第14章手動變速器(1)

1、一、功用：一、功用：第第1414章章 手動變速器手動變速器 1 1、改變傳動比，改變汽車的行駛速度和牽引力。擴、改變傳動比，改變汽車的行駛速度和牽引力。擴大驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛大驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛工況，使發(fā)動機工作在高效區(qū)；工況，使發(fā)動機工作在高效區(qū)； 2 2、改變驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)方向，實現(xiàn)倒車；、改變驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)方向，實現(xiàn)倒車； 3 3、利用空檔，中斷動力傳遞，便于操縱。、利用空檔，中斷動力傳遞，便于操縱。二、變速器的分類二、變速器的分類 （1）有級式變速器：采用齒輪傳動，一般）有級式變速器：采用齒輪傳動，一般 汽車采用汽車采用35個前進檔和

2、一個倒檔。個前進檔和一個倒檔。 （2）無級式變速器：采用液力變扭器傳動，傳動比）無級式變速器：采用液力變扭器傳動，傳動比可在一定的數(shù)值范圍內(nèi)連續(xù)變化?？稍谝欢ǖ臄?shù)值范圍內(nèi)連續(xù)變化。 （3）綜合式變速器：由液力變扭器和行星齒輪式變）綜合式變速器：由液力變扭器和行星齒輪式變速器組成，傳動比可在幾個范圍內(nèi)連續(xù)變化。速器組成，傳動比可在幾個范圍內(nèi)連續(xù)變化。 1 1、按傳動比變化方式分、按傳動比變化方式分: :變速器檔數(shù)：前進檔的位數(shù)。變速器檔數(shù)：前進檔的位數(shù)。2、按操縱方式分：、按操縱方式分： （1 1）手動變速）手動變速: :靠駕駛員直接操縱變速桿進行換擋的靠駕駛員直接操縱變速桿進行換擋的變速器，結(jié)

3、構(gòu)簡單，工作可靠，但操作復(fù)雜；變速器，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但操作復(fù)雜； （2 2）自動變速：根據(jù)汽車運行狀況自動換擋，無離）自動變速：根據(jù)汽車運行狀況自動換擋，無離合器通過加速踏板控制車速，操作簡單，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；合器通過加速踏板控制車速，操作簡單，結(jié)構(gòu)復(fù)雜； （3 3）半自動變速：組合式：常用擋位采用自動換擋，）半自動變速：組合式：常用擋位采用自動換擋，其余擋位由駕駛員手動操縱；預(yù)選式：駕駛員先用按鈕其余擋位由駕駛員手動操縱；預(yù)選式：駕駛員先用按鈕選定擋位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時，接通選定擋位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時，接通自動控制和執(zhí)行機構(gòu)進行自動換擋。自動控制和執(zhí)行機構(gòu)進行

4、自動換擋。三、變速器工作原理三、變速器工作原理主動輪主動輪1從動輪從動輪2i i1212=n=n1 1/n/n2 2= z= z2 2/z/z1 1= M= M2 2/M/M1;1;z z1 1,n,n1 1,M,M1 1為主動齒輪的參數(shù)為主動齒輪的參數(shù); ;z z2 2,n,n2 2,M,M2 2為從動齒輪的參數(shù)。為從動齒輪的參數(shù)。i主動齒輪齒數(shù)主動齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)=變速原理變速原理i i2= （z z6 6/z /z5 5）（z z2 2/z /z9 9）i i3= （z z6 6/z /z5 5）（z z3 3/z /z8 8）2 2檔和檔和3 3檔的傳動比是多少？檔的傳

5、動比是多少？Z6Z5Z7Z8Z3Z4Z9Z2Z1Z6Z5Z7Z8Z3Z4Z9Z2Z11 1擋、擋、2 2擋、擋、3 3擋、擋、4 4擋、擋、5 5擋和倒檔的傳動路線？擋和倒檔的傳動路線？四、手動變速器的基本組成四、手動變速器的基本組成 包括傳動機構(gòu)包括傳動機構(gòu)( (改變轉(zhuǎn)速比改變轉(zhuǎn)速比) )、同步器、操縱機構(gòu)、同步器、操縱機構(gòu)( (實現(xiàn)實現(xiàn)換檔操作換檔操作) )兩部分兩部分. .輸入軸輸入軸中間軸中間軸輸出軸輸出軸倒檔軸倒檔軸變速齒輪變速齒輪結(jié)合套結(jié)合套1 1、變速傳動機構(gòu)、變速傳動機構(gòu)(1)(1)組組成成(2)變速器工作情況變速器工作情況(3)各檔換檔過程各檔換檔過程一檔一檔二檔二檔三檔三檔

