汽车底盘传动系统教案

第2章汽车传动系

教学重点

i.理解传动系功用、组成及分类。

2.理解离合器压盘、从动盘等主要零件及离合器操纵机构的零部件特

点。

3.理解离合器的功用、组成和工作原理，会进展离合器及操纵机构的

拆卸、零件的检验和分类，正确运用和维护离合器。

4.驾驭离合器及其操纵机构的装配、安装及调整的方法和技术要求。

教学难点

1.传动系功用。

2.离合器工作原理、从动盘和改变减振器工作原理。

3.离合器及其操纵机构拆装及检修、调整。

传动系概述

一、传动系的功用

汽车传动系的根本功用是将发动机发出的动力依据需要传给驱动轮

而驱动汽车行驶的系统。

（一）传动系类型及组成

按构造和传动介质不同，汽车传动系的型式分为机械式、液力机械式、

静液式、电动式等，目前汽车上广泛应用机械式和液力机械式传动系。

1.机械式传动系

组成：离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥。（图2-1）

图2-1

动力传递路途：发动机发出的动力-----离合器变速器——万向

传动装置驱动桥——主减速器-----差速器------半轴------驱

动车轮。

2.液力机械式传动系

组成：液力变矩器、自动变速器、万向传动装置和驱动桥。

特点：液力机械式传动系是以液体作为介质，利用液体在主动元件和从动

元件之间循环流淌过程中的动能变更传递动力，并能依据道路阻力的变

更，自动地在若干个车速范围内分别实现无级变速，而且其中的有级式机

械变速器还可以实现自动或半自动操纵，因此可使驾驶员的操作大为简

化。（教材图2-2）为液力机械变速器构造示意图。

（二）传动系功用

不管何种类型的传动系，都必需要具备如下功能。

1.实现汽车的减速增扭和变速

2.实现汽车的倒车

3.必要时中断动力传递

4.差速作用

二、传动系布置形式

发动机前置后轮驱动(FR)——传统的布置型式

1.发动机前置前轮驱动(FF)——在轿车上普遍采纳的布置型式。

2.发动机后置后轮驱动(RR)——目前大、中型客车盛行的布置型

式。

4.全轮驱动(nWD)——越野汽车特有的布置型式，通常发动机前置，

在变速器后装有分动器以便将动力分别传递到全部车轮上。

§2-1离合器

课题一：离合器概述

一、离合器功用及类型

（-）离合器功用

1.保证汽车平稳起步

2.保证汽车传动系换挡时工作平顺

3.防止传动系零件过载

（-）离合器类型「单片

1.按从动盘数目不同]双片分

匚多片

L中央弹簧式

厂螺旋弹簧式Y

2.按压紧弹簧的型式I分

）L周布弹簧式

L膜片弹簧式

「机械式

3.按操纵机构的不同分I液压式

]气动式

、空气助力式

二、摩擦式离合器根本组成及工作原理

离合器根本组成由离合器压盘和离合器片，工作原理如教材图2-7所示。

主动件：飞轮和离合器压盘

从动件：从动盘（离合器片）

结论：摩擦式离合器所能传递的最大扭矩的数值取决于摩擦面间的压紧力

和摩擦系数以及摩擦面的数目和尺寸。

三、从动盘及改变减振器

不带改变减振器多用于双片离合器中

从动盘有两种《

L带改变减振器多用于单片离合器中

带改变减振器目的是：缓冲减振，避开发生共振。

从动盘组成件主要包括从动盘毂、从动盘本体及摩擦衬片。

（1）从动盘

从动盘本体及从动盘毂：通常用薄弹簧钢板制成，并在其外缘局部开有径

向窄切槽。为了减小从动盘的转动惯量，从动盘本体干脆钾接在从动盘毂

上。

波浪形弹性钢片作用：进步接合的柔软性，使从动盘轴向有肯定弹性。

摩擦衬片：常用石棉合成物制成，具有较大的摩擦系数，良好的耐摩性、

耐热性和适当的弹性。为了获得足够的摩擦力矩，在从动盘本体（或波形

片）上加接前、后两片摩擦片。

（2）改变减振器

带改变减振器的从动盘的工作原理如教材图2-10所示。

课题二：离合器总成

专业教室：

课前打算：周向布置螺旋弹簧式离合器5个，膜片式离合器5个，通

用工具5套，专用拆装工具5套。学生分两大组轮换。

1组：周向布置螺旋弹簧式离合器，做拆装调整实操。

2组：膜片式离合器不做拆装，只视察构造特点。

理论讲解及拆装结合。

一、周向布置螺旋弹簧式离合器

（-）周布弹簧离合器主要部件构造及功用

组成：主动局部、从动局部、压紧装置和操纵机构。

1.主动局部（飞轮、离合器盖和压盘）

构造特点：离合器盖由低碳钢冲压而成，通过螺钉及飞轮固定。（留意有

定位销）离合器盖及压盘通过由弹簧钢片制成的传动片连接。离合器结合

及分别时，依靠传动片的弹性变形，使压盘能轴向挪动。

2.从动局部为带有改变减振器的从动盘组件（简称从动盘）

构造特点：前面已讲过

3.压紧装置（沿圆周匀称分布于压盘和离合器盖之间的螺旋弹簧）

构造特点：螺旋弹簧匀称分布在压盘及离合器之间，在将压盘通过传动片

连接在离合器盖上时，夹在中间的螺旋弹簧被第一次压缩；然后将带压盘

的离合器盖固定在飞轮上时，螺旋弹簧被第二次压缩，螺旋弹簧被两次压

缩后的弹簧力，通过压盘作用在从动盘上，以产生摩擦力矩，使离合器常

常处于结合状态，只有在需要时，才在操纵机构的作用下，短暂分别。

4.操纵机构

构造特点：操纵机构由分别和传动两局部组成。分别局部在离合器内部，

主要由分别杠杆、带分别轴承的分别套筒和分别叉等组成。传动局部在离

合器外面（在后面讲解）。分别杠杆一般有3〜6个，沿周向均布。分别杠

杆外端通过摇摆片抵靠在压盘钩状凸起部，当在内端施加一轴向推力时,

分别杠杆绕离合器盖上支点转动，带动压盘后移，使离合器分别。

（二）周布弹簧离合器的拆装

1.离合器及操纵机构的解体（以讲解为主，观看视频演示，不做实

操）

2.离合器总成的解体（学生在老师指导下完成）

①在离合器盖和压盘上做好装配对合标记。

②用专用工具压紧离合器盖，拆下离合器分别杠杆的4个调整螺母和

