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汽车底盘构造与维修第二章汽车传动系2-3变速器课题一：变速器概述、变速原理一、机械变速器的概述1．变速器的功用1）扩大发动机传到驱动轮上的转矩、转速变化范围，以适应经常变化的行驶条件。2）在不改变发动机旋转方向的条件下，实现汽车倒向行驶。3）利用空挡，中断发动机向驱动轮传递动力，以便发动机起动、怠速、动力对外输出或汽车滑行，暂时停车。2-3变速器2．变速器分类按工作原理的不同可分为有级变速器和无级变速器。按操纵方式不同可分为手动变速器和自动变速器。本课题所讲述的是手动变速器，也称机械变速器。2-3变速器二、变速器工作原理1．变速原理2-3变速器2．变矩原理汽车变速器正是根据齿轮传动的减速增扭或增速减扭的原理，来实现变速变矩的。为了扩大变速器输出转速和转矩的变化范围，变速器实际采用了多个大小不同的齿轮传动，也就构成了多个不同的传动比，这就是变速器的挡位。不同的挡位有不同传动比，即有不同的输出转速和转矩。2-3变速器3．变向传动2-3变速器课题二：三轴机械变速器及同步器结构一、简述三轴机械变速器的三轴就是指变速器的输入轴、轴出轴和中间轴，它们构成了变速器的主体，另外还有一根倒挡轴。变速器前进挡位的驱动路径是：输入轴常啮合齿轮→中间轴常合啮齿轮→中间轴对应齿轮→第二轴对应齿轮。倒车轴上的齿轮也可以由操纵装置拨动，在轴上移动，与中间轴齿轮和输出轴齿轮啮合，以相反的旋转方向输出换挡示意图2-3变速器二、同步器构造与工作原理作用：使将要啮合的齿轮达到一致的转速而顺利啮合。类型：常压式，惯性式和自行增力式。分类：惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种。轿车和轻、中型货车的变速器广泛采用锁环式惯性同步器。惯性同步器主要由接合套、同步锁环等组成，它的特点是依靠摩擦作用实现同步。同步器的工作原理图请点击图片观看该图片对应的教学动画2-3变速器一、简述发动机前置前驱动或发动机后置后驱动的汽车中，常采用此种结构变速器。如桑塔纳、捷达轿车都是采用的两轴变速器。两轴变速器在结构上没有中间轴，只有相平行的输入轴和输出轴。输入轴上的各挡齿轮与通过轴承空套在输出轴上相应挡位齿轮常啮合。各挡同步器多装在输出轴上，主要是由于输入轴上的主动齿轮尺寸比较小，布置同步器有困难，但也有的两轴变速器的高挡位同步器装在输入轴上。课题三：两轴机械变速器的结构2-3变速器二、两轴五挡变速器工作过程请点击图片观看该图片对应的教学动画2-3变速器课题四：变速器操纵机构构造功用：使驾驶员根据道路情况能准确可靠地将变速器挂入或摘离所需的某个挡位。组成：变速杆、定位块、拨叉轴、拨叉及安全装置等。类型：三轴式和单轴式。2-3变速器一、三轴式操纵机构1．结构三轴是指操纵机构有三根换挡拨叉轴，每个拨叉轴上有一个换挡拨叉。2．安全装置互锁装置：保证换挡拨叉轴到位并防止其它拨叉轴移动，采用专门的锁止装置。常见的有两种结构：钢球式和转动钳口式自锁装置：防止变速器自动脱挡，并保证齿轮（或接合齿圈）以全齿宽啮合。倒挡锁装置：防止驾驶员误挂倒挡。互锁装置图请点击图片观看该图片对应的教学动画自锁装置图请点击图片观看该图片对应的教学动画倒挡锁装置图2-3变速器二、单轴式操纵机构结构特点是所有的换挡拨叉都安装在同一根拨叉轴上。选挡换挡轴上的定位架起互锁作用。弹簧的作用是将选挡换挡轴及换挡操纵杆压在所选定挡位的选挡平面内，以防止变速器自动脱挡。三、远距离操纵机构2-3变速器请点击图片观看该图片对应的教学动画变速器远距离操纵机构示意图2-3变速器一、典型变速器拆装方法1．先热车，然后放掉变速器内的齿轮油。2．分解换挡机构时，要使变速器置于空挡。3．所有零件应彻底清洗，并用压缩空气吹净和擦干。4．各部轴承及键槽应涂齿轮油或机油。5．壳体上的螺纹孔和轴承孔，在安装螺纹和轴承时，应涂以密封胶以防漏油。6．不要用金属榔头在零件表面直接敲打，以防打毛或撕裂。