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2025/12/4汽车底盘构造与维修（第4版）

“十二五”职业教育国家规划教材经全国职业教育教材审定委员会审定2025/12/4汽车底盘总体构造离合器手动变速器自动变速器万向传动装置单元一单元二单元三单元四单元五单元六单元七单元八驱动桥汽车行驶系统汽车转向系统单元九汽车制动系统

单元一汽车底盘总体构造传动系统行驶系统转向系统制动系统1234知识目标１.简述汽车底盘的结构类型和功用；２.简述乘用汽车、载客汽车、载货汽车、特种货物运输车等汽车底盘的差异；３.正确描述汽车底盘各大系统的常见布置形式。能力目标1.能判别汽车底盘的结构类型及车辆的驱动形式；2.能识别安装在汽车底盘上的各大总成；3.会分析各个总成之间的相互关系。

学习目标

汽车底盘通常是指汽车各类总成零件的安装基体，以及使车辆在合适的路面或空间正常行驶的装置的统称。安装基体主要是指车架，按各类总成零件的功能作用来分，汽车底盘包括传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统等系统。1传动系统手动挡车辆主要包括：离合器及其操纵装置变速器及其操纵装置传动轴主减速器半轴等部件自动挡车辆主要包括：液力变矩器自动变速器传动轴主减速器驱动轴等零部件

传动系统是将动力传输给驱动轮让汽车在路面上产生位移的系统。手动挡车辆主要包括离合器、手动变速器、传动轴、主减速器、半轴等零部件。自动挡车辆主要包括液力变矩器、自动变速器、传动轴、主减速器、驱动轴等零部件。

传动系统按其在车辆中的布置形式划分，在乘用车中常见的有ＦＦ(发动机前置/前轮驱动)和ＦＲ(发动机前置/后轮驱动)两种方式，如图所示。2行驶系统

行驶系统是指能接受发动机经传动系统传来的转矩，并通过驱动轮与路面间的附着作用，从而产生牵引力(驱动力)使汽车发生位移，并完成承载、缓和冲击和振动等功能的部件的总称。这些部件包括车架、车桥、车轮和悬架等如图所示。

车架有边梁式车架和中梁式车架两大类。部分轿车和一些大型客车取消了车架，而以车身兼起车架的作用，这种车身称为承载式车身。

车架3转向系统

转向系统是指能按驾驶员意图使车辆产生位移的部件的总称。转向系统包括转向操纵和转向助力两大部分。乘用车转向系统的组成如图所示。组成：转向操纵机构（方向盘）转向器（齿轮齿条、循环球）转向传动机构（转向横拉杆）动力转向及附属装置（液压助力、电子助力）转向盘

转向操纵部分由转向操纵机构、转向器和转向传动机构组成。转向操纵机构包括转向盘、转向管柱等组件；转向传动机构依据转向器布置方式的不同，包括转向垂臂、直拉杆、横拉杆及其球头销等组件。转向器横拉杆4制动系统

制动系统是指能使车辆适时减速、停车和驻车的系统。按其功能划分，可分为行车制动和驻车制动两大部分；按动力介质划分，可分为液压制动、气压制动以及气液混合制动等。现今的乘用车，其行车制动都采用液压制动，其驻车制动有机械式和电子式两大类。组成：供能装置（人体、发动机）控制装置（制动踏板、ABS）传力装置（真空助力器、液压管路）制动器（鼓式、盘式）

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单元二离合器概述典型离合器构造离合器操纵机构离合器的维修12345离合器的故障诊断知识目标1.简述离合器的功用、要求、类型;

2.简述离合器基本组成与工作原理;

3.正确描述典型离合器的构造;

4.简述离合器操纵机构的类型、构造与工作原理;

5.正确描述离合器的自由间隙与离合器踏板自由行程的概念、相互关系及调整方法；6.正确描述离合器维修与故障诊断的基本理论知识。

能力目标1.会熟练拆、装离合器;

2.能对离合器的主要零件进行检修;

3.会做离合器的一、二级维护作业，熟练调整离合器;

4.会分析离合器的一般故障原因并排除故障。

学习目标1.1离合器的功用、要求和类型离合器安装在发动机与变速器之间，用来切断或传递前后两者之间动力联系1.1.1离合器的功用：（1）保证汽车平稳起步。使发动机与传动系逐渐结合。（2）便于换档。在驾驶员换挡时可暂时切断发动机与传动系的联系。（3）防止传动系过载。

1概述1.1.2对离合器的性能要求：

(1)具有合适的储备能力。

(3)结合平顺柔和,以保证汽车平稳起步。

(3)分离迅速彻底，便于发动机起动和变速器换挡。

(4)具有良好的散热能力。

(4)操作轻便，以减轻驾驶员的疲劳。

(5)从动部分转动惯量尽量小，减少换档时的冲击。1.1.3离合器的分类：（1）按从动盘数目来分：单片式、双片式和多片式。（2）按弹簧形式及布置形式不同来分：周布螺旋弹簧式、中央弹簧式、膜片弹簧式和斜置弹簧式等。（3）按操纵机构分：机械式、液压式、空气式、空气助力式等。1.2.1摩擦片式离合器的基本组成

摩擦式离合器由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构５部分组成，如所示。1.2摩擦式离合器的工作原理

摩擦式离合器因其结构简单、性能可靠、维修方便，目前为绝大多数汽车所采用。1.2.2摩擦式离合器的工作过程（1）接合状态。离合器在接合状态时，压紧弹簧将压盘、飞轮及从动盘互相压紧。发动机的转矩经飞轮及压盘，通过摩擦面的摩擦作用传到从动盘，再经从动轴输入变速器。

离合器除了在结构与尺寸上保证传递最大转矩外，设计时还考虑到离合器在使用过程中因摩擦系数的下降、摩擦件磨损变薄和弹簧本身的疲劳致使弹力下降等因素的影响，造成离合器所能传递的最大转矩下降，因此，离合器所能传递的最大转矩Ｍｃ应适当地高于发动机的最大转矩Ｍｅｍａｘ。其间的关系为:Ｍｃ＝ＺＰ∑μＲｃ＝βＭｅｍａｘ式中:Ｚ——摩擦面数；Ｐ——压盘对摩擦片的总压紧力；

μ——摩擦系数；Ｒｃ——摩擦片的平均摩擦半径；β———后备系数。2025/12/4（2）分离过程。踩下离合器踏板时，拉杆拉动分离叉外端向右(后)移动，分离叉内端则通过分离轴承推动分离杠杆的内端向前移动，分离杠杆外端便拉动压盘向后移动，使其在进一步压缩压紧弹簧的同时，解除对从动盘的压力。于是离合器的主、从动部分处于分离状态而中断动力传递。轿车及轻型货车:β＝１.２５~１.７５；中型及重型货车:β＝１.６０~２.２５；带拖挂的重型货车及牵引车:β＝２.０~４.０。但后备系数也不宜过高，以便在紧急制动时，能通过滑转来防止传动系统过载。

离合器的分离过程（3）接合过程。当需要恢复动力传递时，缓慢地抬起离合器踏板，分离轴承减小对分离杠杆内端的压力，压盘便在压紧弹簧作用下逐渐压紧从动盘，并使所传递的转矩逐渐增大。1.3离合器自由行程和踏板自由行程

离合器处于接合状态时，分离轴承与分离杠杆内端之间预留的间隙称为离合器的自由间隙其作用是防止从动盘摩擦片磨损变薄后压盘不能向前移动而造成离合器打滑。消除离合器的自由间隙和分离机构、操纵机构零件的弹性变形所需要的离合器踏板的行程称为离合器踏板的自由行程，其大小可以调整。自由间隙2.1膜片弹簧式离合器