紧固传动片的4个螺栓。

③缓慢放松专用工具，依次拆下离合器盖、离合器弹簧、离合器压盘

等，并按原位套好，同时:摆放好压盘、摩擦片等零部件。

3.离合器盖和压盘总成的装配（学生在老师指导下完成）

①用四只传动片钾钉将8片传动片分成四组，在专用夹具上及离合器

盖加合在一起。

②把四只分别杠杆弹簧分别装在离合器盖上。

③将分别杠杆、分别杠杆支承销、浮动销、摇摆块分别装在离合器压

盘的相应位置上。

装配时，还应留意以下事项：

①离合器盖及压盘扣合时，装配记号要对正。

②分别杠杆活动局部应涂以少量光滑脂。

③全部压盘弹簧应按自由长度的凹凸、弹力的大小，匀称对称地排列,

使整个压盘各处压力一样。

④各分别杠杆承压面应位于同一平面内，其摆差应不大于规定值（一

般为0.25〜0.3mm）。分别杠杆端部距减振弹簧钢片平面的间隔应为35.4

+0.2mmo

⑤压盘在传动销上应活动自如，不适宜时可换位安装，否则会使离合

器打滑或分别不彻底。

4.离合器从动盘总成的装配（讲解为主，观看视频演示，不做实操）

二、膜片弹簧离合器

（一）膜片弹簧离合器构造

膜片式离合器组成：主动局部、从动局部、和操作机构，及周布弹簧

离合器相比省略了压紧装置。

主动局部由飞轮、压盘、离合器盖等组成，如教材图2-13所示。

构造特点：及周布弹簧离合器构造根本一样。

2.从动局部由带有改变减振器的从动盘组件组成。

构造特点：及周布弹簧离合器构造从动局部一样。

3.操作机构操纵机构由分别和传动两局部组成。

构造特点：及周布弹簧离合器操作机构根本一样，但省略分别杠杆，

膜片弹簧兼起压紧弹簧和分别杠杆的作用。

（二）膜片弹簧离合器优点（及周布弹簧离合器的比拟）

1.由于膜片弹簧兼起压紧弹簧和分别杠杆的作用，使构造简化，质量

减轻，并显著地缩短了离合器的轴向尺寸。

2.由于膜片弹簧及压盘以整个圆周接触，使压力分布匀称，摩擦片的

接触良好，摩擦匀称。

3.由于膜片弹簧所具有的弹性特性，使其在摩擦片磨损后弹簧压力几

乎可以保持不变。

4.膜片弹簧是一种旋转对称零件，平衡性好，在高速下其压紧力下降

很少。

（三）膜片弹簧离合器工作过程

现代汽车膜片式离合器构造可分为推式和拉式两种。

推式膜片弹簧离合器：当分别离合器时，分别指内端受力方向指向压

盘,（教材图2-14）

1.推式膜片弹簧离合器工作原理

2.拉式膜片弹簧离合器工作原理

拉式膜片弹簧离合器：当分别离合器时，分别指内端受力方向分

开压盘，（图教材2T5）

拉式膜片弹簧离合器中拉式膜片弹簧的安装方向及推式相反，在

接合位置时，膜片弹簧的大端支承在离合器盖上，其中部压在压盘上。

如教材图2-15所示，离合器分别盘通过卡环卡在膜片弹簧的三个定位

爪上。从动盘的花键毂及变速器输入轴协作，输入轴是空心的，离合

器分别推杆从中穿过。分别推杆的左端及离合器分别轴承接触，右端

顶在分别盘的中央凹坑中，飞轮用螺栓反装在离合器盖上。

当踩下离合器踏板时，通过操纵机构，使离合器分别臂转动，推

压分别轴承挪动，并使分别推杆推动分别盘挪动，则分别盘推压膜片

弹簧，迫使压盘及从动盘分开，从而完成离合器分别。

（四）拉式膜片弹簧离合器优点：

①离合器盖总成中取消了膜片弹簧中间支承的零件，构造更加简洁。

②由于拉式膜片弹簧在离合器盖总成中以中部而不是以大端及压盘相

压，所以同样尺寸的压盘可以采纳直径较大的膜片弹簧，从而进步了

压紧力，也就是进步了传递转矩。

③由于拉式膜片弹簧的支点从中部外移到大端，相当及分别杠杆的力

臂增大，尽管采纳直径较大一点的膜片弹簧，而并不增大操纵力。

④由于拉式膜片弹簧的支点的外移，使膜片弹簧的最大应力有所降低,

有利于进步膜片弹簧的寿命。

（五）膜片弹簧离合器拆装（观看视频演示，不做实操）

课题三：离合器操纵机构

离合器操纵机构是为驾驶员限制离合器分别及接合的一套专设机构，

它是由位于离合器壳内的分别杠杆（在膜片弹簧离合器中，膜片弹簧

兼起分别杠杆的作用）、分别轴承、分别套筒、分别叉、回位弹簧等机

件组成的分别机构和位于离合器壳外的离合器踏板及传动机构、助力

机构等组成。

离合器操纵机构分为人力式和助力式两类。

人力式是以驾驶员作用在踏板上的力作为唯一的操作能源。

助力式则是以发动机动力或其它形式能量作为主要操纵能源，而驾驶

员的力只作为协助或后备操纵能源。

、人力式操纵机构

1.分类

杆式：构造简洁，工作牢靠，本钱低,

布置困难，较少采纳。

机械式Y绳索式：占用空间小，而且由于它是柔

性的，广泛采纳。

人力式操纵机J自动调整绳索式：免维护、免调整。

构液压式

2.构造特点

(1)绳索式操纵机构

如教材图2-25所示，绳索式操纵机构离合器拉索是金属钢丝构成的，上

端连接到离合器踏板臂顶部，下端固定在离合器分别叉臂上，它带有柔性

外套，外套固定在驾驶室前壁和离合器壳上。

(2)自动调整绳索式操纵机构

自动调整的绳索式操纵机构是用于监视踏板行程。需要时自动对其自

动调整。图2-26所示为棘轮式离合器自动调整机构。从图2-26中可以看

出，棘轮带有棘爪和齿扇，棘爪在弹簧的作用下，压在棘轮上，棘爪只允

许齿扇相对于棘爪单方向转动。离合器拉索绕在齿扇上，张力弹簧拉着齿

扇及拉索处于平衡状态。

(3)液压式操纵机构

液压式操纵机构以油液作为传力介质。离合器液压操纵系统由离合器

踏板、储液罐、进油软管、离合器主缸、离合器工作缸、油管总成、分别

板、分别轴承等组成，其构造如教材图2-28所示。

液压操纵系统具有摩擦阻力小，布置便利、接合柔软，并能传递发动

机最大转矩，在长期工作中不会引起离合器踏板力明显增加，减轻驾驶员

的劳动强度等优点。

1）离合器主缸

离合器主缸构造如教材图2-29所示，主缸体借补偿孔A、进油孔B通

过进油软管及储液罐相通。主缸内装有活塞，活塞中部较细，且为“十”

