变速器的构造-待修订

1、一、 变速器的构造1、 普通变速器概述（1）变速器的功用与分类 汽车上普通主用高转速，低转矩的活塞式发动机，其转矩和转速的变化范围较小，而复杂的使用条件要求汽车的牵引力和车速在相当大的范围内变化。为此，在汽车的传动系中装有变速器。其作用是扩大发动机传到驱动轮上的转矩，转速变化范围，以适应经常变化的行驶条件；其次，在不改变发动机旋转方向的条件下，实现汽车倒向行驶。另外，利用空档中断发动机向驱动轮传递动力，以便发动机起动、急速、动力对外输出或汽车滑行、暂时停车等。现代汽车传动系中的变速器有多种类型，按工作原理的不同可分为有级和无级的变速器；按操纵方式不同可分为手动和自动变速器。本章节所讲述的是手动

2、变速器，也称为普通变速器。（2）普通变速器的工作原理由齿轮传动的原理可知，一对齿轮齿数不同的齿轮啮合传动时可以变速，而且两齿轮的转速与其齿数成反比。设主动齿轮转速为A，齿数为B，从动齿轮转速为a，齿数为b，主动齿轮（即输入轴）的转速与从动齿轮（即输出轴）的转速之比值称之为传动比，用i表示:即I=A/a=b/B如图所示，当以小齿轮为主动齿轮，其转速经大齿轮传出时就降低了，称之为减速传动，此时传动比I1；如图所示，当以大齿轮为主动齿轮时，其转速经小齿轮传出时就升高了，称之为增速传动，此时传动比为I1当传动比为1时，此时传动称为等速传动。这就是齿轮传动的变速原理。汽车变速器正是根据这一原理，利用若干

3、对大小不同，齿数不等的齿轮副啮合传动来实现变速变矩的。因汽车倒车时，要求改变变速器输出轴的旋转方向，所以，在齿轮C和齿轮E之间装上惰轮D，即可以改变输出轴原来的旋转方向。惰轮称之为倒挡轮，如图所示：(3)普通变速器的组成普通变速器由变速传动机构和变速操纵机构两大部分组成。变速传动机构的主要作用是在传递发动机动力的过程中改变转速、转矩和转向。变速操纵机构的主要作用是控制传动机构实现转速、转矩和转向的变换。变速传动机构的结构按变速器的主轴不同可分为二轴式和三轴式变速器。2、 变速器传动的机构（1） 三轴式变速器 三轴式变速器广泛用于发动机前置，后轮驱动的汽车上，其特点是传动比的范围大；具有直接挡，

4、传动效率高。其变速传动机构包括壳体、输入轴、中间轴、倒挡轴、各挡齿轮和轴承等主要零部件。以东风EQ1092型汽车变速器为例介绍之轴变速器的结构。该变速器有五个前进档、一个倒挡和一个空挡。其中五档为直接档（最高档）。在二、三档和四、五档之间装有锁销式惯性同步器。A、 变速器的拆卸（见其作业表）B、 变速器的装备（见其作业表）C、 各档动力传递过程 空挡：两个同步器接合及1倒挡齿轮均未与相应齿轮啮合，输入轴与输出轴之间没有动力传递。 一档：操纵变速杆，通过拨叉使输出轴上的一、倒档齿轮左移，与中间轴的一、倒档直齿轮啮合后，动力便从输入轴输入轴常啮合齿轮中间轴常啮合齿轮中间轴中间轴一、倒挡齿轮输出轴一

5、、倒挡滑动齿轮再通过花键输出轴。 二档：将输出轴一、倒挡齿轮退后啮合后，拨动带同步器的接合套右移（二、三档同步器），与输出轴二档齿轮的接合齿圈啮合，便从一挡换入二挡，动力从输入轴输入轴常啮合齿轮中间轴常啮合齿轮中间轴中间轴二挡齿轮接合套花键毂输出轴。 三档：将输出二挡齿轮退出啮合后，拨动带同步器的接合套左移，与输出轴三档齿轮的接合齿圈啮合，便从二挡换入三档。动力从输入轴输入轴常啮合齿轮中间轴常啮合齿轮中间轴中间轴三档齿轮输出轴三档齿轮三档齿轮接合齿圈接合套花键毂输出轴。 四挡：将输出轴三档齿轮退后啮合后，拨动带同步器的接合套右移（四、五档同步器），与输出轴四挡齿轮的接合齿圈啮合，便从三档换入四

