手动变速器基础知识
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钮。在倒车后要使车辆前进，也应将车辆挺稳； • 运行中换挡必须选好换挡时机，在确保安全情况下，应尽量使用高速档，以减 少机件的磨损和降低油耗，并且根据路面及交通情况及时调整车速； • 严禁在空挡熄火状态下强行挂挡起动发动机，或在车速太低时挂入高速挡以及 车速过高时换到低速挡，以免损坏变速器内运动部件和发动机； • 变速器出现故障的情况下，应拆下驱动轮半轴或传动轴，防止机件进一步损坏。
二、手动变速器原理和结构
三锥/双锥式同步器 ： • 三锥式同步啮合机构将该锁环分为 外环、中环和内环。
• 当换档键推动外环时，外环和中环
形成一个单锥，然后中环和内环变为 一个单键。此外，内环和齿轮件形成 一个单锥部分，所以摩擦是由所有3 个锥形部分产生的。因此，吸收两档 之间转速差的能力是强的以及同步过 程顺利完成
谢谢！
出轴成一体以便传送动力。
二、手动变速器原理和结构
动力传送路线-空挡 • 来自发动机的原动力未从输入轴传到输出轴，从而差速器上也无作用力，如图一。 动力传送路线-第一挡 • 输入轴和输出轴的一档齿轮啮合通过驱动小齿轮将动力传送到差速器，如图二。
图一
图二
二、手动变速器原理和结构
动力传送路线-第三挡 • 输入轴和输出轴的三档齿轮啮合通过驱动小齿轮将动力传送到差速器，如图三。 动力传送路线-倒挡 • 倒档惰性齿轮与输入轴倒档齿轮啮合。与倒档惰性齿轮啮合的输出轴倒档齿轮将 倒档旋转用的动力通过驱动小齿轮传送到差速器，如图四。
7
一、变速器功用和分类
2.3 四轴变速器： 由三轴变矩器演变而来，主要用于重卡。改善了输出轴受力，变速器长度缩短。
主变速器齿轮机构
副箱机构
8
目录
1
变速器功用和分类
手动变速器原理和结构 手动变速器使用和维护 手动变速器故障
2
3 4
9
二、手动变速器原理和结构
1、手动变速器原理
1.1 速比：
• 速比i ＞1为减速传动，为减速增矩传动，该挡位为减速挡，i越大，档位越低； • 速比i ＝1为等速传动，该档位为直接挡； • 速比i ＜1为增速传动，为增速减矩传动，该挡为为超速挡。 • 为了获得大的扭矩，要提高传动比；为了提高行车速度，要降低速比。
四、手动变速器故障
2、变速器跳挡
• 故障现象： 汽车在加速 、减速或爬坡时，变速杆自动跳回空挡位置。
• 可能故障原因：
① 变速杆没有调整好或磨损； ②拨叉轴向自由行程过大或凹槽位置不正确，拨叉轴凹槽磨损及拨叉磨损、变形； ③自锁钢球磨损或破裂，自锁弹簧弹力不够或损坏； ④变速器轴、轴承磨损松旷或轴向间隙过大以及变速器壳松动； ⑤齿轮或接合套严重损； ⑥同步器两侧的常啮合齿轮轴向或径向间隙过大。
四、手动变速器故障
3、变速器乱挡
• 故障现象： 在离合器技术状态正常情况下，变速器同时挂上两个挡，或者能挂上挡却不能挂
入所需要的挡位，或者挂入后不能退出。
• 可能故障原因： 主要为变速操纵机构失效。 ①变速杆球头定位销磨损或球孔、球头磨损或松旷； ②拨叉槽、互锁销或互锁球磨损严重； ③变速杆下端工作面或拨叉轴上导块的导槽磨损过度。
• 必要时终端传动：利用变速器中的空挡，中断动力传递，使发动机能够启动和
怠速运转，满足汽车暂时停车或滑行的需要。 • 实现汽车倒驶：由于内燃机是不能反向旋转的，利用变速器的倒档，实现汽车 的倒向行驶。
高档跑的更快！
抵挡更有力量！
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一、变速器功用和分类
2、手动变速器分类
• 三轴变速器： 变速器的前进挡主要由输入轴、中间轴和输出轴组成。
不可能接触，从而避免了齿间冲击。
• 结构： 由同步装置（包括推动件、摩擦件）、索止装置和接合装置三部分。
锁环式：机构紧凑、便于合理布置，应用广泛。 锁销式：结构形式合理，力矩较大，多用于中型和大型货车上。
二、手动变速器原理和结构
锁环式同步器 ： • 在输入轴上的每只前进档齿轮始终 啮合输出轴上的相应齿轮，即使在离 合器啮合之后，这些齿轮也始终旋转，
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变速器功用和分类
手动变速器原理和结构 手动变速器使用和维护 手动变速器故障
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四、手动变速器故障
1、换挡困难
