教案8变速器构造(2轴式和同步器).doc

廊坊职业技术学院教案首页课程名称汽车底盘构造与维修（8）班级汽运D0601/汽电D0601汽运G0701/汽整G0701计划课时 2周次32授课方法讲授教具课件、挂图、实物教学内容二轴变速器1、纵置2轴式变速器。2、横置2轴式变速器同步器1、锁环式惯性同步器2、锁销式惯性式同步器教学目的1、 掌握二轴变速器的结构及动力传递路线。2、 掌握同步器的结构及工作原理。重点、难点二轴变速器的结构及动力传递路线。同步器的结构及工作原理。复习提问P61一、 选择题：1、3、5 思考题：1变速器有何功用?有哪些类型?作 业P61 二、思考题22轴式变速器有何特点?3同步器的作用是什么?有哪些类型?由哪些部分组成?课后小结共 5 页 廊坊职业技术学院教案附页教 案 内 容附 记复习提问：P61 选择题：1、3、5 思考题：1变速器有何功用?有哪些类型?导入新课：讲过了3轴变速器，再讲主要用于轿车的2轴变速器。讲授内容：第一讲： 2 、二轴变速器P37 主要用于前置前驱和后置后驱轿车，常称为变速驱动桥。前置前驱又有纵置和横置之分。2.1发动机纵置的2轴式变速器。图310b为桑塔纳2000型轿车采用的五挡手动机械式变速器的结构图，其结构布置与传统的变速器有较大的差异，它将变速器，主减速器，差速器均安装于一个3件组合的壳体之内，该变速器设有5个前进挡和一个倒挡，由壳体、齿轮及相互平行的第一轴(输入轴)、第二轴(输出轴)、倒挡轴等组成。A、壳体 由变速器前壳体、变速器壳体、后壳体组成 。B、第一轴 第一轴是离合器的从动轴，也是变速器的输入轴.C、第二轴 第二轴与主减速器主动锥齿轮制成一体，是变速器的输出轴。D、倒挡轴 通过过渡配合支承在壳体上，倒挡齿轮空套在倒挡轴上可自由滑动或自由转动。该变速器前进挡各挡位的主从动齿轮副，均为斜齿圆柱齿轮，处于常啮合状态，在工作中各挡位的接合(挂挡)和脱开(摘挡)均采用同步器操纵。2.2发动机横置的2轴式变速器P391、结构如图311所示 2、各档传动路线。 1）一档动力传递路线（图312） 一、二档同步器右移使1档从动齿轮与输出齿轮轴接合。动力从离合器传到一挡主动齿轮，经一挡从动齿轮，再通过主减速器主动齿轮，主减速器从动齿轮至驱动轮输出。2）二档动力传递路线（图313） 一、二档同步器左移接合二档从动齿轮。动力从离合器传到二挡主动齿轮，经二挡从动齿轮，再通过主减速器主动齿轮，主减速器从动齿轮至驱动轮输出。3）三档动力传递路线（图314） 三、四档同步器右移锁到输出齿轮轴上的三档从动齿轮上。动力从离合器传到三挡主动齿轮，经三挡从动齿轮，再通过主减速器主动齿轮，主减速器从动齿轮至驱动轮输出。4）四档动力传递路线（图315） 三、四档同步器左移锁到输出齿轮轴上的四档从动齿轮上。动力从离合器传到四挡主动齿轮，经四挡从动齿轮，再通过主减速器主动齿轮，主减速器从动齿轮至驱动轮输出。5）倒档动力传递路线（图316） 当换档杆位于倒档位置时，倒档惰轮换到与输入齿轮轴上倒档主动齿轮和倒档从动齿轮（既一、二档同步器套，同步器套带有沿其外缘加工的直齿。）相啮合。动力从离合器传到倒挡主动齿轮，经倒挡惰轮，再倒挡从动齿轮，通过主减速器主动齿轮，主减速器从动齿轮至驱动轮输出。第二讲：3 同步器 3.1、无同步器的换档过程（图317）1、低档换高档需踩两脚离合器，第一次踩下后摘档，抬起等待中间轴齿轮速度降到与待啮合的齿轮速度驱于一致时，再踩下离合器挂入所需档位。操作不好会发出齿轮撞击声或不能挂入。2、高速换低速不但需要踩两脚离合器，而且需要在第一次抬起之后加一脚空油，使中间轴提速与待啮合的齿轮速度趋于一致时，再踩下离合器才能挂入。由此可见，需要采取较复杂的操作，不仅易使驾驶员产生疲劳，而且降低齿轮的使用寿命。