6、挡，动力从输入轴输入轴常啮合齿轮中间轴常啮合齿轮中间轴中间轴四挡齿轮接合齿轮接合套花键套输出轴。 五挡：将输出轴上的四、五档接合套左移，与输入轴常啮合齿轮的接合齿圈啮合，即挂入五挡。这是，输入轴经接合套与输出轴通过花键毂连成一体，动力从输入轴输入轴常啮合齿轮接合齿圈接合套输出轴上的花键毂输出轴。此动力不再经过中间轴，故称之为直接档。直接档动力传递路线最短，传动效率最高，在汽车行驶过程中，经常都是用直接档，此变速器的最高档。 倒挡：将输出轴上的一、倒挡齿轮右移，与倒挡中间齿轮啮合，即挂入倒挡。由于此结构增加了一对中间齿轮，故输出轴的旋转方向与输入轴方向相反，汽车便可倒向行驶。动力从输入轴输入轴常

7、啮合齿轮中间轴常啮合齿轮中间轴中间轴一、倒挡齿轮倒挡中间常啮合齿轮倒挡中间齿轮输出轴一、倒挡滑动齿轮输出轴花键输出轴。D、 变速器的操纵机构变速操纵机构按操纵杆距离的远近的不同可分为直接操纵式和远距离操纵式机构。（1）直接操纵机构：大多数汽车的变速器布置在驾驶员座位附近，变速杆由驾驶员底盘伸出，可由驾驶员直接操纵，这种操纵机构由变速杆、拨块、拨叉轴及安全装置等组成，多装于上盖或倒盖内，结构简单，操纵方便。操纵机构的拆卸（以EQ1092型汽车变速器为例）（见其拆卸作业表）（2）变速器操纵机构的锁止装置为了保证变速器在任何情况下却能准确、安全、可靠地工作，操纵机构中设置了自锁、互锁和倒挡装置。以E

8、Q1092型汽车变速器的锁止装置为例介绍共结构和工作原理。 自锁装置自锁装置的作用是防止变速器自动脱档，并保证齿轮全齿长啮合，使驾驶员有明显的手感。其主要由自锁弹簧、自锁钢球和拨叉轴上的自锁凹槽组成，当任何一根拨叉轴连同拨叉轴移动到空挡或某一档位时，必须有一个凹槽对准自锁钢球，钢球在自锁弹簧压力下嵌入凹槽内，使拨叉轴不能自行移动，起锁定作用。 互锁装置互锁装置的作用是防止变速器同时挂上两个档位，避免造成齿轮间的机械干涉，从而导致变速器无法工作甚至损坏。互锁装置是由互锁钢球和互锁销组成的，每根拨叉轴朝向互锁钢球的侧面上均制出一个深度相等的凹槽，经一拨叉轴处于空挡位置时，其侧面凹槽都正好对准互锁钢

9、球。两个互锁钢球直径之和正好等于相邻两轴之间的距离加上一个凹槽的深度，中间拨叉轴上两个侧面凹槽之间有孔相通，孔中有一根可以移动的互锁销，销的长度等于拨叉轴的直径减去一个凹槽的深度。在空挡位置时，各拨叉轴上互锁凹槽处于一直线上，此时，三根拨叉轴中任意一根可移动，但不能同时移动两根拨叉轴，中间拨叉轴移动后，其他两根拨叉轴将被钢球锁止。若要移动另一根拨叉轴时，必须先将中间拨叉轴退回到空挡位置后，才可移动另一根拨叉轴，这样就防止同时挂上两个档。 倒挡锁装置倒挡锁装置的作用是防止误挂入倒挡，常见的倒挡是由弹簧和锁销组成的弹簧锁销式。如果驾驶员要挂入倒挡，必须用较大力量摆动变速杆，使其下端克服弹簧力，并将