字形断面，使活塞右方的主缸内腔形成油室。活塞两端装有皮碗。活塞左

端中部装有单向阀，经小孔及活塞右方主缸内腔的油室相通。当离合器踏

板处于初始位置时，活塞左端皮碗位于补偿孔A及进油孔B之间，两孔均

开放。

2）离合器工作缸

离合器工作缸构造如教材图2-30所示，工作缸内装有活塞、皮碗、推

杆等，缸体上还设有放气螺塞。当管路内有空气存在而影响操纵时，可拧

出放气螺塞进展放气。

二、助力式操纵机构

助力式操纵机构即在机械式或液压式操纵根底上加设各种助力装置。

（略讲）

弹簧助力机械式：与杆式机械操纵机构一样，只是在踏板与车

架之间挂装助力弹簧。

气压助力液压式：由液压主缸和气压助力液压工作缸、贮气筒

《等组成。

助力式操纵机构气压助力机械式：由限制阀、助力气缸及气压管路等组成，一

般应用于大型货车上。

课题四：离合器的调整及检修

在实习场地进展

课前打算：周布弹簧式离合器5个，轿车2辆，直尺5把，游标卡尺

5把，通用工具5套，百分表5个，磁表座5个，测量平台。

一、汽车离合器的调整

（1）离合器分别杠杆高度的调整（在实习场地进展实际操作）

调整目的：保证各分别杠杆内端面处于及变速器第一轴中心线相垂直

的同一平面上，以使离合器分别时;压盘受力匀称。

调整参数：1）各分别杠杆高度差不大于0.25〜0.30mm。

2）分别杠杆内端工作面的高度应符合原厂规定。

调整方法：按其构造形式不同有3种方法，如教材图2-33所示。

1）外端可调式：利用螺纹装置对分别杠杆的外端进展调整

2）支点可调式：利用螺纹装置对分别杠杆的支点进展调整

3）力点可调式：利用螺纹装置对分别杠杆的内端受力点进展

调整

离合器自由行程检查方法：将有刻度的直尺支在驾驶室地板上，首先

测量出踏板完全放松时的高度，再用手轻轻推压踏板，当感觉阻力增大时

即为分别轴承端面及分别杠杆内端面刚好接触，此时停顿推压，再测出踏

板高度，前后测量的高度之差值即为离合器踏板的自由行程。

调整参数：不同车型自由行程不同，应参照该车型技术手册进展调整。

调整方法：按其构造形式不同有2种方法，不同构造调整方法略有不

同。

1）机械式操纵机构的调整：旋动离合器拉杆上的调整螺

母，然后用止动螺母锁紧。

2）液压式操纵机构的调整：分两步调整，先调整主缸活

塞及推杆间隙，然后调整分别杠杆端面及分别轴承之间间隙。

二、离合器的检修

1.绳索式操纵机构离合器的修理（以桑塔纳LX轿车为例）

（1）离合器踏板的更换（观看视频演示）

（2）离合器拉索的更换（观看视频演示）

（3）离合器分别叉轴的更换（观看视频演示）

（4）离合器分别轴承的检查及更换（观看视频演示）

（5）离合器从动盘的检查（实际操作，在老师指导下进展）

①从动盘径向圆跳动的检查

在距从动盘外边缘2.5mm处测量，离合器从动盘最大径向圆跳动为

0.4mm,测量方法如教材图2-43所示。

②摩擦片磨损程度的检查

摩擦片的磨损程度，可用游标卡尺进展测量（如教材图2-44所示）。

钾钉头埋入深度A应不小于0.20mmo

（6）离合器压盘平面度的检查（实际操作，在老师指导下进展）

离合器压盘平面度不应超过0.2mm,检查方法可用直尺搁平后以塞

尺测量，如教材图2-45所示。

（7）离合器膜片弹簧的检修（实际操作，在老师指导下进展）

离合器膜片在运用过程中易发生变形、折断和减弱，从而影响动力的

传递。膜片弹簧弯曲时需要校正，折断则应更换，检查时用游标卡尺测量

膜片弹簧的磨损深度和宽度，如教材图2-46所示。磨损极限值：深度为

0.6mm,宽度为5mm。超过极限值，应更换离合器盖或膜片弹簧。

检查膜片弹簧有无变形，要求弹簧片小端均在同一平面内，弯曲变形

不得超过0.5mm,检查方法如教材图2-47所示。若变形过大，应运用专用

工具将弹簧弯曲到正确的对准位置。

2.液压式操纵机构离合器的修理（观看视频演示，如有条件可进

展实操）

1）离合器主缸的拆卸及分解

2）离合器工作缸的拆卸及分解

3）主缸、工作缸的检修

主缸和工作缸是离合器液压操纵系统的主要部件，其工作性能的好坏

干脆影响离合器的工作性能。当出现缸筒内壁磨损超过0.125mm,活塞及

缸筒的间隙超过0.20mm,皮圈老化及回位弹簧失效等状况时，应更换相应

零件。

4）离合器主缸、工作缸的装配

5）离合器液压系统中空气的排出（老师操作，学生协作，以观摩

为主）

液压系统进入空气后，会缩短主缸推杆行程即踏板工作行程，从而使

离合器分别不彻底。因此，液压系统检修后或疑心液压系统进入空气时，

就要解除液压系统中的空气。解除方法如下：

①用千斤顶顶起汽车，然后用支架将汽车支住，将主缸储液罐中的制

动液加至规定高度。

②在工作缸的放气阀上安装一根软管，接到一个盛有制动液的容器

内。

③排空气需要两个人协作工作，一人渐渐地踏离合器踏板数次，感到

有阻力时踏住不动，另一个人拧松放气阀直至制动液开场流出，然后再拧

紧放气阀。

④连续按上述方法操作几次，直到流出的制动液中不见气泡为止。

⑤空气解除干净之后，需要再次检查及调整踏板自由行程。

三、离合器的正确运用及维护

1.正确运用离合器

（1）汽车起步和换档时力求结合平稳，不能猛抬离合器踏板。

(2)正确驾驶操作。应尽量削减离合器“半联动”的运用次数。

(3)在紧急制动时或接近停车前应同时踩下离合器，以减轻冲击。

(4)严禁下坡时踩下离合器(发动机熄火)，挂空挡滑行。

(5)当汽车在软路面、泥泞路段和冰雪路面驱动驱动车轮打滑时，严禁

用猛加油门，猛抬离合器踏板的方法来通过此路段。

(6)离合器分别力求快速，削减主、从动局部的滑磨；防止变速器换档

时的齿轮冲击，以爱护齿轮牙齿及同步器。

2.离合器的维护

二级维护时(6000〜8000km)，检查离合器及分别轴承的工作状况，

检查踏板的自由行程，不行过大过小。

三级维护时(35000〜45000km)拆检并调整离合器，光滑分别轴承座

及变速箱第一轴轴承盖的协作外表。在分别叉球窝和球头螺栓结合处涂上

锂基光滑脂2号。

三级维护时，留意从动盘有“飞轮侧”标记的一面应朝向飞轮安装，