• 故障现象： 在进行正常变速操作时，变速杆不能挂入档位，时常伴有噪音。
• 可能故障原因：
① 变速杆下端磨损； ②拨叉或拨叉轴磨损、松旷、弯曲； ③自锁或互锁弹簧过硬、钢球损伤； ④操纵机构中控制连杆机构动作不良； ⑤同步器故障（磨损或损坏）； ⑥变速器轴弯曲变形或花键损伤。
因为它们不固定在轴上，只是空转。
• 接合齿毂通过接合齿毂内的花键与 轴啮合。此外，接合套与接合齿毂的 外圆周花键啮合并能够到轴向位置。
• 在轴向位置，接台齿毂有3个凹槽以
及换档键进入该凹槽。换档键通过键 弹簧始终推撞接合套。 • 当换档杆处于空档位置时，每个换
档键的突起部密接在接合套的槽内。
• 销环位于接合齿毂和转速齿轮的锥 体之间并推撞在这些锥体之一上。
1.3 驱动性能曲线：
二、手动变速器原理和结构
2、手动变速器结构
手动变速器包括变速传动机构和换挡操纵机构两部分。 • 变速传动机构是变速器的主体，主要由一系列相互啮合的齿轮副及其支承轴，
以及作为基础件的壳体组成，其功能是改变转速、转矩和旋转方向；
• 换挡操纵机构的功能是实现换挡。
二、手动变速器原理和结构
四、手动变速器故障
4、变速器异响
• 故障现象： 变速器工作时发出不正常异响，如金属的干摩擦声，不均匀的碰撞声等。
ห้องสมุดไป่ตู้• 可能故障原因：
①轴承异响：轴承缺油、磨损松旷、轴承滚动体破裂； ②齿轮异响：齿轮磨损严重，齿侧间隙太大，齿面疲劳有金属脱落或损伤； 齿轮与轴或轴上花键配合松旷； ③操纵机构异响：变速器操纵机构各连接处松动，拨叉变形或磨损松旷； ④其他原因异响：变速箱缺油、变速箱油变质、变速器壳体变形、齿轮与齿轮轴 装配不到位或之间产生磨损等
2.1 变速传动机构 （1）齿轮： • 对于三轴和四轴变速器而言，齿轮分常啮合齿轮、二轴齿轮和中间轴齿轮等。 • 常啮合齿轮负责将动力由一轴传入中间轴，中间轴齿轮随中间轴一起转动。 • 二轴上的齿轮在二轴上游动，二轴上的某一齿轮与二轴相连接，实现相应挡位。 （2）输入轴/输出轴 • 对于手动变速器，输入轴和输出轴位于同一轴线上以及中间齿轮使输入轴和输
手动变速器基础知识
技术培训室 2014-7
目录
1
变速器功用和分类
手动变速器原理和结构 手动变速器使用和维护 手动变速器故障
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目录
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变速器功用和分类
手动变速器原理和结构 手动变速器使用和维护 手动变速器故障
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一、变速器功用和分类
1、变速器功用
• 实现变速、变矩：变速器通过改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围， 以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作。
二、手动变速器原理和结构
（1）自锁装置： 多数变速器的自锁装置由自锁钢球和自锁弹簧组成，具有防脱挡功能。
二、手动变速器原理和结构
（2）互锁装置： 互锁装置的作用是防止同时挂入两个挡。
二、手动变速器原理和结构
（3）倒挡锁装置： • 倒挡锁装置的作用是驾驶员挂倒挡时，必须对变速杆施加较大的力才能挂上挡， 起提醒作用以防止误挂倒挡。 • 倒挡锁一般由倒挡锁销和倒挡锁弹簧组成。 • 驾驶员要挂倒挡时，必须用较大的力使变速杆的下端压缩倒挡弹簧，将倒挡锁 销推向右后方后，才能使变速杆下端进入倒挡拨块的凹槽内，以拨动一、倒挡拨 叉轴而推入倒挡。
图三
图四
二、手动变速器原理和结构
（3）同步器 • 作用： 使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短换挡时间；防止在同步前啮合而产生接合 齿之间的冲击。 • 类型： 广泛采用摩擦惯性同步装置（锁环式和索销式）。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
二、手动变速器原理和结构
1.2 速比改变： 只要有数条传递路线可供选择，通过改变动力传递路线即可改变速比。
二、手动变速器原理和结构
