变速器讲学.pptx

汽车底盘的构造与维修一、变速器概述一、变速器概述1.1.变速器的功用速器的功用 改变传动比,扩大汽车牵引力和速度的变化范围；使汽车能够倒向行驶；中断发动机向驱动轮的动力传递；作为动力输出装置驱动其他机构；2.2.变速器的速器的类型型 按传动方式分:可分为有级式、无级式和综合式3 种。按变速器操纵方式分:可分为强制操纵式、半自动操纵式和自动操纵式变速器 3 种。汽车底盘的构造与维修3.3.普通齿轮传动的基本原理普通齿轮传动的基本原理 普通齿轮变速器也叫定轴式变速器,它由外壳、轴线固定的几根轴和若干个齿轮组成,可实现变速、变矩和改变旋转方向。1)1)变速原理变速原理 一对齿数不同的齿轮啮合传动时,若小齿轮为主动齿轮,带动大齿轮转动,转速降低;若大齿轮驱动小齿轮时,转速升高。这就是齿轮传动的变速原理。汽车底盘的构造与维修图31 齿轮传动的基本原理 a)减速传动 b)增速传动 输入轴 输出轴 1主动齿轮 2从动齿轮汽车底盘的构造与维修图32 多级齿轮传动的传动比多级齿轮传动比i为：i=各级齿轮传动比的乘积 汽车底盘的构造与维修2)图33 普通齿轮变速器的工作原理汽车底盘的构造与维修课题课题3.23.2手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构1.1.作用作用 变速器包括变速传动机构和操纵机构两大部分。变速传动机构是变速器的主体,变速传动机构的主要作用是改变速比、旋转方向;操纵机构的作用是实现换档。2.2.三三轴式变速器变速传动机构轴式变速器变速传动机构 主要由齿轮、轴、壳体和支撑件等组成。典型的 3 轴式 5 档变速器(见图3-4)汽车底盘的构造与维修3 3.带带有中有中间间隔板的隔板的3 3轴轴式式5 5档档变变速器速器传动传动机构机构 图3-5 该变速器有 5 个前进档和 1 个倒档。有互相平行的输入轴、输出轴、中间轴和倒档惰轮轴。汽车底盘的构造与维修4 4.二二轴式变速器轴式变速器 图3-6 发动机纵置的两轴式变速器传动示意图（桑塔纳2000)汽车底盘的构造与维修图3-7发动机横置的两轴式变速器传动示意图（捷达）汽车底盘的构造与维修1.同步器的功用同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步,缩短换档时间,且防止在同步前啮合而产生接合齿的冲击。2.同步器的构造及工作原理同步器是由同步装置(包括推动件、摩擦件)、锁止装置和接合装置组成。目前所用的同步器几乎都采用摩擦惯性式同步装置，但锁止装置不同可分为锁环式和锁销式惯性同步器。汽车底盘的构造与维修图3-8 锁环式同步器构造2.1 锁环式惯性同步器 汽车底盘的构造与维修 图3-9 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）汽车底盘的构造与维修2.2 锁销式惯性同步器（图3-10）汽车底盘的构造与维修课题课题3.4 3.4 手动变速器的操纵机构手动变速器的操纵机构1 1.功用功用 变速器操纵机构的功用是保证驾驶员根据使用条件,将变速器换入所需要的档位。2.2.要求要求 设有自锁装置,防止变速器自动换档和自动脱档;设有互锁装置,保证变速器不会同时换入两个档位,否则会产生运动干涉,甚至会损零件；设有倒档锁,防上误挂倒档,否则会损坏零件或发生安全事故。汽车底盘的构造与维修3 3.