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1、1 第十五章 變速器與分動(dòng)器 本章內(nèi)容： 普通齒輪式變速器、組合式變速器和分動(dòng)器。 本章重點(diǎn)： 變速原理，動(dòng)力傳遞路線，二軸式與三軸式 變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同步器的原理。 本章難點(diǎn)： 同步器構(gòu)造和工作原理。 第一節(jié) 概述 一、變速器的功用 1. 改變傳動(dòng)比 2. 倒檔 3. 空檔 4. 取力 二、變速器的組成 由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成 第十二章 變速器與分動(dòng)器 普通齒輪式 軸線固定式 有級(jí)式 組合式 軸線旋轉(zhuǎn)式 （行星齒輪） 液力式 (動(dòng)液式 ) 無級(jí)式 電力式 綜合式（液力機(jī)械式） 2. 按操縱方式分 手動(dòng)操縱式、自動(dòng)操縱式、半自動(dòng)操縱式 三、變速器的分類 1. 按傳動(dòng)比變化方式分 變速器

2、檔數(shù)（？） 本章介紹的是手動(dòng)操縱式有級(jí)變速器， 以普通齒輪式變速器為主 四、普通齒輪變速器 的基本工作原理 1. 變速原理 多級(jí)齒輪傳動(dòng)，改變傳 動(dòng)比 2. 換檔原理 通過改變不同的嚙合齒 輪副，從而改變傳動(dòng)比 3. 變向原理（倒檔） 安裝惰輪，增加一級(jí)傳 動(dòng)副。 主動(dòng)輪 1 從動(dòng)輪 2 i 12=n1/n2= z2/z1 i = 主動(dòng)齒輪齒數(shù) 從動(dòng)齒輪齒數(shù) 5 第二節(jié) 變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 一、有級(jí)式變速器變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成、工作原理 和常見的換檔方式 1變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成 主要由齒輪、軸及變速器殼體等零部件組成 。 2變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理 （ 1）利用不同齒數(shù)的 齒輪對(duì)相互嚙合， 以改變

3、變速器的 傳動(dòng)比； （ 2）增設(shè)惰輪，以實(shí)現(xiàn) 倒檔。 6 7 3常見的換檔方式 （ 1）直齒滑動(dòng)齒輪換檔 （ 2）接合套換檔 （ 3）同步器換檔 8 二、兩軸式變速器 （ 大部分轎車都采用兩軸式變速器。 ） 變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由第一軸（即動(dòng)力輸入軸）、 第二軸（即動(dòng)力輸出軸）、倒檔軸、各檔齒輪及 變速器殼體所構(gòu)成。 兩軸是指汽車前進(jìn)時(shí)，傳遞動(dòng)力的軸只有第一軸和第二軸。 9 10 2 1 4 3 1、兩軸式四檔轎車變速器 : 11 桑塔納轎車兩軸式變速器 12 13 14 結(jié)構(gòu)分析： 輸入軸：一、二檔齒輪與軸一體；三、四檔齒輪與軸 通過軸承連接。 輸出軸：一、二檔齒輪與通過軸承連接；三、四檔齒 輪

4、與軸一體。 15 2、兩軸式五檔轎車變速器 。 16 奧迪 100型轎車變速器簡圖 1 17 三軸式 +倒檔軸的 四檔變速器 （輕型汽車） 1. 組成 第一軸 (primary shaft)，輸入， 常嚙合齒輪 (constant-mash gear) 三、三軸式變速器 （中、輕型貨車上廣泛采用） 三軸是指汽車前進(jìn)時(shí)，傳遞動(dòng)力的軸有第一軸、 中間軸和第二軸，直接檔除外。 中間軸 (lay shaft)，常嚙合齒輪及各檔齒輪 第二軸 (main shaft) ， 輸出軸， 各檔齒輪 倒檔軸 (Reverse shaft) 倒檔齒輪 2. 四檔變速器工作原理和各檔傳動(dòng)路線 22 3、變速原理 Z6