• 起步 当汽车起步时，需要大量的动力，因此 要使用具有最大驱动力的1挡 • 驱动 当汽车起步后，需要使用2挡和3挡以增 加车辆速度。 • 高速行驶 当汽车高速行驶时，需要使用4挡、5挡 和6挡以进一步增加汽车速度。采用驱动 力小的档以及降低发动机转速能改善燃 油消耗量。 • 倒车 使用倒档时，因加装倒档惰轮，倒档齿 轮反转，车辆便倒车。
三、手动变速器使用和维护
2、手动变速器维护
• 按照《保养手册》要求定期更换手动变速箱油； • 变速器齿轮损坏、轴承损坏、润滑不良均会出现异响。当发现变速器有异响时，
应及时检修，以防故障进一步发展；
• 当变速器有挂挡困难、脱挡情况出现时，应先检查、调整操纵机构，必要时才 将变速器拆下进行检修。
目录
二、手动变速器原理和结构
无键式同步器 ： • 无键式同步啮合机构装有起换档键 作用的键弹簧并且在某些型号中用于
传动桥5档的速度。
二、手动变速器原理和结构
2.2 换挡操纵机构 • 换挡操纵机构指的是从整车驾驶室的换挡杆一直到变速箱内部同步器啮合齿轮 的所有换挡连接部件。
二、手动变速器原理和结构
2.2 换挡操纵机构 • 换挡操纵机构指的是从整车驾驶室的换挡杆一直到变速箱内部同步器啮合齿轮 的所有换挡连接部件。
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变速器功用和分类
手动变速器原理和结构 手动变速器使用和维护 手动变速器故障
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三、手动变速器使用和维护
1、手动变速器正确使用
• 换挡前应将离合器踩到底，操纵变速杆时要轻快、准确、柔和，不可用力过猛， 也不可以硬拉硬推使齿轮发响，以免变速器操纵机构受损；
• 挂倒挡时要在汽车停止状态下进行，有些车还需要压缩倒挡弹簧或提起倒挡提
• 两轴变速器：
变速器的前进挡主要有输入轴和输出轴组成。 • 四轴变速器： 由三轴变速器演变而来，主要用于重型汽车。这种变速器为实现较多档位采用主 副变速器结构。
手动变速器
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一、变速器功用和分类
2.1 两轴变速器：
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一、变速器功用和分类
2.2 三轴变速器： 三轴变矩器应用广泛。装配维修相对方便。
二、手动变速器原理和结构
三锥/双锥式同步器 ： • 三锥式同步啮合机构将该锁环分为 外环、中环和内环。
• 当换档键推动外环时，外环和中环
形成一个单锥，然后中环和内环变为 一个单键。此外，内环和齿轮件形成 一个单锥部分，所以摩擦是由所有3 个锥形部分产生的。因此，吸收两档 之间转速差的能力是强的以及同步过 程顺利完成
谢谢！
出轴成一体以便传送动力。
二、手动变速器原理和结构
动力传送路线-空挡 • 来自发动机的原动力未从输入轴传到输出轴，从而差速器上也无作用力，如图一。 动力传送路线-第一挡 • 输入轴和输出轴的一档齿轮啮合通过驱动小齿轮将动力传送到差速器，如图二。
图一
图二
二、手动变速器原理和结构
动力传送路线-第三挡 • 输入轴和输出轴的三档齿轮啮合通过驱动小齿轮将动力传送到差速器，如图三。 动力传送路线-倒挡 • 倒档惰性齿轮与输入轴倒档齿轮啮合。与倒档惰性齿轮啮合的输出轴倒档齿轮将 倒档旋转用的动力通过驱动小齿轮传送到差速器，如图四。
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一、变速器功用和分类
2.3 四轴变速器： 由三轴变矩器演变而来，主要用于重卡。改善了输出轴受力，变速器长度缩短。
主变速器齿轮机构
副箱机构
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变速器功用和分类
手动变速器原理和结构 手动变速器使用和维护 手动变速器故障
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二、手动变速器原理和结构
1、手动变速器原理
1.1 速比：
• 速比i ＞1为减速传动，为减速增矩传动，该挡位为减速挡，i越大，档位越低； • 速比i ＝1为等速传动，该档位为直接挡； • 速比i ＜1为增速传动，为增速减矩传动，该挡为为超速挡。 • 为了获得大的扭矩，要提高传动比；为了提高行车速度，要降低速比。
四、手动变速器故障
2、变速器跳挡
• 故障现象： 汽车在加速 、减速或爬坡时，变速杆自动跳回空挡位置。
• 可能故障原因：
