变速器与分动器

二、齿轮式变速器的要求 TOYOTA
• 1.有一定的排档数和合适的传动比。 • 2.操纵方便可靠。 • 3.有足够的强度、刚度、耐磨性，保
证良好润滑。
• 4.结构简单，维修方便。 • 5.换档轻便，档位安排合理。
三、变速器分类
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• 1.按传动比的变化方式划分，变速器可
分为有级式、无级式。
必然会有n2＝n4（同步）的情况出现。最好能在n3＝n4的时 刻使接合套右移而挂入四档。
2）高档换抵挡
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• 当变速器从高速档（4档）换人低速档（3档）时，
刚从四档推到空档的接合套4与接合套9的转速相同 ，即n9＝n4，同时又有n4>n7，所以n9>n7。进入空 档后，由于n7下降得比n9快，所以在接合套停下来 之前，随着时间的推移，两者（n7与n9）差值将越 来越大。为了使接合套9与齿轮7的转速达到相同，
没有成90度角的动力传递，传动效率 要提高1％左右。横置式变速器受布置 空间的限制，传递功率有限，只适合 在中、低级轿车上使用，捷达、富康 、夏利等轿车采用这种布置形式。纵 置式变速器不受这种限制，适合在中 、高级轿车上使用。
1.结构及工作原理
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• 在输入轴上，从左向
右依次排有：一档、 倒档、二档、三档、 四档和五档齿轮，其 中三、四、五档齿轮 是过轴承活套在输入 轴上的。在输出轴上 对应有：一档、二档 、三档、四档和五档 齿轮，其中一、二档 齿轮是过轴承活套在 输出轴上的。在一档 、二档齿轮之间有通 过花键与输出轴固装 的花键毂，在此花键 毂外的接合套上制有 倒档从动齿轮。主减 速器主动齿轮与输出 轴作成一体，位于输 出轴最左端。
2.典型2轴变速器
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七、 变速器的操纵机构
1.功用
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2.要求
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3.类型
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• 变速器操纵机构的类型可分为：直接
操纵式、远距离操纵式
1）直接操纵式
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• 直接操纵式变速器的变速杆及其换档操
纵装置都设置在变速器盖上，变速器布 置在驾驶员座位的附近，变速杆由驾驶 室底板伸出，驾驶员可直接操纵变速杆 来拨动操纵装置来换档。大多数小轿车 和长头货车的变速器采用这种操纵形式 。
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• 各种变速
器由于档 位数及档 位排列位 置不同， 其拨叉和 拨叉轴的 数量及排 列位置也 不同。
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2）自锁机构
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• 自锁：即对各档拨叉轴进行轴向定位
锁止，以防止其自动产生轴向移动而 造成自动挂档或自动脱档。
• 自锁机构有2种：弹簧定位销式、弹簧
钢球式
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次分离离合器法
• 2.高档换抵挡（4-3）：两
次分离离合器空档加油法
1）低档换高档
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• 当变速器从低速档(4档)换人高速档(5档)时，首先要踩离合器
踏板，使离合器分离，接着通过变速杆等将接合套移到空档位 置。在接合套4与齿轮6刚分离这一时刻，两者转速还是相等的 ，即n4=n6。而n2>n6，由此可以得出n2>n4，即接合套4的转 速小于齿轮2转速的结论。这时如果立即把接合套4推向齿轮2 上接合齿圈，就会发生打齿现象。
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EQ1090E型车变速器
1.构造
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• 1）第一（输入）轴：第一轴和第一轴常啮
合齿轮为一个整体，是变速器的动力输入 轴。第一轴前部花键插于离合器从动盘毂 中。
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2）远距离操纵式
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• 平头汽车和发动机后置的汽车，由于
变速器的安装位置距离驾驶员座位较 远，变速杆不能直接布置在变速器盖 上；另外有些小客车和轻型货车将变 速杆安装在转向柱管上，为此在变速 杆与变速器之间加装了一套传动机构 ，构成远距离操纵的形式。
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杆施加较Байду номын сангаас的力，才能挂入倒档，起
到提醒作用，防止误挂倒档，提高安 全性。
