单元三手动变速器

1、单元三 手动变速器单元三 手动变速器 3.1 变速器概述 3.2 手动变速器的变速传动机构 3.3 同步器 3.4 手动变速器的操纵机构 3.5 手动变速器的故障诊断 3.6 四轮驱动汽车的变速传动机构对于一般的家用轿车而言，均是由前轮来进行驱动来带动汽车前进。前轮驱动的汽车发动机一般都是横置的，且发动机和变速箱的外壳是一体的，结构非常的紧凑。对于一些运动型的跑车和大型客车而言，则是采用后轮驱动的方式来带动汽车前进。这种情况下发动机与变速箱不会是一体的，通常会加入一根中间轴来实现发动机的动力输出轴与减速箱主动轴的连接。三轴变速器中间轴主要是为了传递发动机的动力和改变减速器速比，从而实现汽车不同

2、的速度。 不管是两轴式手动变速器还是三轴式手动变速器，其原理是完全相同的，都是利用齿轮来实现不同的传动比，从而改变车辆行驶的速度。 手动变速箱具体介绍 3.1 变速器概述一、变速器的功用 1、实现变速、变矩 2、实现倒车 3、实现中断动力传动输入轴输入轴 接合套接合套 中间轴中间轴 倒档轴倒档轴 输出轴输出轴 变速齿轮变速齿轮 二：变速箱的分类 手动变速箱变速箱 普通自动变速箱/普通自动变速箱带手自一体 CVT无级变速箱/CVT带挡位的变速箱 双离合变速箱序列变速箱二、变速器的类型 1、按传动比的变化方式分类：（1）有级式变速器 变速器的挡数指的是前进挡的数目。 又分二轴式和三轴式变速器。（2

3、）综合式变速器三、普通齿轮变速器三、普通齿轮变速器的基本工作原理的基本工作原理 1. 变速原理变速原理 多级齿轮传动，传动比i1，减速 因功率平衡，增矩 2. 换档原理换档原理 通过改变使用不同的啮合齿轮副，改变传动比。 3. 变向原理（倒变向原理（倒档）档） 安装惰轮，增加一级传动副。主动轮1从动轮2i12=n1/n2= z2/z1i=主动齿轮齿数主动齿轮齿数从动齿轮齿数从动齿轮齿数四、变四、变 速速 器器 的的 原原 理理普通齿轮传动的基本原理普通齿轮传动的基本原理1、传动比、传动比=i 、转速转速= n 、齿数、齿数= Z；i12=n1/n2=z2/z1i121，减速；，减速；i121，

4、增速。，增速。 a) 减速传动减速传动 b) 增速传动增速传动 输入轴输入轴 输出轴输出轴 1主动齿轮主动齿轮 2从动齿轮从动齿轮表3-1 桑塔纳2000五挡手动变速器各挡的传动比挡挡 位位传传 动动 比比降降 速速 挡挡3.4553.4551.9441.9441.2861.286直直 接接 挡挡0.9690.969超超 速速 挡挡0.8000.800测 试 题 1、说明变速器的功用。 2、试说明变速箱的工作原理？变速器操纵机构变速器操纵机构变速器操纵机构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保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个档位。换入某个档位。要求：要求：自锁功能：防止

5、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互锁功能：保证变速器不会同时换入两个档位。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：直接操纵式直接操纵式远距离操纵式远距离操纵式手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构播放3.2 手动变速器的变速传动机构 手动变速器包括变速传动机构和操纵机构两大部分。 变速传动机构的主要作用是改变转矩的大小和方向；操纵机构的作用是实现换挡。 变速传动机构是变速器的主体，按工作轴的数量（不包括倒挡轴）可分为二轴式变速器和三轴式变速器。一、二轴式变速器的变速传动机构 二轴式变速器用于发动机前置前驱的汽车

6、，一般与驱动桥（前桥）合称为手动变速驱动桥。如桑塔纳、捷达、富康、奥迪等。 前置发动机有纵向布置（如图3-3）和横向布置（如图3-4）两种形式。发动机纵置时，主减速器为一对锥齿轮。发动机横置时，主减速器为一对圆柱齿轮。1、发动机纵向布置的二轴式变速器1）结构： 输入轴也是离合器的从动轴，输出轴也是主减速器的主动锥齿轮轴。 有五个前进挡和一个倒挡，均采用锁环式同步器。 输入轴：一、二挡和倒挡主动齿轮与轴制成一体，三、四、五挡主动齿轮通过滚针轴承空套在轴上，装有三、四挡和五挡同步器。 输出轴：一、二挡从动齿轮通过滚针轴承空套在轴上，三、四、五挡齿轮通过花键套装在轴上，装有一、二挡同步器。 倒挡轴：

