第10章變速器與分動(dòng)器變速器的功用三軸式變速器、二軸式變速器的傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)及工作原理鎖環(huán)式同步器的工作原理操縱機(jī)構(gòu)中三個(gè)鎖止裝置分動(dòng)器的動(dòng)力傳動(dòng)裝置及操縱要求（1）改變汽車行駛速度和牽引力，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪扭矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)各種行駛條件。（2）改變驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)方向，實(shí)現(xiàn)倒擋行駛（3）變速器設(shè)空擋、利于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、汽車滑行、暫時(shí)停車等工況（1）有級(jí)式：采用齒輪傳動(dòng)，具有若干定值傳動(dòng)比。結(jié)構(gòu)簡單。易于制造、工作可靠、傳動(dòng)效率高等（2）無級(jí)式：傳動(dòng)比在一定數(shù)值范圍連續(xù)變化。（3）自動(dòng)變速器：由液力變矩器和齒輪式變速器組成。10.1概述10.1.1變速器的功用（4）綜驅(qū)動(dòng)其他機(jī)構(gòu)10.1.2變速器的分類10.1.3普通齒輪變速器工作原理（1）變速原理當(dāng)一對齒數(shù)不同的齒輪嚙合傳動(dòng)，小齒輪為主動(dòng)輪，帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速降低；反之，大齒輪驅(qū)動(dòng)小齒輪時(shí)，轉(zhuǎn)速升高。總傳動(dòng)比：第二對：傳動(dòng)比計(jì)算：第一對：123456ⅠⅡⅢ同理：多級(jí)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比可見，傳動(dòng)比既是變速比又是變扭比。降速則增扭，增速則降扭。（2）換擋原理將圖中齒輪3與4脫開，再將齒輪6與5嚙合，傳動(dòng)比變化，輸出軸的轉(zhuǎn)速、扭矩也發(fā)生變化，（3）變向原理12341235410.2普通齒輪變速器的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1.三軸式變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造：第一軸、第二軸和中間軸和倒擋軸（1）第一軸：后部：制常嚙合齒輪，帶短齒輪為直接擋齒圈，支承在變速器殼前壁前部：前端支承在曲軸內(nèi)孔里，花鍵部分裝離合器從動(dòng)盤（2）中間軸中間軸兩端支承在殼體上，齒輪用鍵裝在軸或與中間軸制成一體（3）第二軸前后端：分別支承在第一軸后端內(nèi)孔和殼體后壁。齒輪：空套在第二軸上同步器：同步器與第二軸花鍵相連；接合套可軸向滑動(dòng)與齒圈接合（4）倒擋軸：軸固定在殼體上，倒擋齒輪以滾針軸承支承在軸上2.各擋齒輪傳動(dòng)情況：空擋，一、二、三、四、五、六擋、倒擋示意（2）空擋（1）一擋：齒輪3常嚙齒24一擋齒17一擋齒11接合套10第二軸花鍵轂（3）直接擋：齒輪3接合套4第二軸花鍵轂（4）倒擋324齒輪3常嚙齒24倒擋齒18倒擋齒9接合套10第二軸倒擋齒203．齒輪的換擋結(jié)構(gòu)型式車用變速器齒輪多采用常嚙斜齒輪，利用同步器改組換擋。4.齒輪軸向限位斜齒輪傳力時(shí)產(chǎn)生軸向力，多采用止推環(huán)為軸向限位裝置

5.潤滑變速器采用飛濺潤滑。為潤滑第二軸的前軸承和空轉(zhuǎn)齒輪的襯套和軸承，軸上齒輪的齒間底部均勻分布幾個(gè)徑向通孔，在嚙合過程中，齒頂和齒底間隙逐漸減小而產(chǎn)生油壓，將潤滑油壓入軸承或襯套。