① 变速杆没有调整好或磨损； ②拨叉轴向自由行程过大或凹槽位置不正确，拨叉轴凹槽磨损及拨叉磨损、变形； ③自锁钢球磨损或破裂，自锁弹簧弹力不够或损坏； ④变速器轴、轴承磨损松旷或轴向间隙过大以及变速器壳松动； ⑤齿轮或接合套严重损； ⑥同步器两侧的常啮合齿轮轴向或径向间隙过大。
四、手动变速器故障
3、变速器乱挡
• 故障现象： 在离合器技术状态正常情况下，变速器同时挂上两个挡，或者能挂上挡却不能挂
入所需要的挡位，或者挂入后不能退出。
• 可能故障原因： 主要为变速操纵机构失效。 ①变速杆球头定位销磨损或球孔、球头磨损或松旷； ②拨叉槽、互锁销或互锁球磨损严重； ③变速杆下端工作面或拨叉轴上导块的导槽磨损过度。
• 必要时终端传动：利用变速器中的空挡，中断动力传递，使发动机能够启动和
怠速运转，满足汽车暂时停车或滑行的需要。 • 实现汽车倒驶：由于内燃机是不能反向旋转的，利用变速器的倒档，实现汽车 的倒向行驶。
高档跑的更快！
抵挡更有力量！
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一、变速器功用和分类
2、手动变速器分类
• 三轴变速器： 变速器的前进挡主要由输入轴、中间轴和输出轴组成。
不可能接触，从而避免了齿间冲击。
• 结构： 由同步装置（包括推动件、摩擦件）、索止装置和接合装置三部分。
锁环式：机构紧凑、便于合理布置，应用广泛。 锁销式：结构形式合理，力矩较大，多用于中型和大型货车上。
二、手动变速器原理和结构
锁环式同步器 ： • 在输入轴上的每只前进档齿轮始终 啮合输出轴上的相应齿轮，即使在离 合器啮合之后，这些齿轮也始终旋转，
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手动变速器原理和结构 手动变速器使用和维护 手动变速器故障
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四、手动变速器故障
1、换挡困难
• 故障现象： 在进行正常变速操作时，变速杆不能挂入档位，时常伴有噪音。
• 可能故障原因：
① 变速杆下端磨损； ②拨叉或拨叉轴磨损、松旷、弯曲； ③自锁或互锁弹簧过硬、钢球损伤； ④操纵机构中控制连杆机构动作不良； ⑤同步器故障（磨损或损坏）； ⑥变速器轴弯曲变形或花键损伤。
因为它们不固定在轴上，只是空转。
• 接合齿毂通过接合齿毂内的花键与 轴啮合。此外，接合套与接合齿毂的 外圆周花键啮合并能够到轴向位置。
• 在轴向位置，接台齿毂有3个凹槽以
及换档键进入该凹槽。换档键通过键 弹簧始终推撞接合套。 • 当换档杆处于空档位置时，每个换
档键的突起部密接在接合套的槽内。
• 销环位于接合齿毂和转速齿轮的锥 体之间并推撞在这些锥体之一上。
1.3 驱动性能曲线：
二、手动变速器原理和结构
2、手动变速器结构
手动变速器包括变速传动机构和换挡操纵机构两部分。 • 变速传动机构是变速器的主体，主要由一系列相互啮合的齿轮副及其支承轴，
以及作为基础件的壳体组成，其功能是改变转速、转矩和旋转方向；
• 换挡操纵机构的功能是实现换挡。
二、手动变速器原理和结构
四、手动变速器故障
4、变速器异响
• 故障现象： 变速器工作时发出不正常异响，如金属的干摩擦声，不均匀的碰撞声等。
ห้องสมุดไป่ตู้• 可能故障原因：
①轴承异响：轴承缺油、磨损松旷、轴承滚动体破裂； ②齿轮异响：齿轮磨损严重，齿侧间隙太大，齿面疲劳有金属脱落或损伤； 齿轮与轴或轴上花键配合松旷； ③操纵机构异响：变速器操纵机构各连接处松动，拨叉变形或磨损松旷； ④其他原因异响：变速箱缺油、变速箱油变质、变速器壳体变形、齿轮与齿轮轴 装配不到位或之间产生磨损等
2.1 变速传动机构 （1）齿轮： • 对于三轴和四轴变速器而言，齿轮分常啮合齿轮、二轴齿轮和中间轴齿轮等。 • 常啮合齿轮负责将动力由一轴传入中间轴，中间轴齿轮随中间轴一起转动。 • 二轴上的齿轮在二轴上游动，二轴上的某一齿轮与二轴相连接，实现相应挡位。 （2）输入轴/输出轴 • 对于手动变速器，输入轴和输出轴位于同一轴线上以及中间齿轮使输入轴和输
手动变速器基础知识
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变速器功用和分类
手动变速器原理和结构 手动变速器使用和维护 手动变速器故障
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变速器功用和分类
