汽車構造第15章變速器.ppt

汽車構造電子教案 汽車傳動系-變速器與分動器,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第2頁,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第3頁,前言,功用是： 改變傳動比，擴大驅(qū)動輪轉矩和轉速的變化范圍，以適應經(jīng)常變化的行駛范圍，以適應經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等，同時使發(fā)動機在有利的工況下工作； 在發(fā)動機旋轉方向不變的前提下，使汽車能倒退行駛； 利用空擋，中斷動力傳遞，以使發(fā)動機能夠起步、怠速，并便于變速器換擋或進行動力輸出。 變速器有變速傳動機構和操縱機構組成，根據(jù)需要，還可加裝動力輸出器。 按傳動比變化方式，變速器可分為有級式、無級式和綜合式三種。 按操縱方式，變速器可分為強制操縱式、自動操縱式和半自動操縱式。 在多軸驅(qū)動的汽車上，變速器之后還裝有分動器，以便把力矩分別輸送給驅(qū)動橋。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第4頁,第一節(jié) 變速器的變速傳動機構,一、普通齒輪式變速器,二、組合式變速器,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第5頁,CA1040系列輕型載貨汽車采用的CAS5-20A型五擋變速器,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第6頁,三軸式變速器,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第7頁,解放CA1040系列汽車變速器的傳動示意圖,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第8頁,如圖所示為解放CA1091型汽車六擋變速器結構,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第9頁,變速器的工作過程,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第10頁,變速器的動力傳遞,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第11頁,汽車行駛中，變速器在結構上應保證不出現(xiàn)自動跳擋的現(xiàn)象。防止自動跳擋的結構有多種形式。CA1091型汽車六擋變速器采用的是齒端倒斜面的結構 。 在東風EQ1090E型汽車使用的五擋變速器中，采用了減薄齒的結構來防止自動跳擋,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第12頁,在發(fā)動機前置前輪驅(qū)動或發(fā)動機后置后輪驅(qū)動的轎車和微輕型貨車上，多采用兩軸式變速器，其特點式輸入軸和輸出軸平行，無中間軸。 一汽大眾奧迪100型轎車的012變速器即為這種形式 。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第13頁,組合式變速器,重型貨車的裝載質(zhì)量大，使用條件復雜。欲保證重型車有良好的動力性，經(jīng)濟性和加速性，則必須擴大傳動比范圍并增多擋數(shù)。為避免變速器結構過于復雜和便于系列化生產(chǎn)，多采用組合式變速器，即以12種四擋或五擋變速器為主體，通過更換齒輪和配置不同的副變速器（一般為兩擋），得到一組不同傳動比范圍的變速器系列。目前，組合式變速器已成為重型車變速器主要的形式。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第14頁,這種由副變速器高低速兩擋傳動比分別與主變速器各擋傳動比搭配而組成高、低兩段傳動比范圍的配合方式，稱為分段式配擋。它僅在四五擋間換擋時，不需要操縱副變速器。,當主變速器各擋傳動比間隔較大而副變速器低擋傳動比又較小時，組合的得到傳動比均勻的插入主變速器各擋傳動比之間 ，這稱為插入式配擋。它需要主副變速器交替換擋，故換擋操作較分段式復雜。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第15頁,如圖所示為中國重型汽車集團公司生產(chǎn)的斯太爾重型汽車用的ZFS6-90型帶夫變速器的兩種變速器傳動機構示意圖。,當副變速器傳動比較小時，也可布置在主變速器之前。有的重型貨車為了得到更多的擋位，在主變速器的前后都裝有副變速器。 目前，副變速器多與主變速器制成一體。單獨布置的副變速器很少應用，因為兩根變速桿進行操作很不方便。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第16頁,第二節(jié) 同步器,一、無同步器時變速器的換擋過程,二、同步器的構造及原理,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第17頁,為使換擋平順，駕駛員應采取合理的換擋操作步驟現(xiàn)以圖示無同步器的五擋變速器中四五擋(四擋為直接擋,五擋為超速擋)互相轉換的過程為例，說明其原理。