2典型离合器构造

摩擦式离合器种类虽多，但其组成和工作原理基本相同，都由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构５大部分组成。

膜片弹簧式离合器在汽车上应用较多，乘用车和轻型载货汽车多采用这种离合器，如图所示。2.1.1主动部分

离合器主动部分由飞轮、离合器盖和压盘等组成。离合器盖是用低碳钢冲压制成的，其特点是质轻，维修拆装方便。为了保证离合器与飞轮同心，离合器盖通过定位销定位，固装在飞轮上。为了散热，离合器盖的侧面制有通风口，当离合器旋转时，热空气就由此抽出，以加强通风。

２.１.２压紧装置与分离机构

压紧装置与分离机构由膜片弹簧、枢轴环、压盘、金属带及收缩弹簧等组成，如图所示。2.1.3从动部分

从动部分的主要部件是从动盘。从动盘分为不带扭转减振器的从动盘和带扭转减振器的从动盘两种类型。(１)不带扭转减振器的从动盘。它由２片摩擦衬片、从动盘钢片、弹簧钢片、从动盘毂等组成，如图所示。2025/12/4(２)带扭转减振器的从动盘。由于发动机传到汽车传动系统的转速和转矩是周期性不断变化的，这会使传动系统产生扭转振动；另一方面由于汽车行驶在不平的道路上，使汽车传动系统出现角速度的突然变化，也会引起上述扭转振动。这些都会对传动系统零件造成冲击性荷载，使其寿命缩短，甚至损坏零件。为了消除扭转振动和避免共振，防止传动系统过载，多数离合器从动盘中装有扭转减振器。带扭转减振器的从动盘的结构如图所示。2.1.4膜片弹簧的弹性及特点

如图所示为两种弹簧的特性曲线。曲线１为膜片弹簧特性曲线，呈非线性特性，曲线２为螺旋弹簧特性曲线，呈线性特性。图中ａ点表示两种弹簧离合器的接合状态，其压紧力都为ｐａ。分离时，两种弹簧都附加压缩变形量ΔＬ１，此时膜片弹簧的压力ｐｂ小于螺旋弹簧的压力ｐ′ｂ，且ｐｂ

<ｐａ。即膜片弹簧分离时的压力小于接合时的压力，因而具有操纵轻便的特点。

当摩擦片磨损变薄使弹簧都伸长ΔＬ２时，螺旋弹簧的压紧力由ｐａ直线下降为ｐ′

ｃ，而膜片弹簧的压力ｐｃ却几乎等于ｐａ。因此，膜片弹簧离合器具有自动调节压紧力的特点。另外，膜片弹簧不像多簧式的弹簧在高速下会因离心力产生弯曲而导致弹力下降，它的压紧力几乎与转速无关，即具有高速时压紧力稳定的特点。２.２单片周布弹簧式离合器单片周布弹簧式离合器的构造如图所示。２.２.１主动部分与从动部分单片周布弹簧式离合器的主动部分、从动部分的结构与膜片弹簧式离合器基本相同。２.２.２压紧装置周布弹簧式离合器的压紧装置由若干根螺旋弹簧组成，螺旋弹簧沿压盘周向对称布置，装在压盘与离合器盖之间，如图所示。

为了减小压盘向弹簧传热，引起弹簧退火造成弹力降低，将压盘的弹簧座做成凸起的十字形筋条，以减小接触面积，或加隔热垫。２.２.３分离机构(１)分离叉。分离叉与其转轴制成一体ꎬ轴的两端靠衬套支承在离合器壳上。(２)分离杠杆。如图所示的离合器用的是薄钢板冲压制成的分离杠杆。2025/12/4２.３双片中央弹簧式离合器双片中央弹簧式离合器如图所示，其压紧装置只有一根张力较强的压紧弹簧布置于离合器的中央。压紧弹簧有螺旋圆柱形和螺旋圆锥形两种。由于锥形弹簧的轴向尺寸小，可以缩短离合器的轴向尺寸，因而较圆柱弹簧用得多。中央弹簧式离合器多用于重型汽车上。２.３.１双片离合器双片离合器与单片离合器相比，主要区别是主动部分多了一个中间压盘和从动部分多了一个从动盘。２.３.２压紧力放大其压紧弹簧不是直接作用在压盘上，而是通过杠杆作用将弹簧的张力放大数倍后作用在压盘上。2025/12/4２.３.３压紧力的调整中央弹簧式离合器的压紧力都是可调的，在压板和离合器盖之间有若干片厚度不等的调整垫片，当从动盘摩擦片磨损后，弹簧座要向后移动，增大了它与支承盘之间的距离，使弹簧伸长，压紧力下降。为了恢复原来的压紧力，只需适当减薄调整垫片，使支承盘前移，其弹簧座则在压紧杠杆的作用下向前移动数倍于(压紧杠杆的杠杆比)支承盘的移动距离，从而使弹簧座与支承盘间的距离恢复到原规定的值即可。由于弹簧座前移，便增大了与分离轴承的间隙，需要调整踏板自由行程。3离合器的操纵机构

目前，汽车离合器广泛采用机械式或液压式操纵机构，在一些重型汽车上，则采用了这两种操纵机构为基础的油压和气压综合式操纵机构。３.１机械式操纵机构机械式操纵机构有杆式传动和绳索式传动两种，如图是最简单的杆式传动操纵机构，它由踏板、连接杆、调节螺母及踏板复位弹簧等组成

绳索传动如图所示可消除位移和变形等缺点，且可在一些杆式传动布置比较困难的情况下采用。它多用于微、轻型汽车中。有些绳索式操纵机构能自动调整离合器踏板的自由行程。３.２液压式操纵机构液压式操纵机构一般是由离合器踏板、离合器主缸(又称总泵)、工作缸(又称分泵)、分离叉、分离轴承和管路系统组成，如图所示。2025/12/4３.２.１主缸的构造和工作情况主缸的构造如图上部所示，主缸上部是储油罐，并有孔与主缸相通。阀杆后端(图中右端)穿在活塞的中心孔中，并可以在孔中左右自由移动。３.２.２工作缸的构造如图下部所示，工作缸内装有活塞、两皮圈、推杆和放气阀。两皮圈的刃口方向相反，其作用不同。2025/12/4３.３助力式操纵机构为了减小作用于离合器踏板上的操纵力，以减轻驾驶员劳动强度，又不致因传动机构杠杆比过大而加大踏板行程，可在机械式或液压式操纵机械基础上加设各种助力装置。常见的有弹簧助力机械式操纵机构和气压助力液压式操纵机构。4离合器的维修

4.1离合器技术状况变化

干摩擦片离合器在汽车行驶的过程中，较高频率的接合与分离，造成技术状况的变化，产生打滑、分离不彻底、发抖和发响等故障现象。离合器上述故障说明在使用过程中，离合器各组成部分，如压盘、从动盘、压紧弹簧、分离机构和操纵机构都能出现损伤，需要进行维修才能恢复其技术状况。4.2离合器的维修

4.2.1离合器的维护对国产中型载货汽车的离合器，一级维护时，应检查离合器的自由行程。二级维护时，还要检查分离轴承和弹簧的弹力，如有离合器打滑、分离不彻底、接合不平顺和分离时发响、发抖等故障发生时，还要对离合器进行拆检，以及更换从动盘、中压盘、复位弹簧及分离轴承等附加作业项目。4.2.2离合器的解体离合器解体注意事项:1)检查拆装标记2）使用专用工具

4.2.3离合器主要零件检修

1）飞轮2）检查导向轴承

3）检查压盘和离合器盖

4）从动盘5）膜片弹簧

6）螺旋压紧弹簧7）分离杠杆、分离轴承和分离叉4.2.4离合器的装配与调整离合器的装配与调整是离合器修复后的重要工序，它直接影响离合器的正常工作。其装配顺序是，先装配离合器盖及压盘总成，然后将总成及从动盘安装到飞轮上。