7、装在变速器壳体的右端，通过滚针轴承装有倒挡中间齿轮。 在采用发动机前置前轮驱动的汽车上，在采用发动机前置前轮驱动的汽车上，广泛使用二轴式变速器。广泛使用二轴式变速器。六、二轴式变速器六、二轴式变速器二轴式变速器结构图2 1 4 31、两轴式四档轿车变速器两轴式四档轿车变速器: 无中间轴，无中间轴，用于发动机横置前驱。用于发动机横置前驱。 输入轴固连输入轴固连各档齿轮，输出各档齿轮，输出轴空套各档啮合轴空套各档啮合齿轮。齿轮。变速器操纵机构变速器操纵机构五、手动变速器的变速传动机五、手动变速器的变速传动机构构1、前面已提及，手动、前面已提及，手动变速器变速器包括变速传动机包括变速传动机构和操纵机

8、构两大部分。构和操纵机构两大部分。2、变速传动机构是变、变速传动机构是变速器的主体，按工作轴速器的主体，按工作轴的数量的数量(不包括倒档轴不包括倒档轴)可分为两轴式变速器和可分为两轴式变速器和三轴式变速器。三轴式变速器。 播放 在采用发动机前置后轮驱动的汽车在采用发动机前置后轮驱动的汽车上，广泛使用三轴式变速器。上，广泛使用三轴式变速器。 结构：结构：它由第一轴（输入轴）、第它由第一轴（输入轴）、第二轴（输出轴）、中间轴、齿轮变二轴（输出轴）、中间轴、齿轮变速机构、壳体等组成。速机构、壳体等组成。 三轴式变速箱三轴式变速箱三轴式+倒档轴的四档变速器 （轻型汽车）（轻型汽车） 1. 组成组成 第

9、一轴第一轴(primary shaft)，输入，常啮合齿轮(constant-mash gear)三、三轴式变速器三、三轴式变速器（中、轻型货车上广泛采用）（中、轻型货车上广泛采用） 三轴是指汽车前进时，传递动力的轴有第一轴、三轴是指汽车前进时，传递动力的轴有第一轴、中间轴和第二轴，直接档除外。中间轴和第二轴，直接档除外。 中间轴中间轴(lay shaft)，常啮合齿轮及各档齿轮 第二轴第二轴(main shaft) ，输出轴，各档齿轮 倒档轴倒档轴(Reverse shaft)倒档齿轮2. 四档变速器工作原理和各档传动路线 3.五档变速器结构和工作原理各轴和齿轮 5档4档，3档2档：接合套

10、倒档1档：滑动齿轮东风EQ1090E汽车变速器换档简图：5、变速器工作情况、变速器工作情况八、各档换挡过程八、各档换挡过程空挡：空挡：发动机转动时，发动机转动时，离合器接合，离合器接合，第一轴第一轴旋转，通过主动常啮旋转，通过主动常啮合齿轮带动中间轴上合齿轮带动中间轴上的齿轮旋转，二轴上的齿轮旋转，二轴上的常啮合齿轮也旋转，的常啮合齿轮也旋转，但由于二轴上的常啮但由于二轴上的常啮合齿轮是通过轴承套合齿轮是通过轴承套在二轴上在二轴上，因此，此，因此，此时二轴不旋转。时二轴不旋转。各档换档过程各档换档过程（1）、一档、一档 一挡：踩下离一挡：踩下离合器踏板，卸合器踏板，卸去发动机的负去发动机的负荷

11、，使荷，使二轴上二轴上的二挡接合套的二挡接合套向移动，与二向移动，与二轴上的一挡常轴上的一挡常啮斜齿轮啮合啮斜齿轮啮合，抬起离合器踏抬起离合器踏板。这时，板。这时，中中间轴上的最小间轴上的最小齿轮带动二轴齿轮带动二轴上的最大齿轮上的最大齿轮旋转旋转，因此，因此传传动比最大，输动比最大，输出力矩最大出力矩最大，二轴的转速最二轴的转速最低。一、二轴低。一、二轴同向旋转。同向旋转。各档换挡过程各档换挡过程 2.（2）、二档、二档二挡：在空二挡：在空挡位置的基础挡位置的基础上，上，使二轴上使二轴上的一、二挡接的一、二挡接合套向左移动，合套向左移动，与二挡常啮齿与二挡常啮齿轮啮合，由于轮啮合，由于中间轴

