第十五章 變速器及分動(dòng)器

1、1第十五章第十五章 變速器與分動(dòng)器變速器與分動(dòng)器本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：普通齒輪式變速器、組合式變速器和分動(dòng)器普通齒輪式變速器、組合式變速器和分動(dòng)器本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：變速原理、動(dòng)力傳遞路線、二軸式與三軸式變速原理、動(dòng)力傳遞路線、二軸式與三軸式 變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、同步器的原理變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、同步器的原理本章難點(diǎn)：本章難點(diǎn)：同步器構(gòu)造和工作原理同步器構(gòu)造和工作原理 概述概述一、變速器的功用一、變速器的功用 1. 改變傳動(dòng)比改變傳動(dòng)比 2. 實(shí)現(xiàn)倒車實(shí)現(xiàn)倒車 3. 利用空檔中斷動(dòng)力利用空檔中斷動(dòng)力二、變速器的組成二、變速器的組成 變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)組成變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)組成第十五章第十五章

2、變速器與分動(dòng)器變速器與分動(dòng)器 軸線固定式（普通齒輪式）軸線固定式（普通齒輪式）n有級(jí)式有級(jí)式 軸線旋轉(zhuǎn)式軸線旋轉(zhuǎn)式 （行星齒輪）（行星齒輪） 液力式（動(dòng)液式）液力式（動(dòng)液式）n無(wú)級(jí)式無(wú)級(jí)式 電力式電力式n綜合式（液力機(jī)械式）綜合式（液力機(jī)械式） 2. 按操縱方式分按操縱方式分 手動(dòng)操縱式、自動(dòng)操縱式、半自動(dòng)操縱式手動(dòng)操縱式、自動(dòng)操縱式、半自動(dòng)操縱式三、變速器的分類三、變速器的分類 1. 按傳動(dòng)比變化方式分按傳動(dòng)比變化方式分四、普通齒輪變速器四、普通齒輪變速器的基本工作原理的基本工作原理 1. 變速原理變速原理 多級(jí)齒輪傳動(dòng)，改變傳多級(jí)齒輪傳動(dòng)，改變傳動(dòng)比動(dòng)比 2. 換檔原理?yè)Q檔原理 通過(guò)改變不

3、同的嚙合齒通過(guò)改變不同的嚙合齒輪副，從而改變傳動(dòng)比輪副，從而改變傳動(dòng)比 3. 變向原理（倒檔）變向原理（倒檔） 安裝惰輪，增加一級(jí)傳安裝惰輪，增加一級(jí)傳動(dòng)副。動(dòng)副。主動(dòng)輪1從動(dòng)輪2i=主動(dòng)齒輪齒數(shù)主動(dòng)齒輪齒數(shù)從動(dòng)齒輪齒數(shù)從動(dòng)齒輪齒數(shù)5第第一一節(jié)節(jié) 變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一、普通齒輪式變速器一、普通齒輪式變速器1變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成 主要由齒輪、軸及變速器殼體等零部件組成主要由齒輪、軸及變速器殼體等零部件組成2變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理 （1）利用不同齒數(shù)的）利用不同齒數(shù)的齒輪對(duì)相互嚙合，齒輪對(duì)相互嚙合，以改變變速器的以改變變速器的傳動(dòng)比；傳動(dòng)

4、比；（2）增設(shè)惰輪，以實(shí)現(xiàn)）增設(shè)惰輪，以實(shí)現(xiàn)倒檔。倒檔。63常見(jiàn)的換檔方式常見(jiàn)的換檔方式（1）直齒滑動(dòng)齒輪換檔）直齒滑動(dòng)齒輪換檔（2）接合套換檔）接合套換檔（3）同步器換檔）同步器換檔7二、兩軸式變速器二、兩軸式變速器組成：組成： 第一軸（動(dòng)力輸入軸）、第二軸（即動(dòng)力輸出軸）、第一軸（動(dòng)力輸入軸）、第二軸（即動(dòng)力輸出軸）、倒檔軸、各檔齒輪及變速器殼體倒檔軸、各檔齒輪及變速器殼體兩軸是指汽車前進(jìn)時(shí)，傳遞動(dòng)力的軸只有第一軸和第二軸兩軸是指汽車前進(jìn)時(shí)，傳遞動(dòng)力的軸只有第一軸和第二軸8桑塔納轎車兩軸式變速器桑塔納轎車兩軸式變速器1、兩軸式四檔轎車變速器、兩軸式四檔轎車變速器:91011結(jié)構(gòu)分析：結(jié)構(gòu)分

