15-變速器與分動(dòng)器.ppt

汽車上普遍采用高轉(zhuǎn)速 低轉(zhuǎn)矩的活塞式內(nèi)燃機(jī) 其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍很小 而在復(fù)雜的使用條件下 則要求汽車的驅(qū)動(dòng)力和車速能在很大的范圍內(nèi)變化 為此 在汽車的傳動(dòng)系中裝有變速器 其功用是 1 通過改變傳動(dòng)比 擴(kuò)大汽車驅(qū)動(dòng)力和速度的變化范圍 以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件 同時(shí) 使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的條件下工作 2 在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的條件下 使汽車能倒駛 3 中斷發(fā)動(dòng)機(jī)向驅(qū)動(dòng)橋的動(dòng)力傳遞 以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起步 怠速 滿足汽車暫時(shí)停車的需要 另外 變速器還可以作為動(dòng)力輸出裝置 驅(qū)動(dòng)附屬裝置 如舉升 起吊裝置等 一 變速器的功用 按傳動(dòng)比的變化方式 二 變速器的類型 a 有級(jí)式變速器 有幾個(gè)可選擇的固定傳動(dòng)比 采用齒輪傳動(dòng) 又可分為 齒輪軸線固定的普通齒輪變速器和部分齒輪 行星齒輪 軸線旋轉(zhuǎn)的行星齒輪變速器兩種 b 無級(jí)式變速器 傳動(dòng)比可在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化 常見的有液力式 機(jī)械式和電力式等 c 綜合式變速器 由有級(jí)式變速器和無級(jí)式變速器共同組成的 其傳動(dòng)比可以在最大值與最小值之間幾個(gè)分段的范圍內(nèi)作無級(jí)變化 a 強(qiáng)制操縱式變速器 靠駕駛員直接操縱變速桿換擋 b 自動(dòng)操縱式變速器 傳動(dòng)比的選擇和換擋是自動(dòng)進(jìn)行的 駕駛員只需操縱加速踏板 變速器就可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷信號(hào)和車速信號(hào)來控制執(zhí)行元件 實(shí)現(xiàn)擋位的變換 c 半自動(dòng)操縱式變速器 可分為兩類 一類是部分擋位自動(dòng)換擋 部分擋位手動(dòng) 強(qiáng)制 換擋 另一類是預(yù)先用按鈕選定擋位 在踩下離合器踏板或松開加速踏板時(shí) 由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自行換擋 按操縱方式 手動(dòng)變速器是通過各種大小不同的齒輪組合 獲得不同的傳動(dòng)比 其傳動(dòng)比的變化不是連續(xù)的 而是分級(jí)變速 駕駛員通過操縱變速桿直接操縱變速器換擋機(jī)構(gòu) 選擇不同擋位的傳動(dòng)齒輪進(jìn)行變速 手動(dòng)變速器的特點(diǎn)是傳動(dòng)比恒定 結(jié)構(gòu)緊湊 效率高 壽命長(zhǎng) 其不足是換擋沖擊大 工作噪聲響 操作要求高 自動(dòng)變速器一般由液力變矩器與行星齒輪式有級(jí)變速器組成 液力變矩器在一定的范圍內(nèi)可以使輸入軸與輸出軸之間的傳動(dòng)比連續(xù)變化 實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速 而行星齒輪式有級(jí)變速器的自動(dòng)控制系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和車速的變化自動(dòng)選定擋位變換 即自動(dòng)地改變傳動(dòng)比 駕駛員只需操縱加速踏板來控制車速 第一節(jié)變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 一 普通齒輪變速器 普通齒輪式變速器是利用不同齒數(shù)的齒輪嚙合傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的改變 由齒輪傳動(dòng)的原理可知 一對(duì)齒數(shù)不同的齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)可以變速 而且兩齒輪的轉(zhuǎn)速與齒輪的齒數(shù)成反比 設(shè)主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速為n1 齒數(shù)為Z1 從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速為n2 齒數(shù)為Z2 主動(dòng)齒輪 即輸入軸 