5、 Z5 Z7 Z8 Z3 Z 4 Z9 Z2 i2= （ z6/z5） X（ z2/z9） i3= （ z6/z5） X（ z3/z8） 2檔和 3檔的傳 動(dòng)比是多少？ 23 4、換檔原理 一軸 中間軸 二軸 24 5、變速器工作情況 25 6、各檔換檔過程 一檔 26 二檔 27 三檔 28 四檔 29 五檔 30 倒檔 CA1091六檔變速器傳動(dòng)示意圖 32 防止自動(dòng)跳檔的結(jié)構(gòu)措施 （ 1）接合套和接合齒圈的齒端制成倒斜面 （ 2）花鍵轂齒端的齒厚切薄 35 （ 3）接合套的齒端制成凸肩 四、組合式變速器 由主、副變速器串聯(lián)而成。 主變速器有 45檔 +倒檔， 副變速器有 2檔 (低、高

6、) 目的：增加檔位數(shù)，適用于重型貨車。 分段式配檔：副低 +主 14=14檔 副高 +主 14=58檔 插入式配檔：主 1+副低、高 =12檔 主 2+副低、高 =34檔， 主 4+副低、高 =78檔 37 5 4 3 2 1 R 后置副變速器 39 前置副變速器 (副變速器 i較小時(shí) ) 第三節(jié) 同步器 一、無同步器時(shí)的換檔過程 用滑動(dòng)齒輪或接合套換檔時(shí)，必須待嚙合 的輪齒的圓周速度須相等，方可平順掛檔 依賴駕駛員的操作。 以 CA141為例： 直接檔為 4檔（左 齒輪），右齒輪為 5檔。 低檔換高檔（ 4 5） 高檔換低檔（ 5 4） （ 1）自低速檔換入高速檔 4檔接合時(shí)： n3=n2；

7、 n4n2 分離瞬間： n3=n2； n4n3 分離一段時(shí)間： n4下降較快 n3下降較慢 在某一時(shí)刻： n4=n3 同步時(shí)間 慣性越 小，下 降越快 （ 2）自高速檔換入低速檔 5檔接合時(shí)： n3=n4； n4n2 分離瞬間： n3=n4； n3n2 分離一段時(shí)間： n2下降較快 n3下降較慢 使得 n2=n3不可能出現(xiàn) 無換檔的最佳時(shí)刻 二、同步器作用、組成和分類 1. 作用 使接合套與待接合齒圈之間迅速同步，并阻 止在同步前接合?？s短換檔時(shí)間，防止沖擊。 2. 組成 同步裝置（推動(dòng)件、摩擦件） 鎖止裝置、 接合裝置 3. 分類 按工作原理：常壓式、自動(dòng)增力式、 慣性式 (廣泛采用 ) 按

8、摩擦鎖止元件不同慣性式分為：鎖環(huán)式和鎖銷式 1.鎖環(huán)式慣性同步器 （ 1）組成 鎖環(huán)：帶 鎖止角 的 外花鍵齒 （鎖止裝置） ，缺口 c，凸起 d， 帶 螺紋槽 的 內(nèi)錐面 （摩擦件） C d 三、同步器構(gòu)造 斷續(xù)的短 花鍵齒 45 花鍵轂：外花鍵齒， 滑塊、定位銷、彈簧 （推動(dòng)件） 滑塊 定位銷 接合套（接合裝置） ：帶內(nèi)花鍵齒，有 凹槽 a（空檔定位） a 接合齒圈：外錐面，外花鍵齒 同步器裝配圖（剖視圖） 49 50 瑣環(huán)式慣性同步器的工作過程 瑣環(huán)式慣性同步器適用于 轎車和輕型貨車 （ 2）工作原理 （ 5 掛 6檔） a） 5檔進(jìn)入 空檔， n3n4=n7 鎖環(huán)凸起接 觸花鍵轂通槽后

