富勒变速器是原中国重型汽车集团公司陕西汽车齿轮总厂从美国伊顿(EATON)公司引进专用制造技术生产的。
1、结构：与传统变速器相比，富勒变速器具有独行的设计结构。
A、主、副变速器均采用双副轴结构；两根副轴相间180度，理论上每根副轴只传递1/2扭矩，使中心距减小，齿轮减薄40%，轴间尺寸缩短，质量减轻，也方便取力。
B、主轴齿轮与主轴之间无滚针轴承，为径向浮动结构：主要是为了满足主轴齿轮同时与两只副轴齿轮正确啮合，使负荷尽可能平均分配，如图1所示。
图1 主轴浮动示意图
1、主轴 2、输入轴 3、输入齿轮 4、副变速箱驱动齿轮
为解决双副轴齿轮正确啮合，必须“对齿”组装，如图2所示。将两根副轴传动齿轮上印有标记的轮齿分别插入输入轴齿轮上印有标记的两组合（每组包括相邻的两个轮齿）的齿槽即可。副箱“对齿”同理。
c. 输入轴、主轴、输出轴只承受扭矩，不承受弯矩：副轴齿轮对主轴（输入轴、输出轴）齿轮所施加的径向力相互抵消。消除了因轴弯曲影响齿轮啮合精度的现象，大大提高变速器的可靠性和耐久性。
d. 变速器具有多种取力形式：前取力装置，后取力装置，可任选一种或数种同时使用。
e. 操作形式多样化，可远距离直接操纵（气操纵变换），也可左置或右置操纵，也可双向操纵。
因此，富勒变速器具有操纵灵活轻便、轴向尺寸小、质量轻、轴承能力大、维修方便及使用可靠等优点，广泛应用于重型汽车和工程机械。但使用、维护不当，则会加速机件磨损，甚至损坏。
图2 组装变速器总成对齿示意图
1、左副轴传动齿轮 2、右副轴传动齿轮 3、输入轴齿轮
2. 常见故障
2.1 异响（是指在工作过程中发出的不正常响声）
这种响声主要分为轴承响和齿轮响两类。
2.1.1 轴承响（轴承磨损松旷或损坏引起的噪音）
变速器轴承经常出在高转速、重负荷条件下工作，轴承滚动体与滚道容易产生严重的磨损、疲劳剥落、烧蚀或破碎等，使轴承的轴向间隙和径向间隙增大。当转速变化、负荷增加或润滑不良时，就会因滚动体与滚道之间撞击而产生噪音，这种噪声会逐渐增大，严重时还会破坏轴与轴之间的平行，使齿轮捏合失常，加速磨损。随后造成变速器异响、跳档等一系列故障。因此，对轴承出现的响声，应判明故障所在，及时更换。
2.1.2齿轮响（齿轮正常的啮合间隙、捏合印痕受到破坏或失去传动的平衡性所引起的噪音）
其主要原因如下：
（1）齿轮严重磨损、齿面烧蚀或疲劳剥落成片状撕裂。
（2）个别牙齿打坏
（3）两齿轮中心线的相应位置发生变化，啮合间隙时大时小。间隙大时，齿面间冲击载荷增大，齿轮捏合时产生噪音；间隙小时，齿面间挤压力增大，也产生噪音。
（4）轴承严重松旷或损坏
2.1.3 变速器润滑油少
对齿轮响的检查和判断，应根据响声特征和出现的时机，判定故障的部位和产生的原因。齿轮啮合间隙过大发出的响声是一种有均匀节奏的连续的响声；个别牙齿损坏发出的响声是一种节奏较明显的且随着转速提高而增大的响声。一般来说，响声在哪个档位出现，则为该档齿轮啮合间隙、捏合印痕失常，空挡或所有档位均发响，一般为常啮齿轮的啮合间隙或啮合印痕失常。对于因正常磨损间隙增大的齿轮，在工作中出现轻微均匀响声仍可继续使用。若不均匀的周期性响声，应作认真检查，必要时予以修理或更换。
2.2 跳档
跳档是指汽车行使中，变速杆自动跳回空档，结合套脱离啮合位置的现象。
2.2.1原因分析
其主要原因是轴向力的产生和定位装置作用的减弱。
2.2.1.1轴向力的产生
a.
牙齿磨损成锥形；相互捏合的齿轮或结合套，在挂档时先进入和摘档时后脱离啮合的一端牙齿磨损成锥形。当磨损成锥形的牙齿相互传递扭矩时，就会产生轴向力（F），如图3所示，当轴向力增大到足以克服定位装置中弹簧的定位力时，便使结合套脱离啮合而跳档。
图三
b.
