變速器的功用與類型

1、第一節(jié)變速器的功用與類型1.變速器的功用(1)改變傳動比,從而改變傳遞給驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；(2)實現(xiàn)倒車；(3)利用空檔中斷動力的傳遞.2 .變速器的組成(1)變速傳動機構(gòu)；(2)變速操縱機構(gòu).3 .變速器的類型(1)按傳動比變化方式的不同,變速器可分為有級式、無級式和綜合式3種.(2)按換檔操縱方式的不同,變速器可分為手動操縱式、自動操縱式和半自動操縱式 3種.第二節(jié)變速器的變速傳動機構(gòu)本節(jié)主要介紹有級式變速器的變速傳動機構(gòu).一、有級式變速器變速傳動機構(gòu)的組成、工作原理和常見的換檔方式1 .變速傳動機構(gòu)的組成變速傳動機構(gòu)主要由齒輪、軸及變速器殼體等零部件組成.2 .變速傳動機構(gòu)的工作原理(

2、1)利用不同齒數(shù)的齒輪對相互嚙合,以改變變速器的傳動比；變速傳動機構(gòu)的工作原理(點擊查看動畫)(2)通過增加齒輪傳動的對數(shù),以實現(xiàn)倒檔.前進檔時,動力由第一軸直接傳給第二軸,只經(jīng)過一對齒輪傳動,兩軸轉(zhuǎn)動方向相 反.倒檔時,動力由第一軸傳給倒檔軸、再由倒檔軸傳給第二軸,經(jīng)過兩對齒輪傳 動,第一軸與第二軸轉(zhuǎn)動方向相同.第一輪倒搭前進檔前進檔與倒檔的比照實現(xiàn)倒檔的工作原理點擊查看動畫3.常見的換檔方式1利用滑動齒輪換檔動畫演示下列圖左點擊查看動畫點擊查看動畫2利用接合套換檔動畫演示上圖右3利用同步器換檔點擊查看動畫第二節(jié)變速器的變速傳動機構(gòu)二、兩軸式變速器兩軸式變速器變速傳動機構(gòu)主要由第一軸即動力輸

3、入軸、第二軸即動力輸出 軸、倒檔軸、各檔齒輪及變速器殼體所構(gòu)成.兩軸是指汽車前進時,傳遞動力的軸只有第一軸和第二軸大局部轎車都采用兩軸式變速器點擊放大第一軸第二軸曼塔納20.轎車的空檔點擊放大一/二檔接臺套后移一桑塔綱2000轎車掛入一檔桑塔綱200.轎車掛入三檔點擊放大策一軸窠二軸桑塔綱200.轎車掛入上檔第二軸桑塔納2000轎車掛人倒檔例檔軸I的誨輪后移到檔輔點擊放大捷達新車02KA型變速器結(jié)構(gòu)廠輸入軸五檔合檜：3 12、14、15、打軸承二 TR四檔奇能；4、4接合者； 卜變速器殼體J通氣科；T-輸人軸三當(dāng)旨鴕:上編入軸二檔齒輪；上輸入軸例檔 曲輪:10-SS人軸一檔齒轅：11-尚合番殼

4、體：13-輔人軸二16-主斌速君主動街輪： 17-全氟速器從動齒輪,1的輔出軸一檔古輪；14輸出軸倒樗齒輪,加-牖出軸二檔 齒輪：21出軸三檔曲5： ?2-車速里程貴傳醐齒輪：23-輸出輔四檔齒輪：24-輸 出軸一 25-瑜出他五檔位輪,2&放油騫,2R-后云體點擊放大點擊查看動畫第二節(jié)變速器的變速傳動機構(gòu)三、三軸式變速器三軸是指汽車前進時,傳遞動力的軸有第一軸、中間軸和第二軸,直接檔除外.解放CA1091變速器傳動示意圖 動畫東風(fēng)EQ1091E受汽車變速器二-第一班；2第一袖常蠟臺傳動為SE： 土狷一部再就播臺說圈i 4、9寸拄舍書i 5四檔直輪番含文圖i 6第二輸四檔齒斃；7-斛二軸三檔齒

