变速器和分动器.pptx

1第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器第一节第一节 变速器的功用和类型变速器的功用和类型 内燃机作为动力源，其转矩和转速变化范围较小，而汽车使用条件要求其驱动力和车速能在相当大的范围内变化。为了解决这一矛盾，在传动系统中设置了变速器。变速器由变速传动机构和操纵机构组成。2第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器 变速器的变速器的功用功用:1 1）减速、增矩，确保发动机在较理想的工况下运行；）减速、增矩，确保发动机在较理想的工况下运行；2 2）在发动机转）在发动机转速速方向不变的前提下，实现汽车的方向不变的前提下，实现汽车的倒驶倒驶；3 3）中断动力传动，便于发动机启动、怠速和变速器换挡。）中断动力传动，便于发动机启动、怠速和变速器换挡。变速器的变速器的类型类型:按传动比变化按传动比变化划分：划分：1 1）有级式；）有级式；2 2）无级式；）无级式；3 3）综合式。）综合式。按操纵方式按操纵方式划分：划分：1 1）手动操纵式；）手动操纵式；2 2）自动操纵式；）自动操纵式；3 3）半自动操纵式。）半自动操纵式。3第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器自动自动变速器变速器类型：类型：AT(Automatic Transmission)液力变矩器液力变矩器行星齿轮变速器行星齿轮变速器CVT(Continuously Variable Transmission)金属带轮传动金属带轮传动AMT(Automated Mechanical Transmission)定轴齿轮传动定轴齿轮传动DCT(Dual Clucth Transmission)定轴齿轮传动定轴齿轮传动双离合器双离合器4第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器第第二二节节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构普通齿轮式变速器 按齿轮轴数分为：二轴式变速器、三轴式变速器。按前进档位数分为：四档变速器、五档变速器、。三轴式变速器 结构 第一轴：为输入轴。前端支承在飞轮中心孔中。只有一常啮合齿轮。中间轴：齿轮皆与轴固连。第二轴：为输出轴。前端支承在第一轴中心孔中。齿轮皆与轴之间可相对转动。各齿轮的转速不同。倒档轴：通常为芯轴。某三轴式变速器传动机构简图某三轴式变速器传动机构简图倒档轴倒档轴中间轴中间轴一轴一轴二轴二轴常啮常啮齿轮齿轮箱体箱体5第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器动力传递路线：第一轴 中间轴 第二轴 倒挡轴 直接挡6第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器 两轴式变速器 每档都有只有1级齿轮传动，效率比三轴式变速器的2级齿轮传动高。没有直接档传动。（直接档传动效率最高）可获得的最大传动比较三轴式变速器小。与三轴式相比：结构简单、紧凑、易布置。7第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器 与两轴式变速器相比较，三轴式变速器各挡多了一对齿轮传动，因而机械效率变低，噪声变大；但它的直接挡机械效率最高，而两轴式变速器是不可能有直接挡的。三轴式变速器主要用于前置后驱的布置形式，广泛应用于中、轻型货车。传动比 i i n主/n从 z从/z主 挡位越低，i 越大，减速程度越大。直接档：i=1；超速档(增速)：i1；倒档：i 较大。润滑 飞溅润滑；齿轮毂端面径向油槽；齿根径向油孔。8第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器 挂档方式 齿轮移动：二轴齿轮用花键与轴连接,轴向移动以进入或退出啮合。用于直齿轮。接合套：二轴上设花键毂、接合套；二轴齿轮上加接合齿。二轴齿轮空套在轴上,且不能轴向移动,始终与中间轴齿轮啮合。可用传动平稳承载能力强的斜齿轮便于采用同步器。二二轴轴中间轴中间轴接合套接合套空空套套花键毂花键毂接合接合齿齿接合接合齿齿接合套接合套挂档挂档齿轮移动齿轮移动挂档挂档花键花键连连接接二轴二轴中间轴中间轴9第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器防止自动跳档的结果措施 1）接合套及接合齿圈的齿端制成倒斜面；2）花键毂齿端的齿厚切薄，齿中部形成凸台；3）接合套与接合齿圈齿端超越接合，使用后齿端形成凸肩。二轴二轴接合套接合套花键毂花键毂接合接合齿圈齿圈接合接合齿圈齿圈10第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器 组合式变速器 当要求传动比变化范围大，档位数多时，采用组合式。主变速器4档，副变速器2档，共8档(前进档)。另有2个倒档。组合式变速器传动机构示意图组合式变速器传动机构示意图倒挡轴倒挡轴第二中间轴第二中间轴动力输出轴动力输出轴输出轴输出轴副变速器输入轴副变速器输入轴第一中间轴第一中间轴输入轴输入轴某三轴式变速器传动机构简图某三轴式变速器传动机构简图倒档轴倒档轴中间轴中间轴一轴一轴二轴二轴常啮常啮齿轮齿轮箱体箱体11第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器第三节第三节 同步器（同步器（synchronizer)synchronizer)换档过程 换档：发动机怠速；用离合器中断动力传递；退出原档位；再接合欲挂档位。