第十四章 汽車變速器

第十四章汽車變速器與分動器本章學習要點1、普通齒輪式變速器的變速傳動原理及過程2、如何防止換擋沖擊（同步器)3、怎么實現換擋？4、掌握分動器的功用、構造及其操縱機構第一節(jié)概述功用：1、改變傳動比，擴大驅動輪轉矩和轉速的變化范圍，以適應經常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在有利（功率高而耗油低）的工況下工作。2、在發(fā)動機旋轉方向不變的前提下，使汽車能倒退行駛。3、利用空擋，中斷動力傳遞，以使發(fā)動機能起動、怠速，并便于變速器換檔或進行動力輸出。組成：變速器由變速傳動機構和操縱機構組成，需要時還可加上動力輸出裝置（分動器）。分類:有級式：普通齒輪、行星齒輪無級式：液力、機械、電力綜合式：液力機械式變速器按傳動比變化分AT(Automatictransmission)CVT(ContinuouslyVariableTransmission)AMT(AutomatedMechanicalTransmission)按操縱方式手動操縱式:MT自動操縱式:AT、CVT、AMT半自動操縱式（1）變速原理（2）變向原理齒輪傳動的轉向關系a）前進檔b)倒檔

1、2、3、5—變速齒輪4—惰輪掛檔方式

齒輪移動：

二軸齒輪用花鍵與軸連接,可軸向移動。低速檔、倒檔。直齒輪接合套：

二軸齒輪空套在軸上,不能軸向移動,始終與中間軸齒輪嚙合。用傳動平穩(wěn)承載能力強斜齒輪；便于采用同步器。要求不高的檔位同步器：加裝了一套同步裝置的接合套換檔機構齒輪移動二軸中間軸花鍵連接二軸中間軸接合套空套花鍵轂中間軸二軸掛檔接合齒接合齒

Gearbox

傳動系統換檔原理

傳動比i

i===各級齒輪傳動比的乘積Z主N從Z從

N主

低速檔：檔位越低，i越大，減速程度越大。直接檔：動力經第一軸不經過中間軸直接傳給第二軸，i=1；超速檔(增速)：輸出軸轉速高于輸入軸，i＜1；倒檔：輸出軸旋轉方向與掛前進檔時旋轉方向相反，i較大，一般與i1相近。一、普通齒輪式變速器按齒輪軸數分為： 二軸式變速器、三軸式變速器；按前進檔位數分為： 四檔變速器、五檔變速器、……。第二節(jié)變速器的變速傳動機構結構特點：第1軸與第2軸同軸線與中間軸平行第一軸：中間軸：第二軸：倒檔軸：用鎖片固定在殼體上，不能轉動及軸向移動。（一）三軸式變速器動力傳遞路線

(直接檔)→

第一軸

→

中間軸

→

第二軸

→

倒檔軸傳動比：一檔：7.64二檔：4.835三檔：2.857四檔：1.895五檔：1.337六檔：1倒檔：-7.107（二）兩軸式變速器主動齒輪從動齒輪接合套某兩軸式變速器傳動機構示意圖兩軸式變速器的特點：無中間軸，輸入軸與輸出軸平行。動力從輸入軸輸入，經一對齒輪傳動后，直接由輸出軸輸出。一般多用于橫向布置的前置發(fā)動機前輪驅動或后置發(fā)動機后輪驅動形式。兩軸式變速器結構簡單、緊湊，且容易布置。傳動比：一檔：3.45二檔：1.94三檔：1.37四檔：1.03五檔：0.85倒檔：-3.17第三節(jié)同步器（synchronizer

)一、換檔

換檔：用離合器中斷原檔位的動力傳遞，退出原檔位，再接合欲掛檔位。

離合器斷開退出原檔位后：第二軸的轉速n可視為不變（汽車的慣性大），與掛原檔位時相同；中間軸上欲掛檔齒輪的轉速N逐漸減?。ǖ谝惠S、中間軸的慣性較小）。

平順掛檔的條件：“同步”(接合套的轉速n與接合齒的轉速N相等)。

無同步器的換檔方法：低檔換高檔：脫檔時，n<N;等待,N降低至n=N時,再掛檔。高檔換低檔：脫檔時，n>N；加“空油”,N升至n=N時,再掛檔。二軸中間軸接合套花鍵轂中間軸二軸掛檔Nn二、同步器組成及工作原理同步器的作用使接合套與待接合的齒圈二者之間迅速同步，并阻止在同步前進行嚙合，從而既縮短換檔時間，又防止產生接合齒間的沖擊。組成：同步裝置（包括推動件和摩擦件）

鎖止裝置

接合裝置原理：靠錐面間的摩擦力使盡快同步。摩擦正壓力力由換檔操縱力提供。靠鎖止元件阻止同步前接合。類型：常壓式；慣性式；自行增力式。

彈簧圈給滑塊一向外的徑向力，滑塊中部的凸棱起到傳遞接合套換檔力作用。接合套花鍵轂鎖環(huán)接合齒滑塊鎖環(huán)式慣性同步器彈簧圈滑塊慣性式同步器(鎖環(huán)式、鎖銷式)未同步前，鎖環(huán)（或鎖銷）將阻止接合套移動。操縱力越大，同步越快。同步器：無沖擊換檔

