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文檔簡介
第十五章變速器與分動器本章內(nèi)容:普通齒輪式變速器、組合式變速器和分動器。本章重點(diǎn):變速原理,動力傳遞路線,二軸式與三軸式變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),同步器的構(gòu)造和原理。本章難點(diǎn):同步器的構(gòu)造和工作原理。變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解第一節(jié)概述一、變速器的功用
1.改變傳動比
2.倒檔
3.空檔
4.取力二、變速器的組成由變速傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成第十二章變速器與分動器變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解
普通齒輪式軸線固定式有級式組合式(主、副變速)軸線旋轉(zhuǎn)式(行星齒輪)液力式(動液式)無級式電力式綜合式(液力機(jī)械式)
2.按操縱方式分
手動操縱式、自動操縱式、半自動操縱式三、變速器的分類
1.按傳動比變化方式分變速器檔數(shù)(?)本章介紹的是手動操縱式有級變速器,以普通齒輪式變速器為主變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解四、普通齒輪變速器的基本工作原理
1.變速原理多級齒輪傳動,傳動比i≥1,減速因功率平衡,增矩
2.換檔原理通過改變使用不同的嚙合齒輪副,改變傳動比。
3.變向原理(倒檔)安裝惰輪,增加一級傳動副。主動輪1從動輪2i12=n1/n2=z2/z1i=主動齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解第二節(jié)變速器的變速傳動機(jī)構(gòu)一、有級式變速器變速傳動機(jī)構(gòu)的組成、工作原理和常見的換檔方式1.變速傳動機(jī)構(gòu)的組成
主要由齒輪、軸(兩種)及變速器殼體等零部件組成。2.變速傳動機(jī)構(gòu)的工作原理
(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;(動畫)(2)通過增加齒輪傳動的對數(shù),以實(shí)現(xiàn)倒檔。(動畫)變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解3.常見的換檔方式(1)利用直齒滑動齒輪換檔(動畫演示)
(2)利用接合套換檔(動畫演示)(3)利用同步器換檔
(動畫演示)
變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解二、兩軸式變速器(大部分轎車都采用兩軸式變速器。)
變速傳動機(jī)構(gòu)主要由第一軸(即動力輸入軸)、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(jìn)時(shí),傳遞動力的軸只有第一軸和第二軸。變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解21431、兩軸式四檔轎車變速器:
無中間軸,用于發(fā)動機(jī)橫置前驅(qū)。輸入軸固連各檔齒輪,輸出軸空套各檔嚙合齒輪。變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解結(jié)構(gòu)分析:
輸入軸:一、二檔齒輪與軸一體;三、四檔齒輪與軸通過軸承連接。 輸出軸:一、二檔齒輪與通過軸承連接;三、四檔齒輪與軸一體。變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解2、兩軸式五檔轎車變速器。(動畫)
變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解奧迪100型轎車變速器簡圖1變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解三軸式+倒檔軸的四檔變速器(輕型汽車)
1.組成第一軸(primaryshaft),輸入,常嚙合齒輪(constant-mashgear)三、三軸式變速器(中、輕型貨車上廣泛采用)
三軸是指汽車前進(jìn)時(shí),傳遞動力的軸有第一軸、中間軸和第二軸,直接檔除外。變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解中間軸(layshaft),常嚙合齒輪及各檔齒輪第二軸(mainshaft),輸出軸,各檔齒輪變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解倒檔軸(Reverseshaft)倒檔齒輪變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解2.四檔變速器工作原理和各檔傳動路線變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解3.五檔變速器結(jié)構(gòu)和工作原理變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解各軸和齒輪變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解5檔—4檔,3檔—2檔:接合套倒檔—1檔:滑動齒輪東風(fēng)EQ1090E汽車變速器換檔簡圖:變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解空檔變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解一檔變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解二檔變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解三檔變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解四檔變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解五檔變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解倒檔變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解4、換檔原理一軸中間軸二軸變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解4.