15.1變速器的功用與類型

1．變速器的功用

（1）改變傳動比，從而改變傳遞給驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；

（2）實(shí)現(xiàn)倒車；

（3）利用空擋中斷動力的傳遞。

2．變速器的組成

（1）變速傳動機(jī)構(gòu)；

（2）變速操縱機(jī)構(gòu)。3．變速器的類型

（1）按傳動比變化方式的不同，變速器可分為有級式、無級式和綜合式3種。

（2）按換擋操縱方式的不同，變速器可分為手動操縱式、自動操縱式和半自動操縱式3種。15.2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擋方式

1．變速傳動機(jī)構(gòu)的組成

變速傳動機(jī)構(gòu)主要由齒輪、軸及變速器殼體等零部件組成。輸入軸結(jié)合套輸出軸倒檔軸中間軸變速齒輪2．變速傳動機(jī)構(gòu)的工作原理傳動比計(jì)算：第一對：第二對：總傳動比：（1）變速原理當(dāng)一對齒數(shù)不同的齒輪嚙合傳動，小齒輪為主動輪，帶動大齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn)速降低；反之，大齒輪驅(qū)動小齒輪時(shí)，轉(zhuǎn)速升高。123456ⅠⅡⅢ同理：多級齒輪傳動的傳動比可見，傳動比既是變速比又是變扭比。降速則增扭，增速則降扭。（3）變向原理123412354（2）換檔原理將圖中齒輪3與4脫開，再將齒輪6與5嚙合，傳動比變化，輸出軸的轉(zhuǎn)速、扭矩也發(fā)生變化，3．常見的換擋方式（1）利用滑動齒輪換擋

（2）利用接合套換擋（3）利用同步器換擋

4三軸式變速器

三軸是指汽車前進(jìn)時(shí)，傳遞動力的軸有第一軸、中間軸和第二軸，直接擋除外。

齒輪3常嚙齒24一檔齒17一檔齒11接合套10第二軸花鍵轂（1）一檔：（2）空檔：324（3）直接檔：齒輪3接合套4第二軸花鍵轂（4）倒檔齒輪3常嚙齒24倒檔齒18倒檔齒9接合套10第二軸倒檔齒205兩軸式變速器

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）、倒擋軸、各擋齒輪及變速器殼體所構(gòu)成。

兩軸是指汽車前進(jìn)時(shí)，傳遞動力的軸只有第一軸和第二軸。

大部分轎車都采用兩軸式變速器。7組合式變速傳動機(jī)構(gòu)

組合式變速傳動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是由主變速器和副變速器組合（串聯(lián)）而成。15.3同步器1無同步器時(shí)變速器的換擋過程1）低擋換高擋

(四擋換五擋）V2V2V3V3t2t3tV因V4<V2V3<V2；為避免齒輪沖擊，不能立即換入五檔四擋工作：V3=V4，欲換擋—踩離合器—接合套左移—處空擋在空擋時(shí)：V2下降很快，V3下降緩慢（整個(gè)汽車轉(zhuǎn)動慣量大）兩直線的交點(diǎn)為同步狀態(tài)，此時(shí)掛擋不會產(chǎn)生沖擊2）高擋換低擋V3V4t2t3tVBA’AV3V4五檔工作時(shí)：V3=V2，因V2>V4—V3>V4空檔時(shí)：V4比V3下降得快，直線V3、V4不會有交點(diǎn)，不可能達(dá)到自然同步狀態(tài)，駕駛員應(yīng)在變速器退到空檔后，立即抬起離合器，同時(shí)踩加速踏板，使發(fā)動機(jī)連同離合器和第一軸都從B點(diǎn)升速，讓V4>V3，再踩離合器等到V3=V4，可以換檔。2同步器構(gòu)造及工作原理