(１)从动盘的装配。

(２)离合器盖的装配。

(３)膜片弹簧的检查与调整。

(４)螺旋弹簧式离合器的调整

①分离杠杆高度的调整

②中间压盘行程的调整

为了保证曲轴与变速器的同轴度，以便安装，应用变速器第一轴作导杆，套上离合器总成，然后均匀拧紧飞轮与离合器盖的固定螺栓；或用专用工具将离合器总成与飞轮固定。4.3离合器操纵机构检修4.3.1机械操纵式机械操纵式操纵机构通过拉杆或钢索将离合器踏板的动作传给分离叉，实现离合器的分离与接合。离合器从动盘和压盘磨损变薄后，接合时使压盘前移，分离杠杆与分离轴承之间的间隙减小或消失，进而阻滞压盘的前移，使从动盘打滑，加剧从动盘、压盘和飞轮工作面磨损。因此，一般在分离杠杆与分离轴承之间都预留有一定的间隙需要定期进行调整。4.3.2液压操纵式现今大多数手动挡车辆多采用液压操纵式离合器，离合器主缸及工作缸的皮碗和密封圈、防尘罩，因磨损或老化而漏油应及时更换。缸筒、活塞磨损出沟槽或台阶，也应及时更换。这类离合器在使用中通常要检查调整离合器踏板的自由高度和自由行程，以及检查离合器踏板的分离点高度。离合器液压系统中的空气排出：(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添加至规定高度。(2)在工作缸的放气阀上安装一软管，接到一个盛有制动液的容器内。(3)排空气时需要两人配合工作，一人慢慢地踏离合器踏板数次，感到有阻力时踏住踏板不动，另一人拧松放气阀直至制动液开始流出，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)空气排除干净之后，需要再次检查及调整踏板自由行程。5离合器常见故障的诊断离合器的常见故障有离合器打滑、分离不彻底、接合不平顺和异响等。5.1离合器打滑5.1.1现象汽车低挡起步时，离合器踏板松开后，汽车不能起步或起步不灵敏；汽车加速行驶时，行驶速度不能随发动机转速的升高而升高，且伴随有离合器发热、产生焦煳味或冒烟等现象；拉紧驻车制动操纵杆后低挡起步时，发动机不熄火。5.1.2原因①离合器踏板没有自由行程，使分离轴承压在分离杠杆上；②从动盘摩擦片油污、烧焦、磨损过多、表面不平、表面硬化或铆钉露头；③压盘、飞轮变形或压盘过薄；④压力弹簧过软或折断，膜片弹簧疲劳或破裂；⑤飞轮与离合器盖之间的固定螺钉松动；⑥分离轴承运动发卡而不能复位。5.1.3故障诊断与排除方法(１)经验诊断法:首先检查离合器踏板有无自由行程，再拆下离合器下盖继续检查。(２)频闪测定仪诊断法:用离合器打滑频闪测定仪诊断。(３)诊断方法：支起驱动桥或置驱动轮于滚筒式试验台上进行。5.2离合器分离不彻底5.2.1现象发动机怠速运转时，踩下离合器踏板挂挡困难，且伴随齿轮撞击声，勉强挂入挡位，离合器踏板未抬起汽车就起步或发动机熄火；行驶中，换挡困难，且仍伴随有齿轮撞击。5.2.2原因①离合器自由行程过大；②分离杠杆变形或某一分离杠杆折断；③分离杠杆内端不在同一平面上或内端太低；④从动盘正反装错；⑤从动盘铆钉松脱、摩擦片破裂、钢片变形；⑥双片离合器中间压盘支承弹簧弹力不均或个别弹簧折断、中间压盘调整不当；⑦从动盘在花键轴上轴向运动卡滞；⑧压紧弹簧弹力不均或个别弹簧折断；⑨液压式离合器的液压系统油量不足(漏油)或有空气。5.2.3故障诊断与排除方法(１)检查离合器踏板自由行程。(２)检查分离杠杆内端高度。(３)检查从动盘钢片。5.3离合器接合不平顺（起步时发抖)5.3.1现象汽车起步时，严格执行操作规程，离合器接合时产生振抖，严重时整车都产生振抖现象。5.3.2原因①分离杠杆内端高度不在同一平面内；②压盘或从动片钢片翘曲变形；③从动摩擦片表面不平，表面硬化、有油污或烧焦，铆钉露头、松脱、折断；④从动片上的减振弹簧疲劳或折断，缓冲片破裂；⑤分离轴承卡滞而不能复位；⑥离合器压紧弹簧折断或弹力不均，膜片弹簧疲劳或破裂；⑦离合器踏板复位弹簧折断或脱落；⑧飞轮工作端面圆跳动严重(翘曲变形)；⑨飞轮、离合器壳或变速器固定螺栓松动。5.3.3故障诊断与排除方法①检查离合器踏板复位弹簧是否折断或脱落；②检查分离轴承复位情况；③检查飞轮、离合器壳或变速器固定螺栓是否松动；④检查分离杠杆内端是否在同一平面内；⑤检查压紧弹簧是否断裂；⑥检查从动盘摩擦片是否有油污、烧焦或铝质粉末物；⑦检查从动盘钢片、压盘或飞轮是否有翘曲变形。5.4离合器异响5.4.1现象在使用离合器时，有不正常的响声产生。5.4.2原因①分离轴承损坏或润滑不良导致干摩擦；②分离杠杆与离合器盖的连接松旷或分离杠杆支承弹簧疲劳、折断或脱落；③从动盘花键孔与轴配合松旷；④从动盘摩擦片铆钉松动或露头；⑤从动盘减振弹簧疲劳或折断；⑥分离轴承与分离杠杆内端之间没有间隙；⑦飞轮上的传动销与压盘上的传力孔或离合器盖上的驱动孔与压盘上的凸块配合间隙太大。5.4.3故障诊断与排除方法（1）少许踩下离合器踏板，使分离杠杆与分离轴承接触，听到有“沙沙”的响声，为分离轴承响（缺油）。如加油后仍响，为轴承磨损松旷或损坏。检查分离轴承，如损坏或磨损过大，应换用新的轴承。（2）踩下、放松离合器踏板时，如出现间断的碰击声，为分离轴承前后滑动响，应检查分离轴承复位弹簧，如失效，应更换。（3）将踏板踩到底时发响，放松踏板响声消失，为离合器传动销与销孔磨损松旷。检查传动销的磨损，如磨损过大，应更换。（4）连踩踏板，在离合器刚接触或分开时响，应检查分离杠杆或支架销与孔磨损是否松旷，或铆钉松动和摩擦片铆钉外露，如有则更换。（5）发动机一起动就有响声，将踏板提起后响声消失，为踏板复位弹簧失效，则应更换压紧弹簧(注意：所有弹簧同时更换)。

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单元三手动变速器概述普通齿轮变速器的变速传动机构同步器变速器的操纵机构12345分动器6手动变速器的维修7手动变速器的故障诊断知识目标1.正确描述手动变速器的功用、类型及齿轮机构的变速传动原理;

2简述手动变速器的构造及典型变速器各挡的传动情况;

3.正确描述同步器的功用、类型、构造与工作原理;

4.正确描述手动变速器操纵机构的功用、要求及构造；

5.正确描述分动器的功用、类型及工作原理;6.简述手动变速器的常见故障，并能进行诊断与排除;

7.简述手动变速器的检修、磨合方法和步骤。

能力目标1.会分析手动变速器的常见故障类型;

2.会做手动变速器拆卸、检验、装配与磨合;

3.会做手动变速器的一、二级维护作业;

