現(xiàn)代汽車構(gòu)造 變速器 學習課件

第十三章變速器與分動器一、主要內(nèi)容1.變速器的功用和類型；2.變速器的變速傳動機構(gòu)；3.同步器；4.變速器的操縱；5.分動器；一、概述1、變速器的功用：改變傳動比，擴大驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的范圍，以適應經(jīng)常變化的行駛工況，使發(fā)動機工作在高效區(qū)。實現(xiàn)倒車；利用空檔，中斷動力傳遞。2、變速器的組成：變速傳動機構(gòu)：改變傳動比、轉(zhuǎn)矩、旋轉(zhuǎn)方向。變速操縱機構(gòu)：實現(xiàn)換擋。變速器的變速傳動機構(gòu)，例如：2.1普通齒輪式變速器

一般將軸線固定的有級變速器稱為普通齒輪式變速器。三軸變速器：輸入軸、中間軸、輸出軸

輸入軸動力——輸入軸齒輪/中間軸齒輪——輸出軸齒輪——輸出軸動力兩軸變速器：輸入軸、輸出軸

輸入軸動力——輸入軸齒輪/輸出軸齒輪——輸出軸動力2.2組合式變速器

以1~2種變速器為主體，通過更換齒輪副或者配備不同的副變速器，得到一組不同檔數(shù)不同傳動比范圍的變速器系列。按傳動比的變化范圍：

有級式變速器：應用最廣泛，由若干個固定的傳動比無級式變速器：傳動比在一定的范圍內(nèi)可以連續(xù)變化。綜合式變速器：由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成按操縱方式分類：強制操縱式：駕駛員直接操縱變速桿換檔。自動操縱式：換檔與傳動比的選擇是自動進行的。半自動操縱式：固定式：幾個自動檔位，其余由駕駛員操縱預選式：先選取檔位，換檔過程自動。3、變速器的類型：雙離合變速器具有換檔更快，傳遞的扭矩更大而且效率更高的特點。簡單來說，您的車輛在一檔行駛時，二檔就已經(jīng)齒合做好了切入裝備。這就使得換檔時間大幅減少，幾乎實現(xiàn)了無縫換檔。DSG的發(fā)明，讓大眾和奧迪在運動車型的競爭中占得了先機。其他廠商也陸續(xù)推出了自己的雙離合變速器。變速器工作原理1）不同齒數(shù)的齒輪對相嚙合,改變傳動系傳動比,實現(xiàn)變矩變速;變速器工作原理2）增加齒輪傳動對數(shù)實現(xiàn)倒擋;3）常見的換檔方式滑動齒輪換檔接合套換檔同步器換檔變速器工作原理滑動齒輪換檔接合套換檔同步器換檔二、變速傳動機構(gòu)普通齒輪式變速器即軸線固定式變速器。組成：變速傳動機構(gòu)、變速操縱機構(gòu)、變速器殼體。按照工作軸的數(shù)量分為：三軸式變速器和兩軸式變速器。三軸五檔位變速器結(jié)構(gòu)簡圖1、三軸變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理球軸承中心孔二軸滾針軸承滾子軸承圓錐滾子軸承滾子軸承1）軸的支承a.傳動鏈：輸入軸動力——輸入軸齒輪/中間軸齒輪——中間軸齒輪/輸出軸齒輪——輸出軸動力。并通過改變不同中間軸齒輪/輸出軸齒輪嚙合，實現(xiàn)不同的檔位。b.支撐方式：采用圓柱滾子軸承、滾針軸承、向心球軸承作為支撐。滾針軸承具有可承受較大的徑向剛度大；徑向尺寸小，可以不安裝內(nèi)圈和外圈，因此便于安裝在狹小空間內(nèi)。c.操縱方式：通過各檔撥叉，推動同步器（或者結(jié)合套）實現(xiàn)換檔操作。d.潤滑方式與密封：變速箱殼體內(nèi)注入齒輪油，采用飛濺方式潤滑齒輪副、軸、軸承等，同時也通過在齒輪上鉆徑向孔，或者在齒輪輪轂上開徑向油槽的方式，來潤滑所在部位的軸承；變速器的潤滑油應避免流入到前端的離合器和后端的萬向節(jié)。

2）傳動鏈、支撐方式、操縱方式、潤滑方式和密封3）換檔原理解放CA1040系列輕型載貨汽車變速器傳動示意圖4）三軸變速器各檔位傳動比的計算圖13-2中1檔傳動比：I1=(Z33/Z2)×(Z17/Z29)=(38/21)×(40/13)=5.568直接檔傳動比：為1。倒檔傳動比：IR=(Z33/Z2)×(Z28/Z25)×(Z22/Z28)=5.0112.兩軸式變速傳動機構(gòu)輸入軸動力-----輸入軸齒輪/輸出軸齒輪-----輸出軸動力兩軸變速器特點：沒有直接擋，高速擋的效率比三軸變速器低。在傳動線路中只有一對齒輪嚙合，機械效率高，噪聲小。結(jié)構(gòu)簡單，緊湊、容易布置；在FF或RR布置的汽車上廣泛采用，一般將主減速器和差速器也集成在變速箱內(nèi)。3.組合式變速傳動機構(gòu)由來：重型貨車結(jié)構(gòu)：變速器和副變速器組合（串聯(lián)）如何分配傳動比：4、防止跳檔的結(jié)構(gòu)和措施原因：接合套與接合齒圈的結(jié)合長度短；經(jīng)常換檔引起接合套的齒端磨損等原因，使汽車在正常行駛時因振動造成接合套與接合脫離，發(fā)生自動跳檔。典型的防止跳檔的結(jié)構(gòu)措施：

