第三章 手动变速器和分动器的构造与检修2

当小齿轮为主动齿轮，带动大齿轮转动时，输出转速降低， 即ｎ２ ＜ｎ１，称为减速传动，此时传动比ｉ＞１，如图３－ ２ａ所示，大齿轮驱动小齿轮时，输出转速升高，即ｎ２ ＞ｎ １，此时传动比ｉ＜ １，如图３－２ｂ所示。这就是齿轮传动 的变速原理。汽车变速器就是根据这一原理利用若干大小不同的 齿轮副传动而实现变速的。 图３－３所示为两级齿轮 传动，齿轮１位主动齿轮， 驱动齿轮２转动，齿轮３与齿 轮２固连在一起，再驱动齿轮 ４转动并呼出动力，此时由１ 传到４的传动比为： Ｉ１４＝ｎ１／ｎ４＝ｚ２ｚ４／ｚ１ｚ３＝ｉ１２ｉ３４
２.普通齿轮传动的基本原理 普通齿轮变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传动来实现转矩和 转速的改变。
齿轮传动的基本原理如图３－２所示，一对齿数不同的齿轮啮合传动 时可以实现变速，而 且两齿轮的转速比与其 齿数称反比。设主动齿 轮转速为ｎ１，齿数为 ｚ１，从动齿轮转速为 ｎ２，齿数为ｚ２。主 动齿轮（即输入轴）转 速与从动齿轮（输出轴 ）转速之比值称为传动 比，
第二节
变速器的变速传动机构
手动变速器包括变速器传动机构和操纵机构两部分。变速传 动机构的主要作用是改变转矩的大小和方向，操纵机构的作用是 实现换档。 变速传动机构是变速器的主体，按工作轴的数量（不包括倒 挡轴）可分为二轴式变速器和三轴式变速器。
普通齿轮式变速器也称轴线固定式变速器（以下简称变速器 ），它按照变速器传动齿轮轴的数目，可分为两轴式变速器和三 轴式变速器（也称中间轴式变速器）。
第三章 手动变速器和分动器 的构造与检修
第三章 手动变速器和分动器的构造与检修
• • • • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 变速器的功用和类型 变速器的变速传动机构 同步器结构与工作原理 手动变速器操纵机构 分动器 手动变速器的检测与维修 手动变速器的故障诊断
工作时齿轮转动将润滑油甩起来，使变速器内部充满油液 和油滴，实现对个工作表面的润滑。为防止润滑油从输入轴和 轴承盖之间的间隙流入离合器二影响其摩擦性能，在轴承盖内 安装了油封总成，轴承盖内孔中有回油槽，可以防止漏油。为 防止变速器工作时由于油温升高，气压增大而造成润滑油渗漏 现象，在变速器壳体上面装有通气塞６.
因此，可以总结为多级齿轮窜动的传动比为：
ｉ＝所有从动齿轮齿数的齿数的乘积／所有主动齿轮齿数的乘积＝各 级齿轮传动比的乘积 对于变速器，各档的传动比ｉ就是变速器输入轴转速与输出轴转 速之比。即 ｉ＝ｎ输入／ｎ输出＝Ｔ输出／Ｔ输入 １）当ｉ＞１时，ｎ输出＜ｎ输入，Ｔ输出＞Ｔ输入，此时实现降速增 距，为变速器的低档位，切ｉ越大，档位越低。 ２）当ｉ＝１时，ｎ输出＝ｎ输入，Ｔ输出＝Ｔ输入，为变速器的直接 档。
结合套４、２９及１９分别套在各自花键毂的外面。花 键毂（图中未示出）以其内花键与轴上的外花键过盈配合，并 且不能做轴向移动（用卡环限位），其外圆表面上均制有与其 相邻齿轮的结合齿圈齿形完全相同的外花键，分别与相应的具 有内花键的结合套结合。结合套可在花键毂上轴向滑动。
为实现汽车的倒退行驶，在输入轴的一侧还设置了一根较 短的倒挡轴（图中未示出）。倒挡轴的两端支承在变速器壳体 上，在支承位置处加工有一个径向小径，从壳体底部拧入一个 螺钉使头部可在小孔上，防止其转动和轴向移动。倒档中间齿 轮空套在该轴上（不用滚针轴承），可轴向滑动，空档时与输 入轴和输出轴的倒档齿轮不在同一平面上。 为了减少摩擦引起的零件磨损及功率损耗，须在壳体内注 入润滑油。该结构采用飞溅润滑各齿轮副、轴与轴承等零件的 工作表面，因此后壳体上开有加油口，壳体底部有放油塞２６. 油面高度即由加油口位置控制，一般应超过输出轴的中心线。
图3-15 位典型的三轴五档变速器构造。输入轴与输出轴在一 条直线上，中间轴与输入、输出轴平行。发动机动力经过输入 轴上的中间轴常啮合齿轮传递到中间轴上。中间轴上装有一 、 二、三、五、倒档主动齿轮。这些齿轮与中间轴采用花键紧配 合，与中间轴一起旋转中间轴上的这些齿轮将动力传递给输出 轴上与之相啮合的各档位的从动齿轮上，这些从动齿轮均与输 出轴之间安装有滚针轴承，在输出轴上空转，选择某一档位时 ，通过同步器啮合套将同步器齿毂与该齿轮啮合在一起，动力 通过同步器齿毂花键传递到输出轴。 国产微型车如长安之星、五菱之光、五菱宏光等变速器均 采用这种结构。