的轉(zhuǎn)速與從動(dòng)齒輪 即輸出軸 的轉(zhuǎn)速之比值稱為傳動(dòng)比 用il2表示 齒輪傳動(dòng)的原理 當(dāng)小齒輪為主動(dòng)齒輪 帶動(dòng)大的從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 則輸出軸 從動(dòng)齒輪 的轉(zhuǎn)速就降低 即i 1稱為減速傳動(dòng) 當(dāng)以大齒輪為主動(dòng)齒輪 帶動(dòng)小的從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 則輸出軸 從動(dòng)齒輪 的轉(zhuǎn)速就升高了 即i1為降速擋 傳動(dòng)比i 1的擋位稱為直接擋 少數(shù)汽車具有超速擋 即i 1 變速器傳動(dòng)比小的擋位稱為高擋 傳動(dòng)比大的擋位稱為低擋 變速器每次只能以一個(gè)擋位工作 擋位的改變稱為換擋 由低擋向高擋變換稱為加擋 由高擋變換成低擋稱為減擋 根據(jù)齒輪傳動(dòng)的原理 齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩與其轉(zhuǎn)速成反比 由此可見 齒輪式變速器在改變轉(zhuǎn)速的同時(shí) 也改變了輸出轉(zhuǎn)矩 擋位越低 傳動(dòng)比越大 輸出轉(zhuǎn)速越低 則輸出轉(zhuǎn)矩越大 反之 擋位越高 傳動(dòng)比越小 輸出轉(zhuǎn)速越高 則輸出轉(zhuǎn)矩越小 汽車變速器就是通過變換各擋的傳動(dòng)比來改變輸出轉(zhuǎn)矩 以適應(yīng)汽車行駛阻力的變化 前置后驅(qū)采用 這類變速器的前進(jìn)擋主要由輸入 第一 軸 中間軸和輸出 第二 軸組成 一軸常嚙合齒輪為一個(gè)整體 是變速器的動(dòng)力輸入軸 一軸前部花鍵插于離合器從動(dòng)盤轂中 以CA1040為例 一 三軸 接合套 接合套 接合套 接合套 接合套 接合套 1 5 1擋 1 5擋全同步 2 I軸 II軸 中間軸 倒擋軸 7對(duì)常嚙合斜齒輪 3 四擋為直接擋 效率較高 4 五擋為超速擋 發(fā)動(dòng)機(jī)功率較高時(shí)燃油經(jīng)濟(jì)性好 高擋小油門節(jié)油 拖擋費(fèi)油 5 使用斜齒輪可降低噪音 減小變速器尺寸 提高齒輪使用壽命 6 變速器采用飛濺潤(rùn)滑 定期加注潤(rùn)滑油 特點(diǎn) 一軸常嚙合 一軸接合齒圈 六擋同步器鎖環(huán) 常嚙合 中間軸 二軸 一軸 五擋 四擋 三擋 二擋 一擋 二軸倒擋齒輪 倒擋齒圈 花鍵轂 2 1擋接合套 CA1091結(jié)構(gòu) 一軸為輸入軸 前端用向心球軸承支承在曲軸后端的中心孔內(nèi) 后端則利用圓柱滾子軸承在變速器殼體上 并進(jìn)行軸向定位 第一軸前面花鍵部分安裝離合器的從動(dòng)盤 以接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力 后端的齒輪2與軸制成一體 與中間軸上的齒輪構(gòu)成一對(duì)常嚙合齒輪 將動(dòng)力傳遞給中間軸 作為變速器各擋 除直接擋 的第一級(jí)齒輪傳動(dòng) 中間軸的兩端均由圓柱滾子軸承支承在殼體上 軸上的所有齒輪都與之固定 除齒輪外 中間軸上的其他齒輪都為主動(dòng)齒輪 與第二軸上相應(yīng)的齒輪嚙合 構(gòu)成變速器各擋的二級(jí)齒輪傳動(dòng) 二軸為輸出軸 其后端通過與萬向傳動(dòng)裝置相連 將動(dòng)力輸出 其前端軸頸用滾針軸承支承 后端軸頸則由圓柱滾子軸承支承 二軸上的各擋齒輪都通過襯套或滾針軸承空套在軸上 與中間軸上的各擋齒輪均為常嚙合 為了使這些空套的齒輪與二軸聯(lián)接起來傳遞動(dòng)力 在各齒輪的一側(cè)均制有接合齒圈 并在二軸相應(yīng)的位置裝有花鍵轂和接合套 或同步器 等換擋機(jī)構(gòu) 為了防止各擋齒輪的軸向移動(dòng) 在二軸與齒輪端面之間裝有卡環(huán)對(duì)齒輪進(jìn)行軸向定位 另外 第二軸后軸承蓋內(nèi)還裝有車速里程表驅(qū)動(dòng)蝸桿及蝸輪 倒擋軸 其軸端與殼體上的軸承孔為過盈配合以防止漏油 軸外端還用鎖片固定在殼體上 防止其轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng) 倒擋中間齒輪通過滾針空套在倒擋軸上 它同時(shí)與二軸上的倒擋齒輪和中間軸上的倒擋齒輪常嚙合 它作為惰輪使二軸的旋轉(zhuǎn)方向與一軸方向相反 CA1091結(jié)構(gòu) 空擋位置 發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 離合器接合時(shí) 一軸旋轉(zhuǎn) 二軸上的齒輪在中間軸齒輪的帶動(dòng)下空轉(zhuǎn) 此時(shí) 各擋接合套處于中間位置 第二軸不轉(zhuǎn) 一擋 接合套右移 與一擋齒輪接合齒圈接合 i1 7 640 二擋 接合套左移 與五擋同步器鎖環(huán)的接合齒圈和五擋齒輪接合齒圈接合 