机械式换档变速箱幻灯片

1、10/26/20211第五章变速器变速器10/26/20212变速器概述变速器概述、变扭变速，增大作业范围。、变扭变速，增大作业范围。、实现空档，便于换档、起步、发动机不熄、实现空档，便于换档、起步、发动机不熄火停车。火停车。、实现倒档、改变运行方向。、实现倒档、改变运行方向。、 便于实现分动装置、实现多轴驱动。便于实现分动装置、实现多轴驱动。一、作用一、作用10/26/20213二、类型二、类型1、按传动比变化方式l有级式变速器l无级式变速器l综合式变速器（液力机械式）2、按操纵方式l人力换档变速器：拨动齿轮式、拨动啮合套式l动力换档变速器：离合器或制动器10/26/202143、按轮系l定

2、轴式变速器l行星式变速器10/26/20215三、变速器传动基本原理主动轮1从动轮2i=主动齿轮齿数主动齿轮齿数的乘积的乘积从动齿轮齿数的乘积从动齿轮齿数的乘积i i12=n n1 1/n/n2 2= z= z2 2/z /z1 11、变速机构10/26/20216变速器变速机构输入轴中间轴输出轴倒档轴变速齿轮结合套10/26/202172、换向原理相啮合的一对齿轮旋向相反，因此每经相啮合的一对齿轮旋向相反，因此每经一对齿轮传动副，动力方向改变一次，一对齿轮传动副，动力方向改变一次，从而实现倒档传动。从而实现倒档传动。10/26/20218一、齿轮换档形式、滑动直齿齿轮式、滑动直齿齿轮式结构简

3、单；换档时费力、冲击载荷完全由一两个轮齿承受，传动不平稳，齿易被打掉；易脱档、噪音大一般只用在冲击负载小的低速档一般只用在冲击负载小的低速档2、 啮合器式（套合器）啮合器式（套合器）换档时用齿圈的周齿接合，冲击载荷由套合器的所有换档时用齿圈的周齿接合，冲击载荷由套合器的所有齿承担，承载力较大，减小了齿轮损坏；传动齿轮采齿承担，承载力较大，减小了齿轮损坏；传动齿轮采用常啮合式斜齿圆柱齿轮；工作可靠，传动平稳，多用常啮合式斜齿圆柱齿轮；工作可靠，传动平稳，多用该型式换档；但不能完全消除换档冲击。用该型式换档；但不能完全消除换档冲击。3、同步器式、同步器式换档时利用摩擦使进入啮合的一对齿轮的圆周速度

4、迅换档时利用摩擦使进入啮合的一对齿轮的圆周速度迅速相等，然后才进入啮合；消除了换档冲击，操纵轻速相等，然后才进入啮合；消除了换档冲击，操纵轻便、换档时间短，提高了机械加速性和经济性；但成便、换档时间短，提高了机械加速性和经济性；但成本高、结构复杂，精度要求高、轴向尺寸大。本高、结构复杂，精度要求高、轴向尺寸大。第一节第一节 机械式换档变速器机械式换档变速器10/26/20219同步器1、功用：使结合套与待啮合齿圈迅速同步，、功用：使结合套与待啮合齿圈迅速同步，缩短换档时间，同时防止啮合时齿间冲击。缩短换档时间，同时防止啮合时齿间冲击。 2、结构：、结构： 同步装置、锁止装置、结合装置同步装置、

5、锁止装置、结合装置 3、分类：、分类： 锁环式惯性同步器锁环式惯性同步器 锁销式惯性同步器锁销式惯性同步器10/26/202110同步器无同步器时变速器的换档过程无同步器时变速器的换档过程 五档齿轮四档齿轮中间轴结合套花键毂结合齿圈结合齿圈1、从低档换入高档、从低档换入高档脱离瞬间： v4=vj v5vj、 v4 保持空档片刻 v5降低，vj、 v4变化不大 在vj与v5相等时挂入五档 10/26/2021112、从高档换入低档脱离瞬间：脱离瞬间： v5=vj v4vj、 v5 抬起离合器踏板，踩抬起离合器踏板，踩一下油门踏板一下油门踏板 ，v4升升高，高，vj变化不大变化不大 在在vj与与v

6、4相等时挂入相等时挂入四档四档五档齿轮四档齿轮中间轴结合套花键毂结合齿圈结合齿圈10/26/202112锁环式惯性同步器细牙螺旋槽滑块10/26/202113结构滑块锁环结合齿圈10/26/202114原理定位销、滑块锁环结合齿圈0.5齿厚10/26/202115结构图10/26/202116锁销式惯性同步器摩擦锥盘摩擦锥环定位销结合套钢球定位销锁销10/26/202117、平面三轴式、平面三轴式 特点：输入轴、输出轴布置在同一直线上，可特点：输入轴、输出轴布置在同一直线上，可直接接合得到直接接合得到直接档直接档，直接档传动效率高，但，直接档传动效率高，但倒档位数少倒档位数少。中间轴和此两轴在