4.能解决手动变速器一般故障的诊断与排除。

学习目标1.1变速器的功用

目前，汽车上广泛采用的是活塞式内燃机，其转矩变化范围较小，而汽车实际行驶的道路条件非常复杂。要求汽车的牵引力和行驶速度必须能够在相当大的范围内变化；另外，任何发动机的曲轴总是沿同一方向转动，而汽车实际行驶过程中常常需要倒向行驶，为此，在汽车传动系统中设置了变速器，其具体功用是：(１)改变传动比，扩大汽车牵引力和速度的变化范围，以适应汽车不同条件的需要。(２)在发动机曲轴旋转方向不变的条件下，使汽车能够倒向行驶。(３)利用空挡中断发动机向驱动轮的动力传递，以便发动机能够起动和怠速运转，并满足汽车滑行和暂时停车的需要。(４)利用变速器作为动力输出装置驱动其他机构。1概述1.2变速器的分类

１.２.１按传动方式分类变速器可分为有级式、无级式和综合式３种。１.２.２按变速器操纵方式分类变速器可分为强制操纵式、半自动操纵式和自动操纵式变速器３种1.3普通齿轮变速器的工作原理1.3.1变速原理

１对齿数不同的齿轮啮合传动时，若小齿轮为主动齿轮，带动大齿轮转动，转速降低，若大齿轮驱动小齿轮时，转速升高。这就是齿轮传动的变速原理。汽车变速器就是根据这一原理，利用若干大小不同的齿轮副传动而实现变速的。设主动齿轮转速为ｎ１，齿数为ｚ１；从动齿轮转速为ｎ２，齿数为ｚ２，主动齿轮(输入轴)转速与从动齿轮(输出轴)转速之比值称为传动比，如图所示传动比用字母ｉ１、２表示。１.３.２换挡原理若将图中的齿轮z1与z3脱开，再将齿轮z2

与z4

啮合。传动比变化，输出轴Ⅱ的转速、转矩也发生变，即挡位改变。当齿轮z1、z2

都不与Ⅱ轴上的齿轮z３、z4啮合时,动力不能传到输出轴，这就是变速器的空挡。１.３.３变向原理如图所示，外啮合的１对齿轮传动两齿轮旋向相反，每经一传动副，其轴改变一次转向。图ａ所示的２对齿轮传动(１和２，３和４)，其输出轴与输入轴转向相同，这是普通３轴式变速器前进挡的传动情况。图ｂ所示齿轮４装在中间轴与输出轴之间的倒挡轴上，３对传动副(１和２、３和４、４和５)传递动力ꎬ输出轴与输入轴的转向相反，这是３轴式变速器倒挡的传动情况。齿轮４称为倒挡轮或惰轮。

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挡。变速传动机构是变速器的主体，按工作轴的数量(不包括倒挡轴)可分为３轴式变速器和２轴式变速器。２.１３轴式变速器变速传动机构主要由齿轮、轴、壳体和支承件等组成。２.１.１典型的３轴式５挡变速器该变速器通过壳体前端面的４个螺栓固定在离合器壳后端面上，它有３根主要轴，第一轴、第二轴和中间轴，故称３轴式。另外还有倒挡轴。

2普通齿轮变速器的变速传动机构3轴式变速器的工作原理3轴式变速器传动情况

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。输入轴→

４挡齿轮→中间轴常啮合齿轮→１、２、３或５挡齿轮→同步器齿毂套→

同步器齿毂→输出轴(１)１挡、２挡、３挡和５挡动力传递路线(２)４挡传递路线输入轴４挡齿轮→同步器齿毂套→同步器齿毂→输出轴2025/12/4(３)倒挡传递路线输入轴→４挡齿轮→中间轴常啮合齿轮→倒挡惰轮→倒挡齿轮→输出轴

三轴式与两轴式变速器相比，三轴式变速器的各档多了一对齿轮传动，因此机械效率比两轴式的低，噪声变大，但是它直接档机械效率最高，而两轴式变速器不可能有直接档。三轴式变速器多用于FR车辆上，广泛用在中轻型货车上。

2.22轴式变速器

２轴式齿轮变速器主要应用于发动机前置前轮驱动或发动机后置后轮驱动的汽车上，常称为变速驱动桥。其中前置发动机又有纵向布置和横向布置两种，与其配用的２轴式变速器也有两种不同的结构形式。２.２.１发动机纵向布置的２轴式变速器如图a所示为普通桑塔纳使用的４挡变速器结构简图；图ｂ为桑塔纳２０００型轿车使用的５挡变速器结构简图。2025/12/4２.２.２发动机横向布置的２轴式变速器

(１)发动机横向布置的２轴式变速器结构，如图所示。它在所有前进挡齿轮和倒挡齿轮上完全采用同步器和常啮合斜齿轮。2025/12/4(２)动力传递路线分析:①１挡。如图所示，１、２挡同步器使１挡从动齿轮与输出齿轮轴接合后，将１挡从动齿轮锁定到输出齿轮轴上。输入齿轮轴上的１挡主动齿轮顺时针转动ꎬ逆时针地驱动１挡从动齿轮和输出齿轮轴。在输出齿轮轴端主减速器主动齿轮逆时针转动，顺时针地驱动主减速器从动齿轮。2025/12/4②２挡。从１挡向２挡换挡时，如图所示，１、２挡同步器分离输出齿轮轴上的１挡从动齿轮，并接合２挡从动齿轮。2025/12/4③３挡。当１、２挡同步器接合套返回空挡后，将３、４挡同步器锁到输出齿轮轴上的３挡从动齿轮上。动力传递路线如图所示。

④４挡。将３、４挡同步器接合套从输出齿轮轴３挡从动齿轮移开，移向４挡从动齿轮，将其锁在输出齿轮轴上。动力传递路线如图所示。2025/12/4⑤倒挡。当换挡杆位于倒挡位置时，倒挡惰轮换到与输入齿轮轴上倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮相啮合。倒挡从动齿轮是１、２挡同步器套，同步器套带有沿其外缘加工的直齿。倒挡惰轮改变输出齿轮轴倒挡从动齿轮的转动方向，汽车就可以倒车。动力传递路线如图所示。2025/12/43同步器

３.１无同步器的换挡过程如图所示是无同步器５挡变速器的４、５挡结构简图。下面介绍这两个挡位的换挡过程。３.１.１低挡换高挡(４挡换５挡)

变速器在４挡工作时，接合套３与齿轮４上的接合齿圈接合，两者接合齿圆周速度Ｖ３＝Ｖ４。2025/12/4３.１.２高挡换低挡(５挡换４挡)

变速器在５挡工作时以及由５挡换入空挡的瞬间，接合套３与齿轮２接合齿圈圆周速度相同，即Ｖ３＝Ｖ２，因Ｖ２>Ｖ４，故Ｖ３>Ｖ４，如图ｂ所示。但在空挡时Ｖ４下降得比Ｖ３快，即Ｖ４与Ｖ３不会出现相交点，不可能达到自然同步状态。所以驾驶员应在变速器退回空挡后，立即抬起离合器踏板，同时踩下加速踏板，使发动机连同离合器从动盘和第一轴都从Ｂ点开始升速，让Ｖ４

>Ｖ３，如图ｂ中虚线所示，再踩下离合器踏板稍等片刻，Ｖ３＝Ｖ４

(同步点Ａ)，即可换入４挡。

3.2同步器的构造及工作原理

３.２.１同步器的功用同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短换挡时间，且防止在同步前啮合而产生接合齿的冲击。３.２.２同步器的构造及工作原理同步器由同步装置(包括推动件、摩擦件)、锁止装置和接合装置组成。目前所用的同步器几乎都采用摩擦惯性式同步装置，但锁止装置不同，可分为锁环式和锁销式惯性同步器。

