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1、1,第十五章 變速器與分動器,本章內(nèi)容：普通齒輪式變速器、組合式變速器和分動器。,本章重點：變速原理，動力傳遞路線，二軸式與三軸式 變速器的結(jié)構(gòu)特點，同步器的原理。,本章難點：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. 改變傳動比 2. 倒檔 3. 空檔 4. 取力 二、變速器的組成 由變速傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成,第十二章 變速器與分動器,普通齒輪式 軸線固定式 有級式 組合式 軸線旋轉(zhuǎn)式 （行星齒輪） 液力式(動液式) 無級式 電力式 綜合式（液力機(jī)械式） 2. 按操縱方式分 手動操縱式、自動操
2、縱式、半自動操縱式,,,,,,,三、變速器的分類 1. 按傳動比變化方式分,變速器檔數(shù)（？）,本章介紹的是手動操縱式有級變速器， 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 多級齒輪傳動，改變傳動比 2. 換檔原理 通過改變不同的嚙合齒輪副，從而改變傳動比 3. 變向原理（倒檔） 安裝惰輪，增加一級傳動副。,主動輪1,從動輪2,i12=n1/n2= z2/z1,i,=,,主動齒輪齒數(shù),從動齒輪齒數(shù),5,第二節(jié) 變速器的變速傳動機(jī)構(gòu),一、有級式變速器變速傳動機(jī)構(gòu)的組成、工作原理和常見的換檔方式,1變速傳動機(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變速傳動機(jī)構(gòu)的工作原理,,（1）利用不同齒數(shù)的 齒輪對相互嚙合， 以改變變速器的 傳動比；,（2）增設(shè)惰輪，以實現(xiàn) 倒檔。,6,7,3常見的換檔方式,（1）直齒滑動齒輪換檔,（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。）,變速傳動機(jī)構(gòu)主要由第一軸（即動力輸入軸）、 第二軸（即動力輸出軸）、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，傳遞動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，傳遞動力的軸有第一軸、 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,,CA1091六檔變速器傳動示意圖,,,,,,,,32,,,防止自動跳檔的結(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),第三節(jié) 同步器,一、無同步器時的換檔過程 用滑動齒輪或接合套換檔時，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：n3=n2； n4n2,分離瞬間：n3=n2； n4n3,分離一段時間：n4下降較快 n3下降較慢 在某一時刻： n4=n3,同步時間,,慣性越小，下降越快,（2）自高速檔換入低速檔,5檔接合時：n3=n4； n4n2,分離瞬間：n3=n4； n3n2,分離一段時間：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短換檔時間，防止沖
8、擊。 2. 組成 同步裝置（推動件、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)錯開半個齒，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)動慣量宜?。?,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，慣 性力矩消失，銷 向后，套可左移。 (動畫),,64,,,65,3自行增力式同步器（摩擦同步）,其特點：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. 防止自動跳檔（自鎖） 2. 防止同時掛兩檔（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
13、畫） 組成：自鎖鋼球和自鎖 彈簧；撥叉軸上 三個凹槽。 作用：保證換檔到位； 防止自動脫檔。,特點：只能移動一根撥叉軸 要移動另一撥叉軸，須將已移 動的撥叉軸退回原位。,（2）互鎖（動畫） 組成：互鎖銷，互鎖鋼球； 作用：防止同時掛入兩檔。,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) 分動器,一、作用 將變速器輸出的動力分配到各驅(qū)動橋，同時起副變速器作用（有高低兩個檔）。 二、分動器的構(gòu)造 分動器的輸入軸與變速器的第二軸相連，輸出軸有兩個或兩個以上，通過萬向傳動裝置分別與各驅(qū)動橋相連。,分動器內(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。,
變速器與分動器
