第14章 手动变速器(1)

一、功用：第14章手动变速器

1、改变传动比，改变汽车的行驶速度和牵引力。扩大驱动轮的转矩和转速的范围，以适应经常变化的行驶工况，使发动机工作在高效区；

2、改变驱动轮的旋转方向，实现倒车；

3、利用空档，中断动力传递，便于操纵。二、变速器的分类

（1）有级式变速器：采用齿轮传动，一般汽车采用3~5个前进档和一个倒档。 （2）无级式变速器：采用液力变扭器传动，传动比可在一定的数值范围内连续变化。

（3）综合式变速器：由液力变扭器和行星齿轮式变速器组成，传动比可在几个范围内连续变化。

1、按传动比变化方式分:变速器档数：前进档的位数。2、按操纵方式分：（1）手动变速:靠驾驶员直接操纵变速杆进行换挡的变速器，结构简单，工作可靠，但操作复杂；

（2）自动变速：根据汽车运行状况自动换挡，无离合器通过加速踏板控制车速，操作简单，结构复杂；

（3）半自动变速：组合式：常用挡位采用自动换挡，其余挡位由驾驶员手动操纵；预选式：驾驶员先用按钮选定挡位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通自动控制和执行机构进行自动换挡。三、变速器工作原理主动轮1从动轮2i12=n1/n2=z2/z1=M2/M1;z1,n1,M1为主动齿轮的参数;z2,n2,M2为从动齿轮的参数。i主动齿轮齿数从动齿轮齿数=变速原理i2=（z6/z5）×（z2/z9）i3=（z6/z5）×（z3/z8）2档和3档的传动比是多少？Z6Z5Z7Z8Z3Z4Z9Z2Z1Z6Z5Z7Z8Z3Z4Z9Z2Z11挡、2挡、3挡、4挡、5挡和倒档的传动路线？四、手动变速器的基本组成包括传动机构(改变转速比)、同步器、操纵机构(实现换档操作)两部分.输入轴中间轴输出轴倒档轴变速齿轮结合套1、变速传动机构(1)组成(2)变速器工作情况(3)各档换档过程一档二档三档四档五档倒档(4)变速器结构分析a.轴的支承滚动轴承中心孔二轴支承滚动轴承滚动轴承滚动轴承b.齿轮的换档结构型式切薄齿式采用常啮合斜齿轮;利用同步器换档。c.防止自动脱档机构挂档方向跳档方向传动方向结合齿圈结合套齿花键毂斜面齿式结合齿圈结合套齿花键毂结合齿圈传动方向d.齿轮的轴向定位利用止推环对斜齿轮轴向限位。e.齿轮传动消除间隙装置齿轮侧面加装薄钢片副齿轮。F.润滑与密封

采用飞溅润滑在1、2轴与轴承盖之间多采用回油螺纹或橡胶油封。g.变速器壳材料：铸铁、铸铝; 底部有放油螺塞。2、同步器（1）同步器功用：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。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脱离瞬间：V4=VJ ；

V5>VJ、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。a、从低档换入高档b、从高档换入低档脱离瞬间：V5=VJ； V4<VJ、V5；抬起离合器踏板，踩一下油门踏板，V4升高，VJ变化不大；在VJ与V4相等时挂入四档。五档齿轮四档齿轮中间轴结合套花键毂结合齿圈若直接挂挡，是否有换挡时机？（3）同步器基本结构：同步装置（推动件、摩擦件）；锁止装置；结合装置。（2）同步器分类：常压式同步器；惯性同步器，有：锁环式和销式两种；增力式同步器。I.锁环式同步器组成：花键毂齿圈接合套锁环齿圈滑块花键毂：轴向固定；并与齿圈、锁环具有相同花键齿。接合套：用来连动花键毂、同步环、啮合齿圈。同步环（锁环）：与接合套倒角相同，锁环具有内锥面，其上有螺旋槽。滑块：装于花键毂有三轴向槽内带定位销以便空挡定位，两端伸入两锁环的三缺口。花键毂接合套锁环工作原理（以3档换4档为例）：空挡位置：n(锁环)=n(接合套)；n(齿圈)>n(接合套)；n(齿圈)>n(锁环)；锁环轴向自由。定位销、滑块锁环结合齿圈0.5齿厚接合套挂4挡过程：1）接合套左移，带动滑块左移，因n(齿圈)>n(锁环)，锁止角锁止；2）轴向力加大，摩擦作用使n(齿圈)接近n(锁环)3）惯性力矩使锁环与接合套相抵不接合。定位销、滑块锁环齿圈接合套挂入4挡位置：