5、鞋i上三檔齒鴕橫科齒明；Uh二檔齒輪推合齒圈i 1卜宗二檔二 檔告槍：L?策二軸一倒怡滯動為輪；13變速輔充體；“5二軸；中間軸；1%御料軸：1,19- 倒出中間窗輪：IB#何軸一倒檔古珀；2怔中間軸二檔由輪i 21,何軸三檔由找i 22中間軸四檔出 粒；23中間軸常戰(zhàn)合傳動齒輪i 2人2A花的淤；疥第一軸軸承蓋i 27一軸殺蓋回油品塊工20-曜一事i 2%車摩里程表傳動齒博：和小更制篇器底座四、預(yù)防自動跳檔的舉措利用接合套換檔的變速器,由于接合套與齒圈的接合長度較短,同時汽車行駛時需要 經(jīng)常換檔,頻繁撥動接合套將使齒端發(fā)生磨損.汽車行駛中可能會因振動等原因造成 接合套與齒圈脫離嚙合,即發(fā)生自

6、動跳檔.通過以下結(jié)構(gòu)舉措可以預(yù)防自動跳檔0(1)接合套和接合齒圈的齒端制成倒斜面佳檔方向跳格方向g一-預(yù)防跳桃 的情位力花鍵轂齒端的齒厚切薄接檔方向跳擋方可?一一預(yù)防跳檔的軸向力接臺看花橫珥播臺優(yōu)幽齒端面厚切薄的結(jié)構(gòu)形式示意圖(3)接合套的齒端制成凸肩掛燈方向拆批6向揖曾翼均與攜合詼國力起融援合攫結(jié)套色與接合苜 五齒慢合位置指界整合套的齒編制成凸目的機構(gòu)示意圖五、組合式變速傳動機構(gòu)組合式變速傳動機構(gòu)的特點是由主變速器和副變速器組合串聯(lián)而成主變速器翦帶入軸中間軸主變浮暮副變速器lit劇變諛器葡入軸主變速出輸出軸伊頓RTX-1171DB變速器傳動機構(gòu)示意圖副變速藉輸入軸 主變速器輸出輛期太制重型汽

7、車用ZFS6T 口變速器傳動機構(gòu)示意圖第三節(jié)同步器一、無同步器時變速器的換檔過程采用滑動齒輪或接合套換檔時,必須使待嚙合的輪齒或接合套與接合齒圈花鍵齒的圓 周速度一致同步,才能順利進入嚙合而完成掛檔.而高檔換低檔和低檔換高檔實 現(xiàn)同步的方法還有所不同.1低檔換高檔點擊查看動畫2高檔換低檔點擊查看動畫二、同步器構(gòu)造及工作原理同步器是利用摩擦原理實現(xiàn)同步的,現(xiàn)代汽車上廣泛使用的是慣性式同步器,可以從 結(jié)構(gòu)上保證待嚙合的接合套與接合齒輪的花鍵齒在到達同步之前不可能接觸,可以避 免齒間沖擊和噪音.1 .鎖環(huán)式慣性同步器頓球式攬性同步器娓環(huán)同步環(huán) 擅含警花諜懿林環(huán)同步環(huán)滑塊 定位銷接合春花犍般 銀環(huán)式同

8、步器鎖環(huán)式慣性同步器工作原理一動畫2.鎖銷式慣性同步器鎖銷式慣性同步器工慰工作原理動畫3.自增力式同步器波爾舍同步器接合齒國援臺齒胸自行堵力式同士器的換檔過程第四節(jié)變速器操縱機構(gòu)北京吉普切諾基汽車變速操縱機構(gòu)、直接操縱機構(gòu)1.選檔換檔機構(gòu)組成：變速桿、撥塊、撥叉軸和撥叉等;作用：完成換檔的根本動作.2.操縱機構(gòu)的平安裝置作用：保證變速器在任何情況下都能準(zhǔn)確、平安、可靠地工作點擊查看動畫1自鎖裝置組成：自鎖鋼球和自鎖彈簧；作用：保證換檔到位；預(yù)防自動脫檔.2互鎖裝置組成：互鎖銷,互鎖鋼球;作用：預(yù)防同時掛入兩檔.點擊放大接及招互銷禍球互鎖銷東風(fēng)EQ1Q9QE型汽車變速器自鎖和互式裝置點擊查看動畫

