第十五章變速器與分動器

1、第十五章第十五章變速器與分動器變速器與分動器第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 變速器的變速傳動機構(gòu)變速器的變速傳動機構(gòu)第三節(jié)第三節(jié) 同步器同步器第四節(jié)第四節(jié) 變速器操縱機構(gòu)變速器操縱機構(gòu)第五節(jié)第五節(jié) 分動器分動器21 1、變速器的功用、變速器的功用第一節(jié)第一節(jié)概概 述述實現(xiàn)變速變矩。變速器通過改變傳動比，擴大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)實現(xiàn)變速變矩。變速器通過改變傳動比，擴大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在速的變化范圍，以適應經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在有利的工況下工作；有利的工況下工作； （傳動比傳動比：輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速的比值）：輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速的比

2、值）實現(xiàn)汽車倒駛。由于內(nèi)燃機是不能反向旋轉(zhuǎn)的，利用變速器的實現(xiàn)汽車倒駛。由于內(nèi)燃機是不能反向旋轉(zhuǎn)的，利用變速器的倒擋，實現(xiàn)汽車的倒向行駛；倒擋，實現(xiàn)汽車的倒向行駛；中斷傳動。利用變速器中的空擋，中斷動力傳遞，使發(fā)動機能中斷傳動。利用變速器中的空擋，中斷動力傳遞，使發(fā)動機能夠起動和怠速運轉(zhuǎn)，滿足汽車暫時停車或滑行的需要；夠起動和怠速運轉(zhuǎn)，滿足汽車暫時停車或滑行的需要；實現(xiàn)動力輸出，驅(qū)動其他機構(gòu)。如有需要，可將變速器作為動實現(xiàn)動力輸出，驅(qū)動其他機構(gòu)。如有需要，可將變速器作為動力輸出器，驅(qū)動其他機構(gòu)。如自卸車的液壓舉升裝置等。力輸出器，驅(qū)動其他機構(gòu)。如自卸車的液壓舉升裝置等。 3有級式變速器有級式變

3、速器 ：目前使用最廣的一種。采用齒輪傳動，具：目前使用最廣的一種。采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比，傳動比成階梯式變化。轎車和輕、有若干個定值傳動比，傳動比成階梯式變化。轎車和輕、中型貨車變速器的傳動比通常有中型貨車變速器的傳動比通常有36個前進擋和一個倒擋，個前進擋和一個倒擋，在重型貨車用的組合式變速器中，則有更多擋位。在重型貨車用的組合式變速器中，則有更多擋位。無級式變速器無級式變速器 ：其傳動比在一定范圍內(nèi)可連續(xù)地變化。常：其傳動比在一定范圍內(nèi)可連續(xù)地變化。常見的有電力式和液力式兩種，多用液力式。見的有電力式和液力式兩種，多用液力式。綜合式變速器綜合式變速器 ：由液力變矩器和齒輪式有級

4、變速器組成的：由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器，目前應用較多。液力機械式變速器，目前應用較多。 2 2、變速器的分類、變速器的分類變速器擋數(shù)變速器擋數(shù)：前進擋的位數(shù)。：前進擋的位數(shù)。 按傳動比變化方式分類按傳動比變化方式分類4按操縱方式不同分類按操縱方式不同分類手動操縱式變速器。手動操縱式變速器。靠駕駛員直接操縱變速桿進行換擋。這種變靠駕駛員直接操縱變速桿進行換擋。這種變速器的換擋機構(gòu)簡單，工作可靠并且經(jīng)濟省油，目前應用最廣。速器的換擋機構(gòu)簡單，工作可靠并且經(jīng)濟省油，目前應用最廣。自動操縱式變速器。自動操縱式變速器。其傳動比的選擇和換擋是自動進行的。所謂其傳動比的選擇和換擋