10、锁销推出拨块后，才能移动倒挡拨叉轴挂入倒挡，从而防止了误挂入倒挡。3、 同步器同步器作为一种换挡装置，是在接合套换挡装置的基础上发展起来的，其功用是使接合套与接合的齿圈之间迅速达到同步，并阻止二者在同步前进入啮合，从而可消除换挡时的冲击，缩短换挡时间，简化换挡过程，使换挡操作简捷而轻便，同时可延长齿轮的寿命。 同步器有多种结构形式，目前使用最多的是两种惯性式同步器。 锁销式惯性同步器目前中型及大型载货汽车上普遍享用锁销式惯性同步器，以东风EQ1092型汽车变速器四、五档采用的同步器为例，说明其结构及工作原理。四、五档同步器有两个内锥面的摩擦盘分别固定在带有外花键齿圈的常啮合主动齿轮和四挡从动齿

11、轮上。与之相配合的两个有外锥面的摩擦锥环，通过三个锁销和三个定位锁与接合套连接。锁销的两端固定在摩擦锥环的孔中，其中部直径小于两端孔径。只有在锁销与接合套孔对中时，接合套方能沿锁销轴向移动，锁销中部和接合套上相应的锁孔两端有角度相同的倒角，即锁上角，在接合套上定位销中部钻有斜孔，内装有弹簧，把钢球顶向定位销中部的环槽，以保证同步器处于空挡位置。定位销两端伸入锥环内侧面，但有间隙，故定位销可随接合套轴向移动。在由四挡换入五挡时，接合套受到拨叉的轴向推动作用，通过钢球和定位销带动摩擦锥环向左移动，使之与相应的摩擦锥盘接触，转速差使两者产生摩擦作用，并依靠这一摩擦使锥环连同锁销一起相对接合套转过一个

12、角度，因而锁销的轴线相对接合套上销孔的轴线偏移，于是锁销中部倒角与销孔的倒角互相抵触，锁正面阻止接合套继续前移。这就是锁销对接合套的锁止作用。只要锥盘与锥环不同步，这个锁止作用就存在，接合套就不能前移进入啮合。当接合套与待啮合的齿圈达到同步时，锁销与接合套锁止面的压力消失，接合套使克服钢球的压力沾锁销移动，直至与齿圈啮合，便顺利挂上五挡，换挡即告结束。锁环式惯性同步器锁环式惯性同步器大多数装在轿车和部分轻、微卡汽车变速器内。它主要由同步器齿毂、接合套、滑块、弹簧、锁环（同步环）等零部件组成。未挂挡时，同步器的接合套在三个定位销弹簧和定位销的作用下锁止在中间位置；挂挡时（设挂三档时的情形），接合

13、套右移带动定位销及滑块向右移动。滑块推动同步环后移，同步环锥面与三档齿轮的啮合齿圈外锥面接触。由于三档齿轮与同步器不同步，内、外锥面产生摩擦力矩，使同步环相对接合套转过一个角度（正好是1/2齿宽），使接合套内齿端的锥面与同步环外齿端锥面（锥面均为45°）相互抵触，阻止接合套继续移动，同步环对接合套产生了锁止作用，只要三档齿轮与同步器不同步，这个锁止作用就存在，接合套就不能移动进入啮合。当三档齿轮与同步器达到同步时，同步环对接合套锁止作用消失。在接合套推力的作用下，同步环被拨回（转动）一个角度，接合套越过同步环与三档齿轮的啮合齿圈啮合，就顺利地挂上三档。 一些变速器还另设计了防止自动跳

14、档的结构（以东风EQ1092汽车变速器为例）汽车行驶中，变速器在结构上应保证不出现自动跳档的现象，为此，东风EQ1092型汽车采用减薄齿厚的结构来防止自动跳档（与自锁装置一同进行防跳档）。在变速器二、三档与四、五档同步器花键毂上的齿圈两端，齿厚各减薄0.30.4mm，使各齿中部形成一凸台。当同步器的接合套左移与接合齿圈接合时，接合齿圈将转矩传给接合套的一侧，再由接合套的另一侧传给花键毂，由于接合套的后端被凸台挡住，使其接触面上作用一个力N，其轴向合力Q，即为防止跳档的阻力。（图中F为圆周力）fNQF0.30.4接合齿圈接合套花键毂接合齿圈传动方向（2） 二轴式变速器对于发动机前置前轮驱动或发动