i2 4 835 三擋 接合套右移 與接合齒圈接合 i3 2 857 四擋 接合套左移 與接合齒圈接合 i4 1 895 五擋 接合套右移 與接合齒圈接合 i5 1 337 六擋 接合套左移 與接合齒圈接合 動(dòng)力從一軸直接傳給二軸 而不再經(jīng)過中間軸齒輪傳動(dòng) 故稱為直接擋 i6 1 倒擋 接合套右移 與接合齒圈接合 由于增加了一個(gè)中間齒輪 故二軸的旋向與一軸相反 汽車便倒行 iR 7 107 iR一般較大 這是考慮到安全 使倒車速度盡可能低 各擋的傳動(dòng)過程 1 多采用接合套換擋 接合套與齒圈接合長(zhǎng)度短 2 經(jīng)常換擋磨損 3 行駛中顛簸 振動(dòng) 防止自動(dòng)跳擋的措施 CAl091采用的是齒端倒斜面式防止脫擋機(jī)構(gòu) 接合套及接合齒圈都制有相同斜度的倒斜面 當(dāng)接合套與接合齒圈接合時(shí) 圖示位置 接合齒圈將轉(zhuǎn)矩傳到接合套一側(cè) 再經(jīng)過接合套的另一側(cè)傳給花鍵轂 由于接合齒圈與接合套齒端部為斜面接觸 便產(chǎn)生一個(gè)垂直斜面的正壓力FN 其分力分別為F和FQ 其軸向分力FQ即防止自動(dòng)脫擋 自動(dòng)跳擋 東風(fēng)EQl090E汽車采用的是減薄齒式防止脫擋機(jī)構(gòu) 在該變速器二六擋 四五擋同步器花鍵轂外齒圈的兩端 齒厚各減薄0 3 0 4mm 使各齒中部形成一凸臺(tái) 當(dāng)同步器的接合套左移與接合齒圈接合時(shí) 圖示位置 接合齒圈的轉(zhuǎn)矩傳給接合套的一側(cè) 再由接合套的另一側(cè)傳給花鍵轂 由于接合套的后端被花鍵轂中部的凸臺(tái)擋住 在接觸面上作用一個(gè)力FN 其軸向分力FQ即為防止自動(dòng)脫擋的阻力 圓周力 斜面正壓力 二 二軸 在發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的重 輕型轎車上常常采用兩軸式變速器 以奧迪100型轎車為例 該變速器具有五個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋 全部采用同步器換擋 主減速器 差速器和變速器裝在同一個(gè)殼體中 變速器殼體由鋁合金的前殼體和后殼體兩部分組成 輸入軸的油封裝在離合器分離軸承的分離套筒上 輸入軸由球軸承和兩個(gè)滾針軸承支承在殼體上 一擋 五擋 倒擋齒輪直接在輸入軸上加工而成 三 四擋主動(dòng)齒輪分別用滾針軸承空套輸入軸上 五擋主動(dòng)齒輪壓裝在輸入軸上 輸入軸花鍵上套有三 四擋同步器的花鍵轂 輸出軸與主減速器主動(dòng)齒輪制成一體 兩端用圓錐滾子軸承支承在殼體上 而且在軸承后端裝有一控制軸承熱膨脹長(zhǎng)度的控制器 一擋 五擋 五擋 倒擋從動(dòng)齒輪分別用滾針軸承空套在輸出軸上 并分別裝有軸向定位的卡環(huán) 五擋 倒擋和一 五擋同步器花鍵轂用花鍵套在輸出軸上 并用卡環(huán)軸向定位 集油器把飛濺來的潤(rùn)滑油收集起來 并通過孔道流至輸入軸和輸出軸右端的軸承處 以保證充分潤(rùn)滑 動(dòng)畫 i1 3 545i2 2 105i3 1 429i4 1 029i5 0 838iR 3 5 1 輸入軸和輸出軸平行 且無中間軸 2 傳動(dòng)線路短 機(jī)械效率 高 3 傳動(dòng)環(huán)節(jié)少 噪音小 4 無直接擋 最高擋的 比直接擋低 特點(diǎn) 上海桑塔納轎車兩軸式變速器的結(jié)構(gòu)與一汽車奧迪100轎車基本相同 它有兩個(gè)系列產(chǎn)品 一是普通車用的四擋變速器 另一個(gè)是桑塔納2000用的五擋變速器 五擋變速器是在四擋變速器基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的 兩種變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都包括輸入軸總成和輸出軸總成 其四擋變速器有四個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋 其輸入軸和輸出軸各擋齒輪均為常嚙合齒輪 在輸出軸的一 五擋齒輪和輸入軸的三 四擋齒輪之間分別裝有一鎖環(huán)式同步器 四個(gè)前進(jìn)擋都采用同步器換擋 輸出軸與主減速器的主動(dòng)齒輪制成一體 變速器的動(dòng)力由輸出軸直接傳遞給主減速器和差速總成 二 組成式變速器 應(yīng)用于重型汽車 為擴(kuò)大傳動(dòng)比范圍并增加擋數(shù) 從而提高重型汽車的動(dòng)力性 經(jīng)濟(jì)性和加速性 為避免變速器結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜和便于生產(chǎn) 故采用組成式變速器 組成型式 普通變速器 主 兩擋變速器 副 類型 普通組合式 行星齒輪式 行星齒輪式 斯太爾 第二節(jié)同步器 一 無同步器的換擋過程結(jié)構(gòu) 直齒輪滑動(dòng)齒輪或接合套要求 