第3章手动变速器

一、变速器的功用与分类（1）在较大范围内改变汽车的行驶速度和汽车驱动轮上转矩数值；（2）在汽车发动机旋转方向不变的前提下，利用倒挡实现汽车倒向行驶；（3）在发动机不熄火的情况下，利用空挡中断动力传递，可使驾驶员松开离合器踏板离开驾驶位置，且便于汽车起动、怠速、换挡和动力输出。1、变速器的功用：第三章手动变速器2、变速器的分类（1）按操纵方式分：

强制操纵式：直接由司机通过操纵杆换档，为大多数汽车采用。

自动操纵式：由电脑根据发动机负荷及车速自行换挡，司机只需操纵加速踏板控制车速。

半自动操纵式：常用档位自动换挡，其余挡位由司机操纵。

（2）按传动比的变化情况分：

有级变速器：①具有若干个定值传动比。齿轮传动：②档位：3～5个前进挡，一个倒挡。③组合式变速器（由主、付两个有级变速器串联组成）

6～16个挡位。④变速器挡数，均指前进挡位数。无级变速器：传动比在一定范围内可按无限多级变化。液力变矩器或电力式综合变速器：传动比可在最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化。由液力变扭器+齿轮式有级变速器组成。

普通齿轮式行星齿轮式二、普通齿轮变速器1、组成：

传动机构、操纵机构

2、分类：三轴式变速器、二轴式变速器3、两轴式变速器应用：发动机前置前轮驱动，发动机后置后轮驱动的汽车。

特点:

输入轴与输出轴平行，无中间轴。组成：输入轴、输出轴、倒档轴、轴承、变速齿轮。主动轮1从动轮2输入轴输出轴两轴式变速器动力传递示意图i主从=n主/n从=z从/z主

=R从/R主=M从/M主①n主，Z主，R主，M主

为主动齿轮的参数。②n从，Z从，R从，M从

为从动齿轮的参数。i1＞i2＞

i3＞i4结构分析：

一轴：一、二档齿轮与轴一体；三、四档齿轮与轴通过轴承连接。二轴：一、二档齿轮与通过轴承连接；三、四档齿轮与轴一体。

各挡位的传递路线桑塔纳轿车两轴式变速器两轴式变速器无直接档。因“直接档”是指动力经输入轴上的齿轮及相关接合套等，直接传给输出轴，而不经过其它任何中间齿轮传动的档位2、三轴式变速器⑴应用：发动机前置后轮驱动，多用于轿车以外的各种车型。⑵结构：第一轴为输入轴，第二轴输出轴，第三轴中间轴。三轴五挡位变速器结构三轴式五挡位变速器模型图一挡i1＝（Z2/Z1）

×（Z4/Z3）二挡i2＝（Z2/Z1）

×（Z6/Z5）三挡i3＝（Z2/Z1）

×（Z8/Z7）四挡i4＝（Z2/Z1）

×（Z10/Z9）五挡直接档（i=1）：动力经输入轴上的齿轮及相关接合套等，直接传给输出轴，而不经过其它任何中间齿轮传动的档位i超＝（Z7/Z2）

×（Z4/Z6）倒挡i倒＝（Z2/Z1）

×（Z11/Z3）

×（Z4/Z12）三轴式五档位变速器防跳档的结构形式：

②在花键鼓两齿端齿厚切薄，即中部形成0.3～0.4㎜的凸台。①在接合套齿圈及被接合齿轮的接合齿圈的端面两侧制有倒斜面。

变速器的润滑方式及防漏措施：

在变速箱上有加油孔，壳底有放油孔，润滑油为齿轮油。

润滑方式为：飞溅式润滑。

①为防止油流入离合器，在第一轴与轴承盖间安装油封总成，轴承盖内孔中有回油螺纹。

②为防止油流入第二轴后端的手制动器上，在二轴后轴承盖内设有油封总成。

③在各轴承盖、后盖、上盖、前后壳体等结合面间装入密封片，并涂密封胶，以防止漏油。

④为防止油温过高而渗漏，在变速器上开设有通气塞。三、组合式变速器：用于重型汽车，使其具有良好的动力和经济性。用于重型汽车，使其具有良好的动力和经济性。由四档主变速器+两档（高、低速档）副变速器串联而成，可获得：八个前进档+两个倒档四、同步器（一）无同步器时变速器的换挡过程1.从低速挡换入高速挡（1）在四挡时V3=V4（2）踩离合器,退入空挡

