汽车结构与拆装（第2版）课件：变送器

汽车结构与拆装（第2版）

变速器课题一变速器功用和齿轮传动的基本原理课题二手动变速器的结构和工作原理课题三

自动变速器的结构和工作原理课题四

变速器的拆装

由于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在相当大的范围内变化；此外，所有内燃机的曲轴始终是向同一方向转动，而汽车实际行驶过程中常常需要倒车。为此，在汽车传动系中设置了变速器。课题一

变速器功用和齿轮传动的基本原理一、概述

手动变速器自动变速器有级变速无级变速二、类型综合变速两轴式变速器三轴式变速器课题一

变速器功用和齿轮传动的基本原理（1）变速、变矩：通过改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应汽车不同行驶条件的需要，如起步、加速等；（2）变向：在发动机旋转方向不变的条件下，使汽车能够实现倒车；（3）切断动力：利用空挡，中断发动机向驱动轮的动力传递，便于发动机起动，怠速运转以及便于换挡或对发动机进行检查。课题一

变速器功用和齿轮传动的基本原理三、变速器的功用1．变速、变矩：齿轮传动的基本原理如右图所示，一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以实现变速，而且两齿轮的转速比与其齿数成反比。主动齿轮（即输入轴）转速与从动齿轮（即输出轴）转速之比值称为传动比。课题一

变速器功用和齿轮传动的基本原理四、齿轮传动的基本原理课题一

变速器功用和齿轮传动的基本原理

2．变向原理

齿轮传动的旋转方向与齿轮的啮合方式和啮合对数有关：内啮合的齿轮旋向相同，如下图所示。当外啮合的齿轮对数为奇数对时，旋向相反，如下图所示为一对齿轮传动，则转向相反。3．切断动力原理

在汽车行使的过程中，变速器传递动力时都是在齿轮啮合的状态下进行的，因此要想切断动力就只要将原先啮合的齿轮退出啮合状态，即可实现切断动力传递的目的。四、齿轮传动的基本原理一、传动机构课题二手动变速器结构和工作原理1．输入轴总成

变速器的输入轴也就是离合器的输出轴（从动轴），其前端通过轴承支承在发动机曲轴后端的中心孔内，如右图所示。

各机件的安装位置从前往后依次为：4挡主动齿，3、4挡同步器，3挡主动齿，2挡主动齿，倒挡主动齿，1挡主动齿，5挡主动齿，5挡同步器。其中2挡主动齿、倒挡主动齿、1挡主动齿与轴制成一体，3、4、5挡主动齿都通过轴承空套在输入轴上，3、4挡同步器和5挡同步器通过花键固定在输入轴上。一、传动机构课题二手动变速器结构和工作原理2．输出轴总成

输出轴与主减速器主动锥齿轮制成一体，其上相应地有主减速器主动锥齿轮、1～5挡从动齿轮和1、2挡同步器，如图右所示。各机件的安装位置从前往后依次为：主减速器主动锥齿轮，4挡从动齿，3挡从动齿，2挡从动齿，1、2挡同步器，1挡从动齿，5挡从动齿。其中3、4、5挡从动齿及1、2挡同步器与输出轴制成一体，1挡、2挡从动齿通过轴承空套在输出轴上。3．倒挡轴总成倒挡轴压装于后壳体中。倒挡齿轮（惰轮）与轴（铜套）径向活动配合，轴向也是活动配合一、传动机构课题二手动变速器结构和工作原理4．各挡动力传递路线