因此现代汽车变速器都装有同步器，保证换档迅速、平顺。3.2、同步器的结构及工作原理1)同步器的功用使结合套与待啮合的齿圈迅速同步。缩短换挡时间。防止在同步前啮合冲击，延长齿轮寿命。2）结构及工作原理结构：同步器是在接合套的基础上发展起来的。其结构中除有接合套、齿轮毂及对应的接合齿圈外，还增设了：推动件和摩擦件使接合套与对应接合齿圈迅速同步的机构，作用两者能迅速同步；锁止装置阻止同步前进行接合的防冲击结构，作用是阻止提前啮合，防止冲击； 目前所使用的同步器几乎都是采用摩擦式同步装置，但其锁止装置不同，可分为锁环式和锁销式惯性同步器。 3）锁环式惯性同步器A、结构分析 图319所示为锁环式惯性同步器的结构图。它由第一轴齿轮1、滑块2、拨叉3、第二轴齿轮4、同步环5、9、弹簧圈6，齿轮毂7和接合套8组成。套装在输入轴上的齿轮毂有3个轴向槽，3滑块2分别嵌合在环槽中，并可沿槽轴向滑动。在齿轮毂两端有两个青铜制成的同步环（也称锁环）5、9，同步环的内锥面上制有细密螺旋槽，以使齿圈锥面相接触后增加摩擦力，也开有3个缺口，3个滑块可插入。在同步环上还制有短花键齿圈，尺寸、齿数和齿轮毂上的花键齿相同。且对着接合套一端的短齿都有倒角，与接合套齿端的倒角相同，起锁止作用，故称为锁止角。B、工作原理 图320所示为惯性同步器工作原理示意图。设变速器(以桑塔纳五挡手动变速器为例)由三挡换入四挡，当接合套从三挡退出而进入空挡时，接合套与同步环都在惯性作用下以相同的转速旋转。此时，四挡主动齿轮的转速大于接合套和同步环转速(图320a)。 换挡过程可简要地归纳为：推动件(滑块)推动摩擦件工作面接触而产生摩擦力矩(图320b)同步器转过一个角度锁止件(同步环)锁止面起锁止作用，阻止接合套前进(即防止同步前进人啮合)，摩擦力矩继续增大而迅速同步惯性力矩消失同步环连同输入端零件转过一个角度(图320c)锁止作用消失接合套与待接合元件进入接合，从而完成同步换挡(图320d)。 4）锁销式惯性同步器 A结构分析 图321所示为五挡变速器4/5挡锁销式惯性同步器的结构图。组成：第一轴齿轮1、摩擦锥盘2、摩擦锥环3，定位销4，接合套5，第二轴4档齿轮6、第二轴7、花键毂9、钢球10和弹簧10。结构：锁销轴两端插入锥环相应的孔中，并铆成一体。这样2个锥环(摩擦件)、3根锁销(锁止件)和3根定位销(推动件)以及接合套(接合件)构成一个整体，然后套装在花键毂的外齿圈上。定位销与接合套的相应孔是滑动配合，中部切有一小段环槽，结合套钻有斜孔，内装弹簧11，把钢球10顶向定位销中部的环槽，使结合套处于空档位置，定位销随结合套能轴向移动，定位销两端伸入两锥环3内侧面的弧线形浅坑中，定位销与浅坑有周向间隙，锥环相对接合套在一定范围内作周向摆动。锁销中部环槽的两端和接合套相应孔两端切有相同的倒角(锁止角)；锁销与孔对中时，接合套才能沿锁销轴向移动；锁销两端铆接在锥环相应的孔中。B、工作原理。锁销式惯性同步器的工作原理与锁环式惯性同步器类似，如图322所示。当接合套5受到轴向推力P1作用时，通过钢球l0、定位销4推动摩擦锥环3(图3-21)向前移动，即欲换入5档。因摩擦锥环与锥盘有转速差，故接触后的摩擦作用使锥环和锁销相对于接合套（向后）转过一个角度，锁销与接合套上相应孔的中心线不再同心，锁销中部倒角与接合套孔端的锥面相抵住(图3-22)，在同步前，作用在摩擦面的摩擦力矩总大于切向分力P2形成的拨销力矩，接合套被锁止不能前移，防止在同步前接合套与齿圈进人啮合。同步后惯性力矩消失，拨销力P2使锁销、摩擦锥盘和相应的齿轮相对于接合套（向前）转过一个角度，锁销与接合套的相应孔对中，接合套克服弹簧11的张力压下钢球并沿锁销向前（左）移动，顺利地换入5档。总之，锥环与锥盘的摩擦力矩较大，多用在中型和重型汽车