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1、 手动变速器的结构与拆装 目录 一 变速器概述 为何加装变速器 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 1 变速器的功用 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 2 变速器类型 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 1 齿轮啮合方式及条件 齿轮只有啮合在一起才
2、能传递动力 单个齿轮使用无意义 相互啮合的两个齿轮的齿形必须相同 齿轮的参数一样 3 普通齿轮及传动 2 齿轮 外观 圆柱齿轮和圆锥齿轮 齿形 直齿 斜齿 人字齿 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 直齿齿轮特点 斜齿齿轮特点 传动效率高 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 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 3 齿轮与轴的连接 齿轮与轴加工在一起 齿轮与轴通过键连接 半圆键 花键 4 轴承 滚动轴承的外观 圆柱圆锥
3、 滚动轴承的滚动体 滚珠 滚柱 滚针 5 变速原理 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 模数 是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距p与圆周率 的比值 m p 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 6 换挡原理 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
4、 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 7 变向原理 轮齿折断 齿面点蚀 齿面胶合 齿面磨损 齿面塑性变形 8 齿轮失效分析 变速传动机构 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和旋转方向 操纵机构 操纵机构的作用是实现换档 4 手动变速器的组成 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 二 三轴式变速器 输入轴 中间轴 输出轴 倒档轴 变速齿轮 结合套 图9 3三轴式变速器 32 2 变速器工作过程 部件名称 档位齿轮
5、连接关系 换挡实现 动力传递 掌握 34 一档 35 二档 36 三档 37 四档 38 五档 39 倒档 三 两轴式变速器 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 纵向 横向 图9 4 桑塔纳2000GSI330型 两轴式变速器结构图 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 一档齿轮 二档齿轮 三档齿轮 四档齿轮 五档齿轮R 倒档齿轮 桑塔纳轿车两轴式变速器 结构分析 输入轴 一 二档齿轮与轴一体 三 四档齿轮与轴通过轴承连
6、接 输出轴 一 二档齿轮与通过轴承连接 三 四档齿轮与轴一体 2 工作过程 四 变速器操纵机构 功用 保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个档位 要求 自锁功能 防止自动换档 脱档 互锁功能 保证变速器不会同时换入两个档位 倒档锁 防止误换倒档 分类 直接操纵式远距离操纵式 组成 选档换档机构 操纵机构的定位锁止装置 1 直接操纵式变速器换挡机构的构造 五 六档拨叉 三 四档拨叉 一 二档拨叉 倒档拨叉 变速杆 换档轴 叉形拨杆 倒档拨叉轴 一 二档拨叉轴 五 六档拨叉轴 自锁钢球 互锁销 五 六档拨块 选档换档机构 变速杆 块 拨叉轴和拨叉等 2 远距离操纵机构 当变速器在汽车上的布置离驾驶
7、员座位较远时 需要在变速杆与拨叉轴之间加装一套传动机构或辅助杠杆 实现对变速器的远距离操纵 此时 操纵机构由外部操纵机构和内部操纵机构两部分构成 作用 保证变速器在任何情况下都能准确 安全 可靠地工作 操纵机构的定位锁止装置 自锁钢球 互锁钢球 互锁销 拨叉轴 自锁弹簧 1 自锁装置 组成 自锁钢球和自锁弹簧 作用 保证换档到位 防止自动脱档 拨叉轴 互锁钢球 互锁销 空档状态 两个钢球直径之和等于拨叉轴表面间距离加一个槽深 2 互锁装置 组成 互锁销 互锁钢球作用 防止同时挂入两档 拨叉轴结构示意图 倒档锁销 倒档拨块 驾驶员在换倒档时要克服倒档锁弹簧弹力 变大的换档阻力 可提醒驾驶员 倒档
8、锁弹簧 3 倒档锁 组成 倒档锁销 倒档锁弹簧 作用 防止误挂倒档 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传动比是不同的 所以在行驶过程中是不可能出现这样的情况的 五 同步器 常听到有一些开车的朋友说变速器 打齿 是什么意思 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 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 驾驶员在换挡时必须
9、采取合理的换挡步骤 无同步器换挡 结合套 过程 低档换高档 高档换低档 无同步器的换挡过程 图9 3三轴式变速器 同步器位置 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 1 锁环式惯性同步器 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
10、圈和接合套的锥角 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 组成 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 工作过程 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 2 锁销式惯性同步器 工作过程 1 具有转速差的摩擦锥环与摩擦锥盘产生摩擦 2 同步前 有摩擦力矩 接合套被锁止 3 同步后 惯性力矩消失 锁销和接合套相应孔对中 接合套沿锁销轴向移动 与齿圈啮合 顺利换挡 工作过程 锁环式和锁销式惯性同步器结构作用比较 六 分动器 输入轴 中间轴 中桥输出轴 前桥输出轴 后桥输出轴 功用 将变速器输出的动力分配到各驱动桥 分动器操纵机构 轴 支承臂 换档操纵杆 前桥操纵杆 分动器操纵原则 非先接上前桥 不得换入低档 非先退出低档 不得摘下前桥 THANKYOU
