第十四章汽車變速器

1、第十四章第十四章 汽車變速器與分動器汽車變速器與分動器本章學(xué)習(xí)要點本章學(xué)習(xí)要點n1、普通齒輪式變速器的變速傳動原理及過程、普通齒輪式變速器的變速傳動原理及過程n2、如何防止換擋沖擊（、如何防止換擋沖擊（同步器同步器)n3、怎么實現(xiàn)換擋？、怎么實現(xiàn)換擋？n4、掌握分動器的功用、構(gòu)造及其操縱機構(gòu)、掌握分動器的功用、構(gòu)造及其操縱機構(gòu)第一節(jié) 概述n功用功用：n1 1、改變傳動比改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以，擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在有利（功率適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在有利（功率高而耗油低）的工況下工作。高而耗油低）的工況下工作

2、。n2 2、在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車能、在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車能倒退倒退行駛。行駛。n3 3、利用、利用空擋空擋，中斷動力傳遞，以使發(fā)動機能起動、怠速，中斷動力傳遞，以使發(fā)動機能起動、怠速，并便于變速器換檔或進(jìn)行動力輸出。并便于變速器換檔或進(jìn)行動力輸出。n組成組成：變速器由：變速器由變速傳動機構(gòu)變速傳動機構(gòu)和和操縱機構(gòu)操縱機構(gòu)組成，需要時組成，需要時還可加上動力輸出裝置（還可加上動力輸出裝置（分動器分動器）。）。n分分類類: :n有級有級式式：普通齒輪、行星齒輪普通齒輪、行星齒輪n無級無級式：式：液力、機械、電力液力、機械、電力n綜合式綜合式：液力機械式變速器液力機械

3、式變速器按傳動比變化分按傳動比變化分AT(Automatic transmission)CVT(Continuously Variable Transmission)AMT(Automated Mechanical Transmission)按操縱方式按操縱方式n手動操縱式手動操縱式:MT:MTn自動操縱式自動操縱式:AT:AT、CVT CVT 、AMTAMTn半自動操縱式半自動操縱式（1）變速原理）變速原理n（2）變向原理）變向原理 齒輪傳動的轉(zhuǎn)向關(guān)系a）前進(jìn)檔 b) 倒檔 1、2、3、5變速齒輪 4惰輪 l掛檔方式掛檔方式 n齒輪移動齒輪移動：n二軸齒輪用花鍵與軸連接二軸齒輪用花鍵與軸連接

4、, ,可軸向移動。可軸向移動。低速檔、倒檔。低速檔、倒檔。直齒輪直齒輪n接合套：接合套：n二軸齒輪空套在軸上二軸齒輪空套在軸上, ,不能軸向移動不能軸向移動, ,始終與中間軸齒輪嚙合。始終與中間軸齒輪嚙合。用傳用傳動平穩(wěn)承載能力強斜齒輪；便于采用同步器。要求不高的檔位動平穩(wěn)承載能力強斜齒輪；便于采用同步器。要求不高的檔位n同步器：同步器：加裝了一套同步裝置的接合套換檔機構(gòu)加裝了一套同步裝置的接合套換檔機構(gòu)齒輪移動齒輪移動二軸二軸中間軸中間軸花鍵花鍵連連接接二軸二軸中間軸中間軸接合套接合套空空套套花鍵轂花鍵轂中間軸中間軸二軸二軸掛檔掛檔接合接合齒齒接合接合齒齒 Gearbox 傳動系統(tǒng)換檔原理

5、l傳動比傳動比 i i i = = = 各級齒輪傳動比的乘積各級齒輪傳動比的乘積Z主主N從從Z從從 N主主n 低速檔：低速檔：檔位越低，檔位越低，i i 越大，減速程度越大。越大，減速程度越大。直接檔：直接檔：動力經(jīng)第一軸不經(jīng)過中間軸直接傳給第二動力經(jīng)第一軸不經(jīng)過中間軸直接傳給第二 軸，軸，i=1i=1；超速檔超速檔( (增速增速) )：輸出軸轉(zhuǎn)速高于輸入軸，輸出軸轉(zhuǎn)速高于輸入軸，i i1 1；倒檔：倒檔：輸出軸旋轉(zhuǎn)方向與掛前進(jìn)檔時旋轉(zhuǎn)方向相輸出軸旋轉(zhuǎn)方向與掛前進(jìn)檔時旋轉(zhuǎn)方向相 反，反，i i 較大，一般與較大，一般與i i1 1相近相近。一、普通齒輪式變速器一、普通齒輪式變速器n 按按齒輪軸