类型类型 3.13.1直接操纵式直接操纵式 直接操纵式变速器的变速杆及其换档操纵装置都设置在变速器盖上,如图3-11汽车底盘的构造与维修3.2 远距离操纵式 图3-12汽车底盘的构造与维修图3-13柱式换档操作机构汽车底盘的构造与维修4.4.六速六速变速器操纵机构的构造变速器操纵机构的构造（图（图3-143-14）变速器操纵机构通常由换档拨叉机构和定位锁止装置两部分组成。汽车底盘的构造与维修5 5 分分动动器器 1)功用 将变速器输出的动力分配到各驱动桥。2)构造 a.齿轮传动机构 由齿轮、轴和壳体等零件组成。有的还装有同步器。b.操纵机构 汽车底盘的构造与维修 要求 因分动器换入低速档时,输出转矩较大,为避免中、后桥超载,要求操纵机构必须保证:非先接上前桥,不得换入低档;非先退出低档,不得摘下前桥。为此要有互锁装置。为防止自动换档和脱档,必须有自锁装置。构造 操纵机构由操纵杆、杠杆机构(或摆板机构),拨叉 轴、拨叉、自锁及互锁装置等组成。汽车底盘的构造与维修课题课题3.5 3.5 手动变速器的维修及故障诊断手动变速器的维修及故障诊断1.手动变速器技术状况的变化 D:PPVADownloads 变速器在汽车行驶时,通过齿轮减速增矩将运动和动力传至万向传动装置。齿轮齿面间的接触,在理论上只是线接触,接触压力很大,使齿面磨损或产生疲劳剥落等现象。汽车行驶时需要根据行驶条件选择合适的档位,对恶劣道路上行驶的车辆来讲,由于换档频繁,又会产生冲击载荷,破坏零件的润滑条件,加之使用和维修不当,更加剧变速器零件的损伤,出现换档困难、换档异响、自行脱档、噪声及渗漏等故障。因此,必须对变速器进行正确的维护,以维持变速器良好的技术状况,延长变速器的使用寿命。汽车底盘的构造与维修 2.手动变速器的一、二级维护 对国产中型载货汽车:一级维护时应检查变速器润滑油量,清洗通气塞。油面应保持在变速器检视口下沿不低于15mm的位置,通气塞应保持畅通。二级维护时,应检查变速器第二轴凸缘的螺母紧固情况,其力矩不得小于 196N.M。二级维护前的检查作业中,还要检查变速器是否有运转异响和了解变速器已经发生的有规律性的小修 从而判定齿轮、轴、轴承等零件的磨损情况,以及是否有断裂的可能。最后,确定是否需要在二级维护中增加拆检变速器及其他作业项目和作业深度。其他车型变速器的维护,应按使用说明书的要求进行。汽车底盘的构造与维修3 3.手手动变动变速器主要零件的速器主要零件的检检修修 变速器壳体：壳体的裂纹、变形、螺孔损伤。变速器盖：变速器盖应无裂纹,与变速器壳体结合平面的平面度公差为O.10-O.15 mm;拨叉轴与承孔的间隙为0.04O.20mm。齿轮与花键 轴与轴承 同步器：锁环式惯性同步器的检修;锁销式惯性同步器的检修。汽车底盘的构造与维修4.变速器的装配与调整 变速器装配品质的好坏,对变速器的工作影响很大。4.1注意事项:装配前,必须对零件进行认真的清洗。装配各部轴承及键槽时,应进行预润滑。对零件的工作表面不得用硬金属直接锤击。注意同步器锁环或锥环的装配位置。装配过程中,如有旧件时应原位装复,以保证两元件的接触面积。组装中间轴和第二轴时,应注意各档齿轮、同步器固定齿座、止推垫圈的方向及位置,以保证齿轮的正确啮合位置。安装第一轴、二轴及中间轴的轴承时,只许用压套垂直压在内圈上,禁止施加冲击载荷,轴承内圈圆角较大的一侧必须朝向齿轮。汽车底盘的构造与维修装入油封前,需在油封的刃口涂少量润滑脂,要垂直压入,并注意安装方向。变速器装配后,要检查各齿轮的轴向间隙和各齿轮副的啮合间隙及啮合印痕。常啮齿轮的啮合间隙为0.15-0.40mm;滑动齿轮的啮合间隙为O.15-O.50mm。第一轴的轴向间隙0.15mm,其他各轴的轴向间隙 0.30mm。