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• 多数汽车变速器采用结构简单的弹簧锁
销式倒档锁。它由倒档拨块中的锁销和 弹簧组成。锁销杆部装有弹簧，杆部右 端的螺母可调整弹簧的预压力和锁销的 长度。欲换倒档时，须用较大的力向一 侧摆动变速杆，推动倒档锁销压缩弹簧 后，变速杆下端进入拨块才能实现换档 。只要换入倒档，其拨叉轴就接通装在 变速器壳上的电开关，警告灯亮、报警 器响（有的汽车仪表盘上有倒档指示灯 ），有效地防止误挂倒档。
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五、简单式变速器的工作原理
1.变速变矩原理
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• 变速器根据下图齿轮传动的原理利用若干大
小不同的齿轮副传动而实现变速。
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• 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，那么主动齿轮（输入 轴）与从动齿轮（输出轴）的传动比i1、2 i1、2= n1 / n2 = Z2 / Z1 因而n2 = n1 × Z2 / Z1
相同。在两个锁环上，花键齿对着接合套的一端都有 倒角（称锁止角），且与接合套齿端的倒角相同。锁 环具有与齿轮上的摩擦面锥度相同的内锥面，内锥面 上制出细牙的螺旋槽，以便两锥面接触后破坏油膜， 增加锥面间的摩擦。三个滑块分别嵌合在花键毂的三 个轴向槽内，并可沿槽轴向滑动。在两个弹簧圈的作 用下，滑块压向接合套，使滑块中部的凸起部分正好 嵌在接合套中部的凹槽中，起到空档定位作用。滑块 的两端伸入锁环的三个缺口中。只有当滑块位于缺口 的中央时，接合套与锁环的齿方可能接合。
• 2）中间轴：在中间轴上有5个齿轮，作为
一个整体而转动。最前面的齿轮与输入轴 常啮合齿轮相啮合，称为中间轴常啮合齿 轮，从离合器输入一轴的动力经这一对常 啮合齿轮传到中间轴各齿轮上。向后依次 称各齿轮为中间轴四档、三档、二档、一 倒档齿轮。中间轴与一倒档齿轮制成一体 ，其余齿轮与中间轴用半圆键连接。
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第十五章 变速器与分动器
一、变速器功用
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• 1.变速变转矩，满足不同行驶条件对
牵引力的需要，使发动机尽量工作在 有利的工况下，满足可能的行驶速度 要求。
• 2.实现倒车行驶，用来满足汽车倒退
行驶的需要。
• 3.中断动力传递，在发动机起动，怠
速运转，汽车换档或需要停车时，中 断向驱动轮的动力传递。
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• 3）第二（输出）轴：第二轴与花键毂24制
成一体，通过花键固装有花键毂25和一倒 档滑动齿轮，通过滚针轴承固装有4、3、2 档齿轮，它们分别与中间轴上各相应档齿 轮相啮合。在花键毂上分别套有带有内花 键的接合套，并设有同步机构。通过接合 套的前后移动，可以使花键毂与相邻齿轮 上的接合齿圈连接在一起，将齿轮上的动 力传给二轴。第二轴前端插入一轴齿轮的 中心孔内，两者之间设有滚针轴承。第二 轴后端通过凸缘与万向传动装置相连。
• 此时，由于变速器处于空档，接合套和齿轮之间没有联系，离
合器从动盘又与发动机脱离，所以接合套与齿轮的转速都在分 别逐渐降低。
• 因为接合套与输出轴、万向传动装置、行驶系以及整个汽车联
系在一起，惯性很大，所以n4下降较慢；而齿轮2只与输入轴 和离合器从动盘相联系，惯性很小，故n2下降较快。
• 因为n2原先大于n4，n2下降得又比n4快，所以过一会儿后，
）
• 7）倒档
3.其他三轴式变速器 TOYOTA
（二）2轴式变速器 TOYOTA
• 这类变速器主要由输入和输出两根轴组成。与传
统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，在一 般档位只经过一对齿轮就可以将输入轴的动力传 至输出轴，所以传动效率要高一些。
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• 与纵置式变速器相比，横置式变速器
• 1.壳体：安装、支承变速器全部零件及
存放润滑油。箱盖也是壳体的一部分。
• 2.传动部分：包含轴线固定的几根轴及
若干齿轮、轴承。
• 3.操纵部分：主要零件位于变速器箱盖
内，包含换档机构、锁定机构、互锁机 构。
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• 为了减小因摩擦引起的零件磨损和功率
损失，必须保证变速器内良好的润滑。 应从壳体一侧的加油口向变速器内加入 齿轮油，使油面高度与加油口持平。当 变速器工作时，浸在油内的齿轮把齿轮 油飞溅到各处，润滑各齿轮，轴和轴承 的工作表面。需要更换的齿轮油可从壳 体底部的放油口放出。
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八、同步器
1.同步器的作用
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2.无同步器的换档过程 TOYOTA
• 用此变速器在4档工作时为
例：
• 第二轴14、齿轮12、两个
花键毂24、25和两个接合 套4、9都和4档齿轮6转速 相同。而第一轴齿轮2转得 较快，齿轮7转得较慢。