5、是自動進行的。所謂“自動自動”，是指機械變速器每個擋位的變換是借助反映發(fā)動機負，是指機械變速器每個擋位的變換是借助反映發(fā)動機負荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換擋系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實現(xiàn)的。駕駛荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換擋系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板和制動裝置來控制車速。此種方式因操作簡員只需操縱加速踏板和制動裝置來控制車速。此種方式因操作簡便，目前運用較多。便，目前運用較多。半自動操縱式變速器。半自動操縱式變速器。此種變速器有兩種形式：一種是幾個常用此種變速器有兩種形式：一種是幾個常用擋位可自動操縱，其余幾個擋位由駕駛員操縱；另一種是預選式擋位可自動操縱，其余幾個擋位由駕駛員操縱；另一

6、種是預選式的，即駕駛員先用按鈕選定擋位，在踩下離合器踏板或松開加速的，即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，接通自動控制和執(zhí)行機構(gòu)進行自動換擋。踏板時，接通自動控制和執(zhí)行機構(gòu)進行自動換擋。5一、基本原理一、基本原理 i i12=n n1 1/n/n2 2= z= z2 2/z /z1 1式中：式中： n n1 1 主動軸轉(zhuǎn)速，主動軸轉(zhuǎn)速， n n2 2 從動軸轉(zhuǎn)速從動軸轉(zhuǎn)速 z z1 1 為主動齒輪的參數(shù)，為主動齒輪的參數(shù)，z z2 2 為從動齒輪的參數(shù)。為從動齒輪的參數(shù)。從動輪從動輪2主動輪主動輪1第二節(jié)第二節(jié)變速器的變速傳動機構(gòu)變速器的變速傳動機構(gòu)i=主動齒輪齒數(shù)主動

7、齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)=從動軸轉(zhuǎn)速從動軸轉(zhuǎn)速主動軸轉(zhuǎn)速主動軸轉(zhuǎn)速6二、結(jié)構(gòu)：二、結(jié)構(gòu)：輸入軸輸入軸中間軸中間軸輸出軸輸出軸倒擋軸倒擋軸變速齒輪變速齒輪結(jié)合套結(jié)合套7輸入軸（綠色）也叫第一軸，通過離合器和發(fā)動機相連，軸和上面的齒輪是一個硬連接的部件。紅色齒輪軸叫做中間軸。輸入軸和中間軸的兩個齒輪是處于常嚙合狀態(tài)的，因此當輸入軸旋轉(zhuǎn)時就會帶動中間軸的旋轉(zhuǎn)。黃色則是輸出軸，它也叫第二軸直接和驅(qū)動軸相連（只針對后輪驅(qū)動，前驅(qū)一般為兩軸），再通過差速器來驅(qū)動汽車。8當車輪轉(zhuǎn)動時同樣會帶著花鍵軸一起轉(zhuǎn)動，此時，軸上的藍色齒輪可以在花鍵軸上發(fā)生相對自由轉(zhuǎn)動。因此，在發(fā)動機停止，而車輪仍在轉(zhuǎn)動時，藍

8、色齒輪和中間軸出在靜止狀態(tài)，而花鍵軸則隨車輪轉(zhuǎn)動。這個原理和自行車后軸的飛輪很相似。藍色齒輪和花鍵軸是由套筒來連接的，套筒隨著花鍵軸轉(zhuǎn)動，但同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合齒輪。9擋位齒輪擋位齒輪結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈10擋位齒輪擋位齒輪結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈11三、變速器工作原理三、變速器工作原理Z6Z5Z7Z8Z3Z4Z9Z2五擋齒輪五擋齒輪四擋齒輪四擋齒輪三擋齒輪三擋齒輪二擋齒輪二擋齒輪第一軸第一軸第二軸第二軸中間軸中間軸倒擋齒輪倒擋齒輪一、倒擋一、倒擋滑動齒輪滑動齒輪倒擋軸倒擋軸結(jié)合套結(jié)合套12131415四、各擋換擋過程四、各擋換擋過程1、一擋、一擋162、二擋、二擋173、三擋、三擋18