３.２.３锁环式惯性同步器３.２.３.１锁环式惯性同步器结构如图所示，花键毂７用内花键套装在第二轴外花键上，用垫圈、卡环轴向定位。花键毂７两端与第一轴齿轮１和第二轴齿轮４之间各有一个青铜制成的锁环(同步环)５和９。锁环上有短花键齿圈，其花键的尺寸和齿数，与花键毂、齿轮１和４的外花键齿相同。两个齿轮和锁环上的花键齿在靠近接合套８的一端都有倒角(锁止角)，与接合套齿端的倒角相。

锁环式惯性同步器１-第一轴齿轮２-滑块３-拨叉４-第二轴齿轮５、９-锁环６-弹簧圈７-花键毂８-接合套１０-环槽１１-３个轴向槽１２-缺口３.２.３.２同步器的工作原理以２挡换３挡为例，如图所示。

(１)空挡位置。接合套８刚从２挡退入空挡时，如图a所示,第一轴齿轮１、接合套８、锁环９以及与其有关联的运动件,因惯性作用而沿原方向继续旋转(图示箭头方向)。设齿轮１、接合套８、锁环９的转速分别为ｎ１、ｎ８、ｎ９，因接合套通过滑块前侧(图中下侧)推动锁环一起旋转，所以ｎ８＝ｎ９，因ｎ１

>ｎ８，故ｎ１

>ｎ９。此时，锁环是轴向自由的，其内锥面与齿轮１的外锥面没有摩擦(图示虚线)

。2025/12/4(２)摩擦力矩的形成与锁止过程。欲换入３挡(直接挡)时，推动接合套８连同滑块２一起向左移动，如图ｂ所示，滑块又推动锁环移向齿轮１，使锥面接触。驾驶员作用在接合套上的轴向推力，使两锥面有正压力Ｎ，又因两者有转速差(ｎ１

>ｎ９

)，所以产生摩擦力矩Ｍ１。通过摩擦作用，齿轮１带动锁环相对于接合套向前转动一个角度，使锁环缺口靠在滑块的另一侧(上侧)为止，此时接合套的内齿与锁环上错开了约半个齿宽，接合套的齿端倒角面与锁环的齿端倒角面互相抵住，锁止作用开始，接合套暂不能前移进入啮合。2025/12/4(３)同步啮合。随着驾驶员施加于接合套上的推力加大，摩擦力矩Ｍ１不断增加，使齿轮１的转速迅速降低。当齿轮１、接合套８和锁环９达到同步时，作用在锁环上的惯性力矩消失。此时，在拨环力矩Ｍ２的作用下，锁环９、齿轮１以及与之相连的各零件都对于接合套反转一角度(因轴向力Ｐ１仍存在，两锥面以静摩擦方式贴合在一起)。滑块２处于锁环缺口的中央(图ｃ)齿端倒角面不再抵触，锁环的锁止作用消除。2025/12/4３.２.４锁销式惯性同步器图为５挡变速器的４、５挡同步器。３.２.４.１锁销式惯性同步器构造两个带有内锥面的摩擦锥盘２，以其内花键分别固装在带有接合齿圈的斜齿轮１和６上，随齿轮一起转动。2025/12/4３.２.４.２工作原理锁销式惯性同步器的工作原理与锁环式惯性同步器类似，如图所示。当接合套５受到轴向推力Ｐ１作用时，通过钢球１０、定位销４推动摩擦锥环３向前移动，即欲换入５挡。因摩擦锥环与锥盘有转速差ꎬ故接触后的摩擦作用使锥环和锁销相对于接合套转过一个角，锁销与接合套上相应孔的中心线不再同心，锁销中部倒角与接合套孔端的锥面相抵住。在同步前，作用在摩擦面的摩擦力矩总大于切向分力Ｐ２形成的拨销力矩，接合套被锁止不能前移。防止在同步前接合套与齿圈进入啮合，同步后惯性力矩消失，拨销力Ｐ２使锁销、摩擦锥盘和相应的齿轮相对于接合套转过一个角度，锁销与接合套的相应孔对中。接合套克服弹簧１１的张力压下钢球并沿锁销向前移动，顺利地换入５挡。

4.1功用变速器操纵机构的功用是保证驾驶员根据使用条件，将变速器换入所需要的挡位。4.2要求要使操纵机构可靠的工作，应满足下列要求:①设有自锁装置，防止变速器自动换挡和自动脱挡；②设有互锁装置，保证变速器不会同时换入２个挡位，否则会产生运动干涉，甚至会损坏零件。③设有倒挡锁，防止误挂倒挡，否则会损坏零件或发生安全事故。4变速器的操纵机构

4.3类型４.３.１直接操纵式

直接操纵式变速器的变速杆及所有换档操纵装置都设置在变速器盖上（如图所示），驾驶员可直接操纵变速杆来拨动变速器盖内的换档操纵装置进行换档。它具有换档位置易确定、换档快、换档平稳等优点。一般前置发动机后轮驱动汽车的变速器距离驾驶员座位较近，使用此种操纵形式较多。

４.３.２远距离操纵式平头汽车以及发动机后置的汽车，由于其总体布置的需要，变速器的安装位置离驾驶员座位较远，而变速杆不能直接布置在变速器盖上，为此在变速杆与变速器之间加装了一套传动杆件，构成远距离操纵的形式。如图所示为变速杆安装在驾驶室底板上的远距离操纵机构的布置形式，其变速杆在驾驶员座位近旁穿过驾驶室底板安装在车架上，中间通过一系列的传动杆与变速器相连。4.4结构

变速器操纵机构通常由换挡拨叉机构和定位锁止装置两部分组成。４.４.１换挡拨叉机构如图为６挡变速器操纵机构的结构示意图，变速杆１的上部为驾驶员直接操纵的部分，伸到驾驶室内，其中间通过球节支承在变速器盖顶部的球座内，变速杆能够以球节为支点前后左右摆动。

４.４.２.１自锁装置所谓自锁就是对各挡拨叉轴进行轴向定位锁止，以防止其自动产生轴向移动而造成自动挂挡或自动脱挡。大多数变速器的自锁装置都是采用定位钢球对拨叉轴进行轴向定位锁止。４.４.２定位锁止装置

４.４.２.２互锁装置互锁装置的作用是阻止两个拨叉轴同时移，即当拨动一根拨叉轴轴向移动时，其他拨叉轴都被锁止，从而可以防止同时挂入两个挡位。

(１)锁球(销)式。如图所示属于这种形式，在３根拨叉轴所处的平面且垂直于拨叉轴的横向孔道内，装有互锁钢球a或互锁销b。2025/12/4(２)转动钳口式。转动钳口式互锁装置如图所示。变速杆下端球头置于钳口中，钳形板可绕Ａ轴摆动。换挡时，变速杆先拨动钳形板处于某一拨叉轴的拨叉凹槽中，然后换入需要的挡位，其余两个换挡拨叉凹槽被钳形爪挡住，起到互锁作用。

４.４.２.３倒挡锁倒挡锁的作用是使驾驶员必须对变速杆施加较大的力，才能挂入倒挡，起到提醒作用，防止误挂倒挡，提高安全性。多数汽车变速器采用结构简单的弹簧锁销式倒挡锁。它由倒挡拨块(５挡变速器)中的锁销和弹簧组成。锁销杆部装有弹簧ꎬ杆部右端的母可调整弹簧的预压力和锁销的长度，欲换倒挡(或１挡)时，须用较大的力向一侧摆动变速杆，推动倒挡锁销压缩弹簧后变速杆下端进入拨块才能实现换挡。只要换入倒挡，其拨叉轴就接通装在变器壳上的电开关，警告灯亮、报警器响(有的汽车仪表板上有倒挡指示灯)，效地防止误挂倒挡。5分动器

