第十四章 汽车变速器

第十四章汽车变速器与分动器本章学习要点1、普通齿轮式变速器的变速传动原理及过程2、如何防止换挡冲击（同步器)3、怎么实现换挡？4、掌握分动器的功用、构造及其操纵机构第一节概述功用：1、改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利（功率高而耗油低）的工况下工作。2、在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶。3、利用空挡，中断动力传递，以使发动机能起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。组成：变速器由变速传动机构和操纵机构组成，需要时还可加上动力输出装置（分动器）。分类:有级式：普通齿轮、行星齿轮无级式：液力、机械、电力综合式：液力机械式变速器按传动比变化分AT(Automatictransmission)CVT(ContinuouslyVariableTransmission)AMT(AutomatedMechanicalTransmission)按操纵方式手动操纵式:MT自动操纵式:AT、CVT、AMT半自动操纵式（1）变速原理（2）变向原理齿轮传动的转向关系a）前进档b)倒档

1、2、3、5—变速齿轮4—惰轮挂档方式

齿轮移动：

二轴齿轮用花键与轴连接,可轴向移动。低速档、倒档。直齿轮接合套：

二轴齿轮空套在轴上,不能轴向移动,始终与中间轴齿轮啮合。用传动平稳承载能力强斜齿轮；便于采用同步器。要求不高的档位同步器：加装了一套同步装置的接合套换档机构齿轮移动二轴中间轴花键连接二轴中间轴接合套空套花键毂中间轴二轴挂档接合齿接合齿

Gearbox

传动系统换档原理

传动比i

i===各级齿轮传动比的乘积Z主N从Z从

N主

低速档：档位越低，i越大，减速程度越大。直接档：动力经第一轴不经过中间轴直接传给第二轴，i=1；超速档(增速)：输出轴转速高于输入轴，i＜1；倒档：输出轴旋转方向与挂前进档时旋转方向相反，i较大，一般与i1相近。一、普通齿轮式变速器按齿轮轴数分为： 二轴式变速器、三轴式变速器；按前进档位数分为： 四档变速器、五档变速器、……。第二节变速器的变速传动机构结构特点：第1轴与第2轴同轴线与中间轴平行第一轴：中间轴：第二轴：倒档轴：用锁片固定在壳体上，不能转动及轴向移动。（一）三轴式变速器动力传递路线

(直接档)→

第一轴

→

中间轴

→

第二轴

→

倒档轴传动比：一档：7.64二档：4.835三档：2.857四档：1.895五档：1.337六档：1倒档：-7.107（二）两轴式变速器主动齿轮从动齿轮接合套某两轴式变速器传动机构示意图两轴式变速器的特点：无中间轴，输入轴与输出轴平行。动力从输入轴输入，经一对齿轮传动后，直接由输出轴输出。一般多用于横向布置的前置发动机前轮驱动或后置发动机后轮驱动形式。两轴式变速器结构简单、紧凑，且容易布置。传动比：一档：3.45二档：1.94三档：1.37四档：1.03五档：0.85倒档：-3.17第三节同步器（synchronizer

)一、换档

换档：用离合器中断原档位的动力传递，退出原档位，再接合欲挂档位。

离合器断开退出原档位后：第二轴的转速n可视为不变（汽车的惯性大），与挂原档位时相同；中间轴上欲挂档齿轮的转速N逐渐减小（第一轴、中间轴的惯性较小）。

平顺挂档的条件：“同步”(接合套的转速n与接合齿的转速N相等)。

无同步器的换档方法：低档换高档：脱档时，n<N;等待,N降低至n=N时,再挂档。高档换低档：脱档时，n>N；加“空油”,N升至n=N时,再挂档。二轴中间轴接合套花键毂中间轴二轴挂档Nn二、同步器组成及工作原理同步器的作用使接合套与待接合的齿圈二者之间迅速同步，并阻止在同步前进行啮合，从而既缩短换档时间，又防止产生接合齿间的冲击。组成：同步装置（包括推动件和摩擦件）

锁止装置

接合装置原理：靠锥面间的摩擦力使尽快同步。摩擦正压力力由换档操纵力提供。靠锁止元件阻止同步前接合。类型：常压式；惯性式；自行增力式。

弹簧圈给滑块一向外的径向力，滑块中部的凸棱起到传递接合套换档力作用。接合套花键毂锁环接合齿滑块锁环式惯性同步器弹簧圈滑块惯性式同步器(锁环式、锁销式)未同步前，锁环（或锁销）将阻止接合套移动。操纵力越大，同步越快。同步器：无冲击换档