切勿装反。

必需按规定力矩拧紧离合器外壳及发动机后端面、离合器盖及飞轮的

紧固螺栓。拧紧时，应匀称穿插进展。

§2-2变速器

教学重点：

1.理解变速器变速及变矩、变向原理。

2.熟识三轴、两轴变速器传动机构工作过程。

3.熟识三轴、单轴操纵机构构造特点及工作原理。

4.娴熟驾驭变速器拆装要点。

5.娴熟驾驭变速器检修方法。

教学难点：

1.三轴、两轴变速器构造特点及变速原理。

2.同步器工作原理及构造特点。

3.变速器中自锁、互锁、倒挡锁构造。

4.单轴操纵机构的构造及平安锁止装置工作原理。

课题一：变速器概述、变速原理

L1变速器功用及分类

1.1.1变速器的功用

（1）扩大发动机传到驱动轮上的转矩、转速变更范围，以适应常常变

更的行驶条件。

（2）在不变更发动机旋转方向的条件下，实现汽车倒向行驶。

（3）利用空挡，中断发动机向驱动轮传递动力，以便发动机起动、怠

速、动力对外输出或汽车滑行，短暂停车。

1.1.2变速器分类

按工作原理的不同可分为有级变速器和无级变速器。

按操纵方式不同可分为手动变速器和自动变速器。

1.2变速器工作原理

1.2.1变速原理

传动比定义：主动齿轮（即输入轴）的转速及从动齿轮（即输出轴）

的转速之比，用表示九。

即：i田nJ叱z』z\

例如：主动小齿轮齿数是12,从动大齿轮齿数是24,则这对齿轮的传

动比（速比）是2：1。假如此时主动齿轮转速是lOOOrpm,从动齿轮转速

肯定是500rpmo

齿轮传动的变速原理：（教材图2-48）

小齿轮带大齿轮，减速；大齿轮带小齿轮，升速。

1.2.2变矩原理

假如忽视传动损失，输入功率P尸输出功率P2

设主动齿轮转速必、转矩M”从动齿轮转速山、转矩M2,

由Pi=Mm/9550；P2=M2n2/9550,

得：ni/n2=M2/MI

结论：齿轮传动的转速及转矩成反比。即当一对啮合齿轮的主动齿轮

是小齿轮，从动齿轮是大齿轮时，输出的转速下降，转矩增加。

例如：主动齿轮转速是lOOOrpm,输入转矩100N-m,从动齿轮转速是

500rpm,则从动齿轮输出转矩肯定是200N•m。

1.2.3变向传动

一对外啮合齿轮旋向相反，每经过一个传动副，其轴变更一次转向。

总结：汽车变速器正是依据齿轮传动的特性，来实现变速变矩变向的。

但是一对齿轮传动只能得到一种固定传动比，即得到一个输出转速和转

矩。为了扩大变速器输出转速和转矩的变更范围，变速器实际采纳了多个

大小不同的齿轮传动，也就构成了多个不同的传动比，这就是变速器的挡

位。不同的挡位有不同传动比，即有不同的输出转速和转矩。

课题二：三轴机械变速器及同步器构造

授课地点：专业教室

课前打算：

1.三轴变速器10台，通用工具10套。

2.轴承拆卸专用工具5套

3.学生分组，约4人一组

2.1简述

三轴机械变速器的三轴就是指变速器的输入轴、轴出轴和中间轴。

典型的手动变速器构造及原理：（教材图2-50）

变速器前进档位的驱动途径是：输入轴常啮合齿轮一中间轴常合啮齿

轮一中间轴对应齿轮一第二轴对应齿轮。倒车轴上的齿轮也可以由操纵装

置拨动，在轴上挪动，及中间轴齿轮和输出轴齿轮啮合，以相反的旋转方

向输出。

2.2三轴五挡变速器工作过程

2.3同步器构造及工作原理

2.3.1装同步器的必要性

由于变速器输入轴及输出轴以各自的速度旋转，变换档位时存在一个“

同步”问题。两个旋转速度不一样齿轮强行啮合必定会发生冲击碰撞，损

坏齿轮。旧式变速器的换档要采纳〃两脚离合”的方式，升档在空档位置停

留片刻，减档要在空档位置加油门，以削减齿轮的转速差。但这个操作比

拟困难，难以驾驭准确。

同步器在使变速器构造上实行措施，即保证挂挡平顺，又使操作简便。

2.3.2同步器类型

同步器有3种类型，即常压式、惯性式和自行增力式。

目前全同步式变速器上多采纳的是惯性同步器，它主要由接合套、同

步锁环等组成。

它的特点是依靠摩擦作用实现同步。并且在构造上保证，在两待啮合

齿轮同步前，不能进入啮合。

惯性同步器按构造又分为锁环式和锁销式两种。轿车和轻、中型货车

的变速器广泛采纳锁环式惯性同步器。

2.3.3锁环式惯性同步器工作原理

［说明］接合套、同步锁环和待接合齿轮的齿圈上均有倒角（锁止角）,

同步锁环的内锥面及待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦。锁止角及锥面

在设计时已作了适中选择，锥面摩擦使得待啮合的齿套及齿圈快速同步，

同时又会产生一种锁止作用，防止齿轮在同步前进展啮合。当同步锁环内

锥面及待接合齿轮齿圈外锥面接触后，在摩擦力矩的作用下齿轮转速快速

降低（或上升）到及同步锁环转速相等，两者同步旋转，齿轮相对于同步

锁环的转速为零，因此惯性力矩也同时消逝，这时在作用力的推动下，接

合套不受阻碍地及同步锁环齿圈接合，并进一步及待接合齿轮的齿圈接合

而完成换档过程。

2.4变速器拆装（老师指导下进展）

重点：（1）变速器分解后，学生能相识各部件，知道其名称、功能作

用。

（2）对同步器的构造特点、工作原理能口述清晰。

（3）引导学生视察操纵机构部件及平安锁止装置构造特点，为

后面内容做铺垫。

（4）变速器组装后，应挂挡自如。

课题三：两轴机械变速器构造

授课地点：专业教室

课前打算：

1.两轴变速器10台，通用工具10套。

2.轴承拆卸专用工具5套

学生分组，约4人一组

3.1简述

两轴变速器在构造上没有中间轴，只有相平行的输入轴和输出轴。特

点是构造紧凑、简洁，简洁布置，在发动机前置前驱动或发动机后置后驱

动的汽车中，常采纳此种构造变速器。

构造特点：

1.输入轴上的各挡齿轮及通过轴承空套在输出轴上相应挡位齿轮常

啮合。

2.各挡同步器多装在输出轴上，个别高挡位同步器装在输入轴上。

3.主减速器的主动齿轮及输出轴做成一体。

4.传动效率比拟高，没有干脆挡，最高挡传动效率比干脆挡低。

3.2两轴五挡变速器工作过程

3.3两轴变速器拆装(在老师指导下进展)