5、析：輸入軸：一、二檔齒輪與軸一體；三、四檔齒輪與軸輸入軸：一、二檔齒輪與軸一體；三、四檔齒輪與軸通過(guò)軸承連接。通過(guò)軸承連接。輸出軸：一、二檔齒輪與通過(guò)軸承連接；三、四檔齒輸出軸：一、二檔齒輪與通過(guò)軸承連接；三、四檔齒輪與軸一體。輪與軸一體。122、兩軸式五檔轎車變速器、兩軸式五檔轎車變速器 13奧迪奧迪100型轎車變速器簡(jiǎn)圖型轎車變速器簡(jiǎn)圖 1. 組成組成n第一軸第一軸 輸入，常嚙合齒輸入，常嚙合齒輪輪三、三軸式變速器三、三軸式變速器 三軸是指汽車前進(jìn)時(shí)，傳遞動(dòng)力的軸有第一軸、三軸是指汽車前進(jìn)時(shí)，傳遞動(dòng)力的軸有第一軸、中間軸和第二軸，直接檔除外。中間軸和第二軸，直接檔除外。 n中間軸中間軸 常

6、嚙合齒輪及各檔齒輪常嚙合齒輪及各檔齒輪n第二軸第二軸 輸出軸，輸出軸， 各檔齒輪各檔齒輪n倒檔軸倒檔軸 倒檔齒輪倒檔齒輪2. 變速器各檔動(dòng)力傳動(dòng)路線變速器各檔動(dòng)力傳動(dòng)路線1811一軸一軸中間中間軸軸二軸二軸19Z6Z5Z7Z8Z3Z4Z9Z2i i2= （z z6 6/z /z5 5）（z z3 3/z /z8 8）i i3= （z z6 6/z /z5 5） （z z2 2/z /z9 9）2檔和檔和3檔的傳檔的傳動(dòng)比是多少？動(dòng)比是多少？3、變速原理、變速原理205、變速器工作情況、變速器工作情況216、各檔換檔過(guò)程、各檔換檔過(guò)程一檔一檔22二檔二檔23三檔三檔24四檔四檔25五檔五檔26倒

7、檔倒檔27三軸式變速器CA1040變速器換擋過(guò)程 1第一軸 2第一軸常嚙合齒輪 3第一軸齒輪接合齒圈 4四擋同步器鎖環(huán) 5、12、20接合套 6五擋同步器鎖環(huán) 7五擋齒輪接合齒圈 8第二軸五擋齒輪 9第二軸三擋齒輪 10三擋齒輪接合齒圈 11三擋同步器鎖環(huán) 13、24、35花鍵轂 14二擋同步器鎖環(huán) 15二擋齒輪接合齒圈 16第二軸二擋齒輪 17第二軸一擋齒輪 18一擋齒輪接合齒圈 19一擋同步器鎖環(huán) 21倒擋齒輪接合齒圈 22第二軸倒擋齒輪 23第二軸 25中間軸倒擋齒輪 26中間軸 27倒擋軸 28倒擋中間齒輪 29中間軸一擋齒輪 30中間軸二擋齒輪 31中間軸三擋齒輪 32中間軸四擋齒輪

8、 33中間軸常嚙合傳動(dòng)齒輪 34變速器殼體擋28n欲掛上一檔，可操縱撥叉使接合套20左移，與一檔同步器鎖環(huán)19的結(jié)合齒圈和一檔接合齒圈18接合后，動(dòng)力可從第一軸依次經(jīng)齒輪233，中間軸26，齒輪2917，接合齒圈18，接合套20以及花鍵轂24，傳給第二軸23輸出。n欲脫開(kāi)一檔，可通過(guò)撥叉使接合套20右移，與接合齒圈18脫離嚙合，則變速器退回空檔位置。n一檔傳動(dòng)比：3317122938 40()()5.56821 13zzizz29n欲掛上二檔，可操縱撥叉使接合套12右移，與二檔同步器鎖環(huán)14的結(jié)合齒圈和二檔齒輪接合齒圈15接合后，動(dòng)力可從第一軸依次經(jīng)齒輪233，中間軸26，齒輪3016，接合齒

