第十五章变速器与分动器第一节变速器的功用和类型1变速器的功用和组成(1)改变传动比,从而改变传递给驱动轮的转矩和转速;kcnr15_02_01.swf(2)实现倒车;kcnr15_02_03.swf(3)利用空档中断动力的传递。变速器由变速传动机构和变速操纵机构组成(3)利用空档中断动力的传递。kcnr15_02_04.swfkcnr15_02_05.swfkcnr15_02_06.swfkcnr15_02_07.swf变速器由变速传动机构和变速操纵机构组成2变速器的类型(1)按传动比变化方式的不同,变速器可分为有级式无级式综合式应用最广泛,由若干个固定的传动比。可分为轴线固定式、轴线旋转式(行星齿轮)。变速器的档位指前进档的数目。传动比在一定的范围内可以连续变化。可分为电力式、液力式(动液式)。由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械变速箱。其传动比可在几个间断的内连续变化。(2)按换档操纵方式的不同,变速器可分为手动操纵式自动操纵式半自动操纵式驾驶员直接操纵变速杆换档。换档与传动比的选择是自动进行的。固定式:几个常用的档位自动,其余由驾驶员操纵。预选式:先选取档位,换档过程自动。第二节变速器的变速传动机构一两轴式变速器两轴式变速器变速传动机构主要由第一轴(即动力输入轴)、第二轴(即动力输出轴)、倒档轴、各档齿轮及变速器壳体所构成。两轴是指汽车前进时,传递动力的轴只有第一轴和第二轴。结构特点轴:第一轴(即动力输入轴)、第二轴(即动力输出轴)、倒档轴齿轮:齿轮轴,空套的齿轮轴承:滚针轴承,球轴承,圆柱滚子轴承,圆锥滚子轴承花键毂与结合套润滑:飞溅润滑两轴变速器速比的计算kcnr15_02_16.swf一档:3.45二档:1.94三档:1.37四档:1.03五档:0.85倒档:3.17两轴变速器特点:无中间轴,输入轴和输出轴平行;没有直接档,因此高速档的效率比三轴变速器低;在传动线路中只有一对齿轮啮合,机械效率高,噪音小。输入轴和输出轴旋转方向相反;结构简单,紧凑、容易布置;在FF或RR布置的汽车上广泛采用,一般将主减速器和差速器也集成在变速箱内。二三轴变速器结构特点轴:第一轴(即动力输入轴)、第二轴(即动力输出轴)、倒档轴、中间轴齿轮:齿轮轴,空套的齿轮轴承:滚针轴承,向心球轴承,圆柱滚子轴承,圆锥滚子轴承花键毂与结合套润滑:飞溅润滑三轴变速器速比的计算kcnr15_02_17.swf一档:7.640二档:4.836三档:2.857四档:1.895五档:1.337六档:1.000倒档:7.107典型的防止跳档的结构措施:齿端制成倒斜面;kcnr15_02_19.swf花键毂齿端的齿厚切薄;kcnr15_02_20.swf接合齿套齿端形成凸肩。kcnr15_02_21.swf三组合式变速器1副变速器位于主变速器之后分段式配档kcnr15_02_22.swf插入式配档kcnr15_02_23.swf2主变速器位于副变速器之后kcnr15_02_24.swf第三节同步器一无同步器时变速器的换档过程1)低速档换入高速档kcnr15_03_01.swf2)高速档换入低速档kcnr15_03_02.swf二、同步器构造及工作原理同步器的作用:使接合套与待啮合的齿圈迅速同步,缩短换档时间;防止在同步前啮合而产生接合齿之间的冲击。类型:分为常压式、惯性式和自增力式。目前广泛采用摩擦惯性同步装置(锁环、锁销式)。