6.密封為防漏油，變速器第一、二軸多采用回油螺紋或自緊油封，軸承蓋下部有回油凹槽、殼體上有回油孔，軸承內(nèi)多余的油流回殼體為防殼體內(nèi)氣壓過高造成滲油現(xiàn)象，多在頂蓋上裝通氣塞。7.變速器殼：殼體中部有加油孔，底部有帶磁性放油螺塞的孔。二軸變速器各擋齒輪傳動(dòng)示意圖四擋工作：V3=V4，欲換擋—踩離合器—接合套左移—處空擋因V4<V2V3<V2；為避免齒輪沖擊，不能立即換入五擋兩直線的交點(diǎn)為同步狀態(tài)，此時(shí)掛擋不會(huì)產(chǎn)生沖擊在空擋時(shí)：V2下降很快，V3下降緩慢（整個(gè)汽車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大）10.3同步器1.低擋換高擋10.3.1.無同步器換擋過程V2V2V3V3t2t3tV2.高擋換低擋五擋工作時(shí)：V3=V2，因V2>V4—V3>V4空擋時(shí)：V4比V3下降得快，直線V3、V4不會(huì)有交點(diǎn)，不可能達(dá)到自然同步狀態(tài)，駕駛員應(yīng)在變速器退到空擋后，立即抬起離合器，同時(shí)踩加速踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)連同離合器和第一軸都從B點(diǎn)升速，讓V4>V3，再踩離合器等到V3=V4，可以換擋。V3V4t2t3tVBA’AV3V410.3.2同步器構(gòu)造及工作原理1.鎖環(huán)式慣性同步器作用：迅速同步，縮短換擋時(shí)間，防止嚙合沖擊（1）構(gòu)造帶內(nèi)外花鍵的花鍵轂套裝在軸上鎖環(huán)、齒輪、接合套上的花鍵齒圈尺寸、齒數(shù)均相同，花鍵齒一端有倒角。鎖環(huán)有內(nèi)錐面，與齒輪1、4的外錐面相同，稱為摩擦件，外沿帶倒角的齒圈是鎖止件鎖環(huán)上有三個(gè)均布缺口，三個(gè)滑塊2分別裝在花鍵轂7上三個(gè)均布軸向槽內(nèi)，沿槽可軸向移動(dòng)，滑塊被彈簧壓向接合套，銷頭部壓嵌在接合套中部環(huán)槽10內(nèi),滑塊兩端伸入鎖環(huán)缺口，滑塊窄缺口寬，兩者之差等于花鍵齒寬，，且只有當(dāng)滑塊位于鎖環(huán)缺口的中央時(shí)，接合套與鎖環(huán)才能接合。8912（2）鎖環(huán)式同步器工作原理1）空擋位置：接合套8退入空擋，三擋齒輪1、接合套8、鎖環(huán)9因慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)n1>n8=n9（因接合套通過滑塊前側(cè)推動(dòng)鎖環(huán)旋轉(zhuǎn)）鎖環(huán)與齒輪1的內(nèi)外錐面沒有接觸a8912aaNPaNP2ββP1示意圖2）摩擦力矩形成與鎖止過程撥叉推動(dòng)接合套8、滑塊左移—滑塊推動(dòng)鎖環(huán)移向齒輪—錐面接觸作用在接合套上的軸向推力使錐面有正壓力，因兩者間有轉(zhuǎn)速差，產(chǎn)生摩擦，齒輪1帶動(dòng)鎖環(huán)相對接合套向前轉(zhuǎn)一個(gè)角度，此時(shí)接合套的內(nèi)齒與鎖環(huán)上的齒錯(cuò)開大約半個(gè)齒，齒端倒角面相互抵觸，不能接合。駕駛員的軸向推力—接合套、鎖環(huán)的齒端倒角面—產(chǎn)生正壓力，P2—企圖撥動(dòng)鎖環(huán)相對于接合套反轉(zhuǎn)，P1—使鎖環(huán)、齒輪1進(jìn)一步壓緊，兩錐面間的摩擦力矩M1使齒輪1速度迅速下降趨向與鎖環(huán)同步NP2ββP1鎖環(huán)上作用著兩方向相反的力矩——摩擦力矩M1和撥環(huán)力矩M2M1=NμR1=（P1／sina）μR1；M2=P2*R2=P1×tanβR2同步器要產(chǎn)生有效的鎖止作用，防止在同步前掛上擋，須滿足：M1>M2，即：3）同步嚙合達(dá)同步后，M1消失，在M2作用下，鎖環(huán)相對接合套后轉(zhuǎn)一角度，滑塊2處于缺口中央，兩花鍵齒不再抵觸，進(jìn)入嚙合2.鎖銷式慣性同步器（1）構(gòu)造帶內(nèi)錐面的摩擦錐盤2帶外錐面的摩擦錐環(huán)3，圓周上均布三個(gè)鎖銷8，三個(gè)定位銷4定位銷中部切有一小段槽，接合套上鉆斜孔，內(nèi)裝彈簧11、把鋼球頂向定位銷中部環(huán)槽定位銷兩端伸入錐環(huán)3內(nèi)側(cè)面淺坑中，與淺坑有周向間隙。鎖銷中部環(huán)槽的兩端和接合套相應(yīng)孔兩端切有相同的倒角。鎖銷與孔對中時(shí)，接合套才能沿鎖銷軸向移動(dòng)。（2）工作原理接合套受到軸向推力P作用—通過鋼球10、定位銷—推動(dòng)摩擦錐環(huán)前移因摩擦錐環(huán)與錐盤有轉(zhuǎn)速差—接觸后摩擦作用下—使錐環(huán)和鎖銷相對接合套轉(zhuǎn)過一個(gè)角度—鎖銷與接合套上相應(yīng)孔不再同心—鎖銷中部倒角與接合套孔端錐面相抵觸同步前：作用在摩擦面上的摩擦力矩總大于切向分力P2形成的撥銷力矩，接合套被鎖止不能前移同步后：慣性力消失，撥銷力矩使鎖銷、摩擦錐盤和相應(yīng)齒輪相對接合套轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，鎖銷與接合套對中，接合套克服彈簧11力壓下鋼球沿鎖銷繼續(xù)前移，換入五擋P10.4變速器操縱機(jī)構(gòu)10.4.1功用：保證駕駛員根據(jù)使用條件，將變速器換入某個(gè)擋位。