6、四檔四檔五檔五檔倒檔倒檔(4)變速器結(jié)構(gòu)分析變速器結(jié)構(gòu)分析a.軸的支承軸的支承滾動軸承滾動軸承中心孔中心孔二軸支承二軸支承滾動軸承滾動軸承滾動軸承滾動軸承滾動軸承滾動軸承b.齒輪的換檔結(jié)構(gòu)型式齒輪的換檔結(jié)構(gòu)型式切薄齒式切薄齒式采用常嚙合斜齒輪采用常嚙合斜齒輪; ;利用同步器換檔。利用同步器換檔。c.防止自動脫檔機構(gòu)防止自動脫檔機構(gòu)跳檔方向跳檔方向傳傳動動方方向向結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈結(jié)合套齒結(jié)合套齒花鍵轂花鍵轂斜面齒式斜面齒式結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈結(jié)合套齒結(jié)合套齒花鍵轂花鍵轂結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈傳傳動動方方向向d.齒輪的軸向定位齒輪的軸向定位利用止推環(huán)對斜齒輪軸向限位。利用止推環(huán)對斜齒輪軸向限位。e.齒輪傳動

7、消除間隙裝置齒輪傳動消除間隙裝置齒輪側(cè)面加裝薄鋼片副齒輪。齒輪側(cè)面加裝薄鋼片副齒輪。F.潤滑與密封潤滑與密封 采用飛濺潤滑在采用飛濺潤滑在1 1、2 2軸與軸承蓋之間多采用回油螺軸與軸承蓋之間多采用回油螺紋或橡膠油封。紋或橡膠油封。g.變速器殼變速器殼材料：鑄鐵、鑄鋁材料：鑄鐵、鑄鋁; ; 底部有放油螺塞。底部有放油螺塞。2、同步器、同步器（1 1）同步器功用：）同步器功用： 使結(jié)合套與待嚙合齒圈迅速同步，縮短換使結(jié)合套與待嚙合齒圈迅速同步，縮短換檔時間，同時防止嚙合時齒間沖擊。檔時間，同時防止嚙合時齒間沖擊。無同步器時變速器的換檔過程無同步器時變速器的換檔過程五檔齒輪五檔齒輪四檔齒輪四檔齒輪

8、中間軸中間軸結(jié)合套結(jié)合套花鍵轂花鍵轂結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈脫離瞬間：脫離瞬間：V4=VJ ； V5VJ、 V4；保持空檔片刻保持空檔片刻V5降低，降低，VJ、 V4變變化不大；化不大；在在VJ與與V5相等時掛相等時掛入五檔。入五檔。a a、從低檔換入高檔、從低檔換入高檔b、從高檔換入低檔、從高檔換入低檔脫離瞬間：脫離瞬間：V5=VJ； V4n(接合套接合套)；nn(齒圈齒圈)n(鎖環(huán)鎖環(huán))；鎖環(huán)軸向自由。；鎖環(huán)軸向自由。定位銷、滑塊定位銷、滑塊鎖環(huán)鎖環(huán)結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈0.5齒厚齒厚接合套接合套掛掛4擋過程：擋過程：1） 接合套左移，帶動滑塊左移，因接合套左移，帶動滑塊左移，因 n(齒圈齒圈) n(鎖