9、3倒檔鎖組成：倒檔鎖銷,倒檔鎖彈簧;作用：預(yù)防誤掛倒檔.倒檔鎖工作原理一動畫變濁書倒檔核塊倒檔鉞彈贊他也快精東風(fēng)EQ1Q9QE型通車五檔變速器物檔鉞裝酋、遠(yuǎn)距離操縱機構(gòu) 當(dāng)變速器在汽車上的布置離駕駛員座位較遠(yuǎn)時,需要在變速桿與撥叉軸之間加裝一套 傳動機構(gòu)或輔助杠桿,實現(xiàn)對變速器的遠(yuǎn)距離操縱.此時,操縱機構(gòu)由外部操縱機構(gòu) 和內(nèi)部操縱機構(gòu)兩局部構(gòu)成.1 .外部操縱機構(gòu)組成：從變速桿到選檔換檔軸之間的所有傳動件作用：實現(xiàn)對變速器的遠(yuǎn)距離操縱.02KA型變速器續(xù)輒機構(gòu)示意圖72 .內(nèi)部操縱機構(gòu)組成：選檔換檔軸、撥叉軸、撥叉、自鎖裝置、互鎖裝置和倒檔鎖等.照口型賈速器的安金裝置紅旗.町22.型轎車變速器

10、的內(nèi)部操縱機構(gòu)間檔中科:百蛇紅旗CA722Q型轎車變速器倒檔鎖裝者三、預(yù)選氣動式操縱機構(gòu)為了改善重型貨車組合式變速器的操縱輕便型,副變速器多采用預(yù)選氣動式操縱機構(gòu) 換檔,常見的有機械式和電控式.限制閥出氣口控凱潤并關(guān)映檔手格- 區(qū)設(shè)限制閾?限制.闔遜氣口臉動詞殼體網(wǎng)動閹閥體活寤桿港借調(diào)口黑噬動帕依檔應(yīng)出r口進氣管:連接 壬據(jù)空氣源活毒檔位選擇氣n伊頓RTX-L17Q1B變速器的頸選1動式操孤機構(gòu)四、變速器的電控操縱機構(gòu)ESI A半g動限制按檔不統(tǒng)原理國第五節(jié)分動器1.分動器的功用(1)利用分動器可以將變速器輸出的動力分配到各個驅(qū)動橋;(2)多數(shù)汽車的分動器還有上下兩個檔,兼起副變速器的作用2.

11、分動器的構(gòu)造主動港檢北京吉普切速基汽車行星機構(gòu)州207型分動器分動器的輸入軸與變速器的第二軸相連,輸出軸有兩個或兩個以上,通過萬向傳動裝 置分別與各驅(qū)動橋相連.分動器內(nèi)除了具有上下兩檔及相應(yīng)的換檔機構(gòu)外,還有前橋接合套及相應(yīng)的限制 機構(gòu).當(dāng)越野車在良好路面上行駛時,只需后輪驅(qū)動,可以用操縱手柄限制前橋接合 套,切斷前驅(qū)動橋輸出軸的動力.3.分動器的工作要求(1)先接前橋,后掛低速檔;(2)先退出低速檔,再摘下前橋；上述要求可以通過操縱機構(gòu)加以保證.喳前精推前嗜汽車自動變速器即自動操縱式變速器.它可根據(jù)發(fā)動機負(fù)荷和車速等工況的變化自動變換傳動系統(tǒng)的 傳動比,使汽車獲得良好的動力性和燃油經(jīng)濟性,同

