汽車構(gòu)造第15章變速器精選課件

1、汽車構(gòu)造第15章變速器精選汽車構(gòu)造第15章變速器精選9/9/20222哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）9/4/20224哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 前言功用是： 改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利的工況下工作； 在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車能倒退行駛； 利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起步、怠速，并便于變速器換擋或進(jìn)行動(dòng)力輸出。 變速器有變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，根據(jù)需要，還可加裝動(dòng)力輸出器。按傳動(dòng)比變化方式，變速器可分為有級(jí)式、無(wú)級(jí)式和綜合式三種。按操縱方式，變速器可分為強(qiáng)制操縱式、自動(dòng)操

2、縱式和半自動(dòng)操縱式。 在多軸驅(qū)動(dòng)的汽車上，變速器之后還裝有分動(dòng)器，以便把力矩分別輸送給驅(qū)動(dòng)橋。9/9/20223哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 前言功用是：9/4/20225哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第一節(jié) 變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一、普通齒輪式變速器二、組合式變速器9/9/20224哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第一節(jié) 變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一、普通齒輪式變速器二、組合式CA1040系列輕型載貨汽車采用的CAS5-20A型五擋變速器9/9/20225哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）CA1040系列輕型載貨汽車采用的CAS5-20A型五擋變速三軸式變速器9/9/20226哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）三軸式變速器9/4/20228哈爾濱

3、工業(yè)大學(xué)（威海）解放CA1040系列汽車變速器的傳動(dòng)示意圖 9/9/20227哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）解放CA1040系列汽車變速器的傳動(dòng)示意圖 9/4/2022如圖所示為解放CA1091型汽車六擋變速器結(jié)構(gòu) 9/9/20228哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）如圖所示為解放CA1091型汽車六擋變速器結(jié)構(gòu) 9/4/20變速器的工作過(guò)程9/9/20229哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）變速器的工作過(guò)程9/4/202211哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）變速器的動(dòng)力傳遞9/9/202210哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）變速器的動(dòng)力傳遞9/4/202212哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 汽車行駛中，變速器在結(jié)構(gòu)上應(yīng)保證不出現(xiàn)自動(dòng)跳擋的現(xiàn)象。防止自

4、動(dòng)跳擋的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu) 。 在東風(fēng)EQ1090E型汽車使用的五擋變速器中，采用了減薄齒的結(jié)構(gòu)來(lái)防止自動(dòng)跳擋 9/9/202211哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 汽車行駛中，變速器在結(jié)構(gòu)上應(yīng)保證不出現(xiàn)自動(dòng)跳 在發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的轎車和微輕型貨車上，多采用兩軸式變速器，其特點(diǎn)式輸入軸和輸出軸平行，無(wú)中間軸。 一汽大眾奧迪100型轎車的012變速器即為這種形式 。9/9/202212哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 在發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的轎組合式變速器重型貨車的裝載質(zhì)量大，使用條件復(fù)雜。欲保證重型車有良好的動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性和

5、加速性，則必須擴(kuò)大傳動(dòng)比范圍并增多擋數(shù)。為避免變速器結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)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(guò)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(dòng)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。9/9/202213哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）組合式變速器重型貨車的裝載質(zhì)量大，使用條件復(fù)雜。欲保證重型車 這種由副變速器高低速兩擋傳動(dòng)比分別與主變速器各擋傳動(dòng)比搭配而組成高、低兩段傳動(dòng)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(shí)，不需要操縱副變速器。 當(dāng)主變速器各擋傳動(dòng)比間隔較大而副變速器低擋傳動(dòng)比又較小時(shí)，組合的得到傳動(dòng)

6、比均勻的插入主變速器各擋傳動(dòng)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(fù)雜。9/9/202214哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 這種由副變速器高低速兩擋傳動(dòng)比分別與主變速器各 如圖所示為中國(guó)重型汽車集團(tuán)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(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。 當(dāng)副變速器傳動(dòng)比較小時(shí)，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(dú)布置的副變速器很少應(yīng)用，因?yàn)閮筛兯贄U進(jìn)行操作很不方便。 9/9/202215哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 如圖所示為中國(guó)重型汽車集團(tuán)公司生產(chǎn)的

7、斯太爾重第二節(jié) 同步器一、無(wú)同步器時(shí)變速器的換擋過(guò)程二、同步器的構(gòu)造及原理9/9/202216哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）第二節(jié) 同步器一、無(wú)同步器時(shí)變速器的換擋過(guò)程二、同步 為使換擋平順，駕駛員應(yīng)采取合理的換擋操作步驟現(xiàn)以圖示無(wú)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(zhuǎn)換的過(guò)程為例，說(shuō)明其原理。 因?yàn)橐挂话阕兯倨鲹Q擋時(shí)不產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊，需要進(jìn)行較復(fù)雜的操作，并應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)迅速而準(zhǔn)確地完成。這對(duì)于即使是技術(shù)很熟練的駕駛員，也易造成疲勞。因此，要求在變速器結(jié)構(gòu)上采取措施，既保證掛擋平順又使操作簡(jiǎn)化，減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度。同步器即是在這樣的要求下產(chǎn)生。9/9/202217哈