重点：(1)能分析两轴变速器及三轴变速器构造上区分。

(2)变速器分解后，能相识各部件，说知名称、功能作用。

(3)引导学生视察操纵机构部件、平安锁止装置构造特点，为

后面内容做铺垫。

(4)组装后，应挂挡自如。

课题四：变速器操纵机构构造

授课地点：专业教室

课前打算：

1.各种类型操纵机构实物。

2.损坏的变速器壳体、变速器齿轮和轴、变速器拨叉、变速器拨叉轴、

同步器等部件。

3.刀形尺、百分表、磁表座、千分尺等测量仪器。

4.1机械式变速器操纵机构功用及类型

功用：使驾驶员依据道路状况能准确牢靠地将变速器挂入或摘离所需

的某个挡位

根本组成：变速杆、定位块、拨叉轴、拨叉及平安装置等

类型：三轴式和单轴式

4.2三轴式操纵机构

4.2.1构造特点

（教材图2-65）

三轴是指操纵机构有三根换挡拨叉轴，每个拨叉轴上有一个换挡拨叉。

当驾驶员选择一个特定挡位时，要先选择换挡拨叉轴，即换挡杆带钩的端

头插入换挡定位块的缺口中，定位块和换挡拨叉用销子固定在换挡拨叉轴

上。换挡时就是轴向挪动装有换挡拨叉的拨叉轴，换挡拨叉带动同步器接

合套挪动，换入相应挡位。

4.2.2平安装置

4.2.2.1互锁装置

作用：保证换挡拨叉轴到位并防止其它拨叉轴挪动，即防止同时挂两

个挡。

类型：钢球式和转动钳口式

1.钢球式互锁装置（如教材图2-66）主要由互锁钢球和互锁销组

成。

每根拨叉轴上朝向互锁钢球的一面都有一个深度相等的凹槽，中间拨

叉轴上有相对应的两个凹槽，并且是通孔相通，在通孔中有一个互锁销，

其长度正好等于拨叉轴直径减去一个凹槽深度。凹槽深度、钢球直径和拨

叉轴直径的尺寸也是经过严格计算的。

工作过程：当变速器处于空挡时.，由于三根拨叉轴的凹槽、互锁销和

钢球都在同始终线上，正好有一个凹槽深度的充裕空间。当需要挂挡时•，

随意挪动一根拨叉轴，使该拨叉轴上钢球被挤出凹槽，挤占了空挡时充裕

的那个凹槽空间，使得另两根拨叉轴被锁定在空挡位置，互锁销的作用是

扶植钢球移出凹槽。

2.转动钳口式互锁装置（如教材图2-67）

变速杆下端球头置于钳口中，钳口板只能绕A轴摇摆，不能沿A轴轴

向挪动。

工作过程：换挡时，先通过变速杆球头拨动钳口板绕A轴转动，选择

要挂挡位所用的拨叉轴，然后拉（推）变速杆，则变速杆球头带动所选择

拨叉轴轴向挪动，挂上相应挡位。另两根拨叉轴由于有钳口板拦住，而不

能挪动。

4.2.2.2自锁装置

作用：防止变速器自动脱挡，并保证齿轮（或接合齿圈）以全齿宽啮

合。

组成：钢球和弹簧（如教材图2-68）。

构造：在每根拨叉轴上沿轴向分布有三个凹槽，中间凹槽对应为空挡

位置，另两个则为工作挡位。

工作过程：当挪动随意一根拨叉轴时;必有一个凹槽对准钢球，于是,

钢球在弹簧作用力下，压入凹槽，拨叉轴被轴向锁定。当需要换挡时;驾

驶员必需施加肯定轴向力，克制弹簧力，将钢球从凹槽中挤出，推回孔中。

凹槽之间的间隔等于全齿啮合或完全退出啮合所需要的拨叉轴挪动间

隔。

4.2.2.3倒挡锁装置

作用：防止驾驶员误挂倒挡。（教材图2-69）

当需要挂入倒挡时.，必需要用较大的力，摇摆变速杆，使倒挡锁销压

缩弹簧后，才能挂入倒挡。

4.3单轴式操纵机构

4.3.1构造特点及工作过程

单轴式操纵机构是全部的换挡拨叉都安装在同一根拨叉轴上。如教材

图2-70所示。

如教材图2-71所示，单轴式变速器操纵机构主要由换挡拨叉轴、换挡

拨叉、选挡换挡轴、定位架、卡槽元件、换挡指、弹簧3、定位螺钉、制

动块等组成。

工作过程：分两步即选挡和换挡

（1）选挡按箭头方向轴向挪动选挡换挡轴，卡槽元件上的换挡指同

时挪动，换挡指及那个换挡拨叉上凹槽啮合，就可以选那个拨叉所能挂入

的挡位。如：换挡指及三挡/四挡拨叉啮合，则可以换入三挡或四挡。

（2）换挡旋转选挡换挡轴，卡槽元件上的换挡指便拨动及其啮合的

拨叉沿拨叉轴轴向挪动。如：当换挡指及三挡/四挡拨叉啮合时，向左拨

动三挡/四挡拨叉，为四挡，向右拨动为三挡。

4.3.2平安装置

（1）互锁定位架起互锁作用，当换挡指选定拨动某一个拨叉时,

定位架同时限制另外两个拨叉挪动，止动螺钉卡在定位架上，使换挡指稳

定在已选定的挡位上，以避开同时挂两个挡。

（2）自锁弹簧起自锁作用：弹簧将选挡换挡轴及换挡操纵杆压在

所选定挡位的选挡平面内，以防止变速器自动脱挡。

（3）倒挡锁制动块锁止齿形及换挡指锁止齿形形成一个角度a起

倒挡锁作用。

4.4远间隔操纵机构

在多数发动机前置后轮驱动的汽车上，变速器间隔驾驶员座位比拟

近，变速杆可干脆安装在变速器壳体上采纳干脆操纵，变速操作简洁准确，

如教材图2-71所示。而在发动机后置或发动机前置前轮驱动的汽车上，

由于变速器远离驾驶员座位，通常在变速器及变速杆之间用连杆连接，进

展远间隔操纵，如教材图2-72所示。还有的轿车，为了充分利用前面座

位的空间，将变速杆放在方向盘下方，也需要用连杆机构进展远间隔操

纵。

4.5变速器主要零件的检修

重点：变速器一般的修理检测、调整原则及方法。

教学方法：老师演示操作及讲解，学生视察。

4.5.1变速器壳体的检修

变速器壳体一般都是灰铸铁铸造的，在运用中主要易出现壳体变形及

裂纹、轴承座孔、螺纹孔磨损等。

（1）壳体变形

壳体变形主要是变速器壳体及盖结合的平面发生翘曲，可采纳刀形尺

检验方法，检查结合面平面度，如超出允许范围，可用铲、挫、磨等方法

予以修平。

（2）壳体裂纹

变速器壳体裂纹可采纳视检法或敲击法检查，假如发觉有裂纹损伤，

视其损伤部位确定修复方法，凡有未延长到轴承座孔的裂纹，都可以采纳

环氧树脂粘结修复或用螺钉填补法修复。假如有及轴承座孔相通的裂纹，

应予报废。

（3）轴承座孔磨损

座孔的磨损可以通过测量座孔圆度来反映，测量一轴、二轴和中间轴

三轴线平行度可以通过分别各轴承座孔下边缘距测量平板高度，通过计算

得出。修复时，可采纳扩孔镶套的方法。

4.5.2变速器齿轮和轴的检修

（1）变速器齿轮的损伤

变速器齿轮的主要损伤有齿面磨损、端齿磨损、疲惫剥落、腐蚀斑点、

齿轮裂开等。这些损伤除外部检视外，齿轮齿轮的磨损等可用样板、测齿

卡尺测量或及新齿轮进展比照检验。齿轮磨损长度超过30%应更换。

（2）变速器齿轮轴损伤

变速器三根齿轮轴在工作中易发生轴颈和键齿磨损、轴的弯曲变形等。

