手动变速器齿轮机构和同步器的检修课件讲解

学习情境3：机械传动系挂档困难故障诊断

学习单元3：手动变速器传动故障检修

学习任务1：手动变速器齿轮机构检修

学习任务2：同步器检修

学习任务1手动变速器齿轮机构检修任务要求：1.准确描述手动变速器齿轮机构的组成、作用、结构、工作原理；2.能根据机械传动系挂档困难故障现象判断故障原因和故障部位。3.能熟练使用维修手册等资料，查找相应技术规范，进行手动变速器齿轮机构的故障诊断和排除；4.能规范使用各种常用维修工具和汽修专用工具。5.能遵守劳动和环境保护规定，按照操作规范进行手动变速器齿轮机构的检查；6.正确处理废旧辅料，工具设备的整理恢复，工作现场的清洁清扫。

一、变速器概述二、三轴式变速器三、两轴式变速器四、齿轮机构检修一、变速器概述为何加装变速器1、变速器的功用不同条件（道路交通）

实现变速变矩(前进档)

实现倒车（倒档）实现中断动力传动（空档）作为动力输出装置2、变速器类型（1）按传动比（？）的变化方式有级变速器：采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。无级变速器：传动比是连续变化的。综合式变速器：部分无级式的档数有级式又可分为液力自动变速器AT、电控机械式自动变速器AMT和双离合器自动变速器DCT.

无级式自动变速器CVT：通常采用金属带或金属链来传动，可实现无级变速。（2）按操纵方式手动变速器(MT);

自动变速器(AT);

手动自动一体变速器：3、普通齿轮传动的基本原理1）变速原理

图9-1变速器类型传动比：是指输入转速与输出转速之比。传动比=主动齿轮的转速/从动齿轮的转速=从动齿轮的齿数/主动齿轮的齿数对于多级传动：传动比=所有从动齿轮齿数的连乘积/所有主动齿轮齿数的连乘积

2）换挡原理3）变向原理每一个变速箱上都会有一个倒挡，其中倒挡齿轮是由一个“惰轮”来操控。所谓“惰轮”是两个不互相接触的传动齿轮中间起传递作用的齿轮，同时跟这两个齿轮啮合，用来改变被动齿轮的转动方向，使之与主动齿轮相同。它的作用只是改变转向并不能改变传动比。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。轮齿简称齿，是齿轮上每一个用于啮合的凸起部分，这些凸起部分一般呈辐射状排列，配对齿轮上的轮齿互相接触，可使齿轮持续啮合运转；齿槽是齿轮上两相邻轮齿之间的空间；端面是圆柱齿轮或圆柱蜗杆上，垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面法面指的是垂直于轮齿齿线的平面齿顶圆是指齿顶端所在的圆齿根圆是指槽底所在的圆基圆形成渐开线的发生线作纯滚动的圆分度圆是在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆。齿轮模数“模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距p与圆周率π的比值(m=p/π)，以毫米为单位。模数是模数制轮齿的一个最基本参数。模数越大，轮齿越高也越厚，如果齿轮的齿数一定，则轮的径向尺寸也越大。模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。对於具有非直齿的齿轮，模数有法向模数mn、端面模数ms与轴向模数mx的区别，它们都是以各自的齿距(法向齿距、端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值，也都以毫米为单位。对於锥齿轮，模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。对於刀具，则有相应的刀具模数mo等。标准模数的应用很广。在公制的齿轮传动、蜗杆传动、同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中，标准模数都是一项最基本的参数。它对上述零件的设计、制造、维修等都起著基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。齿轮计算公式:分度圆直径d=mzm模数z齿数齿顶高ha=m齿根高hf=(ha*+c*)m齿全高h=ha+hf=(2ha*+c*)m一般ha*=1c*=0.25短齿ha*=0.8c*=0.3图片中的应该两箭头之间距离是p。一般的手动变速箱的齿轮组都是处于常啮合状态的，这些常啮合状态的齿轮组分为斜齿和直齿两种，两种齿形相比较，斜齿齿轮在结构上具有天生的优势，倾斜布置的齿形能够提高两个齿轮啮合的重合度，使齿轮传动平稳，降低噪音，并且可以提高齿根的弯曲强度、齿面的接触强度，从而提高齿轮的使用寿命。与之相比，直齿齿轮也并不是一无是处，其传动效率高的特点，可以使车辆获得更强大的轮上功率，因此在赛车变速箱领域应用广泛。4、组成