各齿轮的轴向间隙 0.40mm。装配密封衬垫时,应在密封衬垫的两侧涂以密封胶,确保密封效果。安装变速器盖时，各齿轮和拨叉均应处于空档位置。必要时可分别检查各个常用档的齿轮副是否处于全齿长接合位置。按规定的力矩拧紧各部螺栓。汽车底盘的构造与维修4.24.2 变变速器的磨台与速器的磨台与试验试验 变速器的磨合应在试验台上进行,进行无负荷和有负荷条件下的各种转速的运转。磨合前,应按规定向变速器加注清洁的润滑油。磨合时,第一轴转速为1000-2000r/min。各档磨合时间的总和不得少于1h。变速器进行有负荷试验时,其负荷为最大传递转矩的30%,严禁加入研磨用的磨料进行磨合。在变速器磨合的过程中,油温应在15-65。变速器经磨合和试验后,应认真进行清洗,并安原厂规定加注润滑油。汽车底盘的构造与维修5.5.手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断 变速器的常见故障主要有掉档、乱档、挂档困难、异响及漏油等。5.1跳档 现象：汽车在加速、减速、爬坡或汽车剧烈振动时，变速杆自动跳回空档位置。原因：自锁装置的钢球未进入凹槽内或挂档后齿轮未达到全齿长啮合；自锁装置的钢球或凹槽磨损严重,自锁弹簧疲劳过软或折断；齿轮沿齿长方向磨损成锥形；一、二轴轴承过于松旷,使一、二轴和曲轴三者轴线不同心或变速器壳与离合器壳接合平面相对曲轴轴线的垂直变动；汽车底盘的构造与维修二轴上的常啮合齿轮轴向或径向间隙过大；各轴轴向或径向间隙过大。故障诊断与排除方法：先确知跳档档位：走热全车后，采用连续加、减速的方法逐档进行路试便可确定。将变速杆挂入跳档档位，发动机熄火,小心拆下变速器盖，观察跳档齿轮的啮合情况。未达到全长啮合，则故障由此引起；达到全长啮合，应继续检查；检查啮合部位磨损情况：磨损成锥形，则故障可能由此引起；检查二轴上该档齿轮和各轴的轴向和径向间隙，间隙过大,则故障可能由此引起;汽车底盘的构造与维修检查自锁装置,若自锁装置的止动阻力很小，甚至手感钢球未插入凹槽(把变速器盖夹在虎钳上，用手摇动换档杆)，则故障为自锁效能不良；否则，故障为离合器壳与变速器接合平面与曲轴轴线垂直变动等引起。5.2乱档 现象:在离合器技术状况正常的情况下，变速器同时挂上两个档或挂需要档位时，结果挂入别的档位。原因:互锁装置失效;变速杆下端弧形工作面磨损过大或拨叉轴上拨块的凹槽磨损过大；变速杆球头定位销折断或球孔、球头磨损过于松旷。总之乱档的主要原因是变速器操纵机构失效。汽车底盘的构造与维修故障诊断与排除方法:挂需要档位时，结果挂入了别的档位：摇动变速杆，检查其摆转角度，若超出正常范围，则故障由变速杆下端球头定位销与定位槽配合松旷或球头、球孔磨损过大引起。变速杆摆转360，则为定位销折断。如摆转角度正常，仍挂不上或摘不下档，则故障由变速杆下端从凹槽中脱出引起(脱出的原因是下端弧形工作面磨损或导槽磨损)。同时挂入两个档：则故障由互锁装置失效引起。汽车底盘的构造与维修5.35.3挂档困挂档困难现象:离合器技术状况良好，但挂档时不能顺利挂入档位，常发生齿轮撞击声。原因:同步器故障；拨叉轴弯曲、锁紧弹簧过硬、钢球损伤等；一轴花键损伤或一轴弯曲；齿轮油不足或过量、齿轮油不符合规格。故障诊断与排除方法:检查同步器是否散架、锥环内锥面螺旋槽是否磨损、滑块是否磨损、弹簧弹力是否过软等；如果同步器正常，检查一轴是否弯曲、花键是否磨损严重。检查拨叉轴是否移动正常。汽车底盘的构造与维修5.45.4变速器异响速器异响现象:变速器异响是指变速器工作时发出的不正常的响声。