9、4、四擋、四擋195、五擋、五擋206、倒擋、倒擋21五、變速器結(jié)構(gòu)分析五、變速器結(jié)構(gòu)分析1 1、軸的支承、軸的支承滾動軸承中心孔中心孔二軸支承滾動軸承滾動軸承滾動軸承22兩軸式變速器兩軸式變速器應用：發(fā)動機前置前輪驅(qū)動，發(fā)動機后置后輪驅(qū)動的汽車。應用：發(fā)動機前置前輪驅(qū)動，發(fā)動機后置后輪驅(qū)動的汽車。 特點：輸入軸與輸出軸平行，無中間軸。特點：輸入軸與輸出軸平行，無中間軸。 組成：輸入軸、輸出軸、倒擋軸、軸承、變速齒輪組成：輸入軸、輸出軸、倒擋軸、軸承、變速齒輪2324第三節(jié)第三節(jié) 同步器同步器一、無同步器時變速器的換擋過程一、無同步器時變速器的換擋過程 1 1、從低擋換入、從低擋換入高擋高擋(

10、 (四四五五) )252 2、從高擋換入低擋、從高擋換入低擋( (五五四四) )兩腳離合器兩腳離合器26二、同步器二、同步器1 1、功用：、功用： 使結(jié)合套與待嚙合齒圈迅速同步，縮短換擋時間，使結(jié)合套與待嚙合齒圈迅速同步，縮短換擋時間，同時防止嚙合時齒間沖擊。同時防止嚙合時齒間沖擊。 2 2、結(jié)構(gòu)：、結(jié)構(gòu)： 同步裝置、鎖止裝置、結(jié)合裝置同步裝置、鎖止裝置、結(jié)合裝置 3 3、分類：、分類： 常壓式、慣性式、自行增力式。常壓式、慣性式、自行增力式。27同步器其實說白了就是在結(jié)合套和齒輪組上布置的摩擦片，與一般摩擦片不同的是，它的摩擦面是錐形的。這組摩擦片的作用是在直齒和圓盤的立齒相接觸以前，提前進

11、行摩擦，來將轉(zhuǎn)速較大的一方的能量傳遞給轉(zhuǎn)速較小的一方，使得轉(zhuǎn)速較小的一方提升轉(zhuǎn)速，達到與轉(zhuǎn)速較大的一方轉(zhuǎn)速同步。這樣不僅可以保證正常換擋，還能起到緩沖的作用，而錐面摩擦片組的數(shù)目與材質(zhì)則直接影響到了同步器性能的優(yōu)劣。28三、鎖環(huán)式慣性同步器三、鎖環(huán)式慣性同步器1 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)細牙螺旋槽細牙螺旋槽滑塊滑塊29302 2、原理、原理定位銷、滑塊定位銷、滑塊鎖環(huán)鎖環(huán)4 4結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈3 30.50.5齒厚齒厚接合套接合套7 7鎖環(huán)式慣性同步器的工作原理視頻31斜齒齒輪和直齒齒輪斜齒齒輪和直齒齒輪一般的手動變速箱的齒輪組都是處于常嚙合狀態(tài)的，這些常嚙合狀態(tài)的齒輪組分為斜齒和直齒兩種，兩種齒形相比

12、較，斜齒齒輪在結(jié)構(gòu)上具有天生的優(yōu)勢，傾斜布置的齒形能夠提高兩個齒輪嚙合的重合度，使齒輪傳動平穩(wěn)，降低噪音，并且可以提高齒根的彎曲強度、齒面的接觸強度，從而提高齒輪的使用壽命。與之相比，直齒齒輪也并不是一無是處，其傳動效率高的特點，可以使車輛獲得更強大的輪上功率，因此在賽車變速箱領(lǐng)域應用廣泛。32第四節(jié)第四節(jié) 變速器操縱機構(gòu)變速器操縱機構(gòu)功用：功用： 保證駕駛員能準確可靠地使變速器換入某個擋位。保證駕駛員能準確可靠地使變速器換入某個擋位。 要求：要求： 自鎖功能：防止自動換擋、脫擋。自鎖功能：防止自動換擋、脫擋。 互鎖功能：保證變速器不會同時換入兩個擋位?；ユi功能：保證變速器不會同時換入兩個擋位。 倒擋鎖：防止誤換倒擋。倒擋鎖：防止誤換倒擋。 分類：分類： 直接操縱式直接操縱式 遠距離操縱式遠距離操縱式331 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、六擋撥叉五、六擋撥叉三、四擋撥叉三、四擋撥叉一、二擋撥叉一、