（1）1挡。输入轴→1挡主动齿轮→1挡从动齿轮→1、2挡同步器→输出轴。如图所示。一、传动机构课题二手动变速器结构和工作原理4．各挡动力传递路线

（2）2挡。输入轴→2挡主动齿轮→2挡从动齿轮→1、2挡同步器→输出轴。如图所示。如图所示。一、传动机构课题二手动变速器结构和工作原理4．各挡动力传递路线

（3）3挡。输入轴→3、4挡同步器→3挡主动齿轮→3挡从动齿轮→输出轴。如图所示。一、传动机构课题二手动变速器结构和工作原理4．各挡动力传递路线

（4）4挡。输入轴→3、4挡同步器→4挡主动齿轮→4挡从动齿轮→输出轴。如图所示。一、传动机构课题二手动变速器结构和工作原理4．各挡动力传递路线

（5）5挡。输入轴→5挡同步器→5挡主动齿轮→5挡从动齿轮→输出轴。如图所示。一、传动机构课题二手动变速器结构和工作原理4．各挡动力传递路线

（6）倒挡。输入轴→倒挡主动齿轮→倒挡惰轮→倒挡从动齿轮→输出轴。如图所示。（7）空挡。当三个接合套都位于花键毂中央、且又没有挂倒挡时，变速器即处于空挡状态，无法传递动力。

（1）在变速器换挡过程中，使需啮合的一对齿轮或齿套的圆周速度达到相同（即同步状态），从而顺利挂挡；（2）在未达到同步时，阻止其进入啮合状态，以防止挂挡时因未同步而产生的齿轮冲击，延长齿轮的使用寿命。2．类型（1）按其压力产生方式不同可分为：常压式、惯性式、自动增力式三类。（2）按其结构不同可分为：惯性锁环式和惯性锁销式两种。二、同步器1．作用课题二手动变速器结构和工作原理二.同步器课题二手动变速器结构和工作原理3．结构组成锁环式同步器的结构如左图所示，花键毂用内花键套装在二轴外花键上，用垫圈、卡环轴向定位。3个滑块分别装在花键毂上3个均布的轴向槽内，沿轴向移动。花键毂两端与齿轮之间各有一个青铜制成的锁环（即同步环）。

1．操纵机构的功用变速器操纵机构的功用是保证驾驶员根据使用条件，准确可靠地使变速器挂入所需要的挡位工作，并可随时使之退入空挡，从而改变变速器的工作状态。

2．操纵机构的要求（1）防止变速器自动换挡和自动脱挡；（2）保证变速器不会同时换入两个挡位而使变速器卡死或损坏；

（3）防止误挂倒挡。三、操纵机构1．操纵机构的功用课题二手动变速器结构和工作原理

直接操纵式远距离操纵式3.类型课题二手动变速器结构和工作原理三、操纵机构

变速器操纵机构通常由换挡拨叉机构和定位锁止装置两大部分组成。（1）换挡拨叉机构。如右图所示，换挡拨叉机构由拨叉、拨叉轴、换挡杆及换挡杆座组成。4.操纵机构的组成课题二手动变速器结构和工作原理三、操纵机构

（2）定位锁止装置。为保证变速器可靠工作，防止跳挡、乱挡及误挂倒挡，手动变速器的操纵机构大都设有自锁、互锁、倒挡锁三大锁止机构。4.操纵机构的组成课题二手动变速器结构和工作原理三、操纵机构

自锁：所谓自锁就是对各挡位拨叉轴进行轴向定位锁止，以防止其轴向移动而造成变速器自动换挡和脱挡。锁止原理如右图所示，圆头销在弹簧压力作用下落入凹槽内，从而防止其自行移出凹槽而脱挡，同时在圆头销落入凹槽中有明显的手感。两自锁凹槽的尺寸保证全齿啮合。4.操纵机构的组成课题二手动变速器结构和工作原理三、操纵机构

互锁：为了防止同时挂上两个挡而使变速器卡死或损坏，在操纵机构中设有互锁装置，互锁原理如下图所示。互锁顶销尺寸长＝拨叉轴直径－1个凹槽深度，每个互锁销尺寸长＝两相邻拨叉轴表面间距＋1个凹槽深。4.操纵机构的组成课题二手动变速器结构和工作原理三、操纵机构