12、上的齿中间轴上的齿轮变大，二轴轮变大，二轴齿轮变小齿轮变小，所，所以二挡的传动以二挡的传动比减小，输出比减小，输出力矩变小，但力矩变小，但转速升高，转速升高，一、一、二轴同向旋转。二轴同向旋转。 换挡情况换挡情况.3（3）、三档、三档 三挡：在空挡位三挡：在空挡位置的基础上，使置的基础上，使二轴上的三、四二轴上的三、四挡接合套向右移挡接合套向右移动，与三挡常啮动，与三挡常啮齿轮啮合，由于齿轮啮合，由于中间轴上的齿轮中间轴上的齿轮变大，二轴齿轮变大，二轴齿轮变小，所以三挡变小，所以三挡的传动比减小，的传动比减小，输出力矩变小，输出力矩变小，但转速升高，一、但转速升高，一、二轴同向旋转。二轴同向旋

13、转。 动力换挡情况动力换挡情况.4（4）、四档、四档动力传递情况动力传递情况.5 四挡：使一轴与四挡：使一轴与二轴直接连接，二轴直接连接，这样动力直接从这样动力直接从一轴传递到二轴，一轴传递到二轴，此为直接挡，传此为直接挡，传动比为动比为1，二轴，二轴上的转速、力矩上的转速、力矩与一轴相同，旋与一轴相同，旋转方向相同转方向相同 （5）、五档、五档动力传递情况动力传递情况.6 五挡：在空挡位置五挡：在空挡位置的基础上，使二轴的基础上，使二轴上的五挡接合套移上的五挡接合套移动，与二轴上的五动，与二轴上的五挡常啮斜齿轮啮合，挡常啮斜齿轮啮合，由于二轴上的齿轮由于二轴上的齿轮比中间轴上的齿轮比中间轴上

14、的齿轮小，因此为超速挡，小，因此为超速挡，超速挡的传动比小超速挡的传动比小于于1，所以二轴的，所以二轴的转速与一轴同向，转速与一轴同向，但转速高。力矩比但转速高。力矩比一轴力矩小。一轴力矩小。 （6）、倒档、倒档动力传递情况动力传递情况.7 倒挡：变速杆倒挡：变速杆位于倒档时，位于倒档时，倒挡惰轮换入倒挡惰轮换入与倒挡主动齿与倒挡主动齿轮和倒挡从动轮和倒挡从动齿轮啮合。倒齿轮啮合。倒挡从动齿轮同挡从动齿轮同时又是一、二时又是一、二档同步器接合档同步器接合套，同步器接套，同步器接合套带有沿其合套带有沿其外缘加工的直外缘加工的直齿。倒挡惰轮齿。倒挡惰轮改变变速齿轮改变变速齿轮的转动方向，的转动方向

15、，汽车就可以倒汽车就可以倒车。车。 倒挡齿倒挡齿4、换档原、换档原理理7、变速器结构分析、变速器结构分析（1）、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（2）、齿轮的换档结构型式、齿轮的换档结构型式采用常啮合斜齿轮。采用常啮合斜齿轮。利用同步器换档。利用同步器换档。（3）、防止自动脱档机构、防止自动脱档机构1）切薄齿式）切薄齿式跳档方向传动方向结合齿圈结合套齿花键毂九、九、 防止自动跳档的结构措施防止自动跳档的结构措施 （1）接合套和接合齿圈的齿端制成倒斜面）接合套和接合齿圈的齿端制成倒斜面（2）花键毂齿端的齿厚）花键毂齿端的齿厚切薄切薄（3）接合套的齿端制成凸肩

16、）接合套的齿端制成凸肩 （4）、齿轮的轴向定位、齿轮的轴向定位利用止推环对斜齿轮轴向限位。利用止推环对斜齿轮轴向限位。（5）、齿轮传动消除间隙装置、齿轮传动消除间隙装置齿轮侧面加装薄钢片副齿轮齿轮侧面加装薄钢片副齿轮6.润滑与密封润滑与密封采用飞溅润滑采用飞溅润滑在在1、2轴与轴承盖之间多采用回油螺纹或轴与轴承盖之间多采用回油螺纹或橡胶油封橡胶油封7、变速器壳、变速器壳材料：铸铁、铸铝材料：铸铁、铸铝底部有放油螺塞。底部有放油螺塞。说出简图中各个编号零件的名称说出简图中各个编号零件的名称三轴式五档位变速器三轴式五档位变速器输出轴损坏！输出轴损坏！前进档和倒档有噪前进档和倒档有噪声，而空档没有，