点击观看视频：普通桑塔纳汽车四挡变速器的拆卸.wav点击观看视频：普通桑塔纳汽车四挡变速器的安装.wav课题五：变速器拆装与检修2-3变速器二、变速器主要零件的检修1．变速器壳体的检修1）壳体变形壳体变形主要是变速器壳体与盖结合的平面发生翘曲，可采用刀形尺检验方法，检查结合面平面度，如超出允许范围，可用铲、挫、磨等方法予以修平。2-3变速器2）壳体裂纹变速器壳体裂纹可采用视检法或敲击法检查，如果发现有裂纹损伤，视其损伤部位确定修复方法，凡有未延伸到轴承座孔的裂纹，都可以采用环氧树脂粘结修复或用螺钉填补法修复。如果有与轴承座孔相通的裂纹，应予报废。2-3变速器3）轴承座孔磨损变速器壳体上轴承座孔磨损会破坏壳体与轴承的配合关系，使齿轮轴线偏移，破坏正常的齿轮啮合。修复时，可采用扩孔镶套的方法。扩孔前，应先测量一轴、二轴和中间轴的平行度，然后选择加工基准搪削座孔。2-3变速器2．变速器齿轮和轴的检修1）变速器齿轮的损伤变速器齿轮经常处在不断变化的高转速、高负荷下工作，如果使用或保养不当等会使齿轮发生损伤。变速器齿轮的主要损伤有齿面磨损、端齿磨损、疲劳剥落、腐蚀斑点、齿轮破碎等。这些损伤除外部检视外，齿轮齿轮的磨损等可用样板、测齿卡尺测量或与新齿轮进行对比检验。齿轮磨损长度超过30%应更换。2）变速器齿轮轴损伤变速器三根齿轮轴在工作中，承受着扭矩、弯矩等负荷作用，易发生轴颈和键齿磨损、轴的弯曲变形等。当出现磨损时，视磨损量决定是采用镀铬修复到标准尺寸还是应更换。轴的弯曲通过测量轴的径向跳动来反映，修复的方法是冷压校正。2-3变速器3．变速器操纵机构的检修1）变速杆变速杆的主要损伤是上球关节、定位槽、下部端面球头磨损，严重时可能会造成乱挡和脱挡。检查时，一般采用与新件对比或与变速器盖球节座孔互相配合的方法进行检查。修复的方法是焊修。2）变速器拨叉变速器拨叉的主要损伤是拨叉的弯曲、扭曲、拨叉上部导动块部分磨损等。如有弯曲、扭曲变形可采用敲击或冷压校正方法进行校正。拨叉上部导动块部分磨损可采用焊修方法修复。2-3变速器3）变速器拨叉轴变速器拨叉轴的主要损伤是弯曲和磨损。拨叉轴的弯曲采用百分表测量其圆跳动，超出极限可用冷压校正。拨叉轴磨损可采用堆焊或更换的方法修复。4）同步器目前广泛采用的锁环式惯性同步器，其主要损伤是：锁环内锥面螺纹槽、锁环花键毂的三个轴向槽（三个缺口）、滑块的磨损；锁环花键齿圈的损坏等。2-3变速器课题六：自动变速器介绍一、自动变速器类型：液力自动变速器（简称AT）、机械无级自动变速器（简称CVT）、电控机械自动变速器（简称AMT）。1．液力自动变速器AT：液力变矩器、变速齿轮和液控（电控）操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。2．机械无级自动变速器CVT：采用传动带和可变槽宽的带轮进行动力传递，即当带轮变化槽宽时，相应改变驱动带轮与从动带轮上传动带的接触半径进行变速。3．电控机械自动变速器AMT：在机械变速器（手动变速器）原有基础上进行改造，主要改变手动换挡操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。2-3变速器液力自动变速器图机械无级自动变速器图2-3变速器二、液力变矩器及工作原理1．在液力变矩器工作时，油液具有两种运动。环流：具有能量的液体作用于相对的涡轮叶片上，产生作用力推动涡轮转动，此种油液运动称为环流。涡流：由于液体被甩向边缘，中间形成低压区，进入涡轮的液体冲出叶片后又流到低压区回到泵轮，这种油液运动称为涡流。工作油流图请点击图片观看该图片对应的教学动画2-3变速器2．锁止离合器在变矩器中安装锁止离合器的作用是：当汽车达到规定车速时，将泵轮与涡轮刚性联接，以减少液力损失，可提高汽车经济性能。锁止离合器工作原理（脱开）图请点击图片观看该图片对应的教学动画锁止离合器工作原理（结合）图请点击图片观看该图片对应的教学动画2-3变速器3．单向离合器只能单方向接合旋转传递动力；反向时分离空转不传递动力。