传动系统

SynchronizerSleeve锁环式惯性同步器锁销式惯性同步器第四节变速器操纵机构变速器操纵机构位于变速器盖上。组成及运动传递：

操纵杆→（拨块-拨叉轴-拨叉）→接合套、安全装置 每一拨叉轴控制2个档位。 通常有2至4个拨叉轴。五、六档拨叉三、四档拨叉一、二档拨叉倒档拨叉变速杆换档轴叉形拨杆倒档拨叉轴一、二档拨叉轴三、四档拨叉轴自锁钢球互锁销五、六档拨块五、六档拨叉轴六档变速器操纵机构操纵机构安全装置——“三锁”互锁钢球互锁销拨叉轴互锁装置工作示意图拔叉轴自锁钢球变速器盖互锁钢球互锁销自锁弹簧变速器自锁和互锁装置自锁装置：防自动脱档保证以全齿宽啮合互锁装置：防止同时挂入两个档。倒档锁：防误挂倒档选档锁：便于选档互锁装置自锁装置由弹簧和自锁钢球组成，每一拨叉轴上有三个小球坑，当挂档或空挡时，由自锁钢球来定位自锁。自锁钢球在驾驶员的作用力下克服弹簧作用而挤出球坑而脱开自锁。互锁装置是在几根平行拨叉轴间设置的，（三拨叉轴式）两边轴内侧有球坑，而中间轴两侧有球坑及连接两球坑的互锁销（销长为拨叉轴直径减一球坑深度），还有四个互锁钢球（两个钢球直径等于两轴间距加上一球坑深度）。当四个互锁球、四个半园坑及互锁销同一直线时即处于空挡；当挂档时，该档拨叉轴从互锁坑中挤出，而另外拨叉轴则被锁死在球坑中。互锁钢球互锁销拨叉轴互锁装置工作示意图BJ2020自锁和互锁装置合二为一，两个空心锁销1套在弹簧2的两端。两销长度之和2a等于两根拨叉轴间距c加一凹坑深度b。CA1091为正确选择5、6档还是3、4档还设有选档锁，原理类似倒档锁，当换上5、6档时须较大力克服选档锁弹簧才可，而3、4档则不必，这是为以免挂上高速档。6X6越野汽车作用：在多桥驱动时，将变速器输出的动力分配至各驱动桥。第五节分动器组成：齿轮传动机构和操纵机构分动器的操纵机构的要求当分动器挂入低速档工作时，其输出转矩较大，为避免中、后桥超载，此时前桥必须参加驱动，分担一部分载荷。因此，必须保证：非先接上前桥，不得挂入低速档；非先退出低速档，不得摘下前桥温故1、发动机前置后轮驱动的汽车发动机动力是通过哪些部件传到车轮上的？2、根据简图分析液压式操纵机构的工作原理和工作过程？3、为了使离合器分离彻底，接合柔和，操纵上应怎样？4、膜片弹簧相比螺旋弹簧离合器有哪些优缺点？5、汽车传动系中为什么要装离合器？简述离合器如何结合和分离？6、汽车变速器的功用是什么？汽车变速器一般采用什么换档装置实现的？7、汽车传动系统的功能？各自有哪种部件实现？8、根据简图简述两轴式变速器其中两个档位的传动路线？

9、根据简图简述三轴式变速器其中两个档位的传动路线？10、同步器的作用是什么？动力传递路线

(直接档)→

第一轴

→

中间轴

→

第二轴

→

倒档轴传动比：一档：7.64二档：4.835三档：2.857四档：1.895五档：1.337六档：1倒档：-7.107传动比：一档：3.45二档：1.94三档：1.37四档：1.03五档：0.85倒档：-3.17本章复习题1、三轴式变速器有几根轴？分别是怎样支承的？2、三轴式变速器各档的动力是怎样传递的？3、三轴式变速器各轴上的齿轮是怎样与轴相连的？4、普通齿轮式变速器常见的挂档方式有哪几种？目前哪种最常用？5、什么叫直接档、超速档？6、防自动跳档（脱档）有哪些结构上的措施？7、换档的“同步”是指什么状况？8、常压式及惯性锁环式、惯性锁销式同步器的工作原理？9、变速器操纵机构的“三锁”有什么作用？其结构原理怎样？10、对分动器的接、摘前桥和挂、退低速档有什么要求？温故1、汽车传动系统布置方案有哪些？其中FR的发动机动力是通过哪些部件传到车轮上的？各部件的主要作用是什么？2、汽车传动系中为什么要装离合器？简述离合器基本工作原理？3、根据简图分析液压式操纵机构的工作原理和工作过程？周部弹簧离合器为何要调整自由间隙？4、汽车变速器的功用是什么？汽车变速器一般通过什么换档装置实现的？5、根据简图简述两轴式变速器各档位的传动路线？

6、根据简图简述三轴式变速器各档位的传动路线？温故1、汽车变速器的功用是什么？汽车变速器一般采用什么换档装置实现的？2、变速器操纵机构的定位锁止装置有哪些？各有何作用？3、分动器的作用是什么？对其操纵机构有何要求？4、根据简图简述两轴式变速器其中两个档位的传动路线？

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