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1、,1,学习情景三 手动变速器,2,1.实现变速变矩。改变传动比扩大驱动转矩和转速范围 适应行驶条件发动机在有利的工况下工作； 2.实现汽车倒驶。内燃机是不能反向旋转； 3.必要时中断传动。空档中断动力发动机能起动和怠速运转暂时停车或滑行； 4.实现动力输出，驱动其他机构。变速器作为动力输出器驱动其他机构。如自卸车液压举升装置。,变速器作用（视频）,3,1按传动比变化方式分类 （1）有级变速器：应用最广。 特点：齿轮传动，有若干定值传动比并成阶梯式变化。 通常：前进档（3-6个）+倒档（1个），重型货车用组合式变速器（有更多档）。,4,5,（2）无级变速器 CVT-Continuously Va
2、riable Transmission：其传动比在一定范围内可连续地变化。常见的有电力式和液力式两种，多用液力变矩器式。,6,（3）综合式变速器：它是由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器,其传动比可以在最大值与最小值之间几个分段的范围内作无级变化，目前的自动变速器多是这种类型，且目前应用较多。,7,（1）手动操纵式变速器MT(Manual Transmission)：靠驾驶员直接操纵变速杆进行换档。 （2）自动操纵式变速器AT(Automatic Transmission)：其传动比的选择和换档是自动进行的。,2按操纵方式不同分类,8,1变速变矩原理 不同齿数的齿轮啮合传动实现
3、转速和转矩改变的。,主动轮1,从动轮2,n1z1= z2n2 i12=n1/n2= z2/z1 z1 ，n1 为主动齿轮的参数。 z2 ，n2 为从动齿轮的参数。,传动比,9,变速变矩原理（变速器的功用视频）,主动轮1,从动轮2,根据能量守恒定律，齿轮传动中，输入轴功率P1应等于输出轴功率P2，即 P1=P2。 因P1=M1n1/9550千瓦，P2=M2n2/9550千瓦，故M1n1=M2n2， 传动比：i12=n1/n2=M2/M1。 上式表明：若n2M1，得到降速增扭目的，速度降低越多，扭矩增加越大。,10,变速变矩原理（多级齿轮传动）（变速器视频）,组合齿轮传动中，其传动比为被动齿轮齿数
4、的连乘积与主动齿轮齿数的连乘积之比。,11,从上述公式可知： 当i1时，为降速增扭传动，其档位称为降速档； 当i1时，为增速降扭传动，其档位称为超速档； 当i=1时，为等速等扭传动，其档位称为直接档。,如捷达王五档变速器的档位情况如下：i1=3.455，i2=1.944，i3=1.370，i4=1.032，i5=0.850，iR=3.167,12,2换档原理(视频) 变速器的换档:接合套、滑移齿轮、同步器。,13,3.变向原理(视频),14,变速器,变速传动机构-主体,组成：齿轮副、支承轴、壳体,功用：变速、变矩、变向,按工作轴数,三轴式,两轴式,换档操纵机构,(不含倒档轴),15,特点：输入
5、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 应用：FF型、RR型中、轻型轿车。 布置方式： 纵向布置-如奥迪100、桑塔纳 横向布置-宝来、捷达、东南菱帅、花冠、威驰 区别：纵置时需要有一组锥齿轮来变向。,二轴式变速器,16,17,18,特点： 发动机旋转方向与车轮旋转方向垂直，主减速齿轮为一对圆锥齿轮； 主减速器，差速器与变速器均装于同一壳体中。,1发动机前置纵向布置的二轴式变速传动机构,19,纵向布置的奥迪100型轿车五档变速器结构图,20,纵向布置的奥迪100型轿车五档变速器结构图,变速器布置（视频）,纵向布置的二轴式变速器结构图,21,表4-1 奥迪100