手动变速器原理和结构 手动变速器使用和维护 手动变速器故障
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一、变速器功用和分类
1、变速器功用
• 实现变速、变矩：变速器通过改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围， 以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作。
二、手动变速器原理和结构
（1）自锁装置： 多数变速器的自锁装置由自锁钢球和自锁弹簧组成，具有防脱挡功能。
二、手动变速器原理和结构
（2）互锁装置： 互锁装置的作用是防止同时挂入两个挡。
二、手动变速器原理和结构
（3）倒挡锁装置： • 倒挡锁装置的作用是驾驶员挂倒挡时，必须对变速杆施加较大的力才能挂上挡， 起提醒作用以防止误挂倒挡。 • 倒挡锁一般由倒挡锁销和倒挡锁弹簧组成。 • 驾驶员要挂倒挡时，必须用较大的力使变速杆的下端压缩倒挡弹簧，将倒挡锁 销推向右后方后，才能使变速杆下端进入倒挡拨块的凹槽内，以拨动一、倒挡拨 叉轴而推入倒挡。
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二、手动变速器原理和结构
（3）同步器 • 作用： 使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短换挡时间；防止在同步前啮合而产生接合 齿之间的冲击。 • 类型： 广泛采用摩擦惯性同步装置（锁环式和索销式）。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
二、手动变速器原理和结构
1.2 速比改变： 只要有数条传递路线可供选择，通过改变动力传递路线即可改变速比。
二、手动变速器原理和结构
• 起步 当汽车起步时，需要大量的动力，因此 要使用具有最大驱动力的1挡 • 驱动 当汽车起步后，需要使用2挡和3挡以增 加车辆速度。 • 高速行驶 当汽车高速行驶时，需要使用4挡、5挡 和6挡以进一步增加汽车速度。采用驱动 力小的档以及降低发动机转速能改善燃 油消耗量。 • 倒车 使用倒档时，因加装倒档惰轮，倒档齿 轮反转，车辆便倒车。
三、手动变速器使用和维护
2、手动变速器维护
• 按照《保养手册》要求定期更换手动变速箱油； • 变速器齿轮损坏、轴承损坏、润滑不良均会出现异响。当发现变速器有异响时，
应及时检修，以防故障进一步发展；
• 当变速器有挂挡困难、脱挡情况出现时，应先检查、调整操纵机构，必要时才 将变速器拆下进行检修。
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二、手动变速器原理和结构
无键式同步器 ： • 无键式同步啮合机构装有起换档键 作用的键弹簧并且在某些型号中用于
传动桥5档的速度。
二、手动变速器原理和结构
2.2 换挡操纵机构 • 换挡操纵机构指的是从整车驾驶室的换挡杆一直到变速箱内部同步器啮合齿轮 的所有换挡连接部件。
二、手动变速器原理和结构
2.2 换挡操纵机构 • 换挡操纵机构指的是从整车驾驶室的换挡杆一直到变速箱内部同步器啮合齿轮 的所有换挡连接部件。
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变速器功用和分类
手动变速器原理和结构 手动变速器使用和维护 手动变速器故障
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三、手动变速器使用和维护
1、手动变速器正确使用
• 换挡前应将离合器踩到底，操纵变速杆时要轻快、准确、柔和，不可用力过猛， 也不可以硬拉硬推使齿轮发响，以免变速器操纵机构受损；
• 挂倒挡时要在汽车停止状态下进行，有些车还需要压缩倒挡弹簧或提起倒挡提
• 两轴变速器：
变速器的前进挡主要有输入轴和输出轴组成。 • 四轴变速器： 由三轴变速器演变而来，主要用于重型汽车。这种变速器为实现较多档位采用主 副变速器结构。
手动变速器
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一、变速器功用和分类
2.1 两轴变速器：
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一、变速器功用和分类
2.2 三轴变速器： 三轴变矩器应用广泛。装配维修相对方便。