9、圈15，接合套12以及花鍵轂23，傳給第二軸23輸出。n二檔傳動(dòng)比：3316223038 36()()2.83221 23zzizz30n欲掛上三檔，可操縱撥叉使接合套12左移，與三檔同步器鎖環(huán)11的接合齒圈和三檔齒輪接合齒圈10接合后，動(dòng)力可從第一軸依次經(jīng)齒輪233，中間軸26，齒輪319，接合齒圈10，接合套12以及花鍵轂23，傳給第二軸23輸出。n三檔傳動(dòng)比：339323138 28( )( )1.63421 31zziz z 31n若使接合套5左移到與接合齒圈3接合，則換入第四檔，此時(shí)動(dòng)力從第一軸經(jīng)齒輪2接合齒圈3接合套5和花鍵轂35直接傳給第二軸，而不再經(jīng)過(guò)中間齒輪傳動(dòng)，故這種檔位為

10、直接檔，其傳動(dòng)比為1.32n欲掛上五檔，可操作變速桿，通過(guò)撥叉使接合套5右移，使之穿過(guò)同步器鎖環(huán)6與五檔齒輪接合齒圈7接合，動(dòng)力可以從第一軸依次經(jīng)齒輪233，中間軸，齒輪328，接合齒圈，接合套5及花鍵轂35，最后傳給第二軸。n五檔傳動(dòng)比為： n五檔經(jīng)濟(jì)性好，稱為超速檔338523238 18()()0.79421 41zzizz33 三軸變速器三軸變速器CA1091輸入軸輸入軸中間軸中間軸輸出軸輸出軸1檔檔2檔檔3檔檔4檔檔5檔檔6檔檔a.a.傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈b.b.支撐方式支撐方式c.c.操縱方式操縱方式d.d.潤(rùn)滑方式與密封潤(rùn)滑方式與密封34潤(rùn)滑和密封n為減少內(nèi)摩擦引起的零件磨損及公路損耗，

11、須知?dú)?nèi)注入潤(rùn)滑油，采用飛濺潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑各齒輪副軸與軸承等零件工作表面。因此，殼體一側(cè)有加油口，底部有放油螺栓。第一軸常嚙合齒輪和第二軸齒輪鉆有徑向油孔，以便潤(rùn)滑所在部位滾針軸承。為防止?jié)櫥蛷牡谝惠S與軸承蓋之間間隙流入離合器而影響摩擦性，軸承蓋內(nèi)安裝了油封總成。在變速器后端軸承蓋裝有油封總成。防止自動(dòng)跳檔的結(jié)構(gòu)措施防止自動(dòng)跳檔的結(jié)構(gòu)措施（1）接合套和接合齒圈的齒端制成倒斜面）接合套和接合齒圈的齒端制成倒斜面（2）花鍵轂齒端的齒厚切薄）花鍵轂齒端的齒厚切薄37（3）接合套的齒端制成凸肩）接合套的齒端制成凸肩 由主、副變速器串聯(lián)而成。由主、副變速器串聯(lián)而成。 主變速器有主變速器有45檔檔+倒檔，

12、倒檔， 副變速器有副變速器有2檔檔 (低、高低、高) 增加檔位數(shù)增加檔位數(shù) 副低副低+主主14=14檔檔 副高副高+主主14=58檔檔 主主1+副低、高副低、高=12檔檔 主主2+副低、高副低、高=34檔，檔， 主主4+副低、高副低、高=78檔檔分段式配檔：分段式配檔：插入式配檔：插入式配檔：特點(diǎn)：特點(diǎn)：四、組合式變速器四、組合式變速器目的：目的：39后置副變速器后置副變速器41前置副變速器前置副變速器(副變速器副變速器i較小時(shí)較小時(shí))第三節(jié)第三節(jié) 同步器同步器一、無(wú)同步器時(shí)的換檔過(guò)程一、無(wú)同步器時(shí)的換檔過(guò)程 用滑動(dòng)齒輪或接合套換檔時(shí)，必須待嚙合的輪齒的圓周速度用滑動(dòng)齒輪或接合套換檔時(shí)，必須待