15、机后置后轮驱动汽车的传动系，由于总体布置的需要，常采用二轴式传动机构的变速器，其特点是输入轴与输出轴平行且无中间轴。故这种形式的变速器具有结构紧凑、体积小、质量轻、传动效率高、噪声小等优点。但由于两轴传动中不可能有直接档，因而不能获得直接档传动时较高的机械效率。以EQ1092和微货变速器为例介绍三轴变速器的结构 附表1-2，EQ1092型变速器拆装 附表3-4，长安微货5挡手动变速器拆装附表1普通三轴变速器拆卸作业表 （东风EQ1092变速器）作业顺序变速器拆卸作业内容工具备注1旋下放油螺塞，放出润滑油，从车上拆下变速器。套筒、 扭力板手、梅花板手、活动板手、高位举升器2清洁变速器壳体3拆卸顶

16、盖总成，用起子撬出锥型弹簧，解体顶盖总成。套筒、螺钉旋器（起子）、摇柄、梅花板手4将变速器置于空档，拆卸上盖总成。套筒、摇柄 5将上盖总成倒置，稳固夹持在台虎钳上，拆除拨叉和拨块上金属锁线及固定螺钉。套筒、摇柄、钳子6用铜棒敲击拨叉轴，依次取出塞片、自锁、互锁装置及拨叉和拨块。铜棒、榔头用手握住拨叉轴，边转动边向外拉，同时用棉纱堵住自锁钢球孔，以防钢球、弹簧伤人或丢失。7从输入轴轴承盖上拆下分离轴承及座。套筒、接杆、钳子、摇柄8拆卸输出凸缘及驻车制动器、里程表主动齿轮套筒、摇柄、接杆、扭力板手 9拆卸输入轴（一轴）轴承盖套筒、接杆、摇柄10用铜棒左右轻敲输入轴，拆卸输入轴，用顶拔器取下轴承、挡

17、圈铜棒、钳子注意：输出轴前轴承（滚针轴承）不要掉入壳体内。11拆卸输出轴轴承盖套筒、梅花板手、摇柄、接杆12用铜棒向后敲击输出轴，后移一定距离，用顶拔器取出输出轴后轴承，取出输出轴（二轴）总成铜棒、顶拔器13依次取下4、5档同步器总成、输出轴前端卡环（锁环）、花键榖止推环螺钉旋具（起子）14取出4、5档花键毂（固定齿座）15拆卸四档齿轮滚针轴承挡圈钳子16取下四档齿轮及四档齿轮滚针轴承17取下四档齿轮止推环18取下三档齿轮及三档齿轮滚针轴承19取下二、三档同步器总成20翻转输出轴（二轴），取下一、倒档齿轮21拆卸二档齿轮锁止装置（二档齿轮止推环、锁销及弹簧螺钉旋具（起子）22取下二档齿轮及二档

18、齿轮滚针轴承23拆卸取力孔盖及垫套筒、摇柄24拆卸倒档检查孔盖板及密封垫套筒、摇柄25拆卸倒档齿轮轴锁片，用顶拔器拉出倒档轴套筒、摇柄、顶拔器26取出倒档齿、隔套和轴承27拆卸中间轴前、后轴承盖及垫套筒、摇柄28撬开后轴承螺母锁片，拆卸锁紧螺母套筒、扭力板手、摇杆29用铜棒自前向后敲击中间轴，使后轴承脱离座孔，用顶拔器拉下后轴承。铜棒、顶拔器30取出中间轴总成31拆卸中间轴前轴承顶拔器32拆卸档圈，用压力机压出常啮合齿轮卡簧钳压力机防护罩要完好33拆卸档圈，用压力机依次压出中间轴四、三、二档齿轮卡簧钳压力机防护罩要完好34清洁所拆部件35检查所拆部件密封面是否完好，各承孔、齿轮、轴、轴承、同步