傳動系統

SynchronizerSleeve鎖環(huán)式慣性同步器鎖銷式慣性同步器第四節(jié)變速器操縱機構變速器操縱機構位于變速器蓋上。組成及運動傳遞：

操縱桿→（撥塊-撥叉軸-撥叉）→接合套、安全裝置 每一撥叉軸控制2個檔位。 通常有2至4個撥叉軸。五、六檔撥叉三、四檔撥叉一、二檔撥叉倒檔撥叉變速桿換檔軸叉形撥桿倒檔撥叉軸一、二檔撥叉軸三、四檔撥叉軸自鎖鋼球互鎖銷五、六檔撥塊五、六檔撥叉軸六檔變速器操縱機構操縱機構安全裝置——“三鎖”互鎖鋼球互鎖銷撥叉軸互鎖裝置工作示意圖拔叉軸自鎖鋼球變速器蓋互鎖鋼球互鎖銷自鎖彈簧變速器自鎖和互鎖裝置自鎖裝置：防自動脫檔保證以全齒寬嚙合互鎖裝置：防止同時掛入兩個檔。倒檔鎖：防誤掛倒檔選檔鎖：便于選檔互鎖裝置自鎖裝置由彈簧和自鎖鋼球組成，每一撥叉軸上有三個小球坑，當掛檔或空擋時，由自鎖鋼球來定位自鎖。自鎖鋼球在駕駛員的作用力下克服彈簧作用而擠出球坑而脫開自鎖?；ユi裝置是在幾根平行撥叉軸間設置的，（三撥叉軸式）兩邊軸內側有球坑，而中間軸兩側有球坑及連接兩球坑的互鎖銷（銷長為撥叉軸直徑減一球坑深度），還有四個互鎖鋼球（兩個鋼球直徑等于兩軸間距加上一球坑深度）。當四個互鎖球、四個半園坑及互鎖銷同一直線時即處于空擋；當掛檔時，該檔撥叉軸從互鎖坑中擠出，而另外撥叉軸則被鎖死在球坑中?；ユi鋼球互鎖銷撥叉軸互鎖裝置工作示意圖BJ2020自鎖和互鎖裝置合二為一，兩個空心鎖銷1套在彈簧2的兩端。兩銷長度之和2a等于兩根撥叉軸間距c加一凹坑深度b。CA1091為正確選擇5、6檔還是3、4檔還設有選檔鎖，原理類似倒檔鎖，當換上5、6檔時須較大力克服選檔鎖彈簧才可，而3、4檔則不必，這是為以免掛上高速檔。6X6越野汽車作用：在多橋驅動時，將變速器輸出的動力分配至各驅動橋。第五節(jié)分動器組成：齒輪傳動機構和操縱機構分動器的操縱機構的要求當分動器掛入低速檔工作時，其輸出轉矩較大，為避免中、后橋超載，此時前橋必須參加驅動，分擔一部分載荷。因此，必須保證：非先接上前橋，不得掛入低速檔；非先退出低速檔，不得摘下前橋溫故1、發(fā)動機前置后輪驅動的汽車發(fā)動機動力是通過哪些部件傳到車輪上的？2、根據簡圖分析液壓式操縱機構的工作原理和工作過程？3、為了使離合器分離徹底，接合柔和，操縱上應怎樣？4、膜片彈簧相比螺旋彈簧離合器有哪些優(yōu)缺點？5、汽車傳動系中為什么要裝離合器？簡述離合器如何結合和分離？6、汽車變速器的功用是什么？汽車變速器一般采用什么換檔裝置實現的？7、汽車傳動系統的功能？各自有哪種部件實現？8、根據簡圖簡述兩軸式變速器其中兩個檔位的傳動路線？

9、根據簡圖簡述三軸式變速器其中兩個檔位的傳動路線？10、同步器的作用是什么？動力傳遞路線

(直接檔)→

第一軸

→

中間軸

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第二軸

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倒檔軸傳動比：一檔：7.64二檔：4.835三檔：2.857四檔：1.895五檔：1.337六檔：1倒檔：-7.107傳動比：一檔：3.45二檔：1.94三檔：1.37四檔：1.03五檔：0.85倒檔：-3.17本章復習題1、三軸式變速器有幾根軸？分別是怎樣支承的？2、三軸式變速器各檔的動力是怎樣傳遞的？3、三軸式變速器各軸上的齒輪是怎樣與軸相連的？4、普通齒輪式變速器常見的掛檔方式有哪幾種？目前哪種最常用？5、什么叫直接檔、超速檔？6、防自動跳檔（脫檔）有哪些結構上的措施？7、換檔的“同步”是指什么狀況？8、常壓式及慣性鎖環(huán)式、慣性鎖銷式同步器的工作原理？9、變速器操縱機構的“三鎖”有什么作用？其結構原理怎樣？10、對分動器的接、摘前橋和掛、退低速檔有什么要求？溫故1、汽車傳動系統布置方案有哪些？其中FR的發(fā)動機動力是通過哪些部件傳到車輪上的？各部件的主要作用是什么？2、汽車傳動系中為什么要裝離合器？簡述離合器基本工作原理？3、根據簡圖分析液壓式操縱機構的工作原理和工作過程？周部彈簧離合器為何要調整自由間隙？4、汽車變速器的功用是什么？汽車變速器一般通過什么換檔裝置實現的？5、根據簡圖簡述兩軸式變速器各檔位的傳動路線？

6、根據簡圖簡述三軸式變速器各檔位的傳動路線？溫故1、汽車變速器的功用是什么？汽車變速器一般采用什么換檔裝置實現的？2、變速器操縱機構的定位鎖止裝置有哪些？各有何作用？3、分動器的作用是什么？對其操縱機構有何要求？4、根據簡圖簡述兩軸式變速器其中兩個檔位的傳動路線？

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