1、锁环式惯性同步器结构特点:kcnr15_03_04.gifkcnr15_03_05.gif1)花键毂----定位,6槽2)结合套3)锁环-----凸台,缺口,锥面,细牙螺旋槽4)花键齿的倒角相同5)花键毂通槽宽度为锁环凸起部分的宽度加上结合套上的一个齿厚工作过程:kcnr15_03_06.swf第一步锁环移向齿圈第二步齿圈带动锁环超前移动一个角度,正好使结合套的齿与锁环齿相对第三步拨环力矩大于惯性力矩,锁环后移半个齿厚,结合套与锁环结合第四步齿圈齿与结合套齿相对第五步加力,使齿圈相对于结合套转动第六步结合套与齿圈结合,完成换档捷达轿车同步器锁环式同步器的结构特点结构紧凑径向尺寸小锥面间产生摩擦力不大结合齿端面作为锁止面,容易磨损而失效适用于转矩不大的高速档或者轿车和轻型车辆2、锁销式惯性同步器结构特点1)摩擦锥盘2)摩擦锥环3)定位销-与锥环浮动,与结合套固定4)锁销---与锥环固定,与结合套浮动5)定位销与结合套之间的锁止6)锁销与结合套上的锁止角工作过程kcnr15_03_09.swf第一步摩擦锥环与锥盘相遇第二步摩擦使锁止角相遇,阻止继续第三步同步,锁止角分离,继续挂档3、自行增力式同步器结构特点1)结合套与轮毂一起转动,并可有相对的移动2)同步环,滑块,支撑块及2个弹簧片均在结合齿圈内3)滑块的凸起与同步环开口相对4)支撑块凸起与结合齿圈轴颈上的槽相对5)锥面工作过程kcnr15_03_11.swf第一步结合套与同步环接触,摩擦第二步结合套带动同步环转动,以滑块推动弹簧片,支撑块为支点第三步同步,弹簧片释放,无助力换挡第四节变速器操纵机构一直接操纵机构1.选档换档机构组成:变速杆、拨块、拨叉轴和拨叉等;作用:完成换档的基本动作。结构特点:1)拨叉轴可以轴向移动2)拨叉和拨块都固定在拨叉轴上3)变速杆可横向和纵向移动,以实现选档和换档2.操纵机构的安全装置作用:保证变速器在任何情况下都能准确、安全、可靠地工作。1)自锁装置组成:自锁钢球和自锁弹簧;作用:保证换档到位;防止自动脱档。kcnr15_04_04.gifkcnr15_04_03.swf2)互锁装置组成:互锁销,互锁钢球;作用:防止同时挂入两档。kcnr15_04_04.gifkcnr15_04_05.swf3)倒档锁组成:倒档锁销,倒档锁弹簧;作用:防止误挂倒档。kcnr15_04_06.gifkcnr15_04_07.swfkcnr15_04_08.gif自锁、互锁装置统一的结构二、远距离操纵机构当变速器在汽车上的布置离驾驶员座位较远时,需要在变速杆与拨叉轴之间加装一套传动机构或辅助杠杆,实现对变速器的远距离操纵。此时,操纵机构由外部操纵机构和内部操纵机构两部分构成。1.外部操纵机构组成:从变速杆到选档换档轴之间的所有传动件。作用:实现对变速器的远距离操纵。2.内部操纵机构组成:选档换档轴、拨叉轴、拨叉、自锁装置、互锁装置和倒档锁等。kcnr15_04_11.gif结构特点:1)拨叉轴---1个2)拨叉套在拨叉轴上3)选档换档轴---1个4)换档时拨叉和拨叉轴无相对运动5)自锁装置和互锁装置,倒档限位红旗CA7220型轿车016型变速器不同之处:一套双杆传动装置,一为选档,一为换档kcnr15_04_12.gifkcnr15_04_13.gif三、预选气动式操纵机构为了改善重型货车组合式变速器的操纵轻便型,副变速器多采用预选气动式操纵机构换档,常见的有机械式和电控式。kcnr15_04_14.gif四、变速器的电控操纵机构kcnr15_04_15.swfkcnr15_04_16.swf第五节分动器1.分动器的功用(1)利用分动器可以将变速器输出的动力分配到各个驱动桥;(2)多数汽车的分动器还有高低两个档,兼起副变速器的作用。2.分动器的构造分动器的输入轴与变速器的第二轴相连,输出轴有两个或两个以上,通过万向传动装置分别与各驱动桥相连。kcnr15_05_01.gifkcnr15_05_02.swf分动器内除了具有高低两档及相应的换档机构外,还有前桥接合套及相应的控制机构。当越野车在良好路面上行驶时,只需后轮驱动,可以用操纵手柄控制前桥接合套,切断前驱动桥输出轴的动力。kcnr15_05_03.gif3.分动器的工作要求(1)先接前桥,后挂低速档;(2)先退出低速档,再摘下前桥;kcnr15_05_04.swf