5.1功用越野汽车因多轴驱动而装有分动器。它的功用是将变速器输出的动力分配到各驱动桥。其基本结构也是齿轮传动系统。输入轴直接或通过万向传动装置与变速器第二轴相连，其输出轴有若干个，分别经万向传动装置与各驱动桥连接，目前大多数越野汽车装用两挡分动器，兼起副变速器的作用。5.2构造５.２.１齿轮传动机构分动器的齿轮传动机构由若干齿轮、轴和壳体等零件组成。有的还装有同步器。５.２.１.１３个输出轴式分动器３轴式２挡分动器，分动器单独安装在车架上，其输入轴，用凸缘通过万向传动装置与变速器第二轴连接。５.２.１.２两个输出轴式分动器两轴式分动器用于轻型越野汽车，即前、后桥都为驱动桥。１-输入轴２-分动器壳３、５、６、９、１０、１３、１５-齿轮４-换挡接合套８-后桥输出轴１１-中间轴１２-中桥输出轴１６-前桥接合套１７-前桥输出轴两个输出轴式分动器：两轴式分动器用于轻型越野汽车，即前、后桥都为驱动桥。齿轮传动机构常采用普通齿轮式和行星齿轮式两种。普通齿轮式的工作原理与前述３轴式分动器类似。１-输入轴２-分动器壳３-行星轮４-齿圈５-行星架６-太阳轮７-换挡齿毂８-接合套９、１４-齿轮１０-后桥输出轴１１-转子式油泵１２-里程表驱动齿轮１３-油封１５-前桥输出轴１６-锯齿式链条１７-花键毂

动力传递情况:另外，分动器的行星齿轮机构及输出轴１０所有零件采用压力润滑，油泵１１的结构、工作原理与发动机润滑系统的转子式机油泵相似。５.２.２操纵机构５.２.２.１对操纵机构的要求(１)因分动器换入低速挡时，输出转矩较大，为避免中、后桥超载，要求操纵机构必须保证:非先接上前桥，不得换入低挡；非先退出低挡，不得摘下前桥；为此，要有互锁装置。(２)为防止自动换挡和脱挡，必须有自锁装置。2025/12/4５.２.２.２操纵机构的构造操纵机构由操纵杆、杠杆机构(或摆板机构)、拨叉轴、拨叉、自锁及互锁装置等组成。自锁装置的结构、工作原理与变速器自锁装置相同。互锁装置有钉、板式，球销式和摆板滑槽凸面式。6手动变速器的维修6.1手动变速器技术状况的变化变速器在汽车行驶时，通过齿轮减速增矩将运动和动力传至万向传动装置。齿轮齿面间的接触，在理论上只是线接触。接触压力很大，使齿面磨损或产生疲劳剥落等现象。汽车行驶时需要根据行驶条件选择合适的挡位，对恶劣道路上行驶的车辆来讲，由于换挡频繁，又会产生冲击荷载，破坏零件的润滑条件，加之使用和维修不当，更加剧变速器零件的损伤，现换挡困难、换挡异响、自行脱挡、噪声及渗漏等故障。2025/12/46.2手动变速器的一、二级维护对乘用车进行一级维护时应检查变速器的润滑油量，清洗通气塞。二级维护时应检查变速器第二轴凸缘的螺母紧固情况，二级维护前的检查作业中，还要检查变速器是否有运转异响和了解变速器已经发生的有规律性的小修，从而判定齿轮、轴、轴承等零件的磨损情况ꎬ以及是否有断裂的可能。最后，确定是否需要在二级维护中增加拆检变速器及其他作业项目和作业深度。６.３手动变速器主要零件的检修６.３.１变速器壳体变速器壳体的主要损伤为:壳体的变形和裂纹，定位销孔、轴承孔、螺纹孔磨损等。６.３.１.１变速器壳体的裂纹对受力不大的部位的裂纹，可用环氧树脂黏结修复；重要和受力较大部位的裂纹，可进行焊修。对与轴承孔贯通的和安装固定孔处裂纹不能修理，应更换变速器壳体。６.３.１.２变速器壳体的变形变速器壳体是保证齿轮传动副精度的基础件。齿轮副的传动精度包括传递运动的准确性、传动的平稳性、荷载分布的均匀性和啮合侧隙等。2025/12/4

变速器壳体的变形检查，对于３轴式变速器要用专用量具检查以下项目:(１)上下两孔轴线间的距离。(２)上下两孔轴线的平行度。(３)上孔轴线与上平面间的距离。(４)前后两端面的平面度。６.３.１.３壳体螺孔损伤壳体上所有连接螺孔的螺纹损伤不得多于２个螺纹。螺纹孔的损伤可用换加粗螺栓或焊补后重新钻孔加工的方法修复。６.３.２变速器盖变速器盖应无裂纹，与变速器壳体接合平面的平面度公差为０.１０~０.１５ｍｍ；拨叉轴与承孔的间隙为０.０４~０.２０ｍｍ。2025/12/4６.３.３齿轮与花键(１)齿轮的啮合面上出现明显的疲劳麻点、麻面、斑疤或阶梯形磨损时，必须更换。齿面仅有轻微斑点或边缘略有破损时。可用油石修磨后继续使用。(２)固定齿轮或相配合的滑动齿轮的端面损伤不得超过齿长的１５％。(３)齿轮齿面的啮合面中线应在齿高的中部ꎬ接触面积不得小于工作面的６０％。(４)齿轮与齿轮、齿轮与轴及花键的啮合间隙、径向间隙和轴向间隙应符合原厂规定。2025/12/4６.３.４轴拨叉轴的直线度公差为０.０５ｍｍ，轴上定位凹槽的最大磨损量为０.５ｍｍ，超过此标准应换新轴。第一轴、第二轴和中间轴，以两端轴颈的公共轴线为基准，中部的径向圆跳动公差为０.０３ｍｍ(轴长１２０~２５０ｍｍ)或０.０６ｍｍ(轴长２５０~５００ｍｍ)。否则，应更换新轴。６.３.５轴承轴承应转动灵活，滚动体与内外圈滚道不得有麻点、麻面、斑疤和烧灼磨损等缺陷，保持架完好，径向间隙不得大于０.１０ｍｍ。滚动轴承与承孔、轴颈或齿轮的配合，应符合技术条件要求。６.３.６同步器目前多数变速器采用锁环式或锁销式惯性同步器。2025/12/4６.４变速器的装配与调整变速器装配品质的好坏，对变速器的工作品质影响很大。在变速器装配时，应注意以下几个方面:(１)装配前，必须对零件进行认真的清洗，除去污物、毛刺和铁屑等。(２)装配各部轴承及键槽时，应涂品质优良的润滑油进行预润滑。(３)对零件的工作表面不得用硬金属直接锤击，避免齿轮出现运转噪声。(４)注意同步器锁环或锥环的装配位置。(５)组装中间轴和第二轴时，应注意各挡齿轮、同步器固定齿座、推力垫圈的方向及位置，以保证齿轮的正确啮合位置。(６)安装第一轴、第二轴及中间轴的轴承时，只许用压套垂直压在内圈上，禁止施加冲击荷载，轴承内圈圆角较大的一侧必须朝向齿轮。(７)装入油封前，需在油封的刃口涂少量润滑脂，要垂直压入，并注意安装方向。2025/12/4(８)变速器装配后，要检查各齿轮的轴向间隙和各齿轮副的啮合间隙及啮合印痕，常啮齿轮的啮合间隙为０.１５~０.４０ｍｍ，滑动齿轮的啮合间隙为０.１５~０.５０ｍｍ，第一轴的轴向隙≤０.１５ｍｍ，其他各轴的轴向间隙≤０.３０ｍｍ。各齿轮的轴向间隙≤０.４０ｍｍ。(９)装配密封衬垫时，应在密封衬垫的两侧涂以密封胶，确保密封效果。(１０)安装变速器盖时，各齿轮和拨叉均应处于空挡位置，必要时ꎬ可分别检查各个常用挡的齿轮副是否处于全齿长啮合位置，按规定的力矩拧紧各部螺栓。2025/12/4６.５变速器的磨合与试验变速器装配后，应按规定进行变速器的磨合与试验，以改善零件摩擦表面的接触状况检查变速器的修理和装配品质。变速器的磨合应在试验台上进行，进行无负荷和有负荷条件下的各种转速的运转。2025/12/4