齒輪之間無沖擊 無噪聲 做到平順換擋 理論 待嚙合的一對(duì)齒輪圓周速度相等 即同步 措施 合理的換擋操作步驟 原理 帶有接合齒圈的齒輪4空套在第二軸上 接合套3通過花鍵轂與第二軸相連 3右移與4的接合齒圈相接合構(gòu)成低速擋 3左移與2的接合齒圈相接合構(gòu)成高速擋 I軸 II軸 200509261 由低速擋換人高速擋 2 由高速擋換人低速擋 換擋過程 V3 V4 V3 V2 I軸 II軸 V2下降得較快 V2 V3 同步點(diǎn)為換擋時(shí)機(jī) 但是 在踩下離合器后 如果讓齒輪2及與其相聯(lián)系的變速器第一軸等旋轉(zhuǎn)零件依靠其慣性自然減速 則V2降得仍嫌太慢 這樣會(huì)推遲出現(xiàn)同步的時(shí)間 并使換擋過程延長(zhǎng) 兩腳離合 V3 V2 且V2 V4 因而V3 V4 V4下降較快 V3 V4無同步點(diǎn) 駕駛員應(yīng)在變速器由高速擋退入空擋時(shí)隨即抬起離合器踏板 使離合器重新接合 同時(shí)踩一下加速踏板使發(fā)動(dòng)機(jī)加速 并帶動(dòng)變速器一軸及齒輪4等加速到V4 V3 然后 再踏下離合器踏阪 使離合器分離 并稍等片該待到 V4與V3出現(xiàn)相交的同步點(diǎn)時(shí)即可掛人低速擋 兩腳離合一腳空油 采用這樣的無同步器的換擋裝置的變速器操縱起來相當(dāng)復(fù)雜 既增加了駕駛員操作的勞動(dòng)強(qiáng)度 又容易加速齒輪的損壞 因此 現(xiàn)代汽車齒輪式變速器越來越多地采用同步器換擋裝置 二 同步器的構(gòu)造及其工作原理 同步器是在接合套換擋裝置的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 功用 是使接合套與待接合的齒圈二者之間迅速達(dá)到同步 并阻止二者在同步前進(jìn)入嚙合 縮短換擋時(shí)間 避免換擋沖擊 使換擋操作簡(jiǎn)捷而輕便 組成 同步裝置 鎖止裝置 接合裝置結(jié)構(gòu)形式 常壓式 慣性式 鎖環(huán)式 鎖銷式 自行增力式 一 常壓式 1 靠?jī)苫ㄦI齒圈的摩擦作用達(dá)到同步 2 帶彈簧的定位銷對(duì)接合套的軸向阻力 使兩齒圈同步之前不結(jié)合 3 對(duì)接合套的軸向阻力是彈簧造成的 故其壓力大小不變 常壓 4 如對(duì)接合套用力過猛 則兩齒圈同步之前就結(jié)合 必然齒間沖擊 所以其工作不可靠 目前較少使用 早期的東風(fēng)汽車使用 二 鎖環(huán)式慣性同步器 慣性式同步器是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步的 在其上面設(shè)有專設(shè)機(jī)構(gòu)保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸 從而避免了齒間沖擊 多用于轎車和輕型貨車 現(xiàn)以解放CAl092型汽車六擋變速器中的五 六擋同步器為例 花鍵轂7與第二軸用花鍵連接 并用墊片和卡環(huán)作軸向定位 在花鍵轂兩端與齒輪1和4之間 各有一個(gè)青銅制成的鎖環(huán) 也稱同步環(huán) 9和5 鎖環(huán)上有短花鍵齒圈 花鍵齒的斷面輪廓尺寸與齒輪1 4及花鍵轂7上的外花鍵齒均相同 在兩個(gè)鎖環(huán)上 花鍵齒對(duì)著接合套8的一端都有倒角 稱鎖止角 且與接合套齒端的倒角相同 鎖環(huán)具有與齒輪1和4上的摩擦面錐度相同的內(nèi)錐面 內(nèi)錐面上制出細(xì)牙的螺旋槽 以便兩錐面接觸后破壞油膜 增加錐面間的摩擦 三個(gè)滑塊2分別嵌合在花鍵轂的三個(gè)軸向槽11內(nèi) 并可沿槽軸向滑動(dòng) 在兩個(gè)彈簧圈6的作用下 滑塊壓向接合套 使滑塊中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽10中 起到空擋定位作用 滑塊2的兩端伸入鎖環(huán)9和5的三個(gè)缺口12中 只有當(dāng)滑塊位于缺口12的中央時(shí) 接合套與鎖環(huán)的齒方可能接合 5錐環(huán) 9錐環(huán) 8接合套 7花鍵轂 6彈簧圈 10凹槽 1齒輪 4齒輪 2滑塊 11槽 12缺口 3撥叉 五擋齒輪 六擋齒輪 5 b c 五擋 六擋空擋 n5 n8 n1 n8 n1 n5槽11的寬度 鎖環(huán)突出部寬度 接合套齒寬FN 法向壓力 F1 軸向 F2 切向 F2 M2 撥環(huán)力矩 使鎖環(huán)退轉(zhuǎn)F1 M1 摩擦力矩 使鎖環(huán)同步 n5不變 n1趨近n5 未同步時(shí) 摩擦力矩 慣性力矩 M1 M2 數(shù)值 M1M2兩者不能接合 M1與F1的摩擦錐面軸向分力正比 M2與F2正比 F1的F2大小取決于鎖止角的選擇 選擇鎖止角使同步 n1 n5 之前 M1 M2 不能隨便接合 稱為 鎖止作用 鎖環(huán)對(duì)接合套的鎖止作用是由于M1造成的 因?yàn)榇四Σ亮氐淖饔门c鎖環(huán) 及與之連接的接合套 花鍵轂 變速器輸出軸及整個(gè)汽車等 