当出现磨损时，视磨损量确定是采纳镀格修复到标准尺寸还是应更换。轴

的弯曲通过测量轴的径向跳动来反映，修复的方法是冷压校正。

4.5.3变速器操纵机构的检修

（1）变速杆

变速杆的主要损伤是上球关节、定位槽、下部端面球头磨损，严峻时

可能会造成乱挡和脱挡。检查时，一般采纳及新件比照或及变速器盖球节

座孔相互协作的方法进展检查。修复的方法是焊修。

(2)变速器拨叉

变速器拨叉的主要损伤是拨叉的弯曲、扭曲、拨叉上部导动块局部磨

损等。拨叉弯曲、扭曲的检验如教材图2-118所示。如有弯曲、扭曲变形

可采纳敲击或冷压校正方法进展校正。拨叉上部导动块局部磨损可采纳焊

修方法修复。

变速器拨叉轴

变速器拨叉轴的主要损伤是弯曲和磨损。拨叉轴的弯曲采纳百分表测

量其圆跳动，超出极限可用冷压校正。拨叉轴磨损可采纳堆焊或更换的方

法修复。

(4)同步器

锁环式惯性同步器主要损伤是：锁环内锥面螺纹槽、锁环花键毂的三

个轴向槽(三个缺口)、滑块的磨损；锁环花键齿圈的损坏等。锁环内锥

面螺纹磨损的检验是通过检查锁环及和其协作的齿轮端面间隙A数值来实

现的。如教材图2-119所示。

4.6变速器日常维护

1.换挡前应将离合器踩究竟，操纵变速杆时动作要轻快、准确、柔软。

2.挂倒挡时要在汽车停顿状态下进展，同样在倒车后，要使车辆前进,

也应将车停稳。

3.运行中换挡必需选好换挡时机，在确保平安状况下，应尽量运用高

速挡，以减轻机件的磨损和降低油耗，并且依据路面及交通状况刚好调整

车速。

4.严禁在空挡熄火状态下强行挂挡起动发动机，或在车速太低时挂入

高速挡以及车速过高时换到低速挡，以免损坏变速器内运动组件和发动

机。

5.正常行驶80000至100000km后则必需更换一次变速器油，选用变

速器用油参见随车手册。

课题五：自动变速器介绍

自动变速器就是在不中断动力传动条件下，依据发动机负荷和车速等

工况自动变换传动比，以使汽车获得良好的动力性和经济性，进步乘座舒

适性，减轻驾驶员的疲惫，进步行车平安。但自动变速器构造困难，本钱

高，传动效率比拟低。

5.1自动变速器类型

汽车自动变速器常见的有三种型式

5.1.1液力自动变速器AT

组成：液力变矩器、变速齿轮和液控（电控）操纵系统

液力自动变速器是通过液力传递和齿轮组合的方式来到达变速变矩。

5.1.2机械无级自动变速器CVT

组成：传动带、可变槽宽和液控（电控）操纵系统

机械无级自动变速器是通过带轮槽宽的变更，相应变更驱动带轮及从

动带轮上传动带的接触半径进展变速。

5.1.3电控机械自动变速器AMT

AMT在机械变速器（手动变速器）原有根底上进展改造，主要变更手

动换档操纵局部。即在总体传动构造不变的状况下通过加装微机限制的自

动操纵系统来实现换挡的自动化。

5.2综合式液力变矩器

作用：传递动力的装置。

组成：泵轮——发动机驱动旋转、涡轮——带动变速器输入轴旋转、

导轮-----单向转动。每个轮上装有弯曲的叶片，如教材图2-121所示。

5.2.1液力变矩器及工作原理

（1）在液力变矩器中，变速器油是用作传递能量的介质。

（2）在液力变矩器工作时，油液具有两种运动，即环流及涡流。

a.环流：当发动机带动泵轮运转时，液体随泵轮叶片做圆周运动，在

离心力作用下，液体运动到泵轮外边缘时同时具有动能和压力能。具有能

量的液体作用于相对的涡轮叶片上，产生作用力推动涡轮转动，此种油液

运动也称为环流。

b.涡流：由于液体被甩向边缘，中间形成低压区，进入涡轮的液体冲

出叶片后又流到低压区回到泵轮，这种油液运动称为涡流。如教材图2-122

所示。只有当泵轮比涡轮转速快时，导轮才能起增矩作用。

（3）耦合点当涡轮转速渐渐加快及泵轮转速接近时，涡流运动几

乎停顿，从涡轮番出的油液方向发生变更，冲击导轮的反面。在单向离合

器的作用下，导轮在其轴上空转，导轮空转点称为耦合点。

5.2.2锁止离合器

在变矩器中安装锁止离合器的作用是：当汽车到达规定车速时，将泵

轮及涡轮刚性联接，以削减液力损失，可进步汽车燃料消耗经济性能。

（教材图2-123）锁止离合器盘相当于液压活塞，在液压系统压力的

限制下，推动锁止离合器毂在变速器输入轴上沿轴向左右挪动，使得离合

器磨擦片及变矩器壳接合或分别，从而实现离合器的功能，使发动机的输

出转矩不经变矩器可干脆传至变速器。

5.2.3单向离合器

单向离合器只能单方向接合旋转传递动力；反向时分别空转不传递动

力。自动变速器中常采纳滚柱型和楔块型单向离合器。

教材图2-124所示为滚柱型单向离合器，滚子咬入外轮及内轮间的楔

型面后传递动力。外轮沿顺时针方向为驱动方向（接合），反之空转（分

别）。

教材图2-125所示为楔块型单向离合器，楔块借助于保持架和片状弹

簧等布置于内、外轮之间，如外轮沿顺时针转动，借助弹簧力和磨擦力使

楔块长对角圆弧立起，从而产生斜楔作用，驱动内轮传递力矩；如外轮逆

时针转动，楔块倾倒，斜楔作用消退，外轮空转。

5.3液力机械变速器

5.3.1简洁行星齿轮传动

简洁的行星齿轮传动由三个元件组成：太阳轮、装着行星齿轮的行星

轮架以及内部带齿的齿圈。太阳轮位于行星齿轮传动的中心，它可以是直

齿轮，也可以是斜齿轮。它及行星齿轮啮合。行星齿轮装在行星架上。如

教材图2-126所示。行星齿轮即能绕太阳轮轴线沿齿圈旋转，同时又能绕

自身轴线旋转。

简洁行星齿轮传动三个元件不同工作组合表

行星轮

序号太阳轮齿圈转速扭矩旋转方向

架

输入元输出元固定元

1低挡增大同输入轴

件件件

固定元输出元输入元

2高挡增大同输入轴

件件件,

输出元输入元固定元超速高

3降低同输入轴

件件件挡

固定元输入元输出元超速低

4降低同输入轴

件件件挡

输入元固定元输出元

5低倒挡增大及输入轴相反

件件件

输出元固定元输入元

6快倒挡降低及输入轴相反

件件件

5.3.2复合行星齿轮传动

自动变速器采纳两排或多排简洁行星齿轮组连在一起，以获得较多挡

数，一般具有三、四个前进挡的自动变速器至少需要两排行星齿轮组。现

代汽车自动变速器中，广泛采纳两种典型的复合式行星齿轮传动机构：辛

普森式和拉威娜式。

(1)辛普森式

辛普森式齿轮传动机构的构造特点是：两排行星齿轮组共用一个太阳

轮，即太阳轮将两个行星齿轮组连在一起，让一个行星齿轮组的输出成为