齒端制成倒斜面；花鍵轂齒端的齒厚切??；

齒端制成倒斜面；花鍵轂齒端的齒厚切??；三、同步器為什么需要同步器？

1）高擋-----

低擋

2）低擋-----

高擋1、無同步器時變速器的換檔低速換高速高速換低速2、同步器的構(gòu)造及工作原理

無同步器的普通變速器的操縱復雜，換檔過程中容易產(chǎn)生沖擊，對駕駛員的熟練程度要求高，容易造成駕駛員的疲勞。為克服上述缺點，在普通變速箱上采用同步器，使換檔時即將嚙合齒輪的接合部位與接合套的速度相等，即實現(xiàn)同步。同步器的分類常壓同步器；慣性式同步器；鎖環(huán)式、鎖銷式自行增力式同步器；鎖環(huán)式同步器的構(gòu)造及工作原理慣性式同步器的的構(gòu)造和原理構(gòu)造：組成：同步環(huán)、結(jié)合套、花鍵轂、滑塊、定位銷與彈簧；原理：慣性同步器靠摩擦原理工作，慣性同步器原理是:在結(jié)構(gòu)上保證了接合部位在未達到同步時不能接觸，因此可以避免沖擊和發(fā)生的噪音。分為：鎖環(huán)式和鎖銷式。廣泛應用于轎車和輕型、中型車輛。鎖環(huán)式慣性同步器組成：鎖環(huán)、結(jié)合套、花鍵轂、滑塊、定位銷與彈簧滑塊：裝于花鍵轂有三軸向槽，內(nèi)帶定位銷，兩端伸入鎖環(huán)的三缺口鎖環(huán):與接合套倒角相同,具有內(nèi)錐面,上有螺旋槽花鍵轂：軸向固定與接合套嚙合接合套：連動花鍵轂、同步環(huán)、嚙合齒圈同步器換檔慣性式同步器工作過程以變速器由5擋換入6擋為例。1.變速器由5檔退入空擋。n4=n7n3>n7n3>n42.鎖止。慣性式同步器工作過程撥環(huán)力（矩）在同步環(huán)上作用著兩個力矩：撥環(huán)力矩M2和慣性力矩M1，只有當M2>M1,才能作到結(jié)合。M1正比于F1；M2正比于F2。二者均是Fn的分力，相對關系取決于鎖止角。通過設置合理的鎖止角可以保證在未達到同步前，無論駕駛員施加多大的力，都保證M2<M1。因為這個鎖止作用是由慣性力矩造成的，因此稱之為慣性同步器。3.同步并實現(xiàn)結(jié)合n3=n4慣性力矩消失，解除鎖止。慣性式同步器工作過程4.完成換擋在結(jié)構(gòu)上保證了接合部位在未達到同時不能接觸，因此可以避免沖擊和發(fā)生的噪聲。慣性式同步器工作過程總結(jié)摩擦工作面接觸產(chǎn)生摩擦力矩----鎖環(huán)轉(zhuǎn)動一角度----鎖止，防止接合套前移---摩擦力矩增長至同步----摩擦（或慣性）力矩消失----鎖止消失—接合套進入嚙合完成換擋。

鎖環(huán)式同步器的特點結(jié)構(gòu)緊湊；徑向尺寸?。诲F面間產(chǎn)生摩擦力不大；結(jié)合齒端面作為鎖止面，容易磨損而失效；適用于轉(zhuǎn)矩不大的高速擋或者轎車和輕型車輛（2）鎖銷式慣性同步器第三節(jié)變速器的操縱機構(gòu)1、變速器操縱機構(gòu)的功用和類型功用：讓駕駛員根據(jù)路面情況能準確地將變速器掛上或者摘下所需要的某個檔位，以保證汽車安全行駛。分類：直接操縱機構(gòu)；變速器布置在駕駛員座位附近，變速桿由駕駛室地板伸出，駕駛員可以直接操縱換檔。遠距離操縱:

變速器布置遠離駕駛員座位，需要在變速桿與撥叉之間加裝輔助杠桿或者傳動機構(gòu)，構(gòu)成遠距離操縱機構(gòu)。遠距離操縱應該具有足夠的剛性，而且連接件之間的間隙要小，否則換檔手感不明顯。缺點：轉(zhuǎn)向管柱剛度太大，碰撞安全性不好2、換檔機構(gòu)組成：變速桿、撥塊、撥叉、撥叉軸及安全裝置等；作用:完成換檔的基本動作。直接操縱式安裝位置：安裝在變速器的上蓋或者側(cè)蓋內(nèi)；特點：結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、操縱方便。3、對變速器操縱機構(gòu)的要求為了保證變速器在任何情況下都能安全、準確、可靠工作，變速器操縱機構(gòu)應該設置安全機構(gòu)，并滿足如下安全要求：設置自鎖裝置，防止變速器自動脫檔，并保證進入檔位的嚙合齒輪圈齒寬接觸；設置互鎖裝置，避免同時掛入兩個檔位；設置倒檔鎖，避免誤掛入倒檔。1）自鎖裝置組成:

自鎖鋼球（銷）,自鎖彈簧；

作用:

保證換檔到位;防止自動脫檔。2）互鎖裝置組成：互鎖銷，互鎖鋼球；作用：防止同時掛入兩擋。3.