第十五章变速器与分动器介绍.ppt

1,第十五章变速器与分动器,本章内容：普通齿轮式变速器、组合式变速器和分动器,本章重点：变速原理、动力传递路线、二轴式与三轴式变速器的结构特点、同步器的原理,本章难点：同步器构造和工作原理,概述一、变速器的功用1.改变传动比2.实现倒车3.利用空档中断动力二、变速器的组成变速传动机构、操纵机构组成,第十五章变速器与分动器,轴线固定式（普通齿轮式）有级式轴线旋转式（行星齿轮）液力式（动液式）无级式电力式综合式（液力机械式）2.按操纵方式分手动操纵式、自动操纵式、半自动操纵式,三、变速器的分类1.按传动比变化方式分,四、普通齿轮变速器的基本工作原理1.变速原理多级齿轮传动，改变传动比2.换档原理通过改变不同的啮合齿轮副，从而改变传动比3.变向原理（倒档）安装惰轮，增加一级传动副。,主动轮1,从动轮2,i,=,主动齿轮齿数,从动齿轮齿数,5,第一节变速器的变速传动机构,一、普通齿轮式变速器,1变速传动机构的组成,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,（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；,（2）增设惰轮，以实现倒档。,6,3常见的换档方式,（1）直齿滑动齿轮换档,（2）接合套换档,（3）同步器换档,7,二、两轴式变速器,组成：第一轴（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,两轴是指汽车前进时，传递动力的轴只有第一轴和第二轴,8,桑塔纳轿车两轴式变速器,1、两轴式四档轿车变速器:,9,10,11,结构分析：输入轴：一、二档齿轮与轴一体；三、四档齿轮与轴通过轴承连接。输出轴：一、二档齿轮与通过轴承连接；三、四档齿轮与轴一体。,12,2、两轴式五档轿车变速器,13,奥迪100型轿车变速器简图,1.组成第一轴输入，常啮合齿轮,三、三轴式变速器,三轴是指汽车前进时，传递动力的轴有第一轴、中间轴和第二轴，直接档除外。,中间轴常啮合齿轮及各档齿轮第二轴输出轴，各档齿轮,倒档轴倒档齿轮,2.变速器各档动力传动路线,18,一轴,中间轴,二轴,19,Z6,Z5,Z7,Z8,Z3,Z4,Z9,Z2,i2=（z6/z5）（z3/z8）,i3=（z6/z5）（z2/z9）,2档和3档的传动比是多少？,3、变速原理,20,5、变速器工作情况,21,6、各档换档过程,一档,22,二档,23,三档,24,四档,25,五档,26,倒档,27,三轴式变速器CA1040变速器换挡过程,1第一轴2第一轴常啮合齿轮3第一轴齿轮接合齿圈4四挡同步器锁环5、12、20接合套6五挡同步器锁环7五挡齿轮接合齿圈8第二轴五挡齿轮9第二轴三挡齿轮10三挡齿轮接合齿圈11三挡同步器锁环13、24、35花键毂14二挡同步器锁环15二挡齿轮接合齿圈16第二轴二挡齿轮17第二轴一挡齿轮18一挡齿轮接合齿圈19一挡同步器锁环21倒挡齿轮接合齿圈22第二轴倒挡齿轮23第二轴25中间轴倒挡齿轮26中间轴27倒挡轴28倒挡中间齿轮29中间轴一挡齿轮30中间轴二挡齿轮31中间轴三挡齿轮32中间轴四挡齿轮33中间轴常啮合传动齿轮34变速器壳体,挡,28,欲挂上一档，可操纵拨叉使接合套20左移，与一档同步器锁环19的结合齿圈和一档接合齿圈18接合后，动力可从第一轴依次经齿轮233，中间轴26，齿轮2917，接合齿圈18，接合套20以及花键毂24，传给第二轴23输出。欲脱开一档，可通过拨叉使接合套20右移，与接合齿圈18脱离啮合，则变速器退回空档位置。一档传动比：,29,欲挂上二档，可操纵拨叉使接合套12右移，与二档同步器锁环14的结合齿圈和二档齿轮接合齿圈15接合后，动力可从第一轴依次经齿轮233，中间轴26，齿轮3016，接合齿圈15，接合套12以及花键毂23，传给第二轴23输出。二档传动比：,30,欲挂上三档，可操纵拨叉使接合套12左移，与三档同步器锁环11的接合齿圈和三档齿轮接合齿圈10接合后，动力可从第一轴依次经齿轮233，中间轴26，齿轮319，接合齿圈10，接合套12以及花键毂23，传给第二轴23输出。三档传动比：,31,若使接合套5左移到与接合齿圈3接合，则换入第四档，此时动力从第一轴经齿轮2接合齿圈3接合套5和花键毂35直接传给第二轴，而不再经过中间齿轮传动，故这种档位为直接档，其传动比为1.,32,欲挂上五档，可操作变速杆，通过拨叉使接合套5右移，使之穿过同步器锁环6与五档齿轮接合齿圈7接合，动力可以从第一轴依次经齿轮233，中间轴，齿轮328，接合齿圈，接合套5及花键毂35，最后传给第二轴。