第3节变速器和分动器.doc

广东省南方技师学院广东省南方高级技工学校理 论 课 教 案编号：NGQD070709 版本号：A/0 页 码：编制/时间： 审核/时间： 批准时间：学科汽车构造第八章 汽车传动系第2节 变速器与分动器教学类型授新课教学时数4授课班级0752教学目的和要求掌握变速器的功用、组成、类型和工作原理教学重点和难点重点：变速器的功用、组成、类型和工作原理难点：变速器的类型和工作原理教具准备变速器挂图复习提问离合器的常见类型、离合器踏板自由行程、离合器自由行程？作业布置习题册相应练习教学方法主要教学过程附记提问法讲授法一、复习旧课上次课我们学习了离合器的基本内容，在这部分内容中，我们重点要掌握现在汽车上广泛采用的离合器种类。1、离合器的常见类型、离合器踏板自由行程、离合器自由行程？答：类型：膜片弹簧式、螺旋弹簧式离合器。离合器踏板自由行程：踏板原始位置与踩离合器踏板感觉到有阻力之间的距离。离合器自由行程：分离轴承到杠杆之间的距离。第八章 汽车传动系第3节 变速器一、变速器的功用及组成目前汽车上采用的往复活塞式发动机，其转速和转矩的变化范围较小，而多变的使用环境要求汽车的驱动力和车速能在交大的范围内变化。为了解决这一矛盾，在汽车传动系广东省南方技师学院广东省南方高级技工学校理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记中设置的变速器。本节主要介绍手动变速器。1、变速器功用（1）扩大发动机传递到驱动轮上的转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件。（2）在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车倒向行驶。（3）利用空挡来中断动力传递，使发动机起动、怠速运转和汽车短暂停驶、滑行。2. 变速器的组成变速器由变速传动机构和变速操纵机构组成。变速传动机构的主要作用是改变转矩、转速和旋转方向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的变换。在越野汽车上，为了将变速器输出的动力分配到各驱动桥，变速器后装有分动器。分动器也是一个齿轮传动系统，其输入轴与变速器的输出轴用万向传动装置连接，输出轴则经万向传动装置与各驱动桥相连。二、变速器的类型和工作原理现代汽车传动系中的变速器有多种类型。按传动比的变化方式不同可分为有级变速器和无级变速器；按操纵方式的不同可分为手动变速器和自动变速器。1、手动变速器手动变速器有两轴式和三轴式两种，常采用普通齿轮传动。它由一个外壳和在轴线固定的轴上安装若干对齿轮副组成，具有结构简单、易于制造、工作可靠、传动效率高等优点，所以在汽车上广泛应用。（1）变速变矩原理 一对齿数不同的齿轮啮合时，即可以实现变速变矩。如一对啮合的齿轮，小齿轮的齿数Z1=17， 广东省南方技师学院广东省南方高级技工学校理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记大齿轮齿数Z2=34，则在相同的时间内，小齿轮转过一圈时，大齿轮只转过半圈。大齿轮的转速为小齿轮的一半。如果小齿轮是主动齿轮，它的转速经大齿轮传出时就降低了，而转矩则增加了，这就是齿轮传动的变速变矩原理。手动变速器就是根据这一原理，利用若干对齿数不同的齿轮副传动来实现变速变矩的。在传动过程中，传动装置的输入转速与输出转速之比称为传动比，常用i表示，即：i=n入/n出汽车变速器某一挡位的传动比就是这一挡位各级齿轮传动比的连乘积。（2）变向原理 为了满足汽车倒向行驶，需改变变速器输出轴的旋转方向，所以在齿轮C和E之间装上惰轮D，如图814所示，即可以改变输出轴原来的旋转方向。惰轮D称为倒挡轮。2、自动变速器自动变速器是指能根据车速和发动机节气门开度的变化，在所有前进挡实现自动换挡的变速器。它由液力变矩器、齿轮传动系统、液压（电子）控制系统和冷却滤清系统组成。它与传统的手动变速器相比，不但结构和工作原理要复杂得多，而且使用方法也有很大不同。自动变速器按其齿轮变速器的类型不同，可分为普通齿轮式和行星齿轮式两种。普通齿轮式自动变速器体积较大，最大传动比较小，只有少数几种车型使用（如本田ACCORD轿车）。行星齿轮式自动变速器结构紧凑，能获得较大的传动比，为绝大多数轿车采用。自动变速器按控制方式的不同可分为液力控广东省南方技师学院广东省南方高级技工学校理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记制自动变速器和电控液力自动变速器两种。（1）液力控制自动变速器 液力控制自动变速器是通过机械手段，将汽车行驶时的车速及节气门开度的变化这两个参数转变为液压控制信号。