和齒輪1 及與之連接的離合器從動(dòng)部分和變速器內(nèi)部分齒輪 兩部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性有關(guān) 故稱 慣性式 同步器 繼續(xù)加力 摩擦作用使齒輪1與鎖環(huán)5轉(zhuǎn)速很快趨于一致 緊接著兩者間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)也迅速降低 摩擦力矩M1也相應(yīng)迅速降低 當(dāng)撥環(huán)力矩M2大于摩擦力矩M1時(shí) 便使鎖環(huán)相對(duì)于接合套向后退轉(zhuǎn)一個(gè)角度 在鎖環(huán)的摩擦帶動(dòng)下 齒輪1及與之相連的所有零件跟鎖環(huán)一起相對(duì)于接合套向后退轉(zhuǎn)一個(gè)角度 當(dāng)滑塊對(duì)正缺口12的中央時(shí) 接合套花鍵齒圈與鎖環(huán)的花鍵齒圈不再抵觸 接合套8繼續(xù)左移 而與鎖環(huán)的花鍵齒圈進(jìn)入接合狀態(tài) 鎖環(huán)的鎖止作用即行消失 接合套與鎖環(huán)接合后 軸向力F1不再存在 錐面間的摩擦力矩也就消失 如果此時(shí)接合套8花鍵齒與齒輪1的花鍵齒發(fā)生抵觸 見圖 b 則接合套8花鍵齒作用在齒輪1花鍵齒端斜面上有切向分力 使齒輪1及其相連零件相對(duì)于鎖環(huán)及接合套轉(zhuǎn)過一個(gè)角度 使接合套與齒輪l進(jìn)入接合 見圖 c 而最后完成了換入六擋 低擋換高擋 的全過程 如果是由六擋換入五擋 高擋換低擋 上述過程也適用 但此時(shí)齒輪4是被加速到與鎖環(huán)9 亦即與接合套8 同步 從而使接合套8先后與鎖環(huán)9及齒輪4進(jìn)入嚙合而完成換擋過程 三 鎖銷式慣性同步器 中型及大型載貨汽車采用 以東風(fēng)EQl090E型汽車變速器的四 五擋同步器為例 1 結(jié)構(gòu) 2 工作原理 花鍵轂9通過內(nèi)花鍵與第二軸7安裝在一起 花鍵轂9的兩側(cè)分別為四擋齒輪接合齒圈6和五擋齒輪接合齒圈1 接合套5的均布穿有三個(gè)鎖銷8和三個(gè)定位銷4 鎖銷和定位銷的兩端安裝著兩個(gè)帶外錐面的摩擦錐環(huán)3 錐面上有螺紋 與摩擦錐環(huán)3相配合的兩個(gè)帶內(nèi)錐面的摩擦錐盤2 則以其內(nèi)花鍵齒固裝在接合齒圈1和6上 隨接合齒圈一起轉(zhuǎn)動(dòng) 三個(gè)鎖銷兩端與摩擦錐環(huán)3鉚接成一體 鎖銷兩端直徑與接合套上銷孔的直徑相同 鎖銷的中部有一段環(huán)槽 環(huán)槽的兩側(cè)和接合套5上相應(yīng)的銷孔的兩端都切有相同的倒角 即鎖止角 三個(gè)鎖銷就通過這三個(gè)鎖止角起鎖止作用 三個(gè)定位銷4是對(duì)接合套進(jìn)行空擋定位 并可將作用在接合套上推力傳給摩擦錐環(huán) 其定位和傳力是靠定位銷中的定位環(huán)槽與接合套中的鋼球和定位彈簧 接合套可沿定位銷軸向移動(dòng) 但不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) 定位銷的兩端伸人到摩擦錐環(huán)相應(yīng)的淺槽中 但與摩擦錐環(huán)并不固定 有一定的間隙 因此兩摩擦錐環(huán)及三個(gè)鎖銷相對(duì)于接合套及三個(gè)定位銷可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度 一個(gè)接合套 三個(gè)鎖銷 三個(gè)定位銷和兩個(gè)摩擦錐環(huán)構(gòu)成一個(gè)整體 通過接合套的內(nèi)花鍵齒套在第二軸的花鍵盤轂上 圖4 16表示剛由四擋退入空擋的位置 接合套由定位銷和定位鋼球定位在中間位置 當(dāng)要掛上五擋時(shí) 向左撥動(dòng)接合套 接合套便通過定位鋼球和定位銷推動(dòng)左側(cè)摩擦錐環(huán)3向左移動(dòng) 使之與左側(cè)的摩擦錐盤2相接觸 由于此時(shí)摩擦錐環(huán)3與摩擦錐盤2轉(zhuǎn)速不相同 所以兩者一接觸 便在其摩擦錐面摩擦力矩的作用下 使椎環(huán)3連同鎖銷8一起相對(duì)于接合套5轉(zhuǎn)過一個(gè)角度 使鎖銷中部環(huán)槽倒角與接合套銷孔端倒角的錐面互相抵觸 從而使鎖銷產(chǎn)生鎖止作用 阻止接合套向左移動(dòng) 見鎖銷放大圖 與鎖環(huán)式同步器一樣 在鎖止倒角上的切向分力也形成一個(gè)撥環(huán)力矩而力圖使鎖銷及錐后環(huán)倒轉(zhuǎn) 但在錐環(huán)與錐盤未達(dá)到同步前 由錐盤2所形成的摩擦力矩總是大于撥環(huán)力矩因而可以阻止接合套5與齒圈在同步之前進(jìn)入嚙合 而只有達(dá)到同步后慣性力矩消失 撥環(huán)力矩便可撥動(dòng)鎖銷及摩擦錐環(huán) 錐盤和齒圈1等一起相對(duì)于接合套轉(zhuǎn)過一個(gè)角度 使鎖銷重新與接合套的銷孔對(duì)中 接合套便在軸向推力的作用下 