19、器等件附表2普通三轴变速器装配作业表 （东风EQ1092变速器）作业顺序变速器拆卸作业内容工具技术要求备注1用压力机依次压入中间轴二、三、四档齿轮，装复挡圈。卡簧钳1.齿轮键槽与轴上半圆键对正.2.各齿轮无轴向窜动和径向偏摆。压力机防护罩要完好2将变速器壳体固定在工作台上，装入中间轴总成。3套上中间轴前后轴承，并用铜棒敲入轴承座孔内。铜棒、榔头轴承要紧贴轴颈台阶4装复锁片及螺母，并用锁片锁止螺母。套筒、扭力板手力矩:147N.m5装复后轴承挡圈及前后轴承盖和垫片，并紧固。套筒、摇柄1.垫片密封良好；2.螺栓对称紧固；3.中间轴轴向间隙0.30mm（增减垫片调整）。6装复倒档齿轮、轴承、隔套及倒

20、档轴。铜棒、榔头1.轴向间隙0.10-0.30mm（增减垫片调整）2.倒档齿轮与中间轴倒档齿轮啮合良好，转动灵活。7装复倒档轴锁片，并紧固。套筒、摇柄8装复倒档查孔及取力孔盖板及密封垫套筒、摇柄1.垫片密封良好；2.螺栓对称紧固。9固定输出轴（二轴），装复二档齿轮及轴承。10装复二档齿轮锁止装置（二档齿轮止推环、锁销及弹簧）螺钉旋具（起子）齿轮端隙0.05-0.34mm,极限0.40mm11装复一、倒档齿轮齿轮在轴上滑动灵活，无旷动，同步器结合套（滑动齿套）凸台朝向前端。12翻转输出轴（二轴），装复二、三档同步器总成。13装复三档齿轮及轴承14装复四档齿轮止推环15装复四档齿轮及轴承16装复四

21、档齿轮滚针轴承挡圈钳子四档齿轮端隙0.10-0.30mm，极限0.40mm。17装复四、五档花键毂（固定齿座）、止推环、卡环（锁环）。18用压力机将轴承压入输入轴（一轴），装上挡圈及输出轴前轴承钳子19将输出轴（二轴）总成装入壳体，装复四、五档同步器。20套上输出轴（二轴）后轴承，并用铜棒敲入座孔内，装套挡圈。铜棒、榔头、钳子轴承要紧贴轴颈台阶21输入轴（一轴）总成装入壳体孔内，用铜棒敲入。铜棒、榔头输出轴前轴颈要与输入轴轴承孔对准铜棒敲击要轻，边敲击边转动输入轴22装复输入轴（一轴）轴承盖及垫片，并紧固螺栓。套筒、摇柄、接杆1.螺栓对称紧固；2.保险钢丝要求8字形穿入；3.垫片密封良好。左上

22、方螺栓上应装有复位弹簧钩环23装复输出轴（二轴）后轴承盖，并紧固螺栓。套筒、摇柄、接杆、梅花板手1.螺栓对称紧固；2.垫片密封良好；3.各对齿轮应对正，无错位；4.轴及齿轮转动灵活，无卡滞。24装复里程表主动齿轮和隔套25拔动同步器，挂档滑顺，齿轮传动正常。26装上甩油盘，装复驻车制动器，并紧固螺栓。套筒、接杆、摇柄螺栓对称紧固27装复输出凸缘，并用螺母紧固。套筒、摇柄、扭力板手拧紧力矩:196-245N.m蝶形垫圈要装到位28装复驻车制动毂，并用螺栓紧固。套筒、摇柄29装复离合器分离轴承及座钳子轴承座在输入轴承孔上滑动无卡滞，回位正常。30将变速器上盖固定在台虎钳上，装复互锁销及钢球、锁止弹簧、自锁钢球，并插入对向轴。导向轴导向轴斜朝向，注意钢球弹出伤人或丢失。31装入拔叉轴抵住导向轴，用铜棒敲击拔叉轴，取出导向轴。铜棒、榔头拔叉轴通过锁止位置时要快速32装上拔叉轴及拔块，并用螺栓锁紧，穿上保险钢丝，装复塞片。套筒、摇柄、榔头1.保险钢丝锁紧牢固；2.塞片涂密封胶。33装变速杆（操纵杆）装入顶盖内，用限位锁定位，装复锥型弹簧。螺钉旋具（起子）限位销与球头直槽间隙0.20mm34装复顶盖总成及垫片，用螺栓紧固。套筒、摇柄、梅花板手1.螺栓对称紧固；2.垫片密封良。35变速器处于空档，装上变速器盖总成及垫片，用螺栓紧固。套筒、摇柄、梅花板手1.螺