阀板中的各个控制阀再根据这些液压控制信号，按照设定的换挡规律，通过控制换挡执行机构中元件（离合器和制动器）的动作来实现自动换挡，如图815所示。（2）电控液力自动变速器 电控液力自动变速器是在液力控制自动变速器的基础上，利用计算机控制技术实现自动换挡等控制的新型液力自动变速器。它是通过各种传感器，将发动机转速、节气门开度、发动机水温、车速以及自动变速器液压油温度等参数转变为电信号，并输入自动变速器微处理器。自动变速器微处理器根据这些电信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出控制指令，换挡电磁阀和油压电磁阀再将自动变速器微处理器的指令转变为液压控制信号，然后阀板中的各个控制阀再根据这些液压信号来控制换挡执行机构中元件（离合器和制动器）的动作，从而实现自动换挡，如图816所示。三、变速传动机构1. 三轴式变速器变速传动机构三轴式变速器中主要有输入轴、输出轴和中间轴，如图817所示。（1）基本结构 该变速器有五个前进挡、一个倒挡和一个空挡，其中五挡为直接挡。在二、三挡和四、五挡之间有锁销式惯性同步器。其变速传动机构主要有外壳、第一轴（输入轴）、第二轴（输出轴）、中间轴、倒挡轴、各挡齿轮和轴广东省南方技师学院广东省南方高级技工学校理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记承组成。外壳的主要作用是安装、保护齿轮传动机构和储存润滑油。外壳用四个螺栓固定在飞轮壳的后端面上，外壳体上有加油口和放油口，以便加放润滑油，平时用螺塞封闭。另外，在变速器盖上还装有通气塞。第一轴与主动圆柱斜齿轮制成一体，其前、后端用轴承分别支承在飞轮的中心孔和壳体前壁座孔中。后端轴承内座圈以弹性挡圈限位，外座圈装上弹性挡圈，并由轴承盖压紧作为轴向定位。轴承盖内切有与旋向相同的回油螺纹，防止润滑油窜入离合器影响摩擦性能。第二轴前端通过滚针轴承支承在第一轴主动齿轮内孔中，后端通过深沟球轴承支承在壳体后壁座孔中，并由弹性挡圈限位。一、倒挡滑动齿轮通过花键可在第二轴上滑动。二挡齿轮通过滚针轴承浮套在第二轴上，轴承前端由与第二轴制成一体的二、三挡固定齿毂定位，后端由一带内花键的止推环定位。止推环用花键端部径向孔中的锁销和弹簧来止动。止推环装入后须转过一个角度，使锁销正好落入止推环内花键的槽内。三、四挡齿轮均以双排滚针轴承支承在第二轴上，之间有止推垫圈。四、五挡齿毂通过花键套在第二轴外花键上，前端装有轴承隔圈，其前端用弹性锁环和止推环轴向定位。二、三挡和四、五挡齿毂的外花键上装有相应的接合齿套，以便与相应齿轮上的齿圈啮合或脱开，从而进行换挡。第二轴上还装有两套锁销式惯性同步器，分别用于二、三挡和四、五挡。中间轴前端以短圆柱滚子轴承支承在壳体前壁座孔中， 广东省南方技师学院广东省南方高级技工学校理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记后端通过深沟球轴承支承于壳体后壁座孔内。后轴承外座圈上装有弹性挡圈，由轴承盖压紧，并用锁片和螺母锁紧，以限制中间轴轴向移动。一、倒挡齿轮与中间轴制成一体，二、三、四挡齿轮和常啮合齿轮均通过半圆键与中间轴连成一体，二、三挡齿轮之间装有隔套，四挡齿轮和常啮合齿轮前装有弹性挡圈限位。倒挡轴压装在壳体相应轴孔内，并用锁片锁止，防止转动和轴向移动。倒挡齿轮通过双排滚针轴承滑套在倒挡轴上。 （2）工作情况 图818所示为三轴式变速器传动示意图，各挡动力传递路线见表83。三轴式变速器的特点是：传动比范围大，具有直接挡，传动效率高，广泛用于发动机前置后轮驱动的汽车上，如CA1092型汽车、EQ1092型汽车、丰田皇冠、日产公爵等。两轴式变速器变速传动机构两轴式变速器是指变速器只有输入轴和输出轴，如图819所示。（1）基本结构 变速器壳体分为三部分。前壳体与发动机缸体后端用螺栓连接，中部为变速器轴承座壳体，后部为变速器后盖。输入轴前端插入发动机曲轴后端凸缘承孔中，轴的中、后部分别用轴承支承于轴承座壳体和后盖中。其中，第一、二挡和倒挡主动齿轮与输入轴制成一体；第三、四挡和五挡主动齿轮借滚针轴承安装于轴上，可在轴上自由空转。同时输入轴上还装有三、四挡和五挡同步器。输出轴前端由变速器前壳体支承，后端借双列圆锥滚子轴承安装于轴承座壳体中。主减速器主动锥齿轮与输出轴制成一体。第一、二挡从动齿轮借滚针轴承安装于输出轴上，可在轴上自由空转。广东省南方技师学院广东省南方高级技工学校理 论 课 教 案 附 页编制/时间：教学方法主要教学过程附记第三、四挡和五挡从动齿轮与轴花键连接，以此传递动力。第一、二挡同步器安装于输出轴上，在同步器接合套上加工有倒挡从动齿轮。倒挡轴压装于变速器轴承座壳体上，倒挡惰轮与轴周向活动配合。 （2）工作情况 各挡齿轮传