平顺挂档的条件：“同步”(接合套的转速n与接合齿的转速N相等)。但退出原档位后，第二轴的转速n（和二轴原档位齿轮转速相同）与二轴欲挂档齿轮转速N不同，难以平顺挂档。无同步器的换档方法：低档换高档：脱档时，nN;加“空油”增大N至n=N时,再挂档。二轴二轴中间轴中间轴接合套接合套花键毂花键毂中间轴中间轴二轴二轴挂档挂档N Nn退档退档接合接合齿齿12第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器 同步器的结构及工作原理 靠摩擦力使尽快同步。摩擦正压力由换档操纵力提供。可以分为常压式、惯性式、自行增力式。惯性式同步器 基本原理：未同步前，利用接合套与欲挂档齿轮之间的摩擦力（由欲挂档齿轮部分的惯性力引起），使锁环（或锁销）阻止接合套继续移动。同步后，接合套与欲挂档齿轮之间的摩擦力消失，锁环（锁销）的锁止作用消失，接合套在操纵力作用下移动，挂档。操纵力越大，同步越快。类型锁环式：摩擦转矩较小；径向尺寸较小。锁销式：摩擦转矩较大；径向尺寸较大。13第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器 锁环式同步器 摩擦锥面在锁环上。操作力的传递：接合套定位销滑块锁环（锥面间压力）锁环在摩擦力（惯性力）作用下可相对转动半个齿距，起锁止作用。14第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器锁销式惯性同步器锁销式惯性同步器接合套接合套定位销定位销锁销锁销摩擦锥环摩擦锥环摩擦锥盘摩擦锥盘接合齿圈接合齿圈 锁销式同步器 摩擦锥面在锥环上。3个定位销和3个锁销相间均布在圆周上。定位销起传力作用;锁销起锁止作用 操作力的传递：接合套定位钢球定位销锥环（锥面间压力）锁销在摩擦力（惯性力）作用下可相对转动对应于锁销-锁销孔间隙的角度，靠锁销中部和接合套上销孔两个端面的倒角,起锁止作用。15第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器AB 自行增力式同步器 接合套转速高于同步环转速时,接合套(摩擦)(摩擦)同步环(A点)滑块左侧(B点)右弹簧片支承块(为支点)弹簧片周向压缩时的径向作用力使接合套与同步环之间的摩擦力增大；未同步前，弹簧片对同步环的外张作用，阻止接合套移动。同步环有防止自动脱档的自锁作用。16第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器第四节第四节 变速器操纵机构变速器操纵机构变速杆变速杆五、六档五、六档拨叉轴拨叉轴五、六档拨叉五、六档拨叉三、四档拨叉三、四档拨叉一、二档拨叉一、二档拨叉倒档拨叉倒档拨叉换档轴换档轴叉形拨杆叉形拨杆倒档倒档拨叉轴拨叉轴一、二档一、二档拨叉轴拨叉轴三、四档三、四档拨叉轴拨叉轴自锁钢球自锁钢球互锁销互锁销五、六档拨块五、六档拨块五、六档五、六档拨叉轴拨叉轴三、四档拨块三、四档拨块六档变速器操纵机构六档变速器操纵机构直接操纵机构 操纵机构位于变速箱上盖或侧盖。组成及运动传递：操纵杆（拨块-拨叉轴-拨叉）接合套 每一拨叉轴控制2个档位。17第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器 操纵机构的安全装置 “三锁”自锁装置：防自动脱档；保证以全齿宽啮合。互锁装置：防止同时挂入两个档。倒档锁：防误挂倒档。（选档锁：便于区分选档。）倒挡锁弹簧倒挡锁弹簧倒挡锁销倒挡锁销变速杆变速杆倒挡拨块倒挡拨块变速器倒挡锁装置变速器倒挡锁装置拔叉轴拔叉轴自锁自锁钢球钢球变速器盖变速器盖互锁钢球互锁钢球互锁销互锁销自锁自锁弹簧弹簧变速器自锁和互锁装置变速器自锁和互锁装置互锁装置互锁装置工作示意图工作示意图18第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器远距离操纵机构捷达轿车02KA型变速器操纵机构选档选档换档换档选档选档换档换档换档换档选档选档19第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器红旗CA7220型轿车变速器操纵机构l桑塔纳轿车变速器操纵机构选档选档换档换档挂倒档挂倒档换档换档选档选档20第十五章第十五章 变速器与分动器变速器与分动器作用：在多桥驱动时，用分动器将动力分配至各驱动桥。大多数分动器设有高、低速两个档。低速档只有在前桥参加驱动时才用，因此要求：先接前桥，再挂低速档；先退出低速档，再摘前桥。第四节第四节 分动器分动器21第十五章复习思考题第十五章复习思考题一、三轴式变速器有几根轴？分别是怎样支承的？二、三轴式变速器各档的动力是怎样传递的？三、三轴式变速器各轴上的齿轮是怎样与轴相连的？四、普通齿轮式变速器常见的挂档方式有哪两种？目前哪种最常用？五、什么叫直接档、超速档？六、防自动跳档（脱档）有哪些结构上的措施？七、换档的“同步”是指什么状况？八、常压式及惯性锁环式、惯性锁销式同步器的工作原理？九、变速器操纵机构的“三锁”有什么作用？其结构原理怎样？十、对分动器的接、摘前桥和挂、退低速档有什么要求？第十四章第十四章 离合器离合器