12、時有效減少發(fā)動機排放污染,顯著提升車輛行駛的安 全性、乘坐舒適性和操縱輕便性.第一節(jié)概述1 .自動變速器的類型(1)按傳動比變化方式可分為有級式、無級式和綜合式；(2)按齒輪變速系統(tǒng)的限制方式可分為液控液壓和電控液壓式兩種.2 .液力機械式自動變速器的組成液力機械式自動變速器由液力傳動系統(tǒng)、機械式齒輪變速系統(tǒng)、液壓操縱系統(tǒng)、液壓或電子限制系統(tǒng)組 成.沌力變電駕,二衛(wèi)齒輪芟速器 迷授漉序閩液控液壓自幼孌速器工作過程示意圖節(jié)一門開度信號;華速石號漉控液壓自動塞速器工作過程示意I圖第二節(jié)液力耦合器與液力變矩器一、液力耦合器1 .液力耦合器的結(jié)構(gòu)和工作原理液力耦合器主要由泵輪、渦輪和耦合器外殼等部件組

13、成.其中泵輪與發(fā)動機曲軸相連,渦輪與從動軸 相連,泵輪和渦輪之間沒有機械連接關(guān)系,二者之間靠液體流動來傳遞動力.海力耦合器結(jié)構(gòu)示意圖液力耦合器的工作原理可以用水泵帶動水輪機轉(zhuǎn)動、一個風(fēng)扇通過氣流帶動另一個風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的原理加 以理解.Qrew Qplay QstopQplay rew Qstop2 .采用液力耦合器的優(yōu)缺點1)液力耦合器的優(yōu)點(1)保證汽車平穩(wěn)起步;(2)衰減傳動系的扭轉(zhuǎn)振動;(3)預(yù)防傳動系過載(4)顯著減少換檔次數(shù).2)液力耦合器的缺點(1)只能傳遞轉(zhuǎn)矩,不能改變轉(zhuǎn)矩大?。?2)不能取代離合器,使傳動系統(tǒng)縱向尺寸增加;(3)傳動效率較低.第二節(jié)液力耦合器與液力變矩器二、液力變矩

14、器1 .液力變矩器的組成、工作原理和特性1)液力變矩器組成液力變矩器主要由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪和變矩器外殼等部件組成,與液力耦合器的最大區(qū)別是增加了導(dǎo)輪.液力變矩器示意圖2液力變矩器的工作原理依據(jù)液流方向?qū)⒐ぷ鬏啺幢幂?渦輪-導(dǎo)輪展開,得到下列圖方勿玉 PZ/ZI液力變矩器的工作原理如下:液力變矩器工作輪展開示意圖當(dāng)nw=0時,M w=Mb+Md渦輪受力大于泵輪;Md=Q隨著nw的增加,u增加,使v的方向改變,當(dāng)渦輪流出的液流正好沿導(dǎo)輪出口方向沖向?qū)л啎r,Mw=M b隨著nw的繼續(xù)增加,u增加為u , v的方向改變?yōu)関 , Mw=Mb-Md 當(dāng)nw=nb時,工作液在循環(huán)圓中的循環(huán)流動停止,將不能傳

15、遞動力.液力變矩器工作原理圖3)液力變矩器特性液力變矩器有兩個重要的特性參數(shù)：液力變矩器傳動比i和液力變矩器變矩系數(shù) K,其定義如下.(1)液力變矩器傳動比(2)液力變矩器變矩系數(shù)一直2.幾種典型液力變矩器1三元件綜合式液力變矩器A%酒力變矩器特性二常數(shù)即由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三個主要元件組成的液力變矩器11構(gòu)造港內(nèi)變矩器的組成點擊放大泵輪的構(gòu)造渦輪的陶造導(dǎo)輪的構(gòu)造單向裊管器的構(gòu)造導(dǎo)檢變矩器殼泵掂啟動施閽渦輪性軸凸孱變座器輸出地J導(dǎo)輪克這套首渦輪能般推力望片單向幽合器蓋球料售片單向幅合器外座圈里那2等內(nèi)座留三元件綜含式通力變矩器2單向離合器單向離合器作用是只允許導(dǎo)輪單向旋轉(zhuǎn),不允許其逆轉(zhuǎn).滾柱式單