另一个行星齿轮组的输入，（如教材图2T27）能供应三个前进挡一个倒挡。

（2）拉威娜式

拉威娜式齿轮传动机构的构造特点是：两排行星齿轮组共用一个齿圈

和行星齿轮架，（如教材图2-128）o行星齿轮架上的长行星齿轮及前排行

星齿轮组的大太阳轮相啮合，同时还及后排行星齿轮组短行星齿轮啮合，

短行星齿轮及后排小太阳轮啮合。可以组合三个前进挡一个倒挡。

5.3.3换挡执行器

能对上述齿轮传动中的元件进展锁止或连接的机构称为换挡执行机

构。

行星齿轮变速器的换挡执行机构有：换挡离合器、换挡制动器和单向

离合器。

5.3.3.1换挡离合器

作用：换挡离合器的作用是将变速器的输入轴和行星齿轮系的某个元

件连接，或将某两个根本元件连接在一起，使之成为一个整体。

构造：换挡离合器多为湿式多片离合器，通常由若干交织排列的主从

动离合器片组成，（如教材图2T29所示），由液压来限制其结合及分别。

5.3.3.2换挡制动器

作用：换挡制动器的作用是将行星齿轮变速器中某一元件固定，使其

不能转动，构成新的动力传递路途，换上新的挡位，得到新的传动比。

构造：有两种构造形式

（1）湿式多片制动器，其构造及上述湿式多片离合器一样，不同点是

离合器连接两个转动构件并传递动力，而制动器连接的一个是转动机件，

另一个是固定不动的变速器壳体，作用是刹住转动机件，使其不能传动。

（2）带式制动器，是由制动带和伺服装置（限制油缸）组成，（如教

材图2-130动画演示）。制动带是内外表有镀层的开口式环形钢带，开口

的一端支撑在及变速器壳体连接的支座上，另一端及限制油缸相连，需要

制动时，液压油进入限制油缸，制动带以固定支座为支点收紧，行星齿轮

机构某个元件将被锁止。油压撤除，制动解除。

5.3.3.3单向离合器

作用：单向离合器的作用是使行星齿轮变速器中的某个根本元件只能

向一个方向旋转，另一个方向锁止，进步换挡时机的准确性，能确保平顺、

无冲击换挡。

构造：及液力变矩器中的单向离合器一样，这里不再重复。

5.3.3.4典型事例

下面以辛普森式行星齿轮传动为例，说明复合行星齿轮机构动力传递

过程。

辛普森式行星齿轮传动的换挡执行机构有5个元件：两个换挡离合器、

两个制动器和一个单向离合器。其动力传递过程如下：

一挡：如教材图2-131所示，前进换挡离合器G被接合，前排齿圈为

输入元件，单向离合器R使后行星轮架无法逆时针旋转，动力传递路途是

输入轴、前排齿圈、太阳轮、后排齿圈、输出轴。

二挡：如教材图2-131所示，前进换挡离合器G被接合，齿圈为输入

元件，二挡制动器R将太阳轮固定，动力传递路途是输入轴、前排齿圈、

行星轮架、输出轴。

三挡：如教材图2-131所示，前进换挡离合器G干脆挡离合器C2接合,

前排太阳轮和齿圈均及输入轴相连，因此，行星轮架也及它们同速转动，

形成干脆挡，即将输入轴干脆传给输出轴。

倒挡：如教材图2-131所示，干脆挡离合器C2接合，前排太阳轮为输

入元件，制动器B2固定后排行星轮架，动力传递路途是输入轴、太阳轮、

后排行星齿轮、后排行星齿圈、输出轴。由于后排行星轮架是固定元件，

使输出轴的旋转方向及输入轴相反，变速器挂入倒挡。

辛普森式行星齿轮传动各挡执行机构工作状况表

档位符档位名前离合干脆挡制动低、倒档离单向离合

号称器离合器带合器器

P停车档XXXOX

R倒档OXXOX

N空档XXXXX

D(1)驱动一XOXXO

档

D(2)驱动二OXOXX

档

D(3)驱动三OOXXX

档

5.4液压自动操纵系统

主要作用：

①使换档执行元件在适当的时候工作。

②检测车速及负荷的变更，确定升档或降档的时机。

③保证变矩器用油和向各部供应光滑。

根本组成：液压自动操纵系统通常由动力源（液压泵）、换挡执行机构、

换挡限制机构等几局部组成。换挡执行机构在前面已有介绍，换挡限制机

构通常都集中在自动变速器阀体内。

5.4.1液压泵

液压泵的作用是向限制机构、执行机构供应压力以实现换挡；为液力

变矩器供应冷却补偿油；为行星齿轮变速器供应光滑油。液压泵一般在液

力变矩器和行星齿轮系统之间，由液力变矩器的泵轮驱动。常见的液压泵

有齿轮泵、转子泵和叶片泵，如教材图2T32所示。

5.4.2主油路调压阀

主油路调压阀的作用是将液压泵输出的压力准确调整到所需的压力

后，输入到主油路，以满意汽车在不同工况、不同挡位时对油压的要求。

（如教材图2-133）0

5.4.3手动阀

手动阀由换挡杆操纵，作用是利用滑阀的挪动，实现限制油路的转换,

即依据换挡杆所置排挡位置将液压油转换到"P"、"R〃、"N"、〃D〃、“2〃或

"L〃的油路，如教材图2-134所示。

5.4.4节气门压力调整阀

（简称节气门阀）的作用是将节气门开度变换成液压信号，并将此限

制油压加在1-2挡、2-3挡、3-4挡三个换挡阀（变速阀）的一端，当节

气门开度变大时，限制油压上升。（如教材图2T35所示）

5.4.5速度阀（调速器）

调速器的作用是依据车速产生由车速限制的油压，并将此速控油压加

在各换挡阀的另一端。调速器位于变速器的输出轴上，车速增大时，速控

油压增大，见教材图2-136。

5.4.6换挡阀

换挡阀的作用是依据节气门开度和车速的变更，自动地进展换挡。

换挡阀构造如教材图2-137所示，其工作过程是：

5.4.7换挡品质限制机构

换挡品质限制机构的作用是限制换挡过程，使升降挡更加平稳、柔软、

无冲击，防止产生大的动载荷。

总结：在上述介绍的这些元、组件中，除液压泵、主油路调压阀、调

速器外，都集中装在一个限制阀体内，如教材图2-138所示。可以说阀体

是自动变速器的限制中心。阀体由铸铝加工而成，一般由上阀体、下阀体、

隔板等组成。手动阀、换挡阀、节气门阀等都安装在上阀体里。

5.4.8三档自动变速器液压系统换档原理

教材图2-139为三档自动变速器液压系统油路简图，执行元件工作关

系见表l-lo该系统采纳带锁止离合器变矩器，图中脚及加速踏板用来表

示节气门阀压力，转速表用来表示速度阀压力。

一档中选档杆放在驱动位置（D）,主油路压力由手动选档阀经三条

油路到达后离合器、经「2档换档阀至制动带伺服阀、经2~3档换档阀至

前离合器等。此时汽车处于起步状态，车速低，速度阀产生的压力低，

r2档阀在弹簧力和系统压力作用下推动阀芯右移，切断通往制动带油路;