• 1.低档换高档（4-5）：两
4.操纵机构的构造
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• 操纵机构包括换档机构、锁定（自锁、
互锁、倒档锁）机构。
1）换档机构
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• 功用： • A.改变滑动齿轮（或接合套）位置 • B.拨动滑动齿轮（或接合套）时省力
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• 结构： • 球支座式换档机构
，包括变速杆、压 紧弹簧、球形关节 、滑杆（拨叉轴） 、拨叉。
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• 当三个接合套都位于花键毂中央时，变速
器处于空档状态；当变速器操纵机构将输 出轴花键毂上接合套向左推时，一档从动 齿轮与输出轴连为一体，动力由输入轴经 一档主、从动齿轮传到输出轴。当此接合 套位于中间位置时，其上边齿轮正好与输 入轴倒档齿轮相对。当变速器倒档轴上的 倒档齿轮（图中未画出）被拨到与这两个 齿轮相啮合位置时，输入轴上的动力就会 经倒档齿轮传到输出轴上 。挂其余各档 的情况与挂一档的情况相类似。
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• 4）倒档轴：倒档轴固定在壳体上，不能转
动。倒档齿轮17、19制成一体，用2排滚针 轴承安装在倒档轴上。倒档齿轮19与中间 轴一倒档齿轮常啮合。
2.各档齿轮的传动情况 TOYOTA
• 1）空档 • 2）1挡 • 3）2档 • 4）3档 • 5）4档 • 6）5档（直接档）（另：注意“超速档”
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2.换档原理
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3.变向原理
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六、普通齿轮变速器的变 速传动机构
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• 变速传动机构的主要作用是改变传动
比、旋转方向。
• 变速传动机构是变速器的主体，按工
作轴的数量（不包括倒档轴）可分为 3轴式变速器和2轴式变速器。
（一）3轴式变速器 TOYOTA
• 1)强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操
纵变速杆换档。
• 2)自动操纵式变速器：传动比的选择和
换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加 速踏板， 变速器就可以根据发动机的 负荷信号和车速信号来控制执行元件， 实现档位的变换。
四、手动变速器的一般结构 TOYOTA
• 也称普通齿轮式变速器或定轴式变速器
，由壳体、传动部分和操纵部分组成。
驾驶员应在此时重新接合离合器，同时踩一下加速
踏板，使齿轮7的转速高于接合套9转速，即n7>n9 ，然后再分离离合器，等待片刻，到n7＝n9时，即 可让接合套9与齿轮7上接合齿圈相接合，从而挂入 三档。
3.同步器分类
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• 同步器有常压式，惯性式和自行增力
式等种类。这里仅介绍目前广泛采用 的惯性式同步器。
3.互锁机构
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• 作用：防止同时挂上两个档。
• 形式：互锁销式、钢球互锁销式、弹
簧空心互锁销式
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• 有的3档变速
器，操纵机构 有两根拨叉轴 ，将自锁和互 锁机构合二为 一。
• 两根空心锁销
内装有自锁弹 簧。
• 2a = C +b
4.倒档锁
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• 倒档锁的作用是使驾驶员必须对变速
• 惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同
步的，在其上面设有专设机构保证接 合套与待接合的花键齿圈在达到同步 之前不可能接触，从而避免了齿间冲 击。
• 惯性同步器按结构又分为锁环式和锁
销式两种。
1)锁环式同步器
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结构
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• 花键毂与第二轴用花键连接，并用垫片和卡环作轴向
定位。在花键毂两端与齿轮之间，各有一个青铜制成 的锁环（也称同步环）。锁环上有短花键齿圈，花键 齿的断面轮廓尺寸与齿轮 及花键毂上的外花键齿均
• 1 )有级式变速器：有几个可选择的固定
传动比，采用齿轮传动。又可分为：齿 轮轴线固定的普通齿轮变速器和部分齿 轮（行星齿轮）轴线旋转的行星齿轮变 速器两种。
• 2)无级式变速器:传动比可在一定范围内
连续变化,多采用液力式。
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• 2.按操纵方式划分，变速器可以分为强
制操纵式，自动操纵式。