13、嚙合的輪齒的圓周速度須相等，方可平順掛檔須相等，方可平順掛檔依賴駕駛員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作依賴駕駛員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作直接檔為直接檔為4檔（左齒輪），右檔（左齒輪），右齒輪為齒輪為5檔檔F低檔換高檔（低檔換高檔（45）F高檔換低檔（高檔換低檔（54）（1 1）自低速檔換入高速檔）自低速檔換入高速檔4檔接合時(shí)：檔接合時(shí)：n3=n2； n4n2分離瞬間：分離瞬間：n3=n2； n4n3分離一段時(shí)間：分離一段時(shí)間： n4下降較快下降較快 n3下降較慢下降較慢在某一時(shí)刻：在某一時(shí)刻： n4=n3同步同步時(shí)間時(shí)間44（2 2）自高速檔換入低速檔）自高速檔換入低速檔5檔接合時(shí)：檔接合時(shí)：n3=n4； n4n2分離瞬

14、間：分離瞬間：n3=n4； n3n2分離一段時(shí)間：分離一段時(shí)間：n2下降較快下降較快 n3下降較慢下降較慢使得使得 n2=n3不可能出現(xiàn)不可能出現(xiàn)無(wú)換檔最佳時(shí)刻無(wú)換檔最佳時(shí)刻接離合器，加速V2V346二、同步器作用、組成和分類二、同步器作用、組成和分類 1. 作用作用 縮短換檔時(shí)間，防止沖擊?？s短換檔時(shí)間，防止沖擊。 2. 組成組成 同步裝置（推動(dòng)件、摩擦件）同步裝置（推動(dòng)件、摩擦件） 鎖止裝置、鎖止裝置、 接合裝置接合裝置 3. 分類分類 按工作原理：常壓式、自動(dòng)增力式、按工作原理：常壓式、自動(dòng)增力式、 慣性式慣性式(廣泛采用廣泛采用) 按摩擦鎖止元件不同：鎖環(huán)式和鎖銷式按摩擦鎖止元件不同：

15、鎖環(huán)式和鎖銷式48491.鎖環(huán)式慣性同步器鎖環(huán)式慣性同步器 （1）組成）組成鎖環(huán)：帶鎖環(huán)：帶鎖止角鎖止角的的外花鍵齒外花鍵齒（鎖止裝置）（鎖止裝置） ，缺口，缺口c，凸起，凸起d，帶帶螺紋槽螺紋槽的的內(nèi)錐面內(nèi)錐面（摩擦件）（摩擦件）Cd三、同步器構(gòu)造三、同步器構(gòu)造 斷續(xù)的短斷續(xù)的短花鍵齒花鍵齒51花鍵轂：外花鍵齒，花鍵轂：外花鍵齒，滑塊、定位銷、彈簧滑塊、定位銷、彈簧（推動(dòng)件）（推動(dòng)件）滑塊滑塊定位銷定位銷接合套（接合裝置）接合套（接合裝置） ：帶內(nèi)花鍵齒，有：帶內(nèi)花鍵齒，有凹槽凹槽a（空檔定位）（空檔定位）a接合齒圈：外錐面，外花鍵齒接合齒圈：外錐面，外花鍵齒同步器裝配圖（剖視圖）同步器裝配

16、圖（剖視圖）5556鎖環(huán)式慣性同步器的工作過(guò)程鎖環(huán)式慣性同步器的工作過(guò)程鎖環(huán)式慣性同步器適用于轎車和輕型貨車鎖環(huán)式慣性同步器適用于轎車和輕型貨車6 檔檔 5檔檔（2）工作原理（）工作原理（5 檔換檔換6檔）檔）a）5檔進(jìn)入空檔，檔進(jìn)入空檔，n3n4=n7 鎖環(huán)凸起接觸鎖環(huán)凸起接觸花鍵轂通槽后端花鍵轂通槽后端b）接合套左移，接合套左移，鎖環(huán)左移，摩擦鎖環(huán)左移，摩擦產(chǎn)生，接觸花鍵產(chǎn)生，接觸花鍵轂通槽前端，接轂通槽前端，接合套與鎖環(huán)錯(cuò)開(kāi)合套與鎖環(huán)錯(cuò)開(kāi)半個(gè)齒，齒尖接半個(gè)齒，齒尖接觸但不嚙合，鎖觸但不嚙合，鎖止作用產(chǎn)生。止作用產(chǎn)生。撥環(huán)力（矩）撥環(huán)力（矩）鎖環(huán)上作用著兩個(gè)力矩：撥環(huán)力矩鎖環(huán)上作用著兩個(gè)力