6、數(shù)分為：齒輪軸數(shù)分為：n二軸式變速器、三軸式變速器；二軸式變速器、三軸式變速器；n按按前進(jìn)檔位數(shù)分為：前進(jìn)檔位數(shù)分為：n四檔變速器、五檔變速器、四檔變速器、五檔變速器、 。第二節(jié)第二節(jié) 變速器的變速傳動機構(gòu)變速器的變速傳動機構(gòu)l結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：l 第第1軸與第軸與第2軸同軸線與中間軸軸同軸線與中間軸平行平行l(wèi)第第一軸：一軸：l中間軸中間軸：l第二軸：第二軸：l倒倒檔軸：檔軸：用鎖片固定在殼體上，用鎖片固定在殼體上，不能轉(zhuǎn)動及軸向移動。不能轉(zhuǎn)動及軸向移動。（一）三軸式變速器（一）三軸式變速器l動力傳遞路線動力傳遞路線 ( (直接檔直接檔) ) 第一軸第一軸 中間軸中間軸 第二軸第二軸 倒檔倒

7、檔軸軸l傳動比：傳動比：l一檔：一檔：7.64l二檔：二檔：4.835l三檔三檔：2.857l四檔四檔：1.895l五檔：五檔：1.337l六檔：六檔：1l倒倒檔：檔：-7.107（二）（二）兩軸式變速器兩軸式變速器主動齒輪主動齒輪從動齒輪從動齒輪接合套接合套某兩軸式變速器傳動機構(gòu)示意圖某兩軸式變速器傳動機構(gòu)示意圖兩軸式變速器的兩軸式變速器的特點特點：無中間軸，輸入軸與輸無中間軸，輸入軸與輸出軸平行。動力從輸入出軸平行。動力從輸入軸輸入，經(jīng)一對齒輪傳軸輸入，經(jīng)一對齒輪傳動后，直接由輸出軸輸動后，直接由輸出軸輸出。一般多用于出。一般多用于橫向布橫向布置的前置發(fā)動機前輪驅(qū)置的前置發(fā)動機前輪驅(qū)動或后

8、置發(fā)動機后輪驅(qū)動或后置發(fā)動機后輪驅(qū)動動形式。兩軸式變速器形式。兩軸式變速器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，且容結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，且容易布置。易布置。l傳動比：傳動比：l一檔：一檔：3.45l二檔：二檔：1.94l三檔三檔：1.37l四檔四檔：1.03l五檔：五檔：0.85l倒倒檔：檔：-3.17第三節(jié)第三節(jié) 同步器同步器（synchronizer )n一、換檔一、換檔n 換檔：換檔：用離合器中斷原檔位的動力傳遞，退出原檔位，再接合欲掛檔位。用離合器中斷原檔位的動力傳遞，退出原檔位，再接合欲掛檔位。n 離合器斷開離合器斷開退出原檔位退出原檔位后：后：n第二軸的轉(zhuǎn)速第二軸的轉(zhuǎn)速n n可視為不變可視為不變（汽車的慣性

9、大），與掛原檔位時相同；（汽車的慣性大），與掛原檔位時相同；n中間軸上欲掛檔齒輪的轉(zhuǎn)速中間軸上欲掛檔齒輪的轉(zhuǎn)速N N逐漸減小逐漸減?。ǖ谝惠S、中間軸的慣性較?。?。（第一軸、中間軸的慣性較?。 平順掛檔的條件：平順掛檔的條件：“同步同步”( ”( 接合套的轉(zhuǎn)速接合套的轉(zhuǎn)速n與接合齒的轉(zhuǎn)速與接合齒的轉(zhuǎn)速N N相等相等 )。n 無同步器的換檔方法：無同步器的換檔方法：n低檔換高檔低檔換高檔：脫檔時，脫檔時，nN ;nN nN ；n加加“空油空油”,N,N升至升至n=N n=N 時時, ,再掛檔再掛檔。二軸二軸中間軸中間軸接合套接合套花鍵轂花鍵轂中間軸中間軸二軸二軸掛檔掛檔N Nn二、同步器組成及