9、環(huán)鎖環(huán))，鎖止角鎖止；鎖止角鎖止；2）軸向力加大，摩擦作用使）軸向力加大，摩擦作用使n(齒圈齒圈) 接近接近 n(鎖環(huán)鎖環(huán)) 3）慣性力矩使鎖環(huán)與接合套相抵不接合。）慣性力矩使鎖環(huán)與接合套相抵不接合。定位銷、滑塊定位銷、滑塊鎖環(huán)鎖環(huán)齒圈齒圈接合套接合套掛入掛入4擋位置：擋位置： （1）齒圈與接合套同步）齒圈與接合套同步;（2）慣性力矩消失，接合套與鎖環(huán)嚙合）慣性力矩消失，接合套與鎖環(huán)嚙合;（3）接合套齒圈嚙合掛上）接合套齒圈嚙合掛上4檔檔.定位銷、滑塊定位銷、滑塊鎖環(huán)鎖環(huán)結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈接合套接合套總總 結(jié)結(jié) 摩擦工作面接觸產(chǎn)生摩擦力矩摩擦工作面接觸產(chǎn)生摩擦力矩-鎖環(huán)鎖環(huán)轉(zhuǎn)動一角度轉(zhuǎn)動一角度-

10、鎖止，防止接合套前移鎖止，防止接合套前移-摩摩擦擦 力矩增長至同步力矩增長至同步-慣性力矩消失慣性力矩消失-鎖鎖止消失止消失接合套進入嚙合完成換檔。接合套進入嚙合完成換檔。鎖環(huán)式同步器裝配鎖環(huán)式同步器裝配鎖環(huán)式同步器工作鎖環(huán)式同步器工作II. 鎖銷式慣性同步器鎖銷式慣性同步器摩擦錐盤摩擦錐盤摩擦錐環(huán)摩擦錐環(huán)定位銷定位銷鎖銷鎖銷結(jié)合套結(jié)合套鋼球鋼球定位銷定位銷一軸齒輪一軸齒輪二軸齒輪二軸齒輪鎖銷式同步器的工作原理鎖銷式同步器的工作原理:1）與）與 鎖環(huán)式基本相鎖環(huán)式基本相同，利用摩擦原理同，利用摩擦原理2）同步前，接合套被）同步前，接合套被鎖止鎖止3）同步后，慣性力矩）同步后，慣性力矩消失順利地

11、換擋。消失順利地換擋。鎖銷受力鎖銷受力鎖止角鎖止角III.慣性增力式同步器慣性增力式同步器 特點：換擋省訊速，適用于特點：換擋省訊速，適用于各種車型，但由于這種同步器各種車型，但由于這種同步器對材料、熱處理及制造精度均對材料、熱處理及制造精度均要求較高，目前在國內(nèi)采用較要求較高，目前在國內(nèi)采用較少。少。 結(jié)合套、結(jié)合套、同步環(huán)、同步環(huán)、滑塊、滑塊、支撐塊、支撐塊、彈簧片等。彈簧片等。 結(jié)合套裝在齒圈內(nèi)，其內(nèi)花鍵結(jié)合套裝在齒圈內(nèi)，其內(nèi)花鍵兩端呈內(nèi)錐形，中部凹成山脊形兩端呈內(nèi)錐形，中部凹成山脊形; ; 同步環(huán)為開口彈性環(huán)同步環(huán)為開口彈性環(huán), ,兩端外兩端外錐面呈山脊形錐面呈山脊形, ,分別與結(jié)合套

12、和齒分別與結(jié)合套和齒圈內(nèi)錐面配合圈內(nèi)錐面配合; ; 滑塊裝在齒圈內(nèi)滑塊裝在齒圈內(nèi), ,外圓上凸起外圓上凸起位于同步環(huán)開口內(nèi)位于同步環(huán)開口內(nèi), ,兩側(cè)有間隙兩側(cè)有間隙; ; 支撐塊裝在齒圈內(nèi)，內(nèi)圓凸起支撐塊裝在齒圈內(nèi)，內(nèi)圓凸起嵌入齒圈的槽中嵌入齒圈的槽中; ; 彈簧塊為彈簧塊為2 2個半圓形簧片個半圓形簧片, ,分別分別裝在開口環(huán)內(nèi)滑塊和支撐塊丙側(cè)。裝在開口環(huán)內(nèi)滑塊和支撐塊丙側(cè)。 摩擦力的產(chǎn)生摩擦力的產(chǎn)生, ,有增力作用。有增力作用。工作過程工作過程 掛擋時掛擋時( (以高以高- -低為例低為例):):結(jié)合結(jié)合套軸向移動套軸向移動,n,n套套nn環(huán)環(huán), ,當結(jié)合套當結(jié)合套壓在同步環(huán)上時壓在同步環(huán)