倒挡锁：为了防止在汽车前进时误挂倒挡，导致零件损坏，在操纵机构中设置有倒挡锁装置，如右图所示。4.操纵机构的组成课题二手动变速器结构和工作原理三、操纵机构课题三自动变速器结构和工作原理一、概述与手动变速器相比，自动变速器具有以下特点：（1）操作简单；（2）机件磨损减少，使用寿命延长；（3）汽车行驶平顺性好；（4）结构复杂，造价高，成本高；（5）燃油消耗高，经济性差。课题三自动变速器结构和工作原理二、类型平行轴式自动变速器和行星齿轮自动变速器平行轴式行星齿轮式类型三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（一）行星齿轮自动变速器的组成行星齿轮自动变速器由变矩器、行星齿轮机构、液压控制系统、换档执行元件及电子控制系统等五大部分组成，如下图所示。三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（二）行星齿轮自动变速器各元件结构和基本工作原理1．液力变矩器变矩器由泵轮、涡轮、导轮（固定不动）组成，如右图所示。固定的导轮安装在涡轮和泵轮之间，其作用是将涡轮内缘流出的液体经导轮变向后进入泵轮的内缘，以减少动力损耗，增大涡轮的输出转矩。三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（二）行星齿轮自动变速器各元件结构和基本工作原理1．液力变矩器

变矩器工作原理：如下图所示为变矩器原理展开图。由于增加了导轮，推动涡轮的环流流动方向变为：泵轮外缘涡轮外缘涡轮内缘导轮泵轮内缘泵轮外缘。三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（二）行星齿轮自动变速器各元件结构和基本工作原理2.单向离合器。单向离合器的功用是在受力方向或运动方向反向时，自动接合或分离被其连接的两元件的保证变矩器的变矩作用。单向离合器的结构类型：按结构不同，单向离合器的类型主要有：棘轮式、滚柱式和卡块式三种。其中以滚柱式和卡块式最为常用，下图为滚柱式和卡块式单向离合器结构示意图。三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（二）行星齿轮自动变速器各元件结构和基本工作原理3.锁止离合器。锁止离合器的功用：当汽车在某一车速运行时（车型不同，具体车速不同），利用锁止离合器将泵轮和涡轮直接接合，成为刚性联接，从而使变矩器的传动效率接近100％，如下图所示。三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（二）行星齿轮自动变速器各元件结构和基本工作原理4.行星齿轮变速机构。如下图所示。由中心轮（又叫太阳轮）、齿圈、行星架、行星齿轮等组成。太阳轮位于行星齿轮机构的中心，行星轮与其啮合，最外侧是和行星齿轮啮合的齿圈。行星齿轮一般有3～6个，安装在行星架上，行星架可以绕中心轮中心运转，而齿圈的中心也和中心轮的重合。三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（三）换挡执行元件行星齿轮自动变速器中常采用的换挡执行元件有以下三类：离合器、制动器、单向离合器。三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（三）换挡执行元件（1）离合器。结构组成如下图所示。由从动钢片、摩擦片、花键毂、离合器毂、活塞（带O型圈）、复位弹簧等组成。离合器钢片和摩擦片交叉安置，当彼此由活塞压紧时，处于接合状态（称挂挡）；松开时处于分离状态，不传递动力。三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（2）制动器。片式：与离合器类似，只是安装位置不同，且分固定的和转动的摩擦片，如图所示。（三）换挡执行元件三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（三）换挡执行元件（2）制动器。带式：尺寸紧凑，但平顺性差，已逐渐减少如图所示。三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（四）行星齿轮自动变速器液压控制系统

1．作用（1）供油、建立油压及调压以保证液压系统正常工作；（2）控制不同的离合器和制动器，以实现自动换挡；（3）冷却：保持变速器油（ATF）正常的工作温度（50～80℃）；（4）润滑各机件，尤其是制动器和离合器（润滑不良会损坏）；

（5）减轻换挡时的冲击，降低机件磨损，提高汽车行驶平顺性。三、结构组成课题三自动变速器结构和工作原理（四）行星齿轮自动变速器液压控制系统

2．液压控制系统主要元件（1）油泵。油泵用来供给液力变矩器、液压控制系统以及换挡执行元件所需的液压油，并保证行星齿轮机构、换挡执行元件等机件的润滑。（2）主调压阀。主要作用是将液压油泵输出压力精确调节到所需值后再