底盘课件-第四章手动变速器

第一节概述第二节手动变速器的变速传动机构第三节同步器第四节变速器操纵机构第五节分动器 第四章手动变速器 4 1概述 一 变速器的功用 1 通过改变传动比扩大汽车驱动力和速度的变化范围 以适应经常变化的行驶条件 同时 使发动机在最有利的条件下工作 2 在发动机旋转方向不变的条件下 使汽车能倒向行驶 3 中断发动机向驱动桥的动力传递 以使发动机能够起步 怠速 满足汽车暂时停车的需要 此外 还可作为其他动力输出装置 举升 起吊装置等 二 变速器的类型 1 按传动比变化方式分为 有级式变速器 无级式变速器和综合式变速器三种 有级式 传动比在若干定值传动比中变化 机械式 无级式 传动比在一定范围内变化是连续渐进的 液力 电力 综合式 液力变矩器和齿轮式有级变速器组成液力机械式变速器2 按操纵方式分为 强制操纵式变速器 自动操纵式变速器和半自动操纵式变速器三种 4 2变速器的变速传动机构 一 有级式变速器变速传动机构的组成 工作原理和常见的换档方式1 变速传动机构的组成变速传动机构主要由齿轮 轴及变速器壳体等零部件组成 2 变速传动机构的工作原理 视频 速器视频资料 3101 MPG 1 利用不同齿数的齿轮对相互啮合 以改变变速器的传动比i 在一对齿轮逐齿啮合传动中 相同时间内 两个齿轮参加啮合的齿数比定相等 故n1Z1 n2Z2 传动比i12 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 即输入轴转速与输出轴转速之比或被动齿轮齿数与主动齿轮齿数之比 称为传动比 组合齿轮传动中 其传动比为被动齿轮齿数的连乘积与主动齿轮齿数的连乘积之比 根据能量守恒定律 齿轮传动中 输入轴功率P1应等于输出轴功率P2 即P1 P2因为P1 M1n1 9550千瓦 P2 M2n2 9550千瓦所以M1n1 M2n2 传动比i12 n1 n2 M2 M1 上式表明若n2M1 得到降速增扭 目的 速度降低越多 扭矩增加越大 2 通过增加齿轮传动的对数 以实现倒档 视频 变速器视频资料 3104 MPG 两轴式变速器 前进档时 动力由第一轴直接传给第二轴 只经过一对齿轮传动 两轴转动方向相反 倒档时 动力由第一轴传给倒档轴 再由倒档轴传给第二轴 经过两对齿轮传动 第一轴与第二轴转动方向相同 注 三轴式变速器方向与此相反 3 常见的换档方式 视频 变速器视频资料 3201 MPG 1 利用滑动齿轮换档2 利用接合套换档3 利用同步器换档 视频 变速器视频资料 3204 MPG 普通齿轮式变速器 轴线固定式变速器 按变速器的传动齿轮轴的数目 分为两轴式和三轴式变速器 二 两轴式变速器 两轴式变速器变速传动机构主要由第一轴 即动力输入轴 第二轴 即动力输出轴 倒档轴 各档齿轮及变速器壳体所构成 两轴是指汽车前进时 传递动力的轴只有第一轴和第二轴 大部分轿车都采用两轴式变速器 两轴式变速器 两轴变速器 视频 变速器视频资料 3307 MPG 两轴变速器一档 两轴式变速器二档 两轴式变速器三档 两轴式变速器四档 两轴式变速器五档 两轴式变速器倒档 三轴变速器 视频 变速器的工作过程变速器视频资料 3301 MPG 三轴变速器一档 三轴变速器二档 三轴变速器三档 三轴变速器四档 三轴变速器五档 三轴变速器六档 三轴变速器倒档 4 3同步器 视频变速器视频资料 3304 MPG 同步器的功用及类型 1 同步器的作用 是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步 缩短换档时间 防止在同步前啮合而产生接合齿之间的冲击 2 类型 分为常压式 惯性式和自增力式 目前广泛采用摩擦惯性同步装置 锁环 锁销式 惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的 在其上面设有专设机构保证接合套与待接合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触 从而避免了齿间冲击 1 锁环式 