10、工作原理二、同步器組成及工作原理n同步器的作用同步器的作用使接合套與待接合的齒圈二者之使接合套與待接合的齒圈二者之間迅速同步，并阻止在同步前進(jìn)行嚙合，從而間迅速同步，并阻止在同步前進(jìn)行嚙合，從而既縮短換檔時間，又防止產(chǎn)生接合齒間的沖擊。既縮短換檔時間，又防止產(chǎn)生接合齒間的沖擊。n組成：組成：同步裝置同步裝置（包括推動件和摩擦件）（包括推動件和摩擦件）n 鎖止裝置鎖止裝置n 接合裝置接合裝置n原理：原理：靠錐面間的摩擦力使盡快同步。摩擦正靠錐面間的摩擦力使盡快同步。摩擦正壓力力由換檔操縱力提供?？挎i止元件阻止同壓力力由換檔操縱力提供。靠鎖止元件阻止同步前接合。步前接合。n 類型：類型：常壓式；慣

11、性式；自行增力式。常壓式；慣性式；自行增力式。 彈簧圈給滑塊彈簧圈給滑塊一向外的徑向力，一向外的徑向力，滑塊中部的凸棱滑塊中部的凸棱起到傳遞接合套起到傳遞接合套換檔力作用。換檔力作用。接合套接合套花鍵轂花鍵轂鎖環(huán)鎖環(huán) 接合齒接合齒滑塊滑塊鎖環(huán)式慣性同步器鎖環(huán)式慣性同步器彈簧圈彈簧圈滑塊滑塊n慣性式同步器慣性式同步器( (鎖環(huán)式、鎖銷式鎖環(huán)式、鎖銷式) )n未同步前，鎖環(huán)（或鎖銷）將阻止接合套移動未同步前，鎖環(huán)（或鎖銷）將阻止接合套移動。操縱力越大，同步越快。操縱力越大，同步越快。同步器：無沖擊換檔 傳動系統(tǒng) Synchronizer Sleeve鎖環(huán)式慣性同步器鎖環(huán)式慣性同步器鎖銷式慣性同步器

12、鎖銷式慣性同步器第四節(jié)第四節(jié) 變速器操縱機構(gòu)變速器操縱機構(gòu)n變速器操縱機構(gòu)位于變速器蓋上。變速器操縱機構(gòu)位于變速器蓋上。l組成及運動傳遞：組成及運動傳遞：n操縱桿操縱桿（撥塊（撥塊- -撥叉軸撥叉軸- -撥叉）撥叉）接合套接合套 、安安全裝置全裝置n每一撥叉軸控制每一撥叉軸控制2個檔位。個檔位。n通常有通常有2至至4個撥叉軸。個撥叉軸。五、六檔撥叉五、六檔撥叉三、四檔撥叉三、四檔撥叉一、二檔撥叉一、二檔撥叉倒檔撥叉倒檔撥叉變速桿變速桿換檔軸換檔軸叉形撥桿叉形撥桿倒檔倒檔撥叉軸撥叉軸一、二檔一、二檔撥叉軸撥叉軸三、四檔三、四檔撥叉軸撥叉軸自鎖鋼球自鎖鋼球互鎖銷互鎖銷五、六檔撥塊五、六檔撥塊五、六

13、檔五、六檔撥叉軸撥叉軸六檔變速器操縱機構(gòu)六檔變速器操縱機構(gòu)l操縱機構(gòu)安全裝置操縱機構(gòu)安全裝置“三鎖三鎖”互鎖鋼球互鎖銷撥叉軸互鎖裝置工作示意圖互鎖裝置工作示意圖拔叉軸自鎖鋼球變速器蓋互鎖鋼球互鎖銷自鎖彈簧變速器自鎖和互鎖裝置變速器自鎖和互鎖裝置n自鎖裝置：自鎖裝置：防自動脫防自動脫檔保證以全齒寬嚙合檔保證以全齒寬嚙合n互鎖裝置：互鎖裝置：防止同時防止同時掛入兩個檔。掛入兩個檔。 n倒檔鎖：倒檔鎖：防誤掛倒檔防誤掛倒檔n選檔鎖：選檔鎖：便于選檔便于選檔互鎖裝置互鎖裝置自鎖裝置由彈簧和自鎖鋼球組成，自鎖裝置由彈簧和自鎖鋼球組成，每一撥叉軸上有三個小球坑，當(dāng)每一撥叉軸上有三個小球坑，當(dāng)掛檔或空擋時，