变速器包括变速传动机构和操纵机构两大部分。变速传动机构是变速器的主体，按工作轴的数量（不包括倒档轴）可分为三轴式变速器和二轴式变速器变速传动机构的主要作用是改变速比、旋转方向；操纵机构的作用是实现换档。二、三轴式变速器

1、基本结构

变速传动机构包括壳体、第一轴（输入轴）、第二轴（输出轴）、中间轴、倒档轴、各档齿轮和轴承、换档装置等。图9-3三轴式变速器2、工作过程三、两轴式变速器变速器驱动桥

1、基本结构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。纵向横向图9-4（桑塔纳2000GSI330型）两轴式变速器结构图桑塔纳2000轿车二轴式变速器传动机构的结构图1－四档齿轮2－三档齿轮3－二档齿轮4－倒档齿轮5－一档齿轮6－五档齿轮7－五档运行齿环8－换档机构壳体9－五档同步器10－齿轮箱体11－一、二档同步器12－变速器壳体13－三、四档同步器14－输出轴15－输入轴16—差速器该变速器的变速传动机构有输入轴和输出轴，二轴平行布置，输入轴也是离合器的从动轴，输出轴也是主减速器的主动锥齿轮轴。该变速器具有五个前进档和一个倒档，全部采用锁环式惯性同步器换档。输入轴上有一～五档主动齿轮，其中一、二档主动齿轮与轴制成一体，三、四、五档主动齿轮通过滚针轴承空套在轴上。输入轴上还有倒档主动齿轮，它与轴制成一体。三、四档同步器和五档同步器也装在输入轴上。输出轴上有一～五档从动齿轮，其中一、二档从动齿轮通过滚针轴承空套在轴上，三、四、五档齿轮通过花键套装在轴上。一、二档同步器也装在输出轴上。在变速器壳体的右端还装有倒档轴，上面通过滚针轴承套装有倒档中间齿轮。2、纵向布置1－输入轴2－输出轴3－三、四档同步器4－一、二档同步器5－倒档中间齿轮Ⅰ－一档齿轮Ⅱ－二档齿轮Ⅲ－三档齿轮Ⅳ－四档齿轮Ⅴ－五档齿轮R－倒档齿轮

输入轴分解图1－后轴承的罩盖

2－挡油圈

3－卡环

4－输入轴后轴承

5－变速器后盖

6－五档同步套管

7－五档同步环

8－五档同步器和齿轮

9－五档齿轮滚针轴承

10－五档齿轮滚针轴承内座圈

11－固定垫圈

12－卡环

13－中间轴承

14－轴承支座

15－中间轴承内座圈

16－卡环

17－四档齿轮

18－四档同步环

19－四档齿轮滚针轴承

20－卡环

21－三档和四档同步器

22－三档同步环

23－三档齿轮

24－三档齿轮滚针轴承

25－输入轴

26－输入轴滚针轴承输出轴分解图1－五档齿轮2－输出轴外后轴承3－轴承保持架4－后轴承外圈5－调整垫片6－轴承支座7－输出轴内后轴承8－一档齿轮9－一档齿轮滚针轴承10－一档齿轮滚针轴承内座圈11－一档同步环12－一档和二档同步器13－二档同步环14－二档齿轮15－二档齿轮滚针轴承16－挡环17－三档齿轮(凸缘应转向四档齿轮)18－挡环19－四档齿轮(凸缘应转向主动锥齿轮)20－输出轴前轴承21－输出轴22－圆柱销23－输出轴前轴承外圈拆下同步器锁环取下三档和四档同步器、三档同步环和齿轮3、横向布置

1－输出轴2－输入轴3－四档齿轮4－三档齿轮5－二档齿轮；6-倒档齿轮7－倒档惰轮8－一档齿轮9－主减速器主动齿轮10－差速器油封11－等速万向节轴12－差速行星齿轮13－差速半轴齿轮14－主减速器从动齿轮15－一、二档同步器16－三、四档同步器

2、工作过程手动变速器故障诊断学习任务2同步器检修任务要求：1.准确描述手动变速器同步器检修的组成、作用、结构、工作原理；2.能根据机械传动系挂档困难故障现象判断故障原因和故障部位。3.能熟练使用维修手册等资料，查找相应技术规范，进行手动变速器同步器检修的故障诊断和排除；4.能规范使用各种常用维修工具和汽修专用工具。5.能遵守劳动和环境保护规定，按照操作规范进行手动变速器同步器检修的检查；6.正确处理废旧辅料，工具设备的整理恢复，工作现场的清洁清扫。