,因為要使一般變速器換擋時不產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊，需要進行較復雜的操作，并應在短時間內(nèi)迅速而準確地完成。這對于即使是技術很熟練的駕駛員，也易造成疲勞。因此，要求在變速器結構上采取措施，既保證掛擋平順又使操作簡化，減輕駕駛員勞動強度。同步器即是在這樣的要求下產(chǎn)生。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第18頁,同步器的構造及原理,同步器是在接合套換擋機構基礎上發(fā)展起來的，其中除有接合套、花鍵轂、對應齒輪上的接合齒圈外，還增設了使接合套與對應接合齒圈的圓周速度迅速達到并保持一致（同步）的機構，以及阻止兩者在達到同步之前接合以防止沖擊的結構。 同步器有常壓式、慣性式、自行增壓式等種類。目前，廣泛采用的是慣性式同步器。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第19頁,常壓式 同步器 的構造 及原理,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第20頁,慣性同步器,慣性同步器依靠摩擦作用實現(xiàn)同步的。但它可以從結構上保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達到同步之前不可能接觸，以避免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。 轎車和輕中型貨車廣泛采用鎖環(huán)式慣性同步器。 以鎖環(huán)式同步器為例。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第21頁,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第22頁,鎖環(huán)式同步器,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第23頁,變速器由低速擋掛入高速擋時，同步器的工作過程。,考慮結構布置上的合理性緊湊性及錐面間產(chǎn)生的摩擦力巨大等因素，鎖環(huán)式同步器多用于轎車和輕型貨車上；但近年來在中型貨車變速器的中高擋中也開始被采用。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第24頁,在中型及大型載貨汽車的變速器中，目前較多地采用鎖銷式慣性同步器。當變速器第二軸上的長嚙齒輪及其接合齒圈直徑較大時，裝用鎖銷式同步器不僅使齒輪的結構行駛合理，而且還可在摩擦錐面間產(chǎn)生較大的摩擦力矩，縮短了同步時間。 鎖銷式同步器的工作原理與上述鎖環(huán)式慣性同步器基本相同。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第25頁,自行增力式同步器,這種同步器與常壓式和慣性式同步器一樣，也是利用摩擦原理實現(xiàn)同步，主要區(qū)別在于同步環(huán)產(chǎn)生的摩擦力矩由于同步環(huán)內(nèi)的彈簧片作用而得到成倍增長。如圖所示為波爾舍自行增力式同步器。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第26頁,東風EQ2080型三軸越野汽車的兩擋分動器示意圖。分動器單獨安裝在車架上，其輸入軸通過萬向傳動裝置與變速器第二軸連接。輸出軸共有三根，即通往后驅(qū)動橋的輸出軸、通往中驅(qū)動橋的輸出軸和通往前驅(qū)動橋的輸出軸。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第27頁,變速器的操縱機構,變速器操縱機構應保證駕駛員能準確可靠地使變速器掛如所需要的任一擋位工作，并可隨時使之退到空擋。大多數(shù)汽車變速器布置在駕駛員作為附近，變速桿由駕駛室底板伸出，駕駛員可直接操縱。這種操縱機構稱為直接操縱式變速器操縱機構。一般由變速桿、撥塊、撥叉、撥叉軸以及安全裝置等組成，多集裝于上蓋或側內(nèi)蓋，結構簡單，操縱方便。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第28頁,如圖所示為一汽-大眾奧迪100型轎車變速器的操縱機構。 由于其變速器安裝在前驅(qū)動橋處，不在駕駛員的座位附近，變速器不能直接操縱，因此它是間接操縱式變速器操縱機構。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第29頁,為保證變速器在任何情況下都能準確、安全、可靠的工作，對變速器操縱機構提出如下要求：保證變速器不自行脫擋或掛擋，在操縱機構中應設有自鎖裝置。保證變速器不同時掛入兩個擋位，在操縱機構內(nèi)設互鎖裝置。防止誤掛倒擋,在變速器操縱機構中應設有倒擋鎖。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第30頁,自鎖裝置,掛擋過程中，若操縱變速桿推動撥叉前移或后移的距離不足時，齒輪將不能在全齒寬上嚙合而影響齒輪的壽命。即使達到全齒寬嚙合，也可能由于汽車振動等原因，齒輪產(chǎn)生軸向移動而減少了齒的嚙合長度，甚至完全脫離嚙合。為防止上述情況,應設置自鎖裝置。,2019/7/16,哈爾濱工業(yè)大學（威海）,第31頁,互鎖裝置的工作情況如圖所示。 互鎖裝置的作用是當駕駛員用變速桿推動某一撥叉軸時，自動鎖止