变速器的常见故障主要有掉挡、乱挡和挂挡困难等。７.１掉挡７.１.１现象汽车在加速、减速或爬坡时，变速杆自动跳回空挡位置。７.１.２原因(１)自锁装置的钢球未进入凹槽内或挂入挡后齿轮未达到全齿长啮合。(２)自锁装置的钢球或凹槽磨损严重，自锁弹簧疲劳过软或折断。(３)齿轮在轴线方向磨损成锥形，在汽车行驶中因振动、速度变化的惯性等，在齿轮轴向方向产生推力，迫使啮合齿轮沿轴线方向脱开。(４)第一、二轴轴承过于松旷，使第一、二轴和曲轴三者轴线不同心或变速器壳与离合器壳接合平面相对曲轴轴线的垂直度变动。(５)第二轴上的常啮合齿轮轴向或径向间隙过大。(６)各轴轴向或径向间隙过大。2025/12/4７手动变速器的故障诊断７.１.３故障诊断与排除方法先确知掉挡挡位:走热全车后，采用连续加、减速的方法逐挡进行路试便可确定。将变速杆挂入掉挡挡位，发动机熄火，小心拆下变速器盖，观察掉挡齿轮的啮合情况。2025/12/4７.２乱挡７.２.１现象在离合器技术状况正常情况下，变速器同时挂上两个挡；或挂需要挡位时，却挂入了别的挡位。７.２.２原因(１)互锁装置失效:如拨叉轴、顶销或钢球磨损过甚等。(２)变速杆下端弧形工作面磨损过大或拨叉轴上拨块的导槽磨损过大。(３)变速杆球头定位销折断或球孔、球头磨损过于松旷。总之，乱挡的主要原因是变速操纵机构失效。2025/12/4７.２.３故障诊断与排除方法(１)挂需要挡位时，却挂入了别的挡位:摇动变速杆，检查其摆转角度，若超出正常范围，则故障由变速杆下端球头定位销与定位槽配合松旷或球头、球孔磨损过大引起。变速杆摆转３６０°则为定位销折断。(２)摆转角度正常，则检查是否挂不上或摘不下挡:若是，则故障由变速杆下端从导槽中脱出引起(脱出的原因是下端弧形工作面磨损或导槽磨损)。(３)同时挂入两个挡:则故障由互锁装置失效引起。2025/12/4７.３挂挡困难７.３.１现象离合器技术状况良好，且变速器操纵机构工作正常，挂挡困难。７.３.２原因同步器故障。７.３.３故障诊断与排除方法７.３.３.１检查同步器锁环的内锥面螺旋槽的磨损磨损严重，则同步器锁环内锥面和齿轮外锥面间隙变小，使锥面间的摩擦力减小，制动作用减弱，当间隙为零时，制动作用消失。2025/12/4７.３.３.２检查同步器滑块在花键毂内的滑动以锁环式惯性同步器为例，滑块中部凸起嵌在接合套中部内环槽中，接合套轴向移动带动滑块在花键毂轴向槽中滑动伸入锁环槽(缺口)中，才能挂上挡，如果滑块与这些槽磨损严重，滑块就难以和锁环正常咬合引起挂挡困难。７.３.３.３检查同步器花键毂与接合套的轴向移动轴向移动应无阻卡现象。2025/12/4７.４变速器异响７.４.１现象变速器发响是指变速器工作时发出的不均匀的碰撞声，由于变速器内相对运动的机件较多，故发出不均匀的响声也较复杂。７.４.２变速器发响的原因(１)齿轮发响(２)轴承响(３)其他原因发响。如变速器内缺油，润滑油过稀、过稠或品质变坏，变速器内掉入异物，某些紧固螺栓松动ꎻ里程表软轴或里程表齿轮发响等。2025/12/4７.４.３故障诊断与排除在判断发响故障时，要根据响声的不均匀程度、出现的时机和发响的部位来判断响声的原因，然后予以排除。2025/12/4７.５变速器漏油７.５.１现象变速器周围出现齿轮润滑油，变速器齿轮箱的油量减少，则可判断为润滑油泄漏。７.５.２原因及排除方法(１)润滑油选用不当，产生过多泡沫，或润滑油量太多，此时需更换润滑油或调节润滑油量。(２)侧盖太松，密封垫损坏，油封损坏，密封和油封损坏应更换新件。(３)放油螺塞和变速器壳体及盖的固定螺栓松动，应按规定力矩拧紧。(４)变速器壳体破裂或延伸壳油封磨损而引起的漏油，必须更换壳体或油封。(５)里程表齿轮限位器松脱破损，必须锁紧或更换，变速杆油封漏油应更换油封。2025/12/4

谢谢观看！2025/12/4汽车底盘总体构造离合器手动变速器自动变速器万向传动装置单元一单元二单元三单元四单元五单元六单元七单元八驱动桥汽车行驶系统汽车转向系统单元九汽车制动系统

单元四自动变速器概述液压传动装置机械传动装置控制系统12345自动变速器的维修6自动变速器的故障诊断7无极变速器（CVT）8直接换挡变速器（DSG）知识目标1.简述自动变速器的特点、类型及组成;

2.正确描述液控和电控自动变速器的工作原理;

3.正确描述自动变速器的典型结构及工作原理;

4.正确描述自动变速器的故障诊断与性能试验内容及方法；

5.正确描述自动变速器的维护与主要零件的检修。

能力目标1.会对自动变速器进行拆卸、检验、装配与磨合;

2.会做自动变速器的二级维护作业;

3.会分析自动变速器一般故障的原因;