東風(fēng)EQ1141和東風(fēng)EQ1090E型汽車五檔變速器結(jié)構(gòu)41倒變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解5.CA1091六檔變速器傳動示意圖(動畫)變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解四、常用三軸式變速器結(jié)構(gòu)分析
1.軸的支承和定位
(1)一軸、二軸:前端,滾針軸承;后端,滾柱或向心球軸承軸向定位。(2)中間軸、倒檔軸:兩端支承、一端定位。變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解
2.齒輪的軸向定位
斜齒輪有軸向分力作用,定位方法:臺肩、擋圈、止推墊片變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解
3.換檔結(jié)構(gòu)形式
(1)滑動齒輪:直齒(2)接合套:可用斜齒(3)同步器變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解
4.潤滑與密封(1)潤滑:一般飛濺式(2)密封紙墊+密封膠回油螺紋擋油盤變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解
5.防止自動跳檔的結(jié)構(gòu)措施
(1)接合套和接合齒圈的齒端制成倒斜面變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解
(2)花鍵轂齒端的齒厚切薄變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解(3)接合套的齒端制成凸肩
變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解四、組合式變速器
由主、副變速器串聯(lián)而成。主變速器有4~5檔+倒檔,副變速器有2檔(低、高)
目的:增加檔位數(shù),適用于重型貨車。分段式配檔:副低+主1~4=1~4檔副高+主1~4=5~8檔插入式配檔:主1+副低、高=1~2檔主2+副低、高=3~4檔,……
主4+副低、高=7~8檔變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解54321R裝有后置副變速器變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解裝有前置副變速器變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解第三節(jié)同步器一、無同步器時(shí)的換檔過程用滑動齒輪或接合套換檔時(shí),必須待嚙合的輪齒的圓周速度須相等,方可平順掛檔——依賴駕駛員的操作。以CA141為例:直接檔為4檔(左齒輪),右齒輪為5檔。低檔換高檔(45)
高檔換低檔(54)中間軸變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解(1)自低速檔換入高速檔4檔接合時(shí):n3=n2;n4>n2分離瞬間:n3=n2;n4>n3分離一段時(shí)間:n4下降較快
n3下降較慢在某一時(shí)刻:n4=n3換檔的最佳時(shí)刻變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解(2)自高速檔換入低速檔5檔接合時(shí):n3=n4;n4>n2分離瞬間:n3=n4;n3>n2分離一段時(shí)間:n2下降較快
n3下降較慢使得n2=n3不可能出現(xiàn)無換檔的最佳時(shí)刻需接合離合器,踩一腳油門,使n2>n3變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解二、同步器作用、組成和分類
1.作用使接合套與待接合齒圈之間迅速同步,并阻止在同步前接合??s短換檔時(shí)間,防止沖擊。
2.組成同步裝置(推動件、摩擦件)鎖止裝置、接合裝置
3.分類按工作原理:常壓式、自動增力式、慣性式(廣泛采用)按摩擦鎖止元件不同慣性式分為:瑣環(huán)式和鎖銷式變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解1.鎖環(huán)式慣性同步器
(1)組成鎖環(huán):帶鎖止角的外花鍵齒(鎖止裝置),缺口c,凸起d,帶螺紋槽的內(nèi)錐面(摩擦件)Cd三、同步器構(gòu)造變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解花鍵轂:外花鍵齒,滑塊、定位銷、彈簧(推動件)滑塊定位銷變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解接合套(接合裝置):帶內(nèi)花鍵齒,有凹槽a(空檔定位)a變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解接合齒圈:外錐面,外花鍵齒變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解同步器裝配圖(剖視圖)變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解瑣環(huán)式慣性同步器的工作過程瑣環(huán)式慣性同步器適用于轎車和輕型貨車變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解(2)工作原理(5掛6檔)