常采用滚柱型和楔块型单向离合器。楔块式单向离合器图请点击图片观看该图片对应的教学动画楔块式单向离合器2-3变速器三、液力机械变速器1．简单行星齿轮传动组成：太阳轮、装着行星齿轮的行星轮架以及内部带齿的齿圈。简单的行星齿轮传动图请点击图片观看该图片对应的教学动画2-3变速器简单行星齿轮传动三个元件不同工作组合表2-3变速器2．复合行星齿轮传动1）辛普森式结构特点是：两排行星齿轮组共用一个太阳轮，即太阳轮将两个行星齿轮组连在一起，让一个行星齿轮组的输出成为另一个行星齿轮组的输入，它是一个三速行星齿轮传动系统，能提供三个前进挡一个倒挡。辛普森式齿轮传动图2-3变速器2）拉威娜式齿轮传动机构的结构特点是：两排行星齿轮组共用一个齿圈和行星齿轮架。2-3变速器3．换挡执行器能对这些基本元件进行锁止或连接的机构称为换挡执行机构。行星齿轮变速器的换挡执行机构包括换挡离合器、换挡制动器和单向离合器。1）换挡离合器：作用是将变速器的输入轴和行星齿轮系的某个元件连接，或将某两个基本元件连接在一起，使之成为一个整体。换挡离合器多为湿式多片离合器。2）换挡制动器：作用是将行星齿轮变速器中某一元件(太阳轮、行星轮架或齿圈)固定，使其不能转动，构成新的动力传递路线，换上新的挡位，得到新的传动比。带式制动器图请点击图片观看该图片对应的教学动画2-3变速器3）单向离合器：作用：是使行星齿轮变速器中的某个基本元件只能向一个方向旋转，另一个方向锁止，提高换挡时机的准确性，能确保平顺、无冲击换挡。单向离合器有两种类型：滚柱式和楔块式，其结构与液力变矩器中的单向离合器相同。2-3变速器4．典型事例下面以辛普森式行星齿轮传动为例，说明复合行星齿轮机构动力传递过程。辛普森式行星齿轮传动的换挡执行机构有5个元件：两个换挡离合器、两个制动器和一个单向离合器。2-3变速器一挡：前进换挡离合器C1被接合，前排齿圈为输入元件，单向离合器FW使后行星轮架无法逆时针旋转，动力传递路线是输入轴、前排齿圈、太阳轮、后排齿圈、输出轴。请点击图片观看该图片对应的教学动画2-3变速器二挡：前进换挡离合器C1被接合，齿圈为输入元件，二挡制动器B1将太阳轮固定，动力传递路线是输入轴、前排齿圈、行星轮架、输出轴。请点击图片观看该图片对应的教学动画2-3变速器三挡：前进换挡离合器C1直接挡离合器C2接合，前排太阳轮和齿圈均与输入轴相连，因此，行星轮架也与它们同速转动，形成直接挡，即将输入轴直接传给输出轴。请点击图片观看该图片对应的教学动画2-3变速器倒挡：直接挡离合器C2接合，前排太阳轮为输入元件，制动器B2固定后排行星轮架，动力传递路线是输入轴、太阳轮、后排行星齿轮、后排行星齿圈、输出轴。由于后排行星轮架是固定元件，使输出轴的旋转方向与输入轴相反，变速器挂入倒挡。请点击图片观看该图片对应的教学动画2-3变速器四、液压自动操纵系统主要作用有：使换挡执行元件在适当的时候工作。检测车速与负荷的变化，决定升挡或降挡的时机。保证变矩器用油和向各部提供润滑。基本组成：液压自动操纵系统通常由动力源（液压泵）、换挡执行机构、换挡控制机构等几部分组成。换挡执行机构在前面已有介绍，换挡控制机构通常都集中在自动变速器阀体内。2-3变速器1．液压泵作用是：向控制机构、执行机构提供压力以实现换挡；为液力变矩器提供冷却补偿油；为行星齿轮变速器提供润滑油。常见的液压泵有齿轮泵、转子泵和叶片泵液压泵图2-3变速器2．主油路调压阀作用：将液压泵输出的压力精确调节到所需的压力后，输入到主油路，以满足汽车在不同工况、不同挡位时对油压的要求。主油路调压阀图2-3变速器3．手动阀手动阀由换挡杆操纵，作用是利用滑阀的移动，实现控制油路的转换，即根据换挡杆所置排挡位置将液压油转换到“P”、“R”、“N”、“D”、“2”或“L”的油路。手动阀图请点击图片观看该图片对应的教学动画2-3变速器4．节气门压力调节阀作用：将节气门开度变换成液压信号，并将此控制油压加在1-2挡、2-3挡、3-4挡三个换挡阀（变速阀）的一端，当节气门开度变大时，控制油压升高。请点击图片观看