9、 端 6 檔 5檔 b） 接合套左移， 鎖環(huán)左移，摩擦 產(chǎn)生，接觸花鍵 轂通槽前端，接 合套與鎖環(huán)錯(cuò)開 半個(gè)齒，齒尖接 觸但不嚙合，鎖 止作用產(chǎn)生。 撥環(huán)力（矩） 鎖環(huán)上作用著兩個(gè)力矩：撥環(huán)力矩 M2 和慣性力矩 M1，只有 M2M1,才能結(jié)合。 M2正比于 F2，取決于鎖止角。 M1正比 于摩擦錐角。通過設(shè)置合理的鎖止 角和錐角，可以保證在未達(dá)到同步 前，無論駕駛員施加多大的力，均 為 M2n3=n5 b） 接合套左移，鋼球、銷帶錐環(huán)左移，摩擦面 接觸。 c）摩擦作用，錐環(huán)、鎖銷向前轉(zhuǎn)一角度，倒角相 抵，鎖止作用產(chǎn)生： 鎖止面上作 用力 F1，推銷向 后；傳遞慣性力， 使銷向前，阻止 套左移

10、。力 F2壓 錐環(huán)，二者摩擦 使套、圈同步。 同步時(shí)，慣 性力矩消失，銷 向后，套可左移。 (動(dòng)畫 ) 64 65 3自行增力式同步器（摩擦同步） 其特點(diǎn)：同步環(huán)內(nèi)有彈簧片，使其產(chǎn)生的摩擦 力得到成倍的增長 第四節(jié) 變速器操縱機(jī)構(gòu) 一、功用：安全行駛 (準(zhǔn)確可靠 ) 二、要求 1. 防止自動(dòng)跳檔（自鎖） 2. 防止同時(shí)掛兩檔（互鎖） 3. 防止誤掛倒檔（倒檔鎖） 三、類型 直接操縱機(jī)構(gòu)和遠(yuǎn)距離（間接）操縱機(jī)構(gòu) 四、直接操縱機(jī)構(gòu) 1. 選檔換檔機(jī)構(gòu) 作用： 完成換檔的基本動(dòng)作。 組成： 變速桿、撥塊、 撥叉軸和撥叉等。 68 2、操縱機(jī)構(gòu)的安全裝置 作用：保證變速器在任 何情況下都能準(zhǔn)確、 安全

11、、可靠地工作。 （ 1）自鎖 （動(dòng)畫） 組成：自鎖鋼球和自鎖 彈簧；撥叉軸上 三個(gè)凹槽。 作用：保證換檔到位； 防止自動(dòng)脫檔。 特點(diǎn)：只能移動(dòng)一根撥叉軸 要移動(dòng)另一撥叉軸，須將已移 動(dòng)的撥叉軸退回原位。 （ 2）互鎖 （動(dòng)畫） 組成：互鎖銷，互鎖鋼球； 作用：防止同時(shí)掛入兩檔。 70 71 72 互鎖裝置工作原理 撥叉軸 互鎖鋼球 互鎖銷 空檔狀態(tài) （ 3）倒檔鎖 （動(dòng)畫） 用更大的力方能掛入檔位 。 組成：倒檔鎖銷，倒檔鎖彈簧； 作用：防止誤掛倒檔。 倒檔撥叉軸 74 第四節(jié) 分動(dòng)器 一、作用 將變速器輸出的動(dòng)力分配到各驅(qū)動(dòng)橋，同時(shí)起 副變速器作用（ 有高低兩個(gè)檔） 。 二、分動(dòng)器的構(gòu)造 分動(dòng)器的輸入軸與變速器的第二軸相連，輸出 軸有兩個(gè)或兩個(gè)以上，通過萬向傳動(dòng)裝置分別與各 驅(qū)動(dòng)橋相連。 分動(dòng)器內(nèi)除了具有高低兩檔及相應(yīng)的換檔機(jī)構(gòu)外， 還有前橋接合套及相應(yīng)的控制機(jī)構(gòu)。 76 77 3分動(dòng)器的工作要求 （ 1）先接前橋，后掛低速檔；（ 2）先退出低速檔，再摘下前橋； 上述要求可以通過操縱機(jī)構(gòu)加以保證。