6、型轿车变速器的动力传递路线及传动比,22,发动机纵向布置的桑塔纳2000型轿车的五挡变速器,23,发动机纵向布置的桑塔纳2000型轿车的五挡变速器,24,桑塔纳轿车传动系,25,发动机纵向布置的桑塔纳2000型轿车的五挡变速器(视频),26,特点： 变速器的输出轴与驱动桥轴线平行； 主减速器采用一对圆柱斜齿轮。,2发动机前置横向布置的二轴式变速传动机构,27,发动机前置横向布置的二轴式变速传动机构,28,一档传递路线：一档主动齿轮-一档从动齿轮-同步器接合套-花键毂传至输出轴； 传动比：n1=33/10=3.3； 特点：传动比大，减速增扭效果，有利于汽车起步。,29,二档传递路线： 二档主动齿
7、轮-二档从动齿轮-同步器接合套-花键毂-输出轴。 传动比：n2= 35/18=1.944； 特点：减速增扭，车速较快，有利于汽车升速。,30,传动比：n3= 34/26=1.308 车速较快，有利于汽车升速。,31,传动比：n4= 35/34=1.029 传动比接近1，所以近似直接档效果。,32,传动比n5= 36/43=0.837 传动比小于1，所以产生超速效果，输出转速增加，转矩减小。,33,倒档：。因为相对于其它前进档位多出一个传动齿轮，改变了转向，所以得到反向输出效果。,34,35,三轴式变速器结构图,36,三轴式汽车变速器实物图,37,东风EQ1090E型汽车变速器结构示意图（变速器
8、工作过程）,38,东风汽车变速器一挡示意图,39,东风汽车变速器二挡示意图,40,东风汽车变速器三挡示意图,41,东风汽车变速器四挡示意图,42,东风汽车变速器五挡示意图,43,东风汽车变速器倒挡示意图,44,表4-3 东风EQ1090E型汽车变速器的动力传递路线及传动比(动力传递视频),45,i2=（z6/z5）（z2/z9） Z6Z2/Z5Z9,46,1）直齿滑动齿轮式换档装置（视频） 特点：它是通过移动齿轮直接换档，齿轮为直齿，内孔有花键孔套在花键轴上，由拨叉移动齿轮与另一轴上的齿轮进入啮合或退出啮合，但结构简单。 缺点：由于直齿轮强行啮合，传动冲击大，噪声大，易磨损。承载能力低，所以这
9、种换档装置应用得越来越少。 应用：使用率低的一、倒挡,3.换挡机构型式： 直齿滑动、接合套、同步器(synchronizer),47,直齿滑动齿轮式换档装置,48,2)接合套式换档这种换档装置（视频） 特点：用于常啮合斜齿轮传动的档位，它利用移动套在花键毂上的接合套与传动齿轮上的接合齿圈相啮合或退出来进行换档。该换档装置由于其接合齿短，换档时拨叉移动量小，故操作轻便，同时承受换挡冲击载荷的接合齿齿数增多，故换档元件承受冲击的工作面积增加，使换档冲击减小，换档元件中工作齿轮不参与换挡，故寿命增长，但不能消除冲击。 应用：使用率低且要求不高，使用不多的挡位。如CA1091的一、倒挡。,49,3）同
10、步器式换档装置（视频） 特点：它是在接合套式换档装置的基础上又加装了同步元件而构成的一种换档装置，可以保证在换档时使接合套与待啮合齿圈的圆周速度迅速达到同步，并防止二者同步前进入啮合，从而可消除换档时的冲击，并使换档操纵简单。 缺点：结构复杂、制造精度要求高，轴向尺寸增大，同步环寿命短。 应用：广泛,50,无同步器时变速器的换档过程： 一般采用移动齿轮或接合套换档，为使换档平顺，应使待啮合的轮齿的圆周速度必须相等（同步）。,51,五档速度V2，接合套速度V3，四档速度V4。踩离合器，脱空档，V3=V4(瞬时)。因为V2V4，则V2V3 (不同步)。 由于V3下降慢（转动惯量大），V2下降快（转
11、动惯量小），等待一会时间，当V3=V2时，再踩离合器，挂档，此时挂档应平顺。,1.从低速变高速四档变五档（视频）,52,踩离合器，脱空档，V3=V2(瞬时)。因为V2V4,则V3V4(不同步)，V3下降慢(转动惯量大), V4下降快(转动惯量小)，若不采取措施， V3与V4不同步差距会更大，此时，应抬起离合器，加油门，迅速提高V4，当V3=V4时，再踩离合器，挂档。,2.从高速变低速五档变四档（视频）,53,无同步器换档结论： 低档换高档两脚离合器，中间不加油门。 高档换低档两脚离合器，中间加油门。 由上述可见，采用上述无同步器的换档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