图6 桑塔纳2000轿车二轴式变速器传动机构的示意图 1-输入轴 2-输出轴 3-三、四档同步器 4 -一、二档同步器 5-倒档中间齿轮 Ⅰ-一档齿轮 Ⅱ-二档齿轮 Ⅲ-三挡齿轮 Ⅳ-四档齿轮 Ⅴ-五档齿轮 R-倒档齿轮
输入轴上还有倒档主动齿轮，它与轴制成一体。三、四档同步器 和五档同步器也装在输入轴上。输出轴上有一至五档从动齿轮，其中一 、二档从动齿轮通过滚针轴承空套在轴上，三、四、五档齿轮通过花键 套装在轴上。一、二档同步器也装在装在输出轴上。在变速器壳体的右 端还装有倒档轴，上面通过滚针轴承套装有倒档中间齿轮。 2）各档动力传动路线 ①空档：变速器操纵杆处于空档位置,无动力输出 ,如图3-7所示。 ②一档：变速器操纵杆从空档向左、向前移动，如图3-8所示。实 现：动力→输入轴一档齿轮→输出轴一档齿轮→输出轴上一、二 档同 步器 →输出轴→动力输出，如图3-9所示。 ③二档：变速器操纵杆从空档向左、向右移动。实现：动力→输入 轴二档齿轮输出轴二档齿轮→输出轴上一、二档同步器→输出轴→动力 输出，如图3-10所示。 ④三挡：变速器操纵杆从空档向前移动。实现：动力→输入轴三、 四档同步器→输入轴三挡齿轮→输出轴→动力输出，如图3-11所示。
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３）当ｉ＜１，ｎ输出＞ｎ输入，Ｔ输出＜Ｔ输入，此时实现升速降矩 ，为变速器的超速档。
３.二轴式变速器的传动路线（动力流） 二轴式变速器用于发动机前置前轮驱动的汽车，一般与驱动桥（ 前桥）合称为手动变速驱动桥。目前，我国常见的国产轿车均采用这 种变速器，入桑塔纳、捷达、富康、奥迪等。 前置发动机有纵向布置和横向布置两种形式，与其配用的二轴式 变速器也有两种不同的结构形式。发动机纵置时，主减速器为一对锥 齿轮，如桑塔纳2000轿车（如图3-4所示）。 图3-5、图3-6分别为桑塔纳2000轿车二轴式变速器传动机构的结 构图和示意图。 1)结构：桑塔纳2000轿车二轴式变速器的变速传动机构有输入输 出轴，二轴平行布置，输入轴也是离合器的从动轴，输出轴也是主减 速器的主动锥齿轮轴。该变速器具有五个前进档和一个倒档，全部采 用锁环式惯性同步器换档。输入轴上有一至五档主动齿轮，其中一、 二档主动齿轮与轴制成一体，三、四、五档主动齿轮通过要依靠两根相互平行的轴（输 入轴和输出轴）完成。此外，还有一根比较短的倒挡轴以帮助汽 车实现倒退行驶。动力从输入轴（第一轴）输入，经一对齿轮传 动后，直接由输出轴（第二轴）输出。
１.二轴式变速器额变速传动机构
图３－１为捷达轿车采用的０２ＫＡ型五档变速器（具有５个前进 档、１个倒档）结构。它的壳体分为三段，在变速器壳体５的前面有 离合器壳体１１，后面有后壳体２８.输入轴１３的前后两端分别利用 滚针轴承１２和球轴承２支撑在变速器壳体上，在轴上加工出二档、 倒档和一档主动齿轮８/９/１０，轴前部加工出花键与离合器的从动 毂连接。三、四、五档主动齿轮７/３/１上加工出结合齿圈，通过滚 针轴承空套在输入轴上。滚针轴承（图中未示出）的保持架有切口且 有弹性，便于装配。输出轴２４有三个轴承支承，前端的两个圆锥滚 子轴承１４/１５大端向内布置在主减速器主动小齿轮１６的两侧，分 别支承在变速器的前部和离合器壳体上，承受着轴向力并提高了主动 小齿轮的支承刚度，后端采用圆柱滚子轴承２７支撑在变速器壳体的 后部。一、二档从动齿轮１８/２０空套在输出轴上，其上加工有孔套 齿圈，三、四、五档从动齿轮２１/２３和２５通过花键和轴用档圈与 输出轴固定在一起，而输出轴上的倒档从动齿轮１９与一、二档的结 合套做成一体，节省了轴向空间。
⑤四挡：变速器操纵杆从空档向后移动。实现：动力→输入轴三 、四档同步器→输入轴四档齿轮→输入轴上四档齿轮→输入轴→动力 输出，如图3-12所示。 ⑥五档：变速器操纵杆从空档向右、向前移动。实现：动力→输 入轴上五档同步器→输出轴上五档齿轮→输出轴→动力输出，如图313所示。 ⑦倒档：变速器换档操纵杆从空档向右、向后移动。实现：动力 →输入轴倒档齿轮→倒挡轴上倒档齿轮→输出轴倒档此轮→输出轴→ 动力反向输出，如图3-14所示。 二、三轴式变速器 三轴式变速器主要有三根轴：第一轴（输入轴）、中间轴和第二 轴（输出轴）。第一轴和第二轴在同一轴线上，并且与中间轴平行， 所以称为三轴式变速器，另外还有倒挡轴。