14、由自鎖鋼球來定掛檔或空擋時，由自鎖鋼球來定位自鎖。自鎖鋼球在駕駛員的作位自鎖。自鎖鋼球在駕駛員的作用力下克服彈簧作用而擠出球坑用力下克服彈簧作用而擠出球坑而脫開自鎖。而脫開自鎖。n互鎖裝置是在幾根平行撥叉軸間設(shè)置的，（三撥叉軸式）互鎖裝置是在幾根平行撥叉軸間設(shè)置的，（三撥叉軸式）兩邊軸內(nèi)側(cè)有球坑，而中間軸兩側(cè)有球坑及連接兩球坑兩邊軸內(nèi)側(cè)有球坑，而中間軸兩側(cè)有球坑及連接兩球坑的互鎖銷（的互鎖銷（銷長為撥叉軸直徑減一球坑深度銷長為撥叉軸直徑減一球坑深度），還有四），還有四個互鎖鋼球（個互鎖鋼球（兩個鋼球直徑等于兩軸間距加上一球坑深兩個鋼球直徑等于兩軸間距加上一球坑深度度）。當(dāng)四個互鎖球、四個半園坑

15、及互鎖銷同一直線時）。當(dāng)四個互鎖球、四個半園坑及互鎖銷同一直線時即處于空擋；當(dāng)掛檔時，該檔撥叉軸從互鎖坑中擠出，即處于空擋；當(dāng)掛檔時，該檔撥叉軸從互鎖坑中擠出，而另外撥叉軸則被鎖死在球坑中。而另外撥叉軸則被鎖死在球坑中?；ユi鋼球互鎖銷撥叉軸互鎖裝置工作示意圖互鎖裝置工作示意圖nBJ2020BJ2020自鎖和互鎖裝置合二為一，兩個空心鎖銷自鎖和互鎖裝置合二為一，兩個空心鎖銷1 1套在彈簧套在彈簧2 2的兩的兩端。兩銷長度之和端。兩銷長度之和2 2a a等于兩根撥叉軸間距等于兩根撥叉軸間距c c加一凹坑深度加一凹坑深度b b。nCA1091CA1091為正確選擇為正確選擇5 5、6 6檔還是檔還是

16、3 3、4 4檔還設(shè)有選檔鎖，原理類檔還設(shè)有選檔鎖，原理類似倒檔鎖，當(dāng)換上似倒檔鎖，當(dāng)換上5 5、6 6檔時須較大力克服選檔鎖彈簧才可，檔時須較大力克服選檔鎖彈簧才可，而而3 3、4 4檔則不必，這是為以免掛上高速檔。檔則不必，這是為以免掛上高速檔。6X6 越野汽車n作用：作用：在多橋驅(qū)動時，將變速器輸出的動力分配至各驅(qū)動橋。在多橋驅(qū)動時，將變速器輸出的動力分配至各驅(qū)動橋。第五節(jié)第五節(jié) 分動器分動器n組成：組成：齒輪傳動機構(gòu)和操縱機構(gòu)齒輪傳動機構(gòu)和操縱機構(gòu)分動器的操縱機構(gòu)的要求分動器的操縱機構(gòu)的要求n當(dāng)分動器掛入低速檔工當(dāng)分動器掛入低速檔工作時，其輸出轉(zhuǎn)矩較大，作時，其輸出轉(zhuǎn)矩較大，為避免中、

17、后橋超載，為避免中、后橋超載，此時前橋必須參加驅(qū)動，此時前橋必須參加驅(qū)動，分擔(dān)一部分載荷。分擔(dān)一部分載荷。 因此，必須保證：因此，必須保證： 非先接上前橋，非先接上前橋， 不得掛入低速檔；不得掛入低速檔； 非先退出低速檔，非先退出低速檔， 不得摘下前橋不得摘下前橋溫故溫故n1 1、發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的汽車發(fā)動機動力是通過哪些部件、發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的汽車發(fā)動機動力是通過哪些部件傳到車輪上的？傳到車輪上的？n2 2、根據(jù)簡圖分析液壓式操縱機構(gòu)的工作原理和工作過程？、根據(jù)簡圖分析液壓式操縱機構(gòu)的工作原理和工作過程？n3 3、為了使離合器分離徹底，接合柔和，操縱上應(yīng)怎樣？、為了使離合器分離徹底，接合