a)5檔進(jìn)入空檔,n3>n4=n7
鎖環(huán)凸起接觸花鍵轂通槽后端6檔5檔變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解b)接合套左移,鎖環(huán)左移,摩擦產(chǎn)生,接觸花鍵轂通槽前端,接合套與鎖環(huán)錯(cuò)開半個(gè)齒,齒尖接觸但不嚙合,鎖止作用產(chǎn)生。變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解撥環(huán)力(矩)鎖環(huán)上作用著兩個(gè)力矩:撥環(huán)力矩M2和慣性力矩M1,只有M2>M1,才能結(jié)合。M2正比于F2,取決于鎖止角。M1正比于摩擦錐角。通過設(shè)置合理的鎖止角和錐角,可以保證在未達(dá)到同步前,無論駕駛員施加多大的力,均為M2<M1,使結(jié)合套與鎖環(huán)不能結(jié)合。因?yàn)檫@個(gè)鎖止作用是由慣性力矩造成的,因此稱之為慣性同步器。
M2
M1變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解c)
同步并實(shí)現(xiàn)結(jié)合同步后,n3=n4,慣性力矩消失,M2將鎖環(huán)后撥,解除鎖止,接合套穿過鎖環(huán)左移。接合套與接合齒圈的齒端接觸。
M2變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解d)完成換檔
接觸面的切向分力,撥齒圈向前,接合套齒進(jìn)入,與圈齒嚙合。歸納:摩擦件產(chǎn)生的摩擦力矩使接合套與齒輪迅速同步;變速器輸入端各零件的慣性力矩產(chǎn)生鎖止作用,防止同步前嚙合。(轉(zhuǎn)動慣量宜小)變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解中型貨車以上的變速器常用鎖銷式慣性同步器東風(fēng)EQ1090E型汽車變速器變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解2.鎖銷式慣性同步器(EQ1090E)(1)組成
摩擦錐環(huán):外錐面,由三個(gè)定位銷和鎖銷連接。
定位銷:中間凹槽,壓入彈簧和鋼球
鎖銷:中間細(xì),帶錐面接合套:內(nèi)花鍵,與鎖銷有配合錐面
花鍵轂:外花鍵
接合齒上裝有摩擦錐盤,內(nèi)錐面變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解摩擦錐環(huán):外錐面,由三個(gè)定位銷和鎖銷連接定位銷鎖銷變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解定位銷:中間凹槽,壓入彈簧和鋼球帶有內(nèi)錐面的摩擦錐盤接合齒變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解接合套:帶內(nèi)花鍵,與鎖銷有配合錐面花鍵轂:外花鍵與接合套配合,內(nèi)花鍵與軸相連變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解(2)工作原理(45檔)a)空檔,n2>n3=n5
b)接合套左移,鋼球、銷帶錐環(huán)左移,摩擦面接觸。變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解c)摩擦作用,錐環(huán)、鎖銷向前轉(zhuǎn)一角度,倒角相抵,鎖止作用產(chǎn)生:
鎖止面上作用力F1,推銷向后;傳遞慣性力,使銷向前,阻止套左移。力F2壓錐環(huán),二者摩擦使套、圈同步。同步時(shí),慣性力矩消失,銷向后,套可左移。
(動畫)變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解
3.自行增力式同步器(摩擦同步)其特點(diǎn):同步環(huán)內(nèi)有彈簧片,使其產(chǎn)生的摩擦力得到成倍的增長變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解第四節(jié)變速器操縱機(jī)構(gòu)一、功用:安全行駛(準(zhǔn)確可靠)二、要求
1.防止自動跳檔(自鎖)
2.防止同時(shí)掛兩檔(互鎖)
3.防止誤掛倒檔(倒檔鎖)三、類型
直接操縱機(jī)構(gòu)和遠(yuǎn)距離(間接)操縱機(jī)構(gòu)四、直接操縱機(jī)構(gòu)變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解1.選檔換檔機(jī)構(gòu)作用:完成換檔的基本動作。組成:變速桿、撥塊、撥叉軸和撥叉等。變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解2、操縱機(jī)構(gòu)的安全裝置
作用:保證變速器在任何情況下都能準(zhǔn)確、安全、可靠地工作。(1)自鎖(動畫)組成:自鎖鋼球和自鎖彈簧;撥叉軸上三個(gè)凹槽。作用:保證換檔到位;防止自動脫檔。
特點(diǎn):只能移動一根撥叉軸要移動另一撥叉軸,須將已移動的撥叉軸退回原位。(2)互鎖(動畫)組成:互鎖銷,互鎖鋼球;作用:防止同時(shí)掛入兩檔。
變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解(3)倒檔鎖(動畫)
用更大的力方能掛入檔位。組成:倒檔鎖銷,倒檔鎖彈簧;
作用:防止誤掛倒檔。倒檔撥叉軸變速器與分動器結(jié)構(gòu)原理詳解
需要加裝一套傳動機(jī)構(gòu)或輔助杠桿,要求傳動桿件有足夠的剛度。由外部操縱機(jī)構(gòu)和內(nèi)部操縱機(jī)構(gòu)兩
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