警報時，是由主回路斷路器跳閘引起，需重新推好電閘。

2）當主軸驅動器出現電動機的速度不能跟從指令速度，電動機負載轉矩過大。參數4082中的加速度時間不足時，需確認切削條件后減少負載并且修改參數4082。3）當主軸切換輸出切換時的切換順序異常。切換用的MC的接點狀態確認信號和指令不一致時，需確認、修改梯形圖順序，更換用于切換的MC。

4）當電源系統出現主回路直流母線電容不能在規定的時間內充電時，可能是由于電源模塊容量不足或直流母線存在短路，充電限流電阻不良引起的。

五、維修總結

數控機床是技術含金量很高的設備，在使用過程中要嚴格遵照使用要求，必須執行設備操作規程，因為數控故障大多都是由認為造成的，作為操作人員，為減少設備故障、延長使用壽命，需做設備的日常維護，盡可能讓機床發揮它的最大效益，不能還沒有使用就要壞掉，在維修。公司也應加大為操作人員素質培養，讓他們盡快掌握機床性能，保證設備運行 在合理的工作狀態之中；另外，維修人員應做經常性的巡回檢查，如CNC系統的排風扇運行情況，機柜、電機是否發熱，是否有異常聲音或有異味，壓力表指示是否正常，各管路及接頭有無泄漏、潤滑狀況是否良好等，積極做好故障和事故預防，若發現異常應及時解決，這樣做才有可能把故障消滅在萌牙 狀態之中，從而可以減少一切可避免的損失。當設備出 7

現問題后，要及時冷靜地進行故障診斷，尋找合適的方法解決問題。機床修理人員要注重實踐，在實踐中不斷提高自己的水平，要多問、多閱讀、多觀察、多思考、多實踐、多討論交流、多總結。只有當自身的水平提高了，數控機床的修理過程才能更迅速，才能更好地提高工作效率，多創效益。

六、參考文獻

1、《機電設備故障診斷與維修技術》

2、《維修電工》

3、《數控機床故障診斷與維修》

4、《數控機床常見故障快速處理》

陳則鈞

龔雯 主編

王建

主編

楊克沖

主編

嚴峻

主編

高等教育出版社

機械工業出版社

華中科技大學出版社

機械工業出版社