一、同步器概述二、锁环式惯性同步器三、锁销式惯性同步器四、同步器的检修1、变速器换挡有何要求？否则？由于换挡的时候，想要顺利的换挡，换挡前后两组主动齿轮的转速就要保持一致，就算不一致，也至少保证速度相近，但是由于前后两组齿轮比是不同的，所以在行驶过程中是不可能出现这样的情况的。常听到有一些开车的朋友说变速器“打齿”是什么意思？

您所说的“打齿”通常是指在变速器挂挡过程中出现的“嘎拉”响声，变速器内部是通过不同速比的齿轮相互啮合来达到传递动力的作用。当齿轮与齿轮间啮合不顺畅时就会出现“打齿”。严重的“打齿”由于力度很大，甚至可以使齿轮上的齿断裂。

2、普通齿轮变速器的换档方式有三种：直齿滑动齿轮、接合套、同步器。3、无同步器换挡（直齿滑动或结合套）过程驾驶员在换挡时必须采取合理的换挡步骤采用直齿滑动齿轮的换挡过程与上述的接合套换挡过程相同。由此可见，采用上述无同步器的换挡装置的变速器操纵起来相当复杂，不仅易使驾驶员产生疲劳，而且容易加速齿轮的损坏。因此，现代汽车齿轮式变速器越来越多地采用同步器换挡装置。

图9-3三轴式变速器1）同步器位置一、同步器概述4、同步器2）同步器的功用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。同步器有多种结构形式，分为惯性式、常压式和自增力式。目前所采用的同步器几乎都是摩擦式惯性同步器，都由同步装置（包括推动件、摩擦件）、锁止装置和接合装置三部分组成。按锁止装置不同，摩擦式惯性同步器可分为锁环式惯性同步器和锁销式惯性同步器。3）锁环式惯性同步器

构造

组成

同步装置：锁止装置：接合装置：同步装置：锁环和接合齿圈的锥面。锁止装置：滑块与锁环缺口尺寸差；锁环、接合齿圈和接合套的齿宽。接合装置包括：接合套将接合齿圈与花键毂接合。各元件结构特点滑块的两端伸人锁环的3个缺口中，锁环缺口的宽度减去滑块的宽度是锁环上一个齿的宽度，所以锁环相对滑块顺转和逆转只能转过半个齿宽。只有滑块端头位于锁环缺口的中央时，接合套才能与锁环进行啮合，继续移动，与齿轮上的接合齿进行啮合，挂上档位。4）工作过程图3－35锁环式惯性同步器工作原理1－待啮合齿轮的接合齿圈

2－滑块

8－接合套

9－锁环（同步环）三、锁销式惯性同步器

1、构造2、工作过程手动变速器传动机构检查一、齿轮机构检修

1、齿轮和轴承的检修（1）目视检查齿面是否有斑点，如果斑点轻微可以用油石修磨；如果斑点面积超过15%，则应更换齿轮；（2）检查齿厚，如果齿厚磨损超过0.2mm，则应更换齿轮；（3）检查齿长的磨损，如果磨损超过15%，则应更换齿轮；（4）装好轴承和内座圈后，用百分表检查齿轮与内座圈之间的间隙，如果超标应该更换轴承。注意：齿轮应成对更换。间隙检查2、输入轴、输出轴的检修（1）目视检查输入轴、输出轴，不应有裂纹，轴径及花键不应有严重磨损，轴上的齿轮不应有断齿和严重磨损，否则应更换；（2）检查轴的径向圆跳动，不应超过0.05mm，否则应更换或校正。轴直径检查径向跳动检查3、变速器壳体的检修变速器壳体的的主要损伤表现为:壳体的变形、裂纹,定位销孔、轴承孔、螺纹孔磨损等。4、变速器盖的检修变速器盖应无裂纹,其与变速器壳体结合面的平面度公差超限时,可采用铲、刨、锉、铣等方法修复;拨叉轴与承孔的间隙超限时,应更换。5、清洁轴承二、同步器的检修

1、锁环式同步器的检修

锁环式同步器的损伤表现在锁环、滑块、接合套、花键毂和花键齿的损伤。锁环内锥面和滑块凸台的磨损都会破坏换档过程的同步作用;锁环、接合套锁止角的磨损,会使同步器失去锁止作用,这都会出现换档困难,发出机械撞击噪声。将同步环