壓人定位鋼球10而沿定位銷和鎖銷向左移動(dòng) 與五擋接合齒圈1進(jìn)入嚙合 即完成掛人五擋的換擋過程 20051008第三節(jié)變速器操縱機(jī)構(gòu) 功用 保證駕駛員能準(zhǔn)確可靠地掛入所需要的任一擋位 并可隨時(shí)使之退入空擋 直接操縱式變速器操縱機(jī)構(gòu)的變速桿及所有換擋操縱裝置都設(shè)置在變速器蓋上 駕駛員可直接操縱變速桿來撥動(dòng)變速器蓋內(nèi)的換擋操縱裝置換擋 由變速桿 拔叉 拔叉軸及安全裝置組成 用于轎車 越野車 長(zhǎng)頭貨車等 遠(yuǎn)距離操縱式由于變速器的安裝位置離駕駛員座位較遠(yuǎn) 為此在變速器之間加裝了一套傳動(dòng)桿件 構(gòu)成遠(yuǎn)距離操縱的形式 用于平頭車 后置發(fā)動(dòng)機(jī)汽車等 類型 直接操縱式遠(yuǎn)距離操縱式根據(jù)操縱桿與變速器的位置 用于轎車 越野車 長(zhǎng)頭貨車 前置后驅(qū) 變速桿及所有換擋操縱裝置都在變速器蓋上 駕駛員可直接操縱 變速器的安裝位置離駕駛員座位較遠(yuǎn) 用于平頭車 后置發(fā)動(dòng)機(jī)汽車 要求 1 能夠防止自動(dòng)掛擋及自動(dòng)脫擋 并保證各擋傳動(dòng)齒輪以全齒長(zhǎng)嚙合 自鎖裝置 2 能夠保證不同時(shí)掛人兩個(gè)擋 以免兩對(duì)齒輪因其傳動(dòng)比不同而互相咬住 造成運(yùn)動(dòng)干涉甚至零件損壞 互鎖裝置 3 能夠防止誤掛倒擋 防止汽車在前進(jìn)中和起步時(shí)因誤掛倒擋而造成極大的沖擊 零件損壞 倒擋鎖裝置 1 自鎖裝置 組成 撥叉軸上相鄰凹槽之間的距離 即等于為保證全齒寬上嚙合或是完全退出嚙合撥叉及其軸所必需的移動(dòng)距離 2 互鎖裝置 兩鋼球的直徑之和正好等于相鄰兩軸表面之間的距離加上一個(gè)凹槽的深度 中間撥叉軸上兩個(gè)側(cè)面凹槽之間有孔相通 孔中有一根可以滑移的互鎖銷 銷的長(zhǎng)度等于撥叉軸的直徑減去一個(gè)凹槽的深度 3 倒擋鎖裝置 當(dāng)換擋桿下端 紅色的長(zhǎng)方塊部分 向倒擋撥叉軸移動(dòng)時(shí) 必須壓縮彈簧才能進(jìn)入倒擋撥叉軸上的撥塊槽中 第四節(jié)分動(dòng)器 P66 69 第五節(jié)變速器故障診斷與檢修 汽車變速器隨著行駛里程的增加 以及不正常的操作 使其零件的磨損 變形隨之增加 這樣會(huì)出現(xiàn)異常響聲 掛擋困難 跳擋 亂擋 發(fā)熱 漏油等變速器常見故障 一 變速器故障診斷 1 變速器的異常聲響1 空檔發(fā)響 1 現(xiàn)象 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn) 變速器處于空檔位置有異響 踏下離合器踏板時(shí)響聲消失 2 原因 變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)安裝時(shí)曲軸與變速器第一軸中心線不同心 或變速器殼變形 第二軸前軸承磨損 污垢 起毛 變速器常嚙齒輪磨損 齒側(cè)間隙過大 或個(gè)別齒輪牙齒破裂 常嚙齒輪未成對(duì)更換 嚙合不良 軸承松曠 損壞 齒輪軸向間隙大 撥叉與接合套間隙過大 2 掛檔后發(fā)響 1 現(xiàn)象 變速器掛人檔位后發(fā)響 當(dāng)汽車以40k山h以上車速行駛時(shí) 發(fā)出一種不正常聲響 且車速愈高 聲響越大 而當(dāng)滑行或低速時(shí)響聲減小或消失 2 原因 軸的彎曲變形 軸的花鍵與滑動(dòng)齒輪轂配合松曠 齒輪嚙合不當(dāng) 或軸承松曠 操縱機(jī)構(gòu)各聯(lián)接處松動(dòng) 變速叉變形 主從動(dòng)錐齒輪配合間隙過大 3 診斷 變速器產(chǎn)生響聲 是由齒輪或軸的振動(dòng)及其它聲源開始 然后擴(kuò)散到變速器殼壁產(chǎn)生共振而形成的 診斷步驟為 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn) 變速器空檔有異響 踩下離合器踏板后聲響消失 多為常嚙齒輪嚙合不良 變速器各檔均有聲響 多為基礎(chǔ)件 軸 齒輪 花鍵磨損使形位誤差超限 掛人某檔 聲響嚴(yán)重 則說明該檔齒輪磨損嚴(yán)重 起動(dòng)后尚未掛檔就發(fā)響 且在汽車運(yùn)行中車速變化時(shí)聲響嚴(yán)重 說明輸出軸前后軸承響 2 變速器跳檔1 現(xiàn)象汽車行駛中 變速桿自動(dòng)跳回空檔位置 一般多在中 高速負(fù)荷時(shí)突然變化或汽車劇烈動(dòng)時(shí)發(fā)生 跳檔的實(shí)質(zhì) 軸向推力 自鎖力 摩擦力跳檔的時(shí)機(jī) 直接檔最常見 在加油時(shí) 在振動(dòng)時(shí) 2 原因由于齒輪磨損形成錐形 嚙合時(shí)產(chǎn)生軸向力 加之工作過程振抖 轉(zhuǎn)速變化 迫使嚙合齒沿變速器軸向脫開 具體表現(xiàn)為 1 變速器齒輪或齒套磨損過量 沿齒長(zhǎng)方向磨成錐形 2 