8、爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 為使換擋平順，駕駛員應(yīng)采取合理的換擋操作步驟現(xiàn)同步器的構(gòu)造及原理同步器是在接合套換擋機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其中除有接合套、花鍵轂、對(duì)應(yīng)齒輪上的接合齒圈外，還增設(shè)了使接合套與對(duì)應(yīng)接合齒圈的圓周速度迅速達(dá)到并保持一致（同步）的機(jī)構(gòu)，以及阻止兩者在達(dá)到同步之前接合以防止沖擊的結(jié)構(gòu)。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。9/9/202218哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）同步器的構(gòu)造及原理同步器是在接合套換擋機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，常壓式同步器的構(gòu)造及原理9/9/202219哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）常壓式同步器的構(gòu)造及原理9/4/202221哈爾濱工業(yè)慣性同

9、步器慣性同步器依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步的。但它可以從結(jié)構(gòu)上保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達(dá)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。9/9/202220哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）慣性同步器慣性同步器依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步的。但它可以從結(jié)構(gòu)上9/9/202221哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）9/4/202223哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）鎖環(huán)式同步器9/9/202222哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）鎖環(huán)式同步器9/4/202224哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）變速器由低速擋掛入高速擋時(shí)，同步器的工作過(guò)程?？紤]結(jié)構(gòu)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)

10、式同步器多用于轎車和輕型貨車上；但近年來(lái)在中型貨車變速器的中高擋中也開(kāi)始被采用。9/9/202223哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）變速器由低速擋掛入高速擋時(shí)，同步器的工作過(guò)程?？紤]結(jié)構(gòu)布置上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(dāng)變速器第二軸上的長(zhǎng)嚙齒輪及其接合齒圈直徑較大時(shí)，裝用鎖銷式同步器不僅使齒輪的結(jié)構(gòu)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(shí)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。 9/9/202224哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）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自行增力式同步器這種同步器與常壓式和慣性式同步器

11、一樣，也是利用摩擦原理實(shí)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(zhǎng)。如圖所示為波爾舍自行增力式同步器。 9/9/202225哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）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 東風(fēng)EQ2080型三軸越野汽車的兩擋分動(dòng)器示意圖。分動(dòng)器單獨(dú)安裝在車架上，其輸入軸通過(guò)萬(wàn)向傳動(dòng)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(dòng)橋的輸出軸、通往中驅(qū)動(dòng)橋的輸出軸和通往前驅(qū)動(dòng)橋的輸出軸。9/9/202226哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 東風(fēng)EQ2080型三軸越野汽車的兩擋分動(dòng)器示變速器的操縱機(jī)構(gòu)變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)保證駕駛員能準(zhǔn)確可靠地使變速器掛如

12、所需要的任一擋位工作，并可隨時(shí)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(jī)構(gòu)稱為直接操縱式變速器操縱機(jī)構(gòu)。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(cè)內(nèi)蓋，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱方便。9/9/202227哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）變速器的操縱機(jī)構(gòu)變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)保證駕駛員能準(zhǔn)確可靠地使變速如圖所示為一汽-大眾奧迪100型轎車變速器的操縱機(jī)構(gòu)。由于其變速器安裝在前驅(qū)動(dòng)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(jī)構(gòu)。9/9/202228哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）如圖所示為一汽-大眾奧迪100型轎車

13、變速器的操縱機(jī)構(gòu)。9/4 為保證變速器在任何情況下都能準(zhǔn)確、安全、可靠的工作，對(duì)變速器操縱機(jī)構(gòu)提出如下要求：保證變速器不自行脫擋或掛擋，在操縱機(jī)構(gòu)中應(yīng)設(shè)有自鎖裝置。保證變速器不同時(shí)掛入兩個(gè)擋位，在操縱機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)互鎖裝置。防止誤掛倒擋,在變速器操縱機(jī)構(gòu)中應(yīng)設(shè)有倒擋鎖。9/9/202229哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 為保證變速器在任何情況下都能準(zhǔn)確、安全、可靠的自鎖裝置 掛擋過(guò)程中，若操縱變速桿推動(dòng)撥叉前移或后移的距離不足時(shí)，齒輪將不能在全齒寬上嚙合而影響齒輪的壽命。即使達(dá)到全齒寬嚙合，也可能由于汽車振動(dòng)等原因，齒輪產(chǎn)生軸向移動(dòng)而減少了齒的嚙合長(zhǎng)度，甚至完全脫離嚙合。為防止上述情況,應(yīng)設(shè)置自鎖裝置。9/9/202230哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）自鎖裝置 掛擋過(guò)程中，若操縱變速桿推動(dòng)撥叉前移或后移的距離不互鎖裝置的工作情況如圖所示?；ユi裝置的作用是當(dāng)駕駛員用變速桿推動(dòng)某一撥叉軸時(shí)，自動(dòng)鎖止所有其它撥叉軸。9/9/202231哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）互鎖裝置的工作情況如圖所示。9/4/202233哈爾濱工