12、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档装置。,54,同步器功用：使接合套与待接合的齿圈二者之间迅速达到同步，并阻止二者在同步前进入啮合；消除换档时的冲击，缩短换档时间；简化换档过程，使换档操作简捷而轻便，同时提高燃料经济性。 同步器分类：有惯性式、常压式、自增力式多种等多种类型，常压式同步器结构虽然简单，但有不能保证啮合件在同步状态下(即角速度相等)换档的缺点，现已不用，得到广泛应用的是惯性式同步器。 同步器结构：由同步装置（包括推动件和摩擦件）、锁止装置和接合装置三部分组成。,55,惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的，在其上面设有专设机构保证接合套与待接合的花
13、键齿圈在达到同步之前不可能接触，从而避免了齿间冲击。 惯性式同步器分类：锁环式惯性同步器、锁销式惯性同步器。 1）锁环式：结构紧凑、便于合理布置，多用于轿车和轻型货车上。 2）锁销式：结构形式合理，力矩较大，多适用于中型和大型货车上。,56,57,细牙螺旋槽,滑 块,组成：花键毂、接合套、两个锁环（同步环）、三个滑块和滑块弹簧等。,58,锁环式同步器,59,锁环,锁环,接合套,定位销,花键毂,滑块,60,61,62,63,64,65,锁 环,0.5 齿 厚,结合齿圈,定位销、滑块,结合套,空挡位置 滑块接触锁环状态 锁止状态 达到同步完成换挡,66,1变速器操纵机构的功用 变速器操纵机构的功用
14、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档位工作，并可随时使之退入空档(即摘下某一档) ，从而改变变速器的工作状态。,67,2对变速器操纵机构的要求 为了保证变速器的可靠工作，变速器操纵机构应能满足以下要求： （1）挂档后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合（或滑动齿轮换档时，全齿长都进入啮合）。在振动等条件影响下，操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。为此在操纵机构中设有自锁装置。 （2）为了防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏，在操纵机构中设有互锁装置。 （3）为了防止在汽车前进时误挂倒档，导致零件损坏，在操纵机构中设有倒档锁装置。,68,3变速器操纵机构的类型 （1）
15、直接操纵式,69,直接操纵式,70,71,（2）远距离操纵式：变速杆安装在驾驶室地板上的典型双钢索换档联动装置（捷达、宝来）。,72,73,桑塔纳2000型轿车的五挡变速器,74,远距离操纵式,桑塔纳2000型轿车五挡变速器远距离操纵机构,75,远距离操纵式,桑塔纳2000型轿车五挡变速器内换挡机构,76,CA1091型汽车六档变速器操纵机构组成与布置图,77,外操纵机构:变速杆、选档机构壳体、横向（选档）拉线、纵向（挂档）拉线等。,一汽捷达、宝来型轿车变速器的操纵机构,78,1自锁装置,(视频),79,80,防止自动跳档的结构形式： （1）齿端倒斜面式,81,防止自动跳档的结构形式： （2）
16、减薄齿式。,82,2互锁装置 互锁装置的功用是阻止两个拨叉轴同时移动，防止同时挂入两个档位。如中间换档拨叉轴移动挂档时，另外两个拨叉轴被钢球或锁销锁住。避免因同时啮合的两档齿轮其传动比不同而互相卡住，造成运动干涉甚至造成零件损坏，起到了互锁作用。互锁装置的结构型式很多，最常用的有锁球式和锁销式。,83,拨叉轴,互锁钢球,互锁销,互锁装置工作示意图(视频),（1）锁球式装置。,84,85,BJ2020的自锁、互锁装置,自锁、互锁装置统一的结构,2互锁装置 （2）锁销式互锁装置,86,BJ2020 汽车变速器,87,2互锁装置 （3）转动钳口式互锁装置：变速杆下端球头置于钳口中，钳形板可绕轴摆动。换档时，变速杆先拨动钳形板处于某一拨叉轴的拨叉凹槽中。然后换入需要的档位，其余两个换档拨叉凹槽被钳形板档住，将这两个换档轴锁止在空档位置，起到互锁作