13、上時, ,錐面磨擦力帶錐面磨擦力帶動同步環(huán)相對齒圈向前轉(zhuǎn)動一個動同步環(huán)相對齒圈向前轉(zhuǎn)動一個角度角度, ,直到同步環(huán)左端頂住滑塊直到同步環(huán)左端頂住滑塊- -彈簧片彈簧片- -支撐塊（支撐塊卡在齒支撐塊（支撐塊卡在齒圈槽中）。圈槽中）。 n n環(huán)環(huán)=n=n齒圈。這時彈齒圈。這時彈簧擠壓變形，將同步環(huán)向外撐開，簧擠壓變形，將同步環(huán)向外撐開，增大了其與結(jié)合套錐面間的壓力，增大了其與結(jié)合套錐面間的壓力，磨擦力同時增大，加快同步速度，磨擦力同時增大，加快同步速度，稱自增力效應(yīng)。稱自增力效應(yīng)。 當當n n套套=n=n環(huán)時環(huán)時, ,磨擦力消失。磨擦力消失。同步環(huán)、滑塊和彈簧片松弛，結(jié)同步環(huán)、滑塊和彈簧片松弛，

14、結(jié)合套在駕駛員掛擋力作用下壓縮合套在駕駛員掛擋力作用下壓縮同步環(huán)，越過同步環(huán)與齒圈嚙合，同步環(huán)，越過同步環(huán)與齒圈嚙合，完成掛擋。完成掛擋。 3、手動變速器、手動變速器操縱機構(gòu)操縱機構(gòu)與與安全裝置安全裝置功用：保證駕駛員能準確可靠地使變速器換入某個檔位。功用：保證駕駛員能準確可靠地使變速器換入某個檔位。類型：汽車有直接操縱式和遠距離操縱式兩種類型。類型：汽車有直接操縱式和遠距離操縱式兩種類型。（1）直接操縱式變速器操縱機構(gòu)）直接操縱式變速器操縱機構(gòu)五、六檔撥叉五、六檔撥叉三、四檔撥叉三、四檔撥叉一、二檔撥叉一、二檔撥叉倒檔撥叉倒檔撥叉變速桿變速桿換檔軸換檔軸叉形撥桿叉形撥桿倒檔撥叉軸倒檔撥叉軸一

15、、二檔一、二檔撥叉軸撥叉軸五、六檔撥五、六檔撥叉軸叉軸自鎖鋼球自鎖鋼球互鎖銷互鎖銷五、六檔撥塊五、六檔撥塊大多數(shù)變速器采用大多數(shù)變速器采用（2）遠距離操縱式）遠距離操縱式變速器操縱機構(gòu)變速器操縱機構(gòu)在發(fā)動機后置或前輪驅(qū)動的汽車上在發(fā)動機后置或前輪驅(qū)動的汽車上 自鎖機構(gòu)：防止自動換檔、脫檔，由自鎖鋼球和自鎖彈簧自鎖機構(gòu)：防止自動換檔、脫檔，由自鎖鋼球和自鎖彈簧組成；組成； 互鎖機構(gòu)：保證變速器不會同時換入兩個檔位，主要由互互鎖機構(gòu)：保證變速器不會同時換入兩個檔位，主要由互鎖鋼球和互鎖銷組成；鎖鋼球和互鎖銷組成； 倒檔鎖：防止誤換倒檔，由倒檔鎖銷和倒檔鎖彈簧組成倒檔鎖：防止誤換倒檔，由倒檔鎖銷和倒