轴承孔轴线不平行：轴承或轴承孔磨损空旷，壳体变形，会使变速器壳的上、下轴承孔轴线不平行度增大，导致轴产生倾斜，破坏齿轮的正常啮合，增大了轴向力。实验证明：当转速为1450转/分时，新变速器的一档换档叉上受到的轴向力为0.9kg，当变速器壳轴承座孔轴线不平行度为0.19mm时，其轴向力为5kg，不平行度增加到0.34mm时，一档的轴向力将增大13倍，这将大大增加跳档的可能性。
c. 轴或齿轮轴向串动：变速器轴承止动卡环，或齿轮背面的止推垫松动或严重磨损，会使轴或齿轮轴向串动，从而引起跳档。
d. 齿轮挂不到位：换档叉弯曲变形，变速杆下端与换档叉导块及换档叉与结合套的叉槽配合间隙过大，操纵传动机构调整不当，均会使齿轮挂不到位，即结合套与齿轮牙齿没有全齿长啮合，这样，即使有较小的轴向力，也能使结合套脱离啮合而跳档。
2.2.1.2 定位装置作用的减弱或失效
定位球（销）磨损、定位弹簧过弱或折断，以及换档叉轴上的凹槽太浅或沿轴线磨损成沟槽等，均会使定位装置的作用减弱而跳档。
2.2.2 检查方法
有三种检查方法。
a. 汽车在中、高速行驶时，用突然加、减速的方法或“拖档”后猛加油门，使齿轮承受较大的交变负荷，检查是否跳档。
b. 利用汽车上坡或平路高速（50~60km/h）行驶时，轻点制动，检查有无跳档。
c. 在凸凹不平的道路上行驶，使汽车颠簸振动，检查是否跳档。
2.2.3 排除方法
出现某一档跳档时，仍将变速杆推至该档位置，然后拆下变速器盖，检查跳档齿轮的啮合情况（啮合位置）。如啮合情况良好，应检查齿轮是否沿齿长方向磨损成锥形，各轴承是否松旷，轴与轴承是否前后串动等。如上述情况良好，应检查变速杆下端与换档叉导块之间，以及换档叉与结合套叉槽之间的间隙是否过大，必要时可以进行换修或更换。
2.3 乱档
是指变速器不能挂入所需要的档位，即档位错乱。
对于富勒变速器来说，乱档的故障原因比较复杂，既有机械的原因，又有气操纵系统的原因。判明故障时，应根据故障现象，结合变速器换档的工作过程，逐一分析，得出正确结论。
2.3.1 机械方面的原因
（1） 互锁装置失效：在互锁装置中，换档叉轴上的凹槽、锁位及互锁销等磨损严重，均会使互锁装置失效。挂档时，可能使两跟叉轴同时移动而挂入两个档位。这样，轻者使发动机熄火，重者造成齿轮损坏。
（2） 变速杆乱窜或从导块中脱出：变速器上端盖固定螺钉滑扣、松动、折断；换档轴上的换档拨叉锁销折断；变速杆下端与换档叉导向凹槽过度磨损等。
（3） 叉轴无轴向移动或轴向移动困难：换档叉轴弯曲；端头打毛；叉轴锈蚀；自锁弹簧压力过大等。
（4） 高、低速同步器工作不良：弹簧过长或过硬；滑动齿套环槽与换档叉间隙过小；盖伦（GYLON）摩擦带严重磨损。
（5） 操纵传动机构调整不当。
2.3.2 气操纵系统的原因
气操纵系统故障会出现只有低档，没有高档或只有高档，没有低档两种现象，即高低档位段不能互换或换档滞缓。这种故障只有在熟悉气操纵系统工作原理的情况下，才能正确分析、查找故障所在。下面用以图表介绍高低档变换失灵的常规诊断。
2.3.3 取力装置使用不当
当采用后取力时，为了实现停车取力，必须将副变速器挂入空档，由于副变速器是气操纵，没有空档位置，只有加装一个空档位置气缸。所以使用取力装置的操作程序是：首先将离合器踏板踩到底，将变速器挂入低档段（4.1~4.4bar），然后，按下取力开关（7~8 bar），松开离合器踏板即可实现空档取力。当不用时，关闭取力器开关 ，在压力作用下，将空档位置气缸内的压缩空气排出，副变速器处于低档段。若空档位置气缸内的压缩空气未排出或变速器仍处于停车取力状态，就不可能挂上低档。
2.3.4 其他原因
如因离合器片破碎或离合器扭转减振簧断裂造成离合器分离不彻底，致使换档困难。表现为换向气阀（双H阀）里的通气装置持续泄露。
2.4 换档困难
是指变速器不能顺利的挂入档位或很难脱离档位的现象。常见的原因有：
（1） 离合器分离不彻底；
（2） 同步器（或结合套）工作不良或损坏；
（3） 自锁弹簧或回位弹簧压力过大；
（4） 操纵传动机构调整不当；
（5） 气操纵系统的故障（参见乱档所述）。
2.5 过热
富勒变速器的工作温度不得长期超过120℃，温度过高会引起润滑油变稀、变质、影响润滑效果，从而降低变速器的寿命。会引起过热的原因可能是：
（1） 齿轮啮合间隙过小；
（2） 齿轮轴向间隙过小；
（3） 相对运动件间隙过小；
（4） 轴承过紧或损坏；
（5） 齿轮在轴上扭转（键磨损）离开对齿位置；
（6） 油面过高或过低；
（7） 润滑油质量低劣、变质或不同牌号润滑油混用；
（8） 车辆超速、超载行驶或长时间低速（32㎞/h）行驶。
除上述故障外，还可能有一些其它故障，如常见的漏油，均应及时予以排除。
3 使用建议
为了延长富勒（Fuller）变速器的寿命，尽量避免上述故障的出现，正确的操作和维护十分关键。先补充如下：
a. 车辆在运行中，司机应尽量减少不必要的高低档互换，或者说，不要随意将变速杆横向拨动。四档加五档或五档减四档时也不要强行排击变速杆，以延长同步器的寿命。
b. 车辆被拖行时，应拆下传动轴，行驶中也应避免长时间空档滑行。以避免齿轮、垫片烧蚀造成乱档或打齿的恶果。
c. 平行停车后驾驶员最好养成好习惯，将变速杆放在空档。否则下次不能启动。当在某种状态停车后摘不下档来，而又启动不了车时，应将空档开关的两个线头拆下短接起来，待启动发动机后再接到空档开关上，这是一种应急措施。
本文摘自与《汽车齿轮》互换杂志《重型汽车》，作者焦岗耀