要求：1）設(shè)有自鎖裝置，防止變速器自動(dòng)換擋和自動(dòng)脫擋2）設(shè)有互鎖裝置，保證變速器不會(huì)同時(shí)換入兩個(gè)擋，否則產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉

3）設(shè)有倒擋鎖，防止誤掛倒擋，否則容易發(fā)生安全事故10.4.2變速器操縱機(jī)構(gòu)的構(gòu)造變速器操縱機(jī)構(gòu)多為機(jī)械式，分為直接操縱式和遠(yuǎn)距離操縱式1.構(gòu)造（1）直接操縱式：變速器操縱機(jī)構(gòu)多集裝于上蓋或變速器側(cè)面變速桿、撥塊、撥叉軸及鎖止裝置變速桿球節(jié)支承于變速器蓋頂部的球座內(nèi)，球座上開有豎槽，固定于變速器蓋的銷釘伸入該槽內(nèi)且為滑動(dòng)配合，變速桿只能以球座為支點(diǎn)前后擺動(dòng)但不能轉(zhuǎn)動(dòng)。變速桿下端球頭帶動(dòng)叉形撥桿13繞換擋軸11的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，叉形撥桿13下端球頭對準(zhǔn)某一撥塊的凹槽，然后縱向移動(dòng)，帶動(dòng)撥叉軸及撥叉向前向后移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)換擋（2）遠(yuǎn)距離操縱式有的駕駛員座位離變速器較遠(yuǎn)，通常在變速桿與撥塊之間增加若干傳動(dòng)件，組成遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)2.鎖止（定位）裝置（1）自鎖裝置組成：鋼球1和彈簧2變速器蓋前端凸起部位鉆有三個(gè)深孔，位于撥叉軸的上方。每根撥叉軸對著鋼球的一面有三個(gè)凹槽（槽深度小于鋼球半徑），中間的凹槽為空擋定位，中間凹槽至兩側(cè)凹槽距離等于滑動(dòng)齒輪由空擋換入相應(yīng)擋的距離

自鎖鋼球被彈簧壓入撥叉軸相應(yīng)凹槽內(nèi)，起鎖止擋位的作用，防自動(dòng)換擋和自動(dòng)脫擋。換擋時(shí)：駕駛員施加到撥叉軸上的軸向力克服彈簧與鋼球的自鎖力，鋼球克服彈簧預(yù)壓力升起，撥叉軸移動(dòng)，當(dāng)鋼球與另一凹槽對正時(shí)，鋼球壓入凹槽內(nèi)。（2）互鎖裝置互鎖鋼球?qū)χ扛鶕懿孑S的側(cè)面都制有一個(gè)凹槽，中間撥叉兩側(cè)各有一個(gè)凹槽，任一撥叉軸處于空擋時(shí)，其側(cè)面凹槽正好對準(zhǔn)互鎖鋼球。兩鋼球直徑之和等于相鄰兩撥叉軸間距離家一凹槽深度。中間撥叉軸上兩個(gè)側(cè)面之間有通孔，孔中裝一根橫向移動(dòng)的頂銷4，頂銷長度等于撥叉軸長度減凹槽的深度互鎖原理：當(dāng)變速器處于空擋時(shí)，所有撥叉軸的側(cè)面凹槽同鋼球、頂銷都在同一直線上。移動(dòng)中間撥叉軸3時(shí)，軸3兩側(cè)的鋼球從其側(cè)面凹槽中被擠出，鋼球2、4被擠嵌入撥叉軸1、5的側(cè)面凹槽中，將軸1、5鎖定在空擋位置。若要移動(dòng)撥叉軸5，必須先將撥叉軸3退回至空擋位置，撥叉軸5移動(dòng)時(shí)鋼球4從凹槽中擠出，通過頂銷推動(dòng)另一側(cè)鋼球移動(dòng)，撥叉軸1、3被鎖止在空擋位置。互鎖裝置保證了當(dāng)一根撥叉軸移動(dòng)的同時(shí)，其它兩根撥叉軸均被鎖止在空擋位置，防止同時(shí)換入兩個(gè)擋。2）轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式變速桿下端球頭置于鉗口中，鉗形板可繞A軸擺動(dòng)，換擋時(shí)，變速桿先撥動(dòng)鉗形板處于某一撥叉軸的撥叉凹槽中，然后換入需要擋位，其余兩個(gè)換擋撥叉凹槽被鉗形爪擋住，起到互鎖作用。（3）倒擋鎖倒擋鎖的作用：使駕駛員必須對變速桿施加較大的力，才能掛入倒擋，起到提醒作用，防止誤掛倒擋構(gòu)造：倒擋鎖銷、彈簧鎖銷桿部裝彈簧，桿部右端的螺母可調(diào)整彈簧的預(yù)壓力和鎖銷的長度，欲換倒擋時(shí)，須用較大的力向一側(cè)擺動(dòng)變速桿，