教案8变速器构造(2轴式和同步器).doc

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课程名称

汽车底盘构造与维修（8）
班级
汽运D0601/汽电D0601
汽运G0701/汽整G0701
计划课时

2
周次

3－2
授课方法

讲授
教具

课件、挂图、实物

教学内容
二轴变速器 
1、纵置2轴式变速器。
2、横置2轴式变速器
同步器
1、锁环式惯性同步器
2、锁销式惯性式同步器

教学目的

1、 掌握二轴变速器的结构及动力传递路线。
2、 掌握同步器的结构及工作原理。

重点、难点
二轴变速器的结构及动力传递路线。
同步器的结构及工作原理。

复习提问
P61
一、 选择题：1、3、5
思考题：1．变速器有何功用?有哪些类型?

作 业
P61 二、思考题
2．2轴式变速器有何特点?
3．同步器的作用是什么?有哪些类型?由哪些部分组成?

课后小结

共 5 页
廊坊职业技术学院教案附页
教 案 内 容
附 记
复习提问：P61 选择题：1、3、5
思考题：1．变速器有何功用?有哪些类型?
导入新课：讲过了3轴变速器，再讲主要用于轿车的2轴变速器。
讲授内容：
第一讲： 2 、二轴变速器 P37
主要用于前置前驱和后置后驱轿车，常称为变速驱动桥。前置前驱又有纵置和横置之分。
2.1发动机纵置的2轴式变速器。
图3－10b为桑塔纳2000型轿车采用的五挡手动机械式变速器的结构图，其结构布置与传统的变速器有较大的差异，它将变速器，主减速器，差速器均安装于一个3件组合的壳体之内，该变速器设有5个前进挡和一个倒挡，由壳体、齿轮及相互平行的第一轴(输入轴)、第二轴(输出轴)、倒挡轴等组成。
A、壳体 由变速器前壳体、变速器壳体、后壳体组成 。
B、第一轴 第一轴是离合器的从动轴，也是变速器的输入轴.
C、第二轴 第二轴与主减速器主动锥齿轮制成一体，是变速器的输出轴。
D、倒挡轴 通过过渡配合支承在壳体上，倒挡齿轮空套在倒挡轴上可自由滑动或自由转动。
该变速器前进挡各挡位的主从动齿轮副，均为斜齿圆柱齿轮，处于常啮合状态，在工作中各挡位的接合(挂挡)和脱开(摘挡)均采用同步器操纵。
2.2发动机横置的2轴式变速器P39
1、结构如图3－11所示
2、各档传动路线。
1）一档动力传递路线（图3－12）
     一、二档同步器右移使1档从动齿轮与输出齿轮轴接合。动力从离合器传到一挡主动齿轮，经一挡从动齿轮，再通过主减速器主动齿轮，主减速器从动齿轮至驱动轮输出。
2）二档动力传递路线（图3－13）
     一、二档同步器左移接合二档从动齿轮。动力从离合器传到二挡主动齿轮，经二挡从动齿轮，再通过主减速器主动齿轮，主减速器从动齿轮至驱动轮输出。
3）三档动力传递路线（图3－14）
     三、四档同步器右移锁到输出齿轮轴上的三档从动齿轮上。动力从离合器传到三挡主动齿轮，经三挡从动齿轮，再通过主减速器主动齿轮，主减速器从动齿轮至驱动轮输出。
4）四档动力传递路线（图3－15）
     三、四档同步器左移锁到输出齿轮轴上的四档从动齿轮上。动力从离合器传到四挡主动齿轮，经四挡从动齿轮，再通过主减速器主动齿轮，主减速器从动齿轮至驱动轮输出。
5）倒档动力传递路线（图3－16）
     当换档杆位于倒档位置时，倒档惰轮换到与输入齿轮轴上倒档主动齿轮和倒档从动齿轮（既一、二档同步器套，同步器套带有沿其外缘加工的直齿。）相啮合。动力从离合器传到倒挡主动齿轮，经倒挡惰轮，再倒挡从动齿轮，通过主减速器主动齿轮，主减速器从动齿轮至驱动轮输出。
第二讲：3 同步器
3.1、无同步器的换档过程（图3－17）
1、低档换高档
需踩两脚离合器，第一次踩下后摘档，抬起等待中间轴齿轮速度降到与待啮合的齿轮速度驱于一致时，再踩下离合器挂入所需档位。操作不好会发出齿轮撞击声或不能挂入。
2、高速换低速
不但需要踩两脚离合器，而且需要在第一次抬起之后加一脚空油，使中间轴提速与待啮合的齿轮速度趋于一致时，再踩下离合器才能挂入。
由此可见，需要采取较复杂的操作，不仅易使驾驶员产生疲劳，而且降低齿轮的使用寿命。因此现代汽车变速器都装有同步器，保证换档迅速、平顺。
3.2、同步器的结构及工作原理
1)同步器的功用
①使结合套与待啮合的齿圈迅速同步。