16、檔鎖彈簧組成 。（3）變速器安全裝置變速器安全裝置自鎖鋼球自鎖鋼球互鎖鋼球互鎖鋼球互鎖銷互鎖銷撥叉軸撥叉軸自鎖彈簧自鎖彈簧 撥叉軸上表面軸向有三凹槽，空擋或某檔位時，必有一撥叉軸上表面軸向有三凹槽，空擋或某檔位時，必有一凹槽對準自鎖鋼球。凹槽對準自鎖鋼球。自鎖裝置自鎖裝置互鎖裝置互鎖裝置1 1）互鎖銷長是撥叉軸直徑減去互鎖鋼球半徑；）互鎖銷長是撥叉軸直徑減去互鎖鋼球半徑； 2 2）當一撥叉軸移動，其余撥叉軸必被鎖止在空擋位置。）當一撥叉軸移動，其余撥叉軸必被鎖止在空擋位置。撥叉軸撥叉軸空檔狀態(tài)空檔狀態(tài)互鎖鋼球互鎖鋼球互鎖銷互鎖銷倒檔鎖：倒檔鎖： 變速桿下端壓縮倒檔彈簧，變速桿下端壓縮倒檔彈簧，

17、倒檔銷右移，方掛入倒檔。倒檔銷右移，方掛入倒檔。駕駛員在換倒檔時要克服駕駛員在換倒檔時要克服倒檔鎖彈簧彈力，變大的倒檔鎖彈簧彈力，變大的換檔阻力，可提醒駕駛員。換檔阻力，可提醒駕駛員。操縱機構(gòu)操作過程：操縱機構(gòu)操作過程：四、分動器四、分動器功用：功用： 將變速器輸出的動力分配到各驅(qū)動橋。將變速器輸出的動力分配到各驅(qū)動橋。輸入軸輸入軸中間軸中間軸中橋輸出軸中橋輸出軸前橋輸出軸前橋輸出軸高地速換擋高地速換擋結(jié)合套結(jié)合套后橋輸出軸后橋輸出軸前橋結(jié)合套前橋結(jié)合套分動器操縱機構(gòu)分動器操縱機構(gòu)軸軸支承臂支承臂換檔操縱桿換檔操縱桿前橋操縱桿前橋操縱桿非先接上前橋，非先接上前橋，不得換入低檔；不得換入低檔；非

18、先退出低檔，非先退出低檔，不得摘下前橋。不得摘下前橋。分動器操縱原則：分動器操縱原則：本章小結(jié)本章小結(jié)1.1.變速器的功用：改變傳動比、實現(xiàn)倒車、中斷動力及變速器的功用：改變傳動比、實現(xiàn)倒車、中斷動力及實現(xiàn)動力輸出；實現(xiàn)動力輸出；2.2.手動變速器主要由傳動機構(gòu)、同步器及操縱機構(gòu)組成；手動變速器主要由傳動機構(gòu)、同步器及操縱機構(gòu)組成；3.3.手動變速器傳動機構(gòu)是通過多組一對或一對以上不同手動變速器傳動機構(gòu)是通過多組一對或一對以上不同齒數(shù)的齒輪嚙合來實現(xiàn)傳動比的變化；齒數(shù)的齒輪嚙合來實現(xiàn)傳動比的變化；4.4.同步器的功用是使接合套與待嚙合的齒圈迅速同步，同步器的功用是使接合套與待嚙合的齒圈迅速同步，縮短換擋時間，方便駕駛員換擋。同步器的類型有常壓縮短換擋時間，方便駕駛員換擋。同步器的類型有常壓式、慣性式、自增力式幾種，廣泛使用是的慣性式同步式、慣性式、自增力式幾種，廣泛使用是的慣性式同步器。器。5.5.變速器操縱機構(gòu)的主要作用是操縱變速齒輪準確可靠變速器操縱機構(gòu)的主要作用是操縱變速齒輪準確可靠換擋。有直接操縱式和遠距離操縱式兩種。操縱機構(gòu)中換擋。有直接操縱式和遠距離操縱式兩種。操縱機構(gòu)中設(shè)置有自鎖裝置、互鎖裝置和倒擋裝置。設(shè)置有自鎖裝置、互鎖裝置和倒擋裝置。1.1.變速器的功用變速器的功用;2.2.變速器類型及結(jié)構(gòu)特點；變速器類型及結(jié)構(gòu)特點；3.3.手