原因:1)齿轮异响;2)轴承响;3)其他原因发响:如变速器内缺油，润滑油过稀、过稠或质量变坏；变速器内掉入异物；某些紧固螺栓松动；里程表软轴或里程表齿轮发响等。汽车底盘的构造与维修故障诊断与排除:变速器发出金属干摩擦声，即为缺油和油的质量不好。应加油和检查油的质量，必要时更换。行驶时换入某档若响声明显，即为该档齿轮轮齿磨损；若发生周期性的响声，则为个别齿损坏。空档时响，而踏下离合器踏板后响声消失，一般为一轴前、后轴承或常啮合齿轮响；如换入任何档都响，多为二轴后轴承响。变速器工作时发生突然撞击声，多为轮齿断裂，应及时拆下变速器盖检查，以防机件损坏。行驶时，变速器只有在换入某档时齿轮发响，在上述完好的前提下，应检查啮合齿轮是否搭配不当，必要时应重新装配一对新齿轮。此外，也可能是同步器齿轮磨损或损坏，应视情况修复或更换。汽车底盘的构造与维修换档时齿轮相撞击而发响，则可能是离合器不能分离或离合器踏板行程不正确、同步器损坏、怠速过大、变速杆调整不当或导向衬套紧等。遇到这种情况，先检查离合器能否分离，再分别调整怠速或变速杆位置，检查导向衬套与分离轴承配合的松紧度。l总结：如经上述检查排除后,变速器仍发响,应检查各轴轴承与轴孔配合情况、轴承本身的技术状态等;如完好,再查看里程表软轴及齿轮是否发响,必要时予以修理或更换。5.55.5变速器漏油速器漏油现象:变速器周围出现齿轮润滑油，变速器齿轮箱的油量减少。原因及排除方法:润滑油选用不当或油量太多，需更换润滑油或调节润滑油；汽车底盘的构造与维修 侧盖松，密封垫损坏，油封损坏，应紧固更换新件；放油塞和箱体及盖的固定螺栓松动，应按规定力矩拧紧；壳体破裂或延伸壳油封磨损而引起的漏油，必须更换；里程表齿轮限位器松脱破损，必须锁紧或更换；变速杆油封漏油应更换油封。单元四单元四 自动变速器自动变速器单元四单元四 自动变速器自动变速器知识目标知识目标知识目标知识目标能力目标能力目标能力目标能力目标1.液力自动变速器的结构组成和工作原理液力自动变速器的结构组成和工作原理 2.自动变速器的故障诊断与性能试验内容及方法自动变速器的故障诊断与性能试验内容及方法3.自动变速器的维护与主要零件的检修自动变速器的维护与主要零件的检修1.自动变速器的拆装、检验与磨合自动变速器的拆装、检验与磨合 2.自动变速器的二级维护作业自动变速器的二级维护作业3.自动变速器的一般故障的诊断与排除自动变速器的一般故障的诊断与排除教学目标教学目标单元四单元四 自动变速器自动变速器二、自动变速器的基本组成和工作原理 1基本组成 1)液力变矩器 2)行星齿轮变速器 3)液压控制系统 4)电子控制系统 5)冷却滤油装置 2基本原理 液控自动变速器的组成和原理如下图单元四单元四 自动变速器自动变速器液控自动变速器的组成和原理示意 单元四单元四 自动变速器自动变速器电控自动变速器的组成和原理图 单元四单元四 自动变速器自动变速器三、自动变速器选挡杆的使用 P位：驻车挡 R位：倒挡 N位：空挡 D位：前进挡 2位：高速发动机制动挡 L位(也称1位)：低速发动机制动挡 单元四单元四 自动变速器自动变速器课题课题4.2 4.2 液力变矩器液力变矩器 一、液力变矩器的功用和组成一、液力变矩器的功用和组成 1.功用功用 传递转矩传递转矩 无级变速无级变速 自动离合自动离合 驱动油泵驱动油泵 2.组成组成 液力变矩器通常由泵轮、涡轮和导轮三个元件液力变矩器通常由泵轮、涡轮和导轮三个元件组成，称为三元件液力变矩器组成，称为三元件液力变矩器。