V3=V4V4<V2故V3<V2（3）空挡停留片刻

V2下降快V3下降慢（4）当V3=V2时接合套左移挂入五挡2.从高速挡换入低速挡（1）在五挡时V3=V2（2）踩离合器,退入空挡

V3=V2V4<V2故V3>V4（3）由于V4下降快，V3下降慢（4）重新接合离合器，同时踩油门，使V4>V3（5）再分离离合器，等到V4=V3，即可挂入四挡。

由此可见，要使一般变速器换档时不产生轮齿或花键齿间的冲击，需进行较复杂的操作，并应在短时间内迅速而准确地完成。这对于即使技术很熟练的司机也易造成疲劳。因此，要求在变速器结构上采取措施，既保证挂档平顺，又使操作简化，减轻司机劳动强度。同步器即是在这样的要求下产生的。1、锁环式惯性同步器（二）同步器分类：常压式，惯性式（锁环式、锁销式），自行增力式功用：使结合套与待啮合齿圈的圆周速度迅速达到并保持一致（同步），缩短换挡时间，同时防止啮合时齿间冲击。结构：同步装置、锁止装置、结合装置（3）原理：（假设由二档挂入三档）（a）空档位置：

踩下离合器，使接合套7从二档退到空档，此时，n7=nⅡ档＜ｎⅢ档=n3。

4、3内外锥面不接触，锁环在轴向是自由的。（b）左移接合套使两锥面接触：左移接合套7，带动滑块5一起左移，当滑块左端面与锁环4缺口端面接触时，便推动锁环4移向齿轮3，使两锥面接触，于是两锥面便产生磨擦作用，∵ｎ3﹥ｎ7＝ｎ4，∴锁环4便随齿轮3向前转动一个角度，直到锁环的凸块紧靠花键毂缺口的另一侧。而此时，接合套7的内齿端倒角与锁环4的齿端倒角相抵触而不能进入。（当滑块位于缺口中央时，方能进入）。观看动画c、锁止作用的产生：在两齿端倒角相抵触的情况下，由于司机始终作用于接合套上一个轴向力F，于是锁环4齿端倒角面上产生正压力FN

，FN

可分解为（F1、F2）。F2

将对锁环产生一个拔环力矩M2拔，

而轴向力F1则使两个锥面继续压紧，根据I=1/2ｍR²可知，ｎ4下降很慢，可近似认为不变，ｎ3则下降很快，由惯性原理可知，齿轮3一定会产生一个惯性力矩M1惯，力图保持其运动状态不变，其方向与旋转方向相同，通过与锁环4相接触的锥面传到锁环4上。这样，锁环4上则作用两个力矩M1惯、M2拔。由分析可知，当M1惯＜M2拔，则锁环4相对于接合套7反向拔动一个角度，二者的阻塞作用消除，进入接触。而当M1惯＞M2拔，则锁环4不能反转，阻塞作用不会消失，二者不可能接合。于是在设计同步器时，就应在结构上保证在二者末达到同步之前，M1惯＞M2拔，这样二者末达到同步前，无论司机用多大的力F，接合套与锁环总是相抵触不能接合。d、消除锁止作用：随着司机加力于接合套使F↑，摩擦作用迅速↑，使齿轮3与锁环4进入同步旋转，这时候惯性力矩消失，锁环在拔环力矩作用下后退一角度，两齿圈即进入啮合，锁止作用消除。e、完成换档：待相接合的元件进入接合，完成换档。

2、锁销式惯性同步器以锁销代替锁环，锁销中部和接合套上相应的销孔两个端面的倒角产生锁止。：（假设由四档挂入五档）

五、变速器操纵机构（1）功用：保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个挡位。

（2）要求：自锁功能：防止自动换挡、脱挡。互锁功能：保证变速器不会同时换入两个挡位。倒挡锁：防止误换倒挡。

（3）分类：直接操纵式；远距离操纵式多用于轿车上直接操纵式变速器操纵机构的构造（4）锁止机构①自锁装置②互锁装置③倒挡锁驾驶员在换倒挡时要克服倒挡锁弹簧弹