16、向離合器的構(gòu)造和工作原理導(dǎo)輪逆時針旋轉(zhuǎn)時,滾柱向外座圈和內(nèi)座圈形成的楔形槽的寬槽處滾動,滾柱與外座圈包括導(dǎo)輪一起 繞內(nèi)座圈滾動.導(dǎo)輪順時針旋轉(zhuǎn)時,滾柱向楔形槽窄槽處滾動,從而阻止外座圈包括導(dǎo)輪的滾動.源柱式單向離合器的構(gòu)造和工作原理楔塊式單向離合器的構(gòu)造和工作原理楔塊式單向離合器的工作原理是,內(nèi)座圈固定,當(dāng)外座圈順時針旋轉(zhuǎn)時,楔塊順時針旋轉(zhuǎn),L1L,楔塊阻止外座圈旋轉(zhuǎn).p|ayOt0PQrew(3)三元件綜合式液力變矩器的特性 2)四元件綜合式液力變矩器四元件綜合式液力變矩器比三元件液力變矩器多了一個導(dǎo)輪,兩個導(dǎo)輪分別裝在各自的單向離合器上四元件綜合式涌力變矩器示蕙圖兩帶鎖四元件綜合式液力變矩

17、器的特性是兩個變矩器特性和一個耦合器特性的綜合.在傳動比.i1區(qū)段,個導(dǎo)輪固定不動,二者的葉片組成一個彎曲程度更大的葉片,以保證在低傳動比工況下獲得大的變矩系 數(shù).在傳動比i1iK = 1區(qū)段,第一導(dǎo)輪脫開,變矩器帶有一個葉片彎曲程度較小的導(dǎo)輪工作,因而此時 可得到較高的效率.當(dāng)傳動比為 iK=1時,變矩器轉(zhuǎn)入耦合器工況,效率按線性規(guī)律增長.3)止離合器的液力變矩器帶鎖止離合器液力變矩器的特點是,汽車在變工況下行駛時(如起步、經(jīng)常加減速),鎖止離合器別離, 相當(dāng)于普通液力變矩器；當(dāng)汽車在穩(wěn)定工況下行駛時,鎖止離合器接合,動力不經(jīng)液力傳動,直接通過機 械傳動傳遞,變矩器效率為 1.傳力度離臺箭勘

18、盤油遇渦輪操歌油缸活京壓俄曲軸凸蟠齡產(chǎn)叨切切 飛方京.楣 陶 導(dǎo)短止商合錯操取迪缸啟動齒圈帶頓止離合器的海力變矩渦輪輪裝變矩能輸出軸鯉止離當(dāng)半情自建行聊時I油漉流至鎖止離合器合舞片渦輪信號徑雌動閥鋤止睡合器分輯狀態(tài)渦輪當(dāng)羊輔U中速至高速通掌5仇m咐行震時,油灌流至領(lǐng)止說合圈的后端這 銀止H合器5信母閥避健閩鎖止陶含器接合狀宓第三節(jié)液力機械變速器一、行星齒輪變速器的工作原理1.單排行星齒輪機構(gòu)的特性方程式單擇行星齒鴕機枸及作用力行星機構(gòu)的動力學(xué)和運動學(xué)特性方程式如下:M13 1+M2o 2+M& 3=0 n1+a n2-(1+ a)n3=02.單排行星齒輪機構(gòu)的工作原理(1)太陽輪1為主動件,行

19、星架3為從動件,齒圈2固定 i13=n1/n3=1+ a=1+z2/z1(2)齒圈2為主動件,行星架3為從動件,太陽輪1固定 i23=n2/n3=(1+ a)/ a=1+z1/z2(3)太陽輪1為主動件,齒圈2為從動件,行星架3固定 i12=n1/n2=- a=-z2/z1(4)如果太陽輪和齒圈連為一體,n1=n2n1=n2=n3由上可見,單排行星齒輪機構(gòu)可以獲得4種不同的傳動比. 3.復(fù)合式行星齒輪機構(gòu)的工作原理(1)辛普森式其特點是由兩排行星齒輪機構(gòu)共用一個太陽輪組成的復(fù)合式行星齒輪機構(gòu),可以獲得3個前進檔和1個倒檔.宿11 -檔.二檔Q直接檔口 .倒檔辛普森式行星齒輪機構(gòu)及各檔傳動路線示