變速叉軸凹槽及定位球磨損 以及定位彈簧過軟或折斷 使自鎖裝置失效 3 變速器軸 軸承磨損松曠或軸向間隙過大 使軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)齒輪嚙合不好發(fā)生跳動(dòng)和軸向竄動(dòng) 4 操縱機(jī)構(gòu)變形松曠 使齒輪在齒長(zhǎng)位置嚙合不足 3 診斷 1 發(fā)現(xiàn)某檔跳檔時(shí) 仍將變速桿掛人該檔 然后拆下變速器蓋察看齒輪嚙合情況 如嚙合良好 應(yīng)檢查換檔機(jī)構(gòu) 2 用手推動(dòng)變速桿 如無阻力或阻力甚小 說明白鎖裝置失效 應(yīng)檢查自鎖鋼球和變速軸上的凹槽是否磨損過甚 自鎖鋼球彈簧是否過軟 折斷 如是應(yīng)更換 3 如齒輪未完全嚙合 應(yīng)檢查撥叉是否磨損或變形 如是彎曲應(yīng)校正 4 如換檔機(jī)構(gòu)良好 應(yīng)檢查齒輪是否磨成錐形 軸承是否松曠 必要時(shí)應(yīng)拆下修理或換 3 掛檔困難1 現(xiàn)象掛檔時(shí) 不能順利掛人檔位 常發(fā)生齒輪撞擊聲 2 原因 1 變速叉軸彎曲變形 2 自鎖或互鎖鋼環(huán)破裂 毛糙卡滯 3 變速聯(lián)接桿調(diào)整不當(dāng)或損壞 4 同步器耗損或有缺陷 5 變速器軸彎曲變形或花鍵損壞 除了變速器故障外 離合器分離不徹底 齒輪油不符合 也會(huì)造成掛檔困難 3 診斷 1 檢查變速叉是否彎曲變形 自鎖和互鎖鋼球是否損壞 彈簧是否過硬 2 檢查操縱機(jī)構(gòu)是否合適變形或卡滯 3 如上述檢查正常 應(yīng)檢查同步器是否損壞 主要檢視 同步器是否散架 同步器錐環(huán)錐面螺紋是否磨損 滑塊是否磨損 彈簧彈力是否過軟 4 如同步器正常 應(yīng)進(jìn)而檢查變速器第一軸是否彎曲 其花鍵是否耗損 200510104 變速器亂檔1 現(xiàn)象汽車起步掛檔或行駛中換檔 所掛檔與需要檔位不符 或雖然掛人所需檔位但不能退回檔 或一次掛人兩個(gè)檔位 2 原因 1 換檔桿與換檔桿撥動(dòng)端松曠 損壞或換檔撥動(dòng)端內(nèi)孔磨損過大 2 變速控制器彈簧壓縮量達(dá)不到規(guī)定的要求 3 換檔滑桿互鎖銷與小互鎖銷磨損過大 失去互鎖作用 3 診斷 1 變速換檔桿如能任意擺動(dòng) 且能打圈 則為夾箍銷釘折斷或失落所致 2 掛檔時(shí) 變速換檔桿稍偏離一點(diǎn)位置 就會(huì)掛上不需要的檔位 這是換檔桿撥動(dòng)端工作面磨損過大導(dǎo)致 3 如同時(shí)能掛上兩個(gè)檔位 這是互鎖機(jī)構(gòu)失效所致 5 變速器發(fā)熱1 現(xiàn)象汽車行駛一段路程后 用手觸摸變速器時(shí) 有燙手的感覺 2 原因 1 軸承裝配過緊 2 齒輪嚙合間隙過小 3 缺少齒輪油或齒輪油粘度太小 3 診斷應(yīng)結(jié)合發(fā)熱部位 逐項(xiàng)檢查予以排除 6 變速器漏油1 現(xiàn)象變速器內(nèi)的齒輪油從軸承蓋或接合部位滲漏出來 2 原因 1 變速器各部密封襯墊密封不良 油封損壞 或緊固螺栓松動(dòng) 2 變速器殼破裂 3 齒輪油過多 4 變速器放油螺栓或通氣孔堵塞 3 診斷可根據(jù)油跡部位來診斷漏油原因 變速器裝配質(zhì)量的好壞 對(duì)變速器的工作影響很大 在變速器裝配時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面 1 清潔裝配前必須對(duì)零件進(jìn)行認(rèn)真的清洗 除去污物 毛刺 鐵屑等 尤其要注意齒輪潤(rùn)滑油孔的暢通 2 預(yù)潤(rùn)滑裝配軸承時(shí) 應(yīng)涂質(zhì)量?jī)?yōu)良的潤(rùn)滑油進(jìn)行預(yù)潤(rùn)滑 總成修理時(shí) 應(yīng)更換所有的滾針軸承 3 文明操作對(duì)零件的工作表面不能用硬金屬直接錘擊 避免齒輪輪齒出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲 4 記號(hào)注意同步器鎖環(huán)或錐環(huán)的裝配位置 裝配過程中 如有舊件時(shí)應(yīng)原位裝復(fù) 以保證兩元件的接觸面積 因此 在變速器解體時(shí) 應(yīng)對(duì)同步器各元件做好裝配記號(hào) 以免裝錯(cuò) 5 組裝中間軸和第二軸時(shí) 應(yīng)注意各檔齒輪 同步器花鍵轂 止推墊圈的方向及位置 以保證齒輪的正確嚙合 6 安裝軸承時(shí) 只允許用壓套垂直壓在軸承的內(nèi)圈 禁止施加沖擊載荷 軸承內(nèi)圈圓角最大的一側(cè)必須朝向齒輪 7 油封裝入油封前 需在油封的刃口涂少量的潤(rùn)滑脂 要垂直壓人 并注意安裝方向 二 變速器裝配與調(diào)整 8 間隙變速器裝配后 要檢查各齒輪的軸向間隙和各齒輪副的嚙合間隙及嚙合印痕 常嚙合齒輪的嚙合間隙為0 15 0 40mm 滑動(dòng)齒輪的嚙合間隙為0 15 0 50mm 第一軸的軸向間隙 0 15mm 其余各軸的軸向間隙0 