同步器是利用摩擦原理實(shí)現(xiàn)同步的，現(xiàn)代汽車上廣泛使用的是慣性式同步器，可以從結(jié)構(gòu)上保證待嚙合的接合套與接合齒輪的花鍵齒在達(dá)到同步之前不可能接觸，可以避免齒間沖擊和噪音。1．鎖環(huán)式慣性同步器作用：迅速同步，縮短換擋時(shí)間，防止嚙合沖擊（1）構(gòu)造帶內(nèi)外花鍵的花鍵轂套裝在軸上鎖環(huán)、齒輪、接合套上的花鍵齒圈尺寸、齒數(shù)均相同，花鍵齒一端有倒角。鎖環(huán)有內(nèi)錐面，與齒輪的外錐面相同，稱為摩擦件，外沿帶倒角的齒圈是鎖止件。鎖環(huán)上有三個(gè)均布缺口，三個(gè)滑塊分別裝在花鍵轂上三個(gè)均布軸向槽內(nèi)，沿槽可軸向移動，滑塊被彈簧壓向接合套，銷頭部壓嵌在接合套中部環(huán)槽內(nèi),滑塊兩端伸入鎖環(huán)缺口?；瑝K窄缺口寬，兩者之差等于花鍵齒寬，且只有當(dāng)滑塊位于鎖環(huán)缺口的中央時(shí)，接合套與鎖環(huán)才能接合。（2）鎖環(huán)式同步器工作原理8912aaNPaNP2ββP11）空檔位置：接合套8退入空檔，三檔齒輪1、接合套8、鎖環(huán)9因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)n1>n8=n9（因接合套通過滑塊前側(cè)推動鎖環(huán)旋轉(zhuǎn)）鎖環(huán)與齒輪1的內(nèi)外錐面沒有接觸2）摩擦力矩形成與鎖止過程撥叉推動接合套8、滑塊左移—滑塊推動鎖環(huán)移向齒輪—錐面接觸作用在接合套上的軸向推力使錐面有正壓力，因兩者間有轉(zhuǎn)速差，產(chǎn)生摩擦，齒輪1帶動鎖環(huán)相對接合套向前轉(zhuǎn)一個(gè)角度，此時(shí)接合套的內(nèi)齒與鎖環(huán)上的齒錯(cuò)開大約半個(gè)齒，齒端倒角面相互抵觸，不能接合。NP2ββP1駕駛員的軸向推力—接合套、鎖環(huán)的齒端倒角面—產(chǎn)生正壓力，P2—企圖撥動鎖環(huán)相對于接合套反轉(zhuǎn)，P1—使鎖環(huán)、齒輪1進(jìn)一步壓緊，兩錐面間的摩擦力矩M1使齒輪1速度迅速下降趨向與鎖環(huán)同步鎖環(huán)上作用著兩方向相反的力矩——摩擦力矩M1和撥環(huán)力矩M2M1=NμR1=（P1／sina）μR1；M2=P2*R2=P1×tanβR2同步器要產(chǎn)生有效的鎖止作用，防止在同步前掛上檔，須滿足：M1>M2，即：3）同步嚙合達(dá)同步后，M1消失，在M2作用下，鎖環(huán)相對接合套后轉(zhuǎn)一角度，滑塊2處于缺口中央，兩花鍵齒不再抵觸，進(jìn)入嚙合（二）鎖銷式慣性同步器（1）構(gòu)造帶內(nèi)錐面的摩擦錐盤帶外錐面的摩擦錐環(huán)，圓周上均布三個(gè)鎖銷，三個(gè)定位銷定位銷中部切有一小段槽，接合套上鉆斜孔，內(nèi)裝彈簧、把鋼球頂向定位銷中部環(huán)槽定位銷兩端伸入錐環(huán)內(nèi)側(cè)面淺坑中，與淺坑有周向間隙。鎖銷中部環(huán)槽的兩端和接合套相應(yīng)孔兩端切有相同的倒角。鎖銷與孔對中時(shí)，接合套才能沿鎖銷軸向移動。（2）工作原理接合套受到軸向推力P作用—通過鋼球10、定位銷—推動摩擦錐環(huán)前移因摩擦錐環(huán)與錐盤有轉(zhuǎn)速差—接觸后摩擦作用下—使錐環(huán)和鎖銷相對接合套轉(zhuǎn)過一個(gè)角度—鎖銷與接合套上相應(yīng)孔不再同心—鎖銷中部倒角與接合套孔端錐面相抵觸同步前：作用在摩擦面上的摩擦力矩總大于切向分力F2形成的撥銷力矩，接合套被鎖止不能前移同步后：慣性力消失，撥銷力矩使鎖銷、摩擦錐盤和相應(yīng)齒輪相對接合套轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，鎖銷與接合套對中，接合套克服彈簧力壓下鋼球沿鎖銷繼續(xù)前移，換入五檔P15.4變速器操縱機(jī)構(gòu)一、功用：保證駕駛員根據(jù)使用條件，將變速器換入某個(gè)檔位。要求：1）設(shè)有自鎖裝置，防止變速器自動換檔和自動脫檔2）設(shè)有互鎖裝置，保證變速器不會同時(shí)換入兩個(gè)檔，否則產(chǎn)生運(yùn)動干涉3）設(shè)有倒檔鎖，防止誤掛倒檔，否則容易發(fā)生安全事故二、變速器操縱機(jī)構(gòu)的構(gòu)造變速器操縱機(jī)構(gòu)多為機(jī)械式，分為直接操縱式和遠(yuǎn)距離操縱式（一）構(gòu)造（1）直接操縱式：變速器操縱機(jī)構(gòu)多集裝于上蓋或變速器側(cè)面組成：變速桿、撥塊、撥叉軸及鎖止裝置變速桿球節(jié)支承于變速器蓋頂部的球座內(nèi)，球座上開有豎槽，固定于變速器蓋的銷釘伸入該槽內(nèi)且為滑動配合，變速桿只能以球座為支點(diǎn)前后擺動但不能轉(zhuǎn)動。變速桿下端球頭帶動叉形撥桿繞換檔軸的軸線轉(zhuǎn)動，叉形撥桿下端球頭對準(zhǔn)某一撥塊的凹槽，然后縱向移動，帶動撥叉軸及撥叉向前向后移動，實(shí)現(xiàn)換檔2遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)