18、柔和，操縱上應(yīng)怎樣？n4 4、膜片彈簧相比螺旋彈簧離合器有哪些優(yōu)缺點？、膜片彈簧相比螺旋彈簧離合器有哪些優(yōu)缺點？n5 5、汽車傳動系中為什么要裝離合器？簡述離合器如何結(jié)合、汽車傳動系中為什么要裝離合器？簡述離合器如何結(jié)合和分離？和分離？n6 6、汽車變速器的功用是什么？汽車變速器一般采用什么換、汽車變速器的功用是什么？汽車變速器一般采用什么換檔裝置實現(xiàn)的？檔裝置實現(xiàn)的？n7、汽車傳動系統(tǒng)的功能？各自有哪種部件實現(xiàn)？、汽車傳動系統(tǒng)的功能？各自有哪種部件實現(xiàn)？n8 8、根據(jù)簡圖簡述兩軸式變速器其中兩個檔位的傳動路線？、根據(jù)簡圖簡述兩軸式變速器其中兩個檔位的傳動路線？ n9 9、根據(jù)簡圖簡述三軸式變

19、速器其中兩個檔位的傳動路線？、根據(jù)簡圖簡述三軸式變速器其中兩個檔位的傳動路線？n1010、同步器的作用是什么？、同步器的作用是什么？l動力傳遞路線動力傳遞路線 ( (直接檔直接檔) ) 第一軸第一軸 中間軸中間軸 第二軸第二軸 倒檔倒檔軸軸l傳動比：傳動比：l一檔：一檔：7.64l二檔：二檔：4.835l三檔三檔：2.857l四檔四檔：1.895l五檔：五檔：1.337l六檔：六檔：1l倒倒檔：檔：-7.107l傳動比：傳動比：l一檔：一檔：3.45l二檔：二檔：1.94l三檔三檔：1.37l四檔四檔：1.03l五檔：五檔：0.85l倒倒檔：檔：-3.17本章復(fù)習(xí)題n1、三軸式變速器有幾根軸？

20、分別是怎樣支承的？、三軸式變速器有幾根軸？分別是怎樣支承的？n2、三軸式變速器各檔的動力是怎樣傳遞的？、三軸式變速器各檔的動力是怎樣傳遞的？n3、三軸式變速器各軸上的齒輪是怎樣與軸相連的？、三軸式變速器各軸上的齒輪是怎樣與軸相連的？n4、普通齒輪式變速器常見的掛檔方式有哪幾種？目前哪種最、普通齒輪式變速器常見的掛檔方式有哪幾種？目前哪種最常用？常用？n5、什么叫直接檔、超速檔？、什么叫直接檔、超速檔？n6、防自動跳檔（脫檔）有哪些結(jié)構(gòu)上的措施？、防自動跳檔（脫檔）有哪些結(jié)構(gòu)上的措施？n7、換檔的、換檔的“同步同步”是指什么狀況？是指什么狀況？n8、常壓式及慣性鎖環(huán)式、慣性鎖銷式同步器的工作原理

21、？、常壓式及慣性鎖環(huán)式、慣性鎖銷式同步器的工作原理？n9、變速器操縱機構(gòu)的、變速器操縱機構(gòu)的“三鎖三鎖”有什么作用？其結(jié)構(gòu)原理怎樣？有什么作用？其結(jié)構(gòu)原理怎樣？n10、對分動器的接、摘前橋和掛、退低速檔有什么要求？、對分動器的接、摘前橋和掛、退低速檔有什么要求？溫故溫故n1、汽車傳動系統(tǒng)布置方案有哪些？其中汽車傳動系統(tǒng)布置方案有哪些？其中FRFR的發(fā)動機動力是的發(fā)動機動力是通過哪些部件傳到車輪上的？各部件的主要作用是什么？通過哪些部件傳到車輪上的？各部件的主要作用是什么？n2、汽車傳動系中為什么要裝離合器？簡述離合器基本工作汽車傳動系中為什么要裝離合器？簡述離合器基本工作原理？原理？n3、根據(jù)簡圖分析液壓式操縱機構(gòu)的工作原理和工作過程？根據(jù)簡圖分析液壓式操縱機構(gòu)的工作原理和工作過程？周部彈簧離合器為何要調(diào)整自由間隙？周部彈簧離合器為何要調(diào)整自由間隙？n4 4、汽車變速器的功用是什么？汽車變速器一般通過什么換、汽車變速器的功用是什么？汽車變速器一般通過什么換檔裝置實現(xiàn)的？檔裝置實現(xiàn)的？n5 5、根據(jù)簡圖簡述兩軸式變速器各檔位的傳動路線？、根據(jù)簡圖簡述兩軸式變速器各檔位的傳