30mm 各齒輪的軸向間隙 0 40mm 9 密封裝配密封襯墊時(shí) 應(yīng)在密封襯墊的兩側(cè)涂以密封膠 確保密封效果 10 安裝變速器蓋時(shí) 各齒輪和撥叉均應(yīng)處于空檔位置 必要時(shí) 可分別檢查各個(gè)常用檔的齒輪副是否處于全長(zhǎng)嚙合 11 擰緊按規(guī)定的力矩?cái)Q緊各部位的螺栓 三 齒輪油的選用 1 齒輪油的分類目前 國際上采用美國汽車工程師協(xié)會(huì) SAE 與美國石油學(xué)會(huì) APl 的分類標(biāo)準(zhǔn) 來標(biāo)定齒輪油 例如 APIGL 4SAE80WAPI 國際美國石油學(xué)會(huì)簡(jiǎn)稱GL 4 齒輪油質(zhì)量標(biāo)號(hào) 適用于雙曲線齒輪傳動(dòng)之潤(rùn)滑SAE 美國汽車工程師協(xié)會(huì)簡(jiǎn)稱80W 齒輪油粘度 適用于最低 26 的溫度 2 齒輪油的選用原則通常按說明書的要求 選擇相應(yīng)標(biāo)號(hào)的齒輪油 還可以參照下列原則選油 1 根據(jù)季節(jié)選擇齒輪油的標(biāo)號(hào) 粘度級(jí) 齒輪油的標(biāo)號(hào)75W 80W 85W 90和140號(hào)分別適用于最低氣溫為 40 26 12 10 10 的地區(qū) 應(yīng)對(duì)照當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁剡m當(dāng)選擇 2 根據(jù)齒輪類型和工況選擇齒輪油 使用級(jí) 對(duì)于一般工作條件下的螺旋錐齒輪減速器 驅(qū)動(dòng)橋 變速器和轉(zhuǎn)向器可選用普通車輛齒輪油 主減速器是準(zhǔn)雙曲線齒輪的 必須根據(jù)工作條件選用中負(fù)荷車輛齒輪油或重負(fù)荷車輛齒輪油 3 選擇齒輪油的注意事項(xiàng)1 不要混淆發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油和齒輪油的SAE粘度分類標(biāo)號(hào)在標(biāo)準(zhǔn)中為避免混淆 規(guī)定為高的粘度標(biāo)號(hào)用在齒輪油上 低的粘度標(biāo)號(hào)用于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油 但對(duì)于舊牌號(hào)齒輪油的分級(jí)號(hào)較低 應(yīng)注意齒輪油和發(fā)動(dòng)機(jī)粘度級(jí)別并無聯(lián)系 同型號(hào)不能互用 切不可將齒輪油當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油使用 否則 發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)燒瓦 拉缸和燒結(jié)活塞頂?shù)葒?yán)重事故 2 不能降級(jí)使用或升級(jí)使用齒輪油如使用CL 4級(jí)別的準(zhǔn)雙曲線齒輪 由于軸間滑動(dòng)非常大 承受的負(fù)荷也非常大 普通齒輪油無法保持正常的油膜 如果在其間使用了普通的齒輪油 CL 3 準(zhǔn)雙曲線齒輪將會(huì)很快損壞 餾分型準(zhǔn)雙曲線齒輪油的顏色一般為黃綠色到深綠色及深棕紅色等 其它齒輪油靛色一般為深黑色 使用時(shí)注意區(qū)別 也不宜濫用準(zhǔn)雙曲線齒輪油來代替普通齒輪油 否則會(huì)成變速器齒輪的腐蝕性磨損和不必要的經(jīng)濟(jì)損失 必須根據(jù)齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 選用性能與用級(jí)別合適的齒輪油 3 不要誤認(rèn)高粘度齒輪油的潤(rùn)滑性好使用粘度標(biāo)號(hào)太高的齒輪油 將會(huì)使燃油消耗顯著增加 特別是對(duì)高級(jí)轎車影響更大 盡量使用合適的多級(jí)齒輪油 4 加油量應(yīng)適當(dāng)油量應(yīng)適當(dāng) 不能過多也不能過少 過多不僅會(huì)增加攪油阻力和燃油消耗 而且有可毹輪油經(jīng)后橋殼混入制動(dòng)鼓造成制動(dòng)失靈 過少會(huì)使?jié)櫥涣?溫度過高 加速齒輪磨損 齒油面一般應(yīng)加到與齒輪箱加油口下緣平齊 且應(yīng)經(jīng)常檢查各齒輪油箱是否滲漏 并保持名封 墊片的完好 5 合理使用齒輪油齒輪油的使用壽命較長(zhǎng) 如使用單級(jí)油 在換季維護(hù)時(shí)換用不同的粘度標(biāo)號(hào) 放出的任如不到換油期限 可在再次換油時(shí)加車使用 舊油應(yīng)妥善保管 嚴(yán)防水分 機(jī)械雜質(zhì)和廢樁染 6 適時(shí)換油應(yīng)按規(guī)定換油指標(biāo)換用新油 無油質(zhì)分析手段時(shí) 可按規(guī)定期限換油 汽車制造廠推者期限為300叩 480印km 換油時(shí) 應(yīng)趁熱放出舊油 并將