當(dāng)變速器在汽車上的布置離駕駛員座位較遠(yuǎn)時(shí)，需要在變速桿與撥叉軸之間加裝一套傳動機(jī)構(gòu)或輔助杠桿，實(shí)現(xiàn)對變速器的遠(yuǎn)距離操縱。此時(shí)，操縱機(jī)構(gòu)由外部操縱機(jī)構(gòu)和內(nèi)部操縱機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成。

1）外部操縱機(jī)構(gòu)

組成：從變速桿到選擋換擋軸之間的所有傳動件。

作用：實(shí)現(xiàn)對變速器的遠(yuǎn)距離操縱。

2）內(nèi)部操縱機(jī)構(gòu)

組成：選擋換擋軸、撥叉軸、撥叉、自鎖裝置、互鎖裝置和倒擋鎖等。

5.變速器的安全裝置作用：保證變速器在任何情況下都能準(zhǔn)確、安全、可靠地工作。（1）自鎖裝置組成：自鎖鋼球和自鎖彈簧；作用：保證換擋到位;防止自動脫擋。變速器蓋前端凸起部位鉆有三個(gè)深孔，位于撥叉軸的上方。每根撥叉軸對著鋼球的一面有三個(gè)凹槽（槽深度小于鋼球半徑），中間的凹槽為空擋定位，中間凹槽至兩側(cè)凹槽距離等于滑動齒輪由空擋換入相應(yīng)檔的距離

自鎖鋼球被彈簧壓入撥叉軸相應(yīng)凹槽內(nèi)，起鎖止檔位的作用，防自動換檔和自動脫檔。換檔時(shí)：駕駛員施加到撥叉軸上的軸向力克服彈簧與鋼球的自鎖力，鋼球克服彈簧預(yù)壓力升起，撥叉軸移動，當(dāng)鋼球與另一凹槽對正時(shí)，鋼球壓入凹槽內(nèi)。（2）互鎖裝置

組成：互鎖銷，互鎖鋼球；

作用：防止同時(shí)掛入兩擋?；ユi鋼球?qū)χ扛鶕懿孑S的側(cè)面都制有一個(gè)凹槽，中間撥叉兩側(cè)各有一個(gè)凹槽，任一撥叉軸處于空檔時(shí)，其側(cè)面凹槽正好對準(zhǔn)互鎖鋼球。兩鋼球直徑之和等于相鄰兩撥叉軸間距離加一凹槽深度。中間撥叉軸上兩個(gè)側(cè)面之間有通孔，孔中裝一根橫向移動的互鎖銷，互鎖銷長度等于撥叉軸長度減凹槽的深度互鎖原理：當(dāng)變速器處于空檔時(shí)，所有撥叉軸的側(cè)面凹槽同鋼球、頂銷都在同一直線上。移動中間撥叉軸3時(shí)，軸3兩側(cè)的鋼球從其側(cè)面凹槽中被擠出，鋼球2、4被擠嵌入撥叉軸1、5的側(cè)面凹槽中，將軸1、5鎖定在空檔位置。若要移動撥叉軸5，必須先將撥叉軸3退回至空檔位置，撥叉軸5移動時(shí)鋼球4從凹槽中擠出，通過頂銷推動另一側(cè)鋼球移動，撥叉軸1、3被鎖止在空檔位置?；ユi裝置保證了當(dāng)一根撥叉軸移動的同時(shí)，其它兩根撥叉軸均被鎖止在空檔位置，防止同時(shí)換入兩個(gè)檔。（3）倒擋鎖

組成：倒擋鎖銷，倒擋鎖彈簧；

作用：防止誤掛倒擋。鎖銷桿部裝彈簧，桿部右端的螺母可調(diào)整彈簧的預(yù)壓力和鎖銷的長度，欲換倒檔時(shí)，須用較大的力向一側(cè)擺動變速桿，推動倒檔鎖銷壓縮彈簧，變速桿下端進(jìn)入倒檔撥塊才能實(shí)現(xiàn)換檔，有效防止誤掛倒檔15.5分動器

1．分動器的功用

（1）利用分動器可以將變速器輸出的動力分配到各個(gè)驅(qū)動橋；

（2）多數(shù)汽車的分動器還有高低兩個(gè)擋，兼起副變速器的作用。

2．