单元四单元四 自动变速器自动变速器液力变矩器的组成 B泵轮 W涡轮 D导轮 1输入轴 2输出轴 3导轮轴 4变矩器壳 单元四单元四 自动变速器自动变速器二、液力变矩器的工作原理二、液力变矩器的工作原理 1.动力的传递 ATF油的循环流动 泵轮转速大于涡轮转速：液力变矩器要想能够传递转矩，必须要有ATF油冲击到涡轮的叶片，即泵轮与涡轮之间一定要有转速差 单元四单元四 自动变速器自动变速器2.转矩的放大 液力变矩器的转矩放大倍数一般为2.2左右 液力变矩器转矩放大原理 1泵轮 2涡轮 3导轮个泵轮3.无级变速 单元四单元四 自动变速器自动变速器小结小结把液力变矩器的工作过程概括为两个工况，一是变矩，另一个是偶合。当泵轮与涡轮转速相差较大，或者说在低速区时，液力变矩器实现变矩（增矩）；当涡轮转速达到泵轮转速的8590，或者说在高速区时，液力变矩器实现偶合传动，即输出（涡轮）转矩等于输入（泵轮）转矩。单元四单元四 自动变速器自动变速器三、典型液力变矩器 1.单向离合器 构造和原理 检修a)不可转动 b)可以转动 c)楔块结构 d)楔块式单向离合器 1内座圈 2楔块 3外座圈 4保持架楔块式单向离合器 单元四单元四 自动变速器自动变速器滚柱式单向离合器 结构1叠片弹簧 2外座圈 3滚柱 4内座圈检查单向离合器 单元四单元四 自动变速器自动变速器2锁止离合器 锁止离合器简称TCC（Torque Converter Clutch）锁止离合器的常见结构 a)锁止状态 b)分离状态 1涡轮轮毂 2变矩器壳体 3锁止活塞 4扭转减振器 单元四单元四 自动变速器自动变速器3其它检修项目 检查液力变矩器的外部 液力变矩器的清洗 液力变矩器内部干涉的检查 安装液力变矩器 导轮和涡轮之间的干涉检查 1涡轮轴 2油泵总成 3液力变矩器总成 单元四单元四 自动变速器自动变速器导轮和泵轮之间的干涉检查 1液力变矩器总成 2油泵总成 安装液力变矩器 A至少为20mm 单元四单元四 自动变速器自动变速器课题课题4.3 4.3 单排行星齿轮机构单排行星齿轮机构 一、单排行星齿轮机构的组成一、单排行星齿轮机构的组成 单排行星齿轮机构主要由一个太阳轮单排行星齿轮机构主要由一个太阳轮(或称为中心轮或称为中心轮)、一个带有若干个行星齿轮的行星架和一个齿圈组成一个带有若干个行星齿轮的行星架和一个齿圈组成 1太阳轮 2齿圈 3行星架 4行星轮 单元四单元四 自动变速器自动变速器二、单排行星齿轮机构的运动规律二、单排行星齿轮机构的运动规律 单排行星齿轮机构运动规律的特性方程式 n1+n2-(1+)n3=0n1为太阳轮转速；n2为齿圈转速；n3为行星架转速；为齿圈齿数z2与太阳轮齿数z1之比，即=z2/z1，且1 单元四单元四 自动变速器自动变速器三、单排行星齿轮机构不同的动力传动方式 1太阳轮 2齿圈 3行星架 4行星轮 单元四单元四 自动变速器自动变速器a)齿圈为主动件（输入），行星架为从动件（输出），太阳轮固定,i23n2/n311/1;b)行星架输入，齿圈输出，太阳轮固定，i32n3/n2/(1)1;b)行星架输入，齿圈输出，太阳轮固定，i32n3/n2/(1)1;d)行星架输入，太阳轮输出，齿圈固定，i31n3/n11/(1)1单元四单元四 自动变速器自动变速器l按自动换挡的控制方式分类 液控自动变速器 电控自动变速器 l按齿轮变速部分的结构类型分类 普通齿轮式 行星齿轮式，按齿轮的组合型式不同，又分为辛普森式（Simpson)和拉维那式（Ravigneaux）结构 l按前进挡挡位数多少分类 有2挡、3挡、4挡、5挡自动变速器