7、同一平面内，。中间轴和此两轴在同一平面内，故此得名；主要用在载重汽车上。故此得名；主要用在载重汽车上。二、变速传动方案10/26/202118平面三轴式变速器10/26/202119变速器结构分析l1、轴的支承、轴的支承滚动轴承中心孔中心孔二轴支承滚动轴承滚动轴承滚动轴承10/26/2021202、变速原理z6z5z7z8z3z4z9z2i2= （z6/z5）x（z2/z9）i3= （z6/z5）x（z3/z8）2档和3档的传动比是多少？10/26/202121换档原理一轴中间轴二轴1110/26/202122平面三轴式变速器结构图10/26/202123机械式换档变速箱传动机构10/26/2

8、0212410/26/202125、空间三轴式 特点：输入轴和输出轴不在同一直线上，而是特点：输入轴和输出轴不在同一直线上，而是相互平行；在输入轴与中间轴之间装有换向齿相互平行；在输入轴与中间轴之间装有换向齿轮，可得到轮，可得到多个倒档位多个倒档位；但没有直接档。主要；但没有直接档。主要用在推土机上、叉车上用在推土机上、叉车上 注意：不一定只有三根轴注意：不一定只有三根轴10/26/202126履带式推土机的人力换档变速箱履带式推土机的人力换档变速箱（150150）（一）、变速结构（常啮合斜齿圆柱齿轮传动）（一）、变速结构（常啮合斜齿圆柱齿轮传动）、只有三根轴，输入和输出轴不在同一条直线上，为

9、空间、只有三根轴，输入和输出轴不在同一条直线上，为空间三轴式；省去了惰轮轴，结构简化三轴式；省去了惰轮轴，结构简化、采用套合器换档：、采用套合器换档：套合器装在花键毂上，花键毂固装在套合器装在花键毂上，花键毂固装在轴上轴上、换向齿轮为双联齿轮，它通过轴承直接装在输出轴上空、换向齿轮为双联齿轮，它通过轴承直接装在输出轴上空转。转。、中间轴上的齿轮和五档齿轮通过双金属片滑动轴承装在、中间轴上的齿轮和五档齿轮通过双金属片滑动轴承装在轴上空转轴上空转10/26/20212710/26/202128（二）、传动分析、作出传动简图（参照图）、作出传动简图（参照图）、分析出各档的传动路线及档位数、分析出各档

10、的传动路线及档位数档档 输入轴输入轴 1 2 3 4 左左 中中 右右 9 14 输出轴输出轴 档档档档档档档档倒档倒档 91434121zzzzzzi输入轴输出轴中间轴1011121316141510/26/20213010/26/202131三、变速器操纵机构功用：功用： 保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个档位。保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个档位。 要求：要求： 自锁功能：防止自动换档、脱档。自锁功能：防止自动换档、脱档。 互锁功能：保证变速器不会同时换入两个档位。互锁功能：保证变速器不会同时换入两个档位。 倒档锁：防止误换倒档。倒档锁：防止误换倒档。 分类：分类： 直接操纵式

11、直接操纵式 远距离操纵式远距离操纵式10/26/202132直接操纵式变速器操纵机构的构造五、六档拨叉五、六档拨叉三、四档拨叉三、四档拨叉一、二档拨叉一、二档拨叉倒档拨叉倒档拨叉变速杆变速杆换档轴换档轴叉形拨杆叉形拨杆倒档拨叉轴倒档拨叉轴一、二档一、二档拨叉轴拨叉轴五、六档拨五、六档拨叉轴叉轴自锁钢球自锁钢球互锁销互锁销五、六档拨块五、六档拨块10/26/202133变速器操纵机构10/26/202134锁止机构l1）自锁装置）自锁装置自锁钢球自锁钢球互锁钢球互锁钢球互锁销互锁销拨叉轴拨叉轴自锁弹簧自锁弹簧10/26/2021352）互锁装置工作原理拨叉轴拨叉轴互锁钢球互锁钢球互锁销互锁销空档

12、状态空档状态10/26/2021363）倒档锁倒档锁销倒档锁销倒档拨块倒档拨块驾驶员在换倒档驾驶员在换倒档时要克服倒档锁时要克服倒档锁弹簧弹力，变大弹簧弹力，变大的换档阻力，可的换档阻力，可提醒驾驶员提醒驾驶员倒档锁弹簧倒档锁弹簧10/26/202137t150t150变速器变速器操纵机构操纵机构10/26/2021384）、联锁机构）、联锁机构10/26/202139联锁机构原理图锁轴锁销拨叉轴摇臂10/26/202140、工作时，即离合器接合时，变速杆拨不动，不、工作时，即离合器接合时，变速杆拨不动，不能换档能换档、工作时，该档叉轴锁定在一定的位置，啮合套、工作时，该档叉轴锁定在一定的位置，啮合套或齿轮不会滑动（不跳档）或齿轮不会滑动（不跳档）、啮合套如果没有拨到位，会卡住锁轴回不到位，、啮合套如果没有拨到位，会卡住锁轴回不到位，离合器就拉不到接合位置。防止了齿轮在半齿啮合离合器就拉不到接合位置。防止了齿轮在半齿啮合状态下工作。状态下工作。4 4）、联锁机构功能）