4.能解决自动变速器一般故障的诊断与排除。

学习目标１.１自动变速器的发展概况

1940年美国通用汽车公司在奥兹莫比尔(Oldsmobile)汽车上装了第一台现代意义的自动变速器。它是由液力耦合器和行星齿轮机构组成的全自动变速器，有４个挡位。从20世纪50年代起，美国三大汽车公司都开始批量生产自动变速器。1968年法国雷诺公司率先在自动变速器上使用了电子元件。1982年丰田公司生产出第一台由微机控制的电控自动变速器，它就是装备在佳美汽车上的丰田Ａ-１４０Ｅ型自动变速器。1983年德国成功地研制了电喷发动机和电控自动变速器共用的电子控制单元。1984年美国的第一台电控自动变速器即THM440-T4,由通用汽车公司推出。美国福特公司和克莱斯勒公司在２０世纪８０年代末也都推出了两种以上电控自动变速器，目前自动变速器在轿车上已普及。1概述1.2自动变速器的特点１.２.１操作简化且提高了行车安全性在汽车起步和运行时，自动变速器无需离合器操作和手动换挡操作，减少了驾驶员操作的劳动强度，可使驾驶员集中精力注意路面交通情况，因此，行车的安全性得以提高。１.２.２提高了发动机和传动系统的使用寿命由于自动变速器在自动换挡过程中无动力中断，换挡平稳，减小了发动机和传动系统零件的动荷载；此外，液力变矩器这个“弹性元件”可以吸收动力传递过程中的冲击和动荷载，因此，采用自动变速器的汽车发动机和传动系统零件的寿命比采用机械式变速器的要长。１.２.３提高了汽车的动力性自动变速器在起步时，由于液力变矩器可连续自动变矩，可使驱动轮上的牵引力逐渐增加，换挡时动力不中断，发动机可维持在稳定的转速，因此，可使汽车平稳起步性、加速性能和平均车速提高。2025/12/4１.２.４提高了汽车的通过性能液力变矩器可以在一定的范围内自动变速来适应汽车行驶阻力的变化，在必要时又可自动换挡以满足牵引力的需要。因此，自动变速器的使用显著提高了汽车的通过性能。１.２.５减少了排气污染由于自动变速器是液力传动和自动换挡，在换挡过程中发动机可保持在稳定的转速，发动机的燃烧条件不会恶化。因此，自动变速器的使用可减少发动机排气污染。１.２.６可降低燃料消耗由于自动变速器换挡及时，换挡过程中发动机仍可在理想的状态下稳定运转，因此，在需要频繁换挡的市区行驶，自动变速器汽车就比较省油一些。1.3自动变速器的组成及功用１.３.１液力变矩器最初生产的自动变速器上使用的都是液力耦合器，现在液力耦合器主要使用在工程机械上，自动变速器目前只使用液力变矩器。１.３.１.１液力变矩器的组成液力变矩器内有动力输入装置———泵轮、动力输出装置———涡轮、增矩装置———导轮、还有固定导轮的锁止离合器和单向离合器等。１.３.１.２液力变矩器的功用(１)驱动油泵(２)低速区域内增矩(３)变矩器和挠性板一起充当发动机的飞轮(４)柔和地传递转矩2025/12/4

１.３.２液压自动换挡控制系统１.３.２.１液压自动换挡控制系统的组成液压自动换挡控制系统由自动变速器油泵、控制阀、伺服装置、蓄能器、制动器和离合器等组成。１.３.２.２液压自动换挡控制系统的作用根据驾驶员的意图和工况的需要，它利用液压使离合器和制动器在一定条件下工作，并在单向离合器的配合下，使行星齿轮机构实现自动换挡。１.３.３自动变速器的电子控制装置１.３.３.１电控装置的组成电控装置由传感器、自动变速器控制单元(ＴＣＵ)以及执行器３部分组成。１.３.３.２电控装置的作用在换挡控制方面用电信号代替油压信号。用微机处理代替换挡阀进行换挡控制，可实现换挡规律的最佳控制，使换挡及时、准确，更好地适应汽车的行驶要求，有利于改善发动机的工作状况。2025/12/4

１.３.４行星齿轮机构１.３.４.１行星齿轮机构的组成(１)行星齿轮机构由行星齿轮及行星架、太阳轮、齿圈组成，每一组行星齿轮机构又被称为１个行星排。(２)四速的自动变速器一般有３个行星排，二速和三速的自动变速器都是２个行星排。(３)两排行星齿轮共用一个太阳轮的称为辛普森(Ｓｉｍｐｓｏｎ)机构。(４)一长一短两排行星轮，一大一小两个太阳轮共用一个齿圈的称为拉威挪(Ｒａｖ-ｉｇｎｅａｕｘ)结构。１.３.４.２行星齿轮机构传动特点和作用行星齿轮机构是常啮合传动，啮合齿数多，且是同向、同轴线传动，结构紧凑，换挡时动力传递不中断，齿轮不承受换挡冲击(换挡冲击作用在离合器和制动器上)，加速性好，简化了操作，其作用是改变汽车的转速和转矩。2025/12/4１.３.５冷却装置和自动变速器油滤清器自动变速器冷却装置和发动机散热器装在一起，它由冷却器、输油管和回油管组成。１.３.５.１冷却装置的作用自动变速器油温以保持在８０~９０℃为最佳，但自动变速器油在传力过程中，因冲击和摩擦生热(离合器、制动器接合时表面工作温度通常在２００℃左右)，温度会不断升高，温度升高会降低传动效率，利用冷却器使自动变速器油保持在正常温度。１.３.５.２自动变速器油滤清器的作用它可以将工作中产生的金属或非金属磨料及时分离。2025/12/4１.４自动变速器的分类１.４.１按照汽车驱动形式分类自动变速器可分前轮驱动的自动变速器(又称变速驱动桥)和后轮驱动的自动变速器两大类。１.４.２按自动换挡的控制方式分类自动变速器可分为液控自动变速器和电控自动变速器两种形式。１.４.３按前进挡挡位的多少分类按自动变速器前进挡位数分有２挡、３挡、４挡、５挡、６挡、８挡自动变速器，目前自动变速器一般为４~６个挡，最高的那个挡一般是超速挡。１.４.４按齿轮变速部分的结构类型分类按自动变速器齿轮变速部分结构的不同可分为:普通齿轮式(即非行星齿轮式)和行星齿轮式两种。2025/12/4１.５电控自动变速器的基本控制原理如图所示，电控自动变速器上有各种传感器。节气门位置传感器向ＴＣＵ(自动变速器电子控制装置)传递发动机负荷信号；装在自动变速器输出轴上的车速传感器向ＴＣＵ传递车速信号。ＴＣＵ根据这些信息接通换挡电磁阀负极，换挡电磁阀通过液压控制阀内的换挡阀控制行星齿轮机构中的离合器和制动器，实现换挡。２.１液力变矩器的组成常用的汽车液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮组成，如图所示，称三元件液力变矩器。由若干曲面叶片组成的泵轮为主动件，它与飞轮连接；由若干曲面叶片组成的涡轮为从动件，它与自动变速器输入轴连接，由若干曲面叶片组成的导轮，介于两轮的液流之间，通过单向离合器与自动变速器的壳体导管连接。２液力传动装置液力变矩器的实物图２.１.１泵轮

如图表示拆去涡轮和导轮后，只剩下泵轮的示意图。左边薄盘是与飞轮相当的驱动盘。由于液力变矩器较重，可当作飞轮使用，装在外缘的齿圈与驱动盘形成一体，驱动盘用螺栓与泵轮连接，液力变矩器左边与曲轴相连接。发动机转动时，液力变矩器随曲轴转动，其内部的自动变速器油(ＡＴＦ)由于离心力向外侧射出，形成驱动力。２.１.２涡轮

如图所示，涡轮是有很多叶片的圆盘，可以在液力变矩器内自由转动。涡轮轮毂的花键与输出轴(即自动变速器的输入轴)的花键相啮合。它是液力变矩器的输出元件，将液体的动能转变为机械能。２.１.３导轮

导轮是液力变矩器中的反作用元件，用来改变液体流动的方向。导轮安装在涡轮与泵轮之间，如图所示，导轮与导轮轴之间装有单向离合器。导轮结构2025/12/42.2液力变矩器的工作原理

液力变矩器的基本工作原理就像两台对置的电风扇，一台电风扇不接电源，另一台电风扇接通电源。后者转动时，产生的气流可以吹动前者的扇叶使其转动。发动机带动泵轮，泵轮叶片内ＡＴＦ由于离心力的作用沿叶片外侧射出，并且流向涡轮。也就是ＡＴＦ形成一环流(很像螺旋状旋转流动)来传递动力。2025/12/4

若在泵轮和涡轮之间安装了导轮，ＡＴＦ的流动情况如图所示。当涡轮转动时，从涡轮流出的ＡＴＦ有剩余的动能，此动能施加在泵轮上可以增大转矩。泵轮与涡轮的转速相差越大，即泵轮转速越快而涡轮转速越慢时，由于单向离合器的作用，导轮固定在导轮轴上而不转动，转矩随之增大(约２.５倍)。当涡轮转速逐渐加快与泵轮转速接近时，从泵轮叶片流过的ＡＴＦ变成从叶片背面流过，流动方向发生改变。由于单向离合器的