（1）齿圈与接合套同步;

（2）惯性力矩消失，接合套与锁环啮合;

（3）接合套齿圈啮合挂上4档.定位销、滑块锁环结合齿圈接合套总结摩擦工作面接触产生摩擦力矩----锁环转动一角度----锁止，防止接合套前移---摩擦力矩增长至同步----惯性力矩消失----锁止消失—接合套进入啮合完成换档。锁环式同步器装配锁环式同步器工作II.锁销式惯性同步器摩擦锥盘摩擦锥环定位销锁销结合套钢球定位销一轴齿轮二轴齿轮锁销式同步器的工作原理:1）与锁环式基本相同，利用摩擦原理2）同步前，接合套被锁止3）同步后，惯性力矩消失顺利地换挡。锁销受力锁止角III.惯性增力式同步器

特点：换挡省讯速，适用于各种车型，但由于这种同步器对材料、热处理及制造精度均要求较高，目前在国内采用较少。

结合套、同步环、滑块、支撑块、弹簧片等。结合套装在齿圈内，其内花键两端呈内锥形，中部凹成山脊形;同步环为开口弹性环,两端外锥面呈山脊形,分别与结合套和齿圈内锥面配合;滑块装在齿圈内,外圆上凸起位于同步环开口内,两侧有间隙;支撑块装在齿圈内，内圆凸起嵌入齿圈的槽中;弹簧块为2个半圆形簧片,分别装在开口环内滑块和支撑块丙侧。摩擦力的产生,有增力作用。工作过程挂挡时(以高-低为例):结合套轴向移动,n套>n环,当结合套压在同步环上时,锥面磨擦力带动同步环相对齿圈向前转动一个角度,直到同步环左端顶住滑块-弹簧片-支撑块（支撑块卡在齿圈槽中）。n环=n齿圈。这时弹簧挤压变形，将同步环向外撑开，增大了其与结合套锥面间的压力，磨擦力同时增大，加快同步速度，称自增力效应。当n套=n环时,磨擦力消失。同步环、滑块和弹簧片松弛，结合套在驾驶员挂挡力作用下压缩同步环，越过同步环与齿圈啮合，完成挂挡。3、手动变速器操纵机构与安全装置功用：保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个档位。类型：汽车有直接操纵式和远距离操纵式两种类型。（1）直接操纵式变速器操纵机构五、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、二档拨叉轴五、六档拨叉轴自锁钢球互锁销五、六档拨块大多数变速器采用（2）远距离操纵式变速器操纵机构在发动机后置或前轮驱动的汽车上自锁机构：防止自动换档、脱档，由自锁钢球和自锁弹簧组成；互锁机构：保证变速器不会同时换入两个档位，主要由互锁钢球和互锁销组成；倒档锁：防止误换倒档，由倒档锁销和倒档锁弹簧组成。（3）变速器安全装置自锁钢球互锁钢球互锁销拨叉轴自锁弹簧拨叉轴上表面轴向有三凹槽，空挡或某档位时，必有一凹槽对准自锁钢球。自锁装置互锁装置1）互锁销长是拨叉轴直径减去互锁钢球半径；

2）当一拨叉轴移动，其余拨叉轴必被锁止在空挡位置。拨叉轴空档状态互锁钢球互锁销倒档锁：变速杆下端压缩倒档弹簧，倒档销右移，方挂入倒档。驾驶员在换倒档时要克服倒档锁弹簧弹力，变大的换档阻力，可提醒驾驶员。操纵机构操作过程：

四、分动器功用：

将变速器输出的动力分配到各驱动桥。输入轴中间轴中桥输出轴前桥输出轴高地速换挡结合套后桥输出轴前桥结合套分动器操纵机构轴支承臂换档操纵杆前桥操纵杆非先接上前桥，不得换入低档；非先退出低档，不得摘下前桥。分动器操纵原则：本章小结1.变速器的功用：改变传动比、实现倒车、中断动力及实现动力输出；2.手动变速器主要由传动机构、同步器及操纵机构组成；3.手动变速器传动机构是通过多组一对或一对以上不同齿数的齿轮啮合来实现传动比的变化；4.同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短换挡时间，方便驾驶员换挡。同步器的类型有常压式、惯性式、自增力式几种，广泛使用是的惯性式同步器。5.变速器操纵机构的主要作用是操纵变速齿轮准确可靠换挡。有直接操纵式和远距离操纵式两种。操纵机构中设置有自锁装置、互锁装置和倒挡装置。1.