17、声，而空档没有，故障可能是？故障可能是？普通齿轮变速器的换挡方式有三种：普通齿轮变速器的换挡方式有三种： 直齿滑动齿轮直齿滑动齿轮 接合套接合套 同步器同步器九九 、同同 步步 器器接合套二、同步器作用、组成和分类二、同步器作用、组成和分类 1. 作用作用 使接合套与待接合齿圈之间迅速同步，使接合套与待接合齿圈之间迅速同步，并阻止在同步前接合。缩短换档时间，防并阻止在同步前接合。缩短换档时间，防止冲击。止冲击。 同步环同步环 2. 组成组成 同步装置（推动件、摩擦件）同步装置（推动件、摩擦件） 锁止装置、锁止装置、 接合装置接合装置 3. 分类分类 按工作原理：按工作原理：常压式、自动增力式、

18、常压式、自动增力式、 惯性式惯性式(广泛采用广泛采用)按摩擦锁止元件不同惯性式分为：琐环式和按摩擦锁止元件不同惯性式分为：琐环式和锁销式锁销式1.锁环式惯性同步器锁环式惯性同步器 （1）组成）组成锁环：带锁止角的外花键齿锁环：带锁止角的外花键齿（锁止装置）（锁止装置） ，缺口，缺口c，凸起，凸起d，带螺纹槽的内锥面（摩擦件）带螺纹槽的内锥面（摩擦件）Cd三、同步器构造和工作原理三、同步器构造和工作原理 断续的短断续的短花键齿花键齿花键毂：外花键齿，花键毂：外花键齿，滑块、定位销、弹簧滑块、定位销、弹簧（推动件）（推动件）滑块滑块定位销定位销接合套（接合装置）接合套（接合装置） ：带内花键齿，有

19、凹槽：带内花键齿，有凹槽a（空档定位）（空档定位）a接合齿圈：外锥面，外花键齿接合齿圈：外锥面，外花键齿同步器装配图（剖视图）同步器装配图（剖视图） 同 步 器 无同步器的换挡过程（图3-19）（1）低挡换高挡（2）高挡换低挡第四节第四节 变速器变速器操纵操纵机构机构一、功用：安全行驶一、功用：安全行驶(准确可靠准确可靠)二、要求二、要求 1. 防止自动跳档（自锁）防止自动跳档（自锁） 2. 防止同时挂两档（互锁）防止同时挂两档（互锁） 3. 防止误挂倒档（倒档锁）防止误挂倒档（倒档锁）三、类型三、类型 直接操纵机构和远距离（间接）操直接操纵机构和远距离（间接）操纵机构纵机构四、直接操纵机构四

20、、直接操纵机构(?)直接式操作机构二、远距离操纵式 需要加装一套传动机构或辅助杠杆，需要加装一套传动机构或辅助杠杆，要求其要有足够要求其要有足够的刚度。的刚度。由外部操纵机构和内部操纵机构两部分构成由外部操纵机构和内部操纵机构两部分构成五、远距离操纵机构五、远距离操纵机构组成：组成：从变从变速杆到选档换速杆到选档换档轴之间的所档轴之间的所有传动件。有传动件。作用：作用：实实现对变速器的现对变速器的远距离操纵。远距离操纵。 二、远距离操纵式作业作业以桑塔纳轿车为例，画出变速器结构简图，以桑塔纳轿车为例，画出变速器结构简图，并分析各档位动力传递路线。并分析各档位动力传递路线。手动变速器手动变速器的

21、拆装步骤的拆装步骤（一）变速器的解体1.拆下分离轴承 2.拆下驻车制动鼓 3.变速器盖总成 4.拆下第二轴后轴承盖 5.从变速器前端取下前轴承盖 6.将第一轴连同轴承一起从前端取出，取出第二轴前轴承7.将第二轴向后推出；再用拉力器从第二轴取下后轴承 8.将第二轴连同同步器一起从上端取出 9.将第二轴分解 10.拆掉中间轴承前后轴承盖，撬开后轴承锁片， 旋下圆螺母。11.拆下倒档检查孔盖，取下倒档齿轮轴锁片， 用专用工具将轴拔出，取出倒档齿轮、轴承及 隔套。 12.用铜棒顶在中间轴前端，敲击铜棒，于是中 间轴总成从壳体脱出，用拉力器从轴上拉下 后轴承，将中间轴总成取出，取出中间轴前 轴承 。 拆