20、意圖(2)拉威挪(Ravigneaux )式其特點是兩排行星齒輪機構(gòu)共用一個齒圈和一個行星架.行星架上的長行星輪與前排行星齒輪機構(gòu)的大太陽輪嚙合,同時還與后排行星齒輪機構(gòu)的短行星輪相嚙合.短行星輪還與小太陽輪嚙合.可以組成3個前進檔和1個倒檔的行星齒輪變速器.拉威挪式行星齒輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊,所用構(gòu)件少,相互嚙合的齒較多,可傳遞較大轉(zhuǎn)矩,但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜, 傳動效率略低.垃威部式行星齒輪機構(gòu)示自圖、液力機械自動變速器的幾種結(jié)構(gòu)形式1.液力變矩器與行星齒輪變速器組成的液力機械自動變速器01M型自動變速器由帶鎖止離合器的單級雙向三元件液力變矩器、可自動換檔的拉威挪式行星齒輪機構(gòu)兩 局部組成,是液力機械式

21、變速器.寶來轎車01M型自動變速器的構(gòu)造該變速器共有7個檔位,4個前進檔、1個倒檔R、1個空檔N、1個駐車檔P行星速行主胃善建大太陽輪小太即輪.一檔o二檔.三檔c四檔例檔M M型菖動變速器傳動局部示意圖2 .液力變矩器與固定軸線式齒輪變速器組成的液力機械自動變速器廣州本田轎車采用的 MAX蝴自動變速器,由帶鎖止離合器的液力變矩器、固定軸線式的常嚙合斜齒輪機 械變速器、液壓限制系統(tǒng)和電子限制系統(tǒng)4局部組成.本出轎車的NAXA型行動變速器示意圉卜第二輛 檔齒輪；2第二錯三檔齒輪：翡第一軸三檔齒輪；,三檔離合器 卜四檔離合器；第f璃四檔齒輪；7-第一軸惻樗告輪；4倒相情輪i X第 一精情粒；10-第

22、一軸；L1-第二軸二相鑿輪：12-第二軸惰輪；13融車擋齒 輪：14-第二軸；17牲車鉞番1 16中間軸；17中閩睇精輪；13中間輸二檔 齒輪：19-第二軸軻樗齒輪i的-制檔嘮合套；雪-第二軸四檔齒輪:期-軻服 閥；黑-二檔商合器；恒-一檔商合器 為-中間融一檔曲輪；新建陶商臺器; 一檀固定商臺器 彷-主減速齒履副；2%油泵；加-液力變矩器31Tmit 篇舍器：P-裂輪；正渦輪；口-導(dǎo)輪3 .帶鎖止離合器的液力變矩器、換檔離合器和全同步變速器組成的液力機械變速器國外重型貨車和工程車輛上開始采用由WS保統(tǒng)與全同步多檔變速器46檔組成的液力機械變速器.所謂WS保統(tǒng)是由鎖止離合器、變矩器、滑行單向離合器和換檔離合器組成的變矩器一換檔離合器系統(tǒng)的德文縮寫.多數(shù)情況下是把 WS保統(tǒng)和變速器裝在一起作為傳動裝置使用,也可以把WS保統(tǒng)和變速器分開布置.留.卜寒會融 儒士再生甥 悔檔離合弱wK系統(tǒng)與全同步器組成的液力機械變速器示意圖第四節(jié) 自動變速器的操縱機構(gòu)一、液控式(全液壓)操縱機構(gòu)1 .動力源(供油系統(tǒng))(1)自動變速器油 自動變速器油(簡稱 ATF)是含有多種特殊添加劑的混合油液.(2)液壓泵 液壓泵可以采用內(nèi)嚙合的齒輪泵或轉(zhuǎn)子泵,其結(jié)構(gòu)和工作原理與發(fā)動