17、矩：撥環(huán)力矩M M2 2和慣性力矩和慣性力矩M M1 1，只有，只有M M2 2MM1 1, ,才能結(jié)合。才能結(jié)合。M M2 2正比于正比于F F2 2，取決于鎖止角。，取決于鎖止角。M M1 1正比正比于摩擦錐角。通過(guò)設(shè)置合理的鎖止于摩擦錐角。通過(guò)設(shè)置合理的鎖止角和錐角，可以保證在未達(dá)到同步角和錐角，可以保證在未達(dá)到同步前，無(wú)論駕駛員施加多大的力，均前，無(wú)論駕駛員施加多大的力，均為為M M2 2Mn3=n5 b）接合套左移，鋼球、銷帶錐環(huán)左移，摩擦面接合套左移，鋼球、銷帶錐環(huán)左移，摩擦面接觸。接觸。c）摩擦作用，錐環(huán)、鎖銷向前轉(zhuǎn)一角度，倒角相）摩擦作用，錐環(huán)、鎖銷向前轉(zhuǎn)一角度，倒角相抵，鎖止

18、作用產(chǎn)生：抵，鎖止作用產(chǎn)生： 鎖止面上作鎖止面上作用力用力F1，推銷向，推銷向后；傳遞慣性力，后；傳遞慣性力，使銷向前，阻止使銷向前，阻止套左移。力套左移。力F2壓壓錐環(huán)，二者摩擦錐環(huán)，二者摩擦使套、圈同步。使套、圈同步。 同步時(shí)，慣同步時(shí)，慣性力矩消失，銷性力矩消失，銷向后，套可左移。向后，套可左移。71723自行增力式同步器（摩擦同步）自行增力式同步器（摩擦同步） 其特點(diǎn)：同步環(huán)內(nèi)有彈簧片，使其產(chǎn)生的摩擦其特點(diǎn)：同步環(huán)內(nèi)有彈簧片，使其產(chǎn)生的摩擦力得到成倍的增長(zhǎng)力得到成倍的增長(zhǎng)第四節(jié)第四節(jié) 變速器操縱機(jī)構(gòu)變速器操縱機(jī)構(gòu)一、功用：安全行駛一、功用：安全行駛(準(zhǔn)確可靠準(zhǔn)確可靠)二、要求二、要求

19、1. 防止自動(dòng)跳檔（自鎖）防止自動(dòng)跳檔（自鎖） 2. 防止同時(shí)掛兩檔（互鎖）防止同時(shí)掛兩檔（互鎖） 3. 防止誤掛倒檔（倒檔鎖）防止誤掛倒檔（倒檔鎖）三、類型三、類型 直接操縱機(jī)構(gòu)和遠(yuǎn)距離（間接）操縱機(jī)構(gòu)直接操縱機(jī)構(gòu)和遠(yuǎn)距離（間接）操縱機(jī)構(gòu)四、直接操縱機(jī)構(gòu)四、直接操縱機(jī)構(gòu) 1. 選檔換檔機(jī)構(gòu)選檔換檔機(jī)構(gòu)作用：作用：完成換檔的基本動(dòng)作。完成換檔的基本動(dòng)作。組成：組成：變速桿、撥塊、變速桿、撥塊、 撥叉軸和撥叉等。撥叉軸和撥叉等。752、操縱機(jī)構(gòu)的安全裝置、操縱機(jī)構(gòu)的安全裝置 作用：保證變速器在任作用：保證變速器在任何情況下都能準(zhǔn)確、何情況下都能準(zhǔn)確、安全、可靠地工作。安全、可靠地工作。 （1）自鎖）自鎖組成：自鎖鋼球和自