22、装注意事项拆装注意事项1、同步器方向不同步器方向不能装反。能装反。2、一、倒档齿轮、一、倒档齿轮和倒挡中间齿轮方和倒挡中间齿轮方向不能装反。向不能装反。3、第一轴轴承盖油槽朝下，中间轴后轴承盖方向不能装错。4、各零件的顺序、方向和位置不能装错。5、装变速器上盖时，同步器、齿轮、拨叉轴都要放在空档。6、各位置的螺栓不能装错位置，如长短装错，则可能造成变速器不能运转。7、操纵杆方向不要装反。8、装第二轴时，先把二轴装第二轴时，先把二轴轴承先装到位。再装第一轴。轴承先装到位。再装第一轴。9、拆装中间轴时先要取下倒档齿轮和倒档轴。10、拆倒档轴时，先把中间轴两端盖子拆开，再把中间轴锁紧螺母松开。倒档轴

23、和中间轴都是从前向后敲。11、分离轴承方向朝前，不要装反。12、一轴、二轴、齿轮、同步器包括结合面不许敲击。13、螺栓紧的时候用梅花和套筒扳手，松的时候可以用摇柄扳手。紧时由内到外对角线，松时由外到内对角线。拧紧力矩大时可用扭力扳手。3.5 手动变速器的故障诊断 一、 跳 挡 二、 乱 挡 三、 挂 挡 困 难 四、 变 速 器 异 响 五、 变 速 器 漏 油一、 跳 挡 1、现象：汽车在加速、减速、爬坡或汽车剧烈振动时，变速杆自动跳回空挡位置。 2、原因：（1）自锁装置的钢球未进入凹槽内或挂挡后齿轮未达到全齿长啮合；（2）自锁装置的钢球或凹槽磨损严重，自锁弹簧疲劳弹力过软或折断；（3）齿轮

24、沿齿长方向磨损成锥形；（4）一二轴轴承过于松旷，使一二轴和曲轴三者轴线不同心或变速器壳与离合器壳接合平面相对于曲轴轴线产生的垂直变动；（5）二轴上的常啮合齿轮轴向或径向间隙过大；（6）各轴轴向或径向间隙过大。一、 跳 挡 3、故障诊断与排除方法： 先确知跳挡挡位：走热全车后，采用连续加减速的方法逐挡进行路试便可确定。 将变速杆挂入跳挡挡位，发动机熄火，小心拆下变速器盖，观察跳挡齿轮的啮合情况。（1）未达到全长啮合，则故障由此引起；（2）达到全长啮合，应继续检查；一、 跳 挡 3、故障诊断与排除方法：（3）检查啮合部位磨损情况：磨损成锥形，则故障可能由此引起；（4）检查二轴上该挡齿轮和各轴的轴向

25、和径向间隙，间隙过大，则故障可能由此引起；（5）检查自锁装置，若自锁装置的止动阻力很小，甚至手感钢球未插入凹槽，则故障为自锁效能不良；否则，故障为离合器壳与变速器壳接合平面对曲轴轴线产生的垂直变动等引起。二、 乱 挡 1、现象：在离合器技术状况正常的情况下，变速器同时挂上两个挡或挂需要挡位时，结果挂入别的挡位。 2、原因：（1）互锁装置失效：如拨叉轴、互锁销或互锁钢球磨损过甚等；（2）变速杆下端弧形工作面磨损过大或拨叉轴上拨块的凹槽磨损过大；（3）变速杆球头定位销折断或球孔、球头磨损而过于松旷。 主要原因是变速器操纵机构失效。二、 乱 挡 3、故障诊断与排除方法：（1）挂需要挡位时，结果挂入了

26、别的挡位：摇动变速杆，检查其摆转角度，若超出正常范围，则故障由变速杆下端球头定位销与定位槽配合松旷或球头、球孔磨损过大引起。变速杆摆转360度，则为定位销折断。（2）如摆转角度正常而仍挂不上挡或摘不下挡，则故障由变速杆下端从凹槽中脱出引起（脱出的原因是下端弧形工作面磨损或导槽磨损）。（3）同时挂入两个挡：故障由互锁装置失效引起。三、 挂 挡 困 难 1、现象：离合器技术状况良好，但挂挡时不能顺利挂入挡位，常发生齿轮撞击声。 2、原因：（1）同步器故障；（2）拨叉轴弯曲、锁紧弹簧过硬、钢球损伤等；（3）一轴花键损伤或一轴弯曲；（4）齿轮油不足或过量、齿轮油不合规格。三、 挂 挡 困 难 3、故障诊断与排除方法：（1）检查同步器是否散架、锥环内锥面螺旋槽是否磨损、滑块是否磨损、弹簧弹力是否过软等。（2）如果同步器正常，检查一轴是否弯曲、花键是否磨损严重。（3）检查拨叉轴是否移动正常。四、 变 速 器 异