结构紧凑 便于合理布置 多用于轿车和轻型货车上2 锁销式 结构形式合理 力矩较大 多适用于中型和大型货车上3 同步器的一般结构 由同步装置 包括推动件 摩擦件 锁止装置和接合装置三部分组成 锁环式惯性同步器的构造及工作原理 轿车和轻 中型货车的变速器广泛采用锁环式惯性同步器 其内部结构多种多样 但工作原理是一样的 1 花键毂 花键毂轴向固定 并与齿圈 锁环具有相同花键齿 2 接合套 用来连动花键毂 同步环 啮合齿圈 并与齿圈 锁环具有相同花键齿 3 同步环 锁环 锁环的倒角与接合套倒角相同 锁环具有内锥面 其上有螺旋槽 以便两锥面接触后 破坏油膜 增加锥面间的摩擦 4 滑块 装于花键毂轴向槽内 带定位销以便空挡定位 两端伸入两锁环的三缺口 4 4变速器操作机构 视频 变速器视频资料 3401 MPG 变速器操纵机构的类型1 直接操纵式大多数汽车的变速器布置在驾驶员座位附近 变速杆由驾驶室底板伸出 驾驶员可直接操纵 这种操纵机构一般由变速杆 拨块 拨叉 拨叉轴以及安全装置等组成 多集装于变速器上盖或侧盖内 2 远距离操纵式当驾驶员座位离变速器较远或变速杆布置在转向盘下方 某些轿车 的转向管柱上时 通常在变速杆与换档拨叉之间增加若干个传动件 组成远距离操纵机构 变速器操纵机构的功用及要求1 功用 保证驾驶员根据使用条件 将变速器换入某个档位2 要求 1 设有自锁装置 防止变速器自动换档和自动脱档 2 设有互锁装置 保证变速器不会同时换入两个档 以免发动机熄火或件坏 3 设有倒档锁 防止误换倒档 否则会发生安全事故 1 自锁装置1 多数变速器的自锁装置由自锁钢球和自锁弹簧组成 2 每根拨叉轴的上表面沿轴向分布有三个凹槽 当任何一根拨叉轴连同拨叉轴向移动到空档或某一工作档位的位置时 必有一个凹槽正好对准自锁钢球 于是自锁钢球在自锁弹簧压力作用下嵌入该凹槽内 拨叉轴轴向位置被固定 从而拨叉连同滑动齿轮 或接合套 也被固定在空档或某一工作档位上 不能自行脱出 3 换档时 驾驶员对拨叉轴施加一定轴向力 克服自锁弹簧2的压力将钢球由拨叉轴的凹槽中挤出推回孔中 拨叉轴和拨叉轴向移动 2 互锁装置 1 主要由互锁钢球及互锁销组成 互锁销装在中间拨叉轴的孔中 其长度相当于拨叉轴直径减去互锁钢球的半径 互锁钢球装于变速器盖的横向孔中 2 在空档位置时 左右拨叉轴在对着钢球处有深度相当于钢球半径的凹槽 中间拨叉轴则左右均开有凹槽 凹槽中开有装锁销的孔 3 这种互锁装置可以保证变速器只有在空档位置时 驾驶员才可以移动任一个拨叉轴挂档 若某一拨叉轴被移动而挂档时 另两个拨叉轴便被互锁装置固定在空档位置而不可能再轴向移动 空档状态 互锁装置工作原理 3 倒档锁 1 倒档锁的作用是驾驶员挂倒档时 必须对变速杆施加较大的力 才可换上倒档 起提醒作用 以防误挂倒档 变速器上多采用弹簧锁销式倒档锁 2 倒档锁一般由倒档锁销和倒档锁弹簧组成 倒档锁销的杆部装有倒档锁弹簧 其右端的螺母可调整弹簧的预紧力和倒档锁销的长度 3 驾驶员要挂倒档时 必须用较大的力使变速杆的下端压缩倒档弹簧 将倒档锁销推向右方后 才能使变速杆下端进入倒档拨块的凹槽内 以拨动一 倒档拨叉轴而推入倒档 功用 在多轴驱动的汽车上 将变速器输出的动力分配到各驱动桥应用 目前 多数车装用两挡分动器 分动器兼起副变速器的作用结构 由齿轮传动机构和操纵机构组成 4 5分动器 1 齿轮传动机构有三输出轴式分动器和两输出轴式分动器两种 图为三输出轴式 1 该分动器可将动力分别传给前桥 中桥和后桥2 当换档接合套向右移动与齿轮前端接合齿圈相套合时 便挂上了低速档 此时变速器第二轴的动力经万向传动装置传给输入轴 经齿轮和换档接合套传给中间轴 中间轴后端的齿轮再驱动齿轮 因而使通往后驱动桥的输出轴及通往中驱动桥的输出轴被驱动 此时 由于前桥接合套也先被向后移动 通往中驱动桥的辅出轴便通过前桥接合套使通往前驱动桥的输出轴17也被驱动 3 换档接合套向左移动使之与齿轮的接合齿圈相套合时 分动器挂上高速档 2 分动器操纵机构组成 操纵杆 传动杆 摇臂及轴等 操纵分动器时 若换入低速挡 输出