②缩短换挡时间。
③防止在同步前啮合冲击，延长齿轮寿命。
2）结构及工作原理
结构：同步器是在接合套的基础上发展起来的。其结构中除有接合套、齿轮毂及对应的接合齿圈外，还增设了：
①推动件和摩擦件—使接合套与对应接合齿圈迅速同步的机构，作用两者能迅速同步；
②锁止装置—阻止同步前进行接合的防冲击结构，作用是阻止提前啮合，防止冲击；
目前所使用的同步器几乎都是采用摩擦式同步装置，但其锁止装置不同，可分为锁环式和锁销式惯性同步器。
3）锁环式惯性同步器
A、结构分析 图3－19所示为锁环式惯性同步器的结构图。它由第一轴齿轮1、滑块2、拨叉3、第二轴齿轮4、同步环5、9、弹簧圈6，齿轮毂7和接合套8组成。
①套装在输入轴上的齿轮毂有3个轴向槽，3滑块2分别嵌合在环槽中，并可沿槽轴向滑动。
②在齿轮毂两端有两个青铜制成的同步环（也称锁环）5、9，同步环的内锥面上制有细密螺旋槽，以使齿圈锥面相接触后增加摩擦力，也开有3个缺口，3个滑块可插入。
③在同步环上还制有短花键齿圈，尺寸、齿数和齿轮毂上的花键齿相同。且对着接合套一端的短齿都有倒角，与接合套齿端的倒角相同，起锁止作用，故称为锁止角。
B、工作原理 图3－20所示为惯性同步器工作原理示意图。
①设变速器(以桑塔纳五挡手动变速器为例)由三挡换入四挡，当接合套从三挡退出而进入空挡时，接合套与同步环都在惯性作用下以相同的转速旋转。此时，四挡主动齿轮的转速大于接合套和同步环转速(图3－20a)。
②换挡过程可简要地归纳为：推动件(滑块)推动摩擦件工作面接触而产生摩擦力矩(图3－20b)→同步器转过一个角度→锁止件(同步环)锁止面起锁止作用，阻止接合套前进(即防止同步前进人啮合)，摩擦力矩继续增大而迅速同步→惯性力矩消失→同步环连同输入端零件转过一个角度(图3－20c)→锁止作用消失→接合套与待接合元件进入接合，从而完成同步换挡(图3－20d)。
4）锁销式惯性同步器
A．结构分析 图3－21所示为五挡变速器4/5挡锁销式惯性同步器的结构图。
①组成：第一轴齿轮1、摩擦锥盘2、摩擦锥环3，定位销4，接合套5，第二轴4档齿轮6、第二轴7、花键毂9、钢球10和弹簧10。
②结构：锁销轴两端插入锥环相应的孔中，并铆成一体。这样2个锥环(摩擦件)、3根锁销(锁止件)和3根定位销(推动件)以及接合套(接合件)构成一个整体，然后套装在花键毂的外齿圈上。定位销与接合套的相应孔是滑动配合，中部切有一小段环槽，结合套钻有斜孔，内装弹簧11，把钢球10顶向定位销中部的环槽，使结合套处于空档位置，定位销随结合套能轴向移动，定位销两端伸入两锥环3内侧面的弧线形浅坑中，定位销与浅坑有周向间隙，锥环相对接合套在一定范围内作周向摆动。锁销中部环槽的两端和接合套相应孔两端切有相同的倒角(锁止角)；锁销与孔对中时，接合套才能沿锁销轴向移动；锁销两端铆接在锥环相应的孔中。
B、工作原理。锁销式惯性同步器的工作原理与锁环式惯性同步器类似，如图3－22所示。
①当接合套5受到轴向推力P1作用时，通过钢球l0、定位销4推动摩擦锥环3(图3-21)向前移动，即欲换入5档。
②因摩擦锥环与锥盘有转速差，故接触后的摩擦作用使锥环和锁销相对于接合套（向后）转过一个角度，锁销与接合套上相应孔的中心线不再同心，锁销中部倒角与接合套孔端的锥面相抵住(图3-22)，在同步前，作用在摩擦面的摩擦力矩总大于切向分力P2形成的拨销力矩，接合套被锁止不能前移，防止在同步前接合套与齿圈进人啮合。
③同步后惯性力矩消失，拨销力P2使锁销、摩擦锥盘和相应的齿轮相对于接合套（向前）转过一个角度，锁销与接合套的相应孔对中，接合套克服弹簧11的张力压下钢球并沿锁销向前（左）移动，顺利地换入5档。
总之，锥环与锥盘的摩擦力矩较大，多用在中型和重型汽车上。

课堂小结：本讲我们重点学习了：1、二轴变速器 ：1）纵置2轴式变速器结构及工作原理；2）横置2轴式变速器结构及工作原理。
2、同步器的功用及分类。1）锁环式惯性同步器结构及工作原理；2）锁销式惯性式同步器的结构及工作原理。

作业：P61 二、思考题
2．2轴式变速器有何特点?
3．同步器的作用是什么?有哪些类型?由哪些部分组成?

课后小结：

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