五档传动比为：五档经济性好，称为超速档,33,三轴变速器CA1091,a.传动链b.支撑方式c.操纵方式d.润滑方式与密封,34,润滑和密封,为减少内摩擦引起的零件磨损及公路损耗，须知壳内注入润滑油，采用飞溅润滑方式润滑各齿轮副轴与轴承等零件工作表面。因此，壳体一侧有加油口，底部有放油螺栓。第一轴常啮合齿轮和第二轴齿轮钻有径向油孔，以便润滑所在部位滚针轴承。为防止润滑油从第一轴与轴承盖之间间隙流入离合器而影响摩擦性，轴承盖内安装了油封总成。在变速器后端轴承盖装有油封总成。,防止自动跳档的结构措施（1）接合套和接合齿圈的齿端制成倒斜面,（2）花键毂齿端的齿厚切薄,37,（3）接合套的齿端制成凸肩,由主、副变速器串联而成。主变速器有45档+倒档，副变速器有2档(低、高)增加档位数副低+主14=14档副高+主14=58档主1+副低、高=12档主2+副低、高=34档，主4+副低、高=78档,分段式配档：,插入式配档：,特点：,四、组合式变速器,目的：,39,后置副变速器,41,前置副变速器(副变速器i较小时),第三节同步器,一、无同步器时的换档过程,用滑动齿轮或接合套换档时，必须待啮合的轮齿的圆周速度须相等，方可平顺挂档依赖驾驶员的经验进行操作,直接档为4档（左齿轮），右齿轮为5档低档换高档（45）高档换低档（54）,（1）自低速档换入高速档,4档接合时：n3=n2；n4n2,分离瞬间：n3=n2；n4n3,分离一段时间：n4下降较快n3下降较慢在某一时刻：n4=n3,同步时间,44,（2）自高速档换入低速档,5档接合时：n3=n4；n4n2,分离瞬间：n3=n4；n3n2,分离一段时间：n2下降较快n3下降较慢使得n2=n3不可能出现,无换档最佳时刻,接离合器，加速,V2V3,46,二、同步器作用、组成和分类1.作用缩短换档时间，防止冲击。2.组成同步装置（推动件、摩擦件）锁止装置、接合装置3.分类按工作原理：常压式、自动增力式、惯性式(广泛采用)按摩擦锁止元件不同：锁环式和锁销式,48,49,1.锁环式惯性同步器（1）组成,锁环：带锁止角的外花键齿（锁止装置），缺口c，凸起d，带螺纹槽的内锥面（摩擦件）,C,d,三、同步器构造,断续的短花键齿,51,花键毂：外花键齿，滑块、定位销、弹簧（推动件）,滑块,定位销,接合套（接合装置）：带内花键齿，有凹槽a（空档定位）,a,接合齿圈：外锥面，外花键齿,同步器装配图（剖视图）,55,56,锁环式惯性同步器的工作过程,锁环式惯性同步器适用于轿车和轻型货车,6档5档,（2）工作原理（5档换6档）,a）5档进入空档，n3n4=n7锁环凸起接触花键毂通槽后端,b）接合套左移，锁环左移，摩擦产生，接触花键毂通槽前端，接合套与锁环错开半个齿，齿尖接触但不啮合，锁止作用产生。,拨环力（矩）,锁环上作用着两个力矩：拨环力矩M2和惯性力矩M1，只有M2M1,才能结合。M2正比于F2，取决于锁止角。M1正比于摩擦锥角。通过设置合理的锁止角和锥角，可以保证在未达到同步前，无论驾驶员施加多大的力，均为M2n3=n5b）接合套左移，钢球、销带锥环左移，摩擦面接触。,c）摩擦作用，锥环、锁销向前转一角度，倒角相抵，锁止作用产生：,锁止面上作用力F1，推销向后；传递惯性力，使销向前，阻止套左移。力F2压锥环，二者摩擦使套、圈同步。同步时，惯性力矩消失，销向后，套可左移。,71,72,3自行增力式同步器（摩擦同步）,其特点：同步环内有弹簧片，使其产生的摩擦力得到成倍的增长,第四节变速器操纵机构,一、功用：安全行驶(准确可靠)二、要求1.防止自动跳档（自锁）2.防止同时挂两档（互锁）3.防止误挂倒档（倒档锁）三、类型直接操纵机构和远距离（间接）操纵机构四、直接操纵机构,1.选档换档机构,作用：完成换档的基本动作。,组成：变速杆、拨块、拨叉轴和拨叉等。,75,2、操纵机构的安全装置作用：保证变速器在任何情况下都能准确、安全、可靠地工作。（1）自锁组成：自锁钢球和自锁弹簧；拨叉轴上三个凹槽。作用：保证换档到位；防止自动脱档。,特点：只能移动一根拨叉轴要移动另一拨叉轴，须将已移动的拨叉轴退回原位。,（2）互锁组成：互锁销，互锁钢球；作用：防止同时挂入两档。,77,78,（3）倒档锁用更大的力方能挂入档位。,组成：倒档锁销，倒档锁弹簧；作用：防止误挂倒档。,倒档拨叉轴,80,第四节分动器,一、作用将变速器输出的动力分配到各驱动桥，同时起副变速器作用（有高低两个档）二、构造输入轴与变速器的第二轴相连，输出轴有两个或两个以上，通过万向传动装置分别与各驱动桥相连。,除了具有高低两档及相应的换档机构外，还有前桥接合套及相应的控制机构。,82,83,三、分动器的