由于节气门阀产生的压力大于速度阀压力，2~3档阀在节气门压力作用下

推动阀芯右移，其输出油路也被阻断，如教材图2T39所示。此状态下，

只有后离合器接合，汽车以一档运行。

二档当车速到达肯定值，速度阀压力大于弹簧力及系统压力推动

「2档阀芯左移，接通制动带油路，制动器伺服阀上移，使制动器制动；

此季节气门阀压力仍大于速度阀压力，2~3档阀维持原位置不变，如教材

图2-140所示。此状态下，后离合器及制动带工作，汽车以二档运行。

三档当汽车运行速度进一步进步到某一值，速度阀压力大于节气门

阀压力，「2档阀芯被进一步左移切断制动带油路；2~3档的阀芯被推向

左侧，主油路到前离合器油路被接通，使制动器释放、前离合器接合，如

教材图2-141所示。在此状态下，前、后离合器工作，汽车以三档运行。

5.5电子限制系统

电子限制自动变速器施行自动限制的特点是：采纳速度传感器和节气

门位置传感器将车速和节气门开度转换成电信号，输入电子限制器ECU,

由ECU依据预先编制并存入存储器ROM的换挡程序，进展比拟计算，确定

换挡点和变矩器闭锁离合器闭锁时间，向电磁阀发出限制信号，以限制电

磁阀线圈电流的通断，再由电磁阀限制液动的换挡阀，换挡阀挪动，切换

换挡执行器(换挡离合器和制动器)的油路，实现自动换挡。

本节小结：

(1)变速器是利用不同齿数的齿轮啮合，将发动机的动力传递到驱动

轮。

（2）小齿轮驱动大齿轮，输出速度下降，输出转矩增大；而大齿轮驱

动小齿轮，则输出转速增大，输出转矩减小。

（3）同步器的作用是使两个不同转速的齿轮尽快到达同一转速，以实

现无冲击换挡。

（4）典型五挡变速器有三个换挡拨叉轴，每个拨叉轴限制一个同步器。

（5）变速器操纵机构中平安装置有：自锁装置、互锁装置和倒挡锁装

置。

（6）拆装变速器时，要依据修理手册举荐的方法，尽可能运用专用工

具。

（7）变矩器是将发动机扭矩传递到变速器的液力离合器。它随发动机

转速自动接合及分别从发动机到变速器的动力传递。它包括三个主要元

件：蜗轮、泵轮、导轮。

（8）行星齿轮限制执行装置包括制动带、伺服装置和离合器。

（9）用于自动变速器中的最通用的齿轮传动系是辛普森式和拉威娜

式。

§2-3万向传动装置

教学重点：

1.驾驭万向传动装置的功用、组成和应用。

2.驾驭十字轴刚性万向节的构造、工作原理及速度特性。

3.驾驭球笼式和球叉式万向节的构造、工作原理和拆装。

教学难点:

1.十字轴刚性万向节传动不等速性分析。

2.等速万向节原理。

3.球笼和球叉式万向节构造、工作原理、拆装。

课题一：十字轴刚性万向节构造、工作原理

十字轴式刚性万向节，构造简洁，传动牢靠，效率高，并且允许两传

动轴之间有较大的交角（一般为15°~20°）,故普遍应用于各类汽车的

传动系中。

1.1十字轴式刚性的构造及光滑

教材图2-143为十字轴式刚性万向节的构造。

两万向节叉上的孔分别套在十字轴的两对轴颈上。这样，当主动轴转

动时，从动轴既可以随之转动，又可绕十字轴中心在随意方向摇摆。

1.1.1十字轴式刚性万向节传动的不等速性分析

传动的不等速性是指单个十字轴式刚性万向节在输入轴和输入轴之间

有夹角的状况下，主动轴以等角速度转动，从动轴则是时快时慢。而主、

从动轴的平均转速是相等的，即主动轴转过一周，从动轴也转过一周。

不等速性分析：

主动叉在垂直位置，并且十字轴平面及主动轴垂直的状况。如图2-

147a。

（1）由速度直角三角形可以看出，在数值上K><。十字轴各股

相等，即oa=obo当万向节传动时，，十字轴是绕o点转动的，其上a、b两

点于十字轴平面内的线速度在数值上应相等，即<=匕。因此，K>

匕。由此可知，当主、从动叉转到所述位置时，从动轴的转速大于主动

轴的转速。

（2）主动叉在程度位置，并且十字轴平面及从动轴垂直时的状况。如

教材图2—147b。

匕〉/,而/=忆因此，K>K,即当、从动叉转到所述位置时,

从动轴转速小于主动轴转速。

结论：由上述两个特殊状况的分析可以看出，十字轴式万向节在传动

过程中，主、从动轴的转速是不相等的。而且两轴交角a越大，万向节传

动的不等速性越严峻。

单万向节传动的不等速性，将使从动轴及及其相连的传动部件产生改

变振动，从而产生附加的交变载荷，影响部件寿命。

1.1.2双万向节传动的等速条件（教材图2T48）

①第一万向节两轴间夹角明及第二万向节两轴间夹角心相等

②第一万向节的从动叉及第二万向节的主动叉处于同一平面内。

双万向节的等速传动布置

1.1.3十字轴式万向节构造特点

（1）构造简洁，传动牢靠，效率高，并且允许两传动轴之间有较大

的交角（一般为15°〜20°）,故普遍应用于各类汽车的传动系中。

（2）单万向节传动的不等速性，将使从动轴及及其相连的传动部件

产生改变振动，从而产生附加的交变载荷，影响部件寿命。一般成对运用。

1.1.4十字轴式万向节光滑

为了光滑轴承，十字轴做成中空的，并有油路通向轴颈。（教材图2-144）

光滑油从注油嘴注入十字轴内腔。为避开光滑油流出及尘垢进入轴承，在

十字轴的轴颈上套有装在金属座圈内的毛毡油封。在十字轴的中部还装有

带弹簧的平安阀。假如十字轴内腔的光滑油压力大于允许值，平安阀就会

被顶开而光滑油外溢，使油封不致因油封过高而损坏。

课题二：球叉和球笼式万向节构造、工作原理、拆装

问题引入：教材图2—149为一对大小一样的锥齿轮传动示意图。两齿

轮的接触点尸位于两齿轮轴线交角a的平分面上