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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
2、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,i12=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
3、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；
4、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
5、,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,Z5,Z7,Z8,Z3,Z4,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
6、、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) 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
7、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； 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
8、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
9、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M2
10、為慣性同步器。,M2,,M1,,c) 同步并實(shí)現(xiàn)結(jié)合,,,,,同步后， n3=n4,慣性力矩消失， M2將鎖環(huán)后撥，解除鎖止，接合套穿過鎖環(huán)左移。接合套與接合齒圈的齒端接觸。,M2,,d) 完成換檔,接觸面的切向分力，撥齒圈向前，接合套齒進(jìn)入，與圈齒嚙合。 歸納： 摩擦件產(chǎn)生的摩擦力矩使接合套與齒輪迅速同步； 變速器輸入端各零件的慣性力矩產(chǎn)生鎖止作用，防止同步前嚙合。（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量宜小）,,56,,,中型貨車以上的變速器常用鎖銷式慣性同步器,2. 鎖銷式慣性同步器 （1）組成 摩擦錐環(huán)：外錐面，由三個(gè)定位銷和鎖銷連接。 定位銷：中間凹槽，壓入彈簧和鋼球 鎖銷：中間細(xì)，帶錐面 接
11、合套：內(nèi)花鍵，與鎖銷有配合錐面 花鍵轂：外花鍵 接合齒上裝有摩擦錐盤，內(nèi)錐面,摩擦錐環(huán)：外錐面，由三個(gè)定位銷和鎖銷連接,,,定位銷,,鎖銷,,定位銷：中間凹槽，壓入彈簧和鋼球,,帶有內(nèi)錐面的摩擦錐盤,,,接合齒,,接合套：帶內(nèi)花鍵，與鎖銷有配合錐面,,花鍵轂：外花鍵與接合套配合，內(nèi)花鍵與軸相連,,（2）工作原理(4 5檔) a）空檔，n2n3=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。力F2壓 錐環(huán)，二者摩擦 使套、圈同步。
12、 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、可靠地工作。 （1）自鎖（動(dòng)
13、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。,
變速器與分動(dòng)器
