第三章 手动变速器

(2）、减薄齿式 花键毂外齿两端齿厚各减薄0.3-0.4mm使花键毂中部 形成凸台。接合时，由于接合套的后端被花键毂凸台
Βιβλιοθήκη Baidu挡住，在接触面上产生斜向作用力N。
EQ1090E型变速器采用的是减薄齿式防止自动脱挡机构 1、4—接合齿圈；2—接合套；3—花键毂；F—圆周力；N—凸台对接合 套的总阻力；Q—防止脱挡的轴向力
EQ1092型汽车五挡变速器变速传动示意图
3、各档动力传递路线 1)、空档：第二轴换档的接合套、传动齿轮 均处于中间空转位置，动力不传给第二轴
2)、一档： 前移一、倒档齿轮12，与中间轴齿轮18啮合
动力：第一轴常啮齿轮2 → 中间轴常啮齿轮23 →
中间轴一档齿轮18 → 第二轴一、倒档齿轮12 →
6)、五档： 前移接合套4与第二轴常啮传动齿轮2上 的接合齿圈3啮合 动力：第一轴常啮齿轮2 →接合齿圈3 →接合套4 →花键毂25 →第二轴14 由于第二轴的转速与第一轴相同，传动比为1，故此 档称为直接档。
7)、倒档： 后移第二轴上的一、倒档齿轮12与倒档齿轮17啮合 动力：第一轴常啮齿轮2→齿轮23→齿轮18→齿轮19→ 齿轮17→齿轮12 →传给二轴使其逆时针旋转，实现倒 向行驶。倒档与其他档位相比较，由于多了倒档中间 齿轮的传动，所以改变了第二轴的旋转方向。
2）、输出轴总成
A、输出轴上有一～五档从动齿轮，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。 B、一、二档同步器安装在输出轴上。
3）、倒档轴总成 安装变速器壳体的右端。倒档齿轮通过滚针轴承套
装在轴上。
2、各档动力传递路线 1)、空档：
3个接合套都位于花键毂中央、传动齿轮均处于中 间空转位置，动力无法传递给输出轴。
4、防止自动脱挡的措施 1）原因： 接合套与接合齿圈的结合长度短；经常换档引起齿 端磨损，使汽车在正常行驶时因振动造成接合套与 接合齿圈脱离，发生自动跳档。
2）措施： (1）、齿端倒斜面式
1、4—接合齿圈；2—接合套；3—花键毂；F—圆周力； N—倒锥齿面正压力；Q—防止脱挡的轴向力
接合套内齿两端、接合齿圈齿端制成相同斜度的倒 斜面，接合时，由于接合齿圈、接合套的端部是斜 面接触，便产生一个垂直斜面正压力，轴向分力Q
1）、输入轴总成 A、输入轴上有一～五档主动齿轮，其中倒档、一、 二档主动齿轮与轴制成一体 B、三、四、五档主动齿通过滚针轴承支承在输入 轴上 C、三、四档同步器和五档同步器安装在输入轴上
D、五档同步器套管相当于接合齿圈，内齿与轴的花键 啮合
6-五档同步器套管 7-五档同步锥环 8-五档齿轮和接合套
第二轴（输出轴）:
前端：通过滚针轴承支承在第一轴后端中心孔内。后 端：球轴承支承壳体后端。一、倒档齿轮与输出轴花
键连接，可前后滑动。
二档齿轮通过两个半圆形轴承套在轴上，前端通过二、 三档固定齿座定位，后端通过带内花健的止推环定位。 二轴花键端部有一径向孔，内装弹簧和锁销，锁止止 推环，止推环装入后须转一个角度，使锁销正好落入
2、倒向行驶 在发动机旋转方向不变的条件下，利用倒档，使汽 车能倒向行驶。 3、切断动力传递
利用空档，中断发动机向驱动桥的动力传递，满足
汽车起步、怠速，暂时停车的需要。
二、类型 1、传动比的变化方式 （1）、有级式变速器
采用齿轮来传动，通过大小不同的齿轮组合，获得 不同的传动比，传动比的变化不是连续的，而是分 级变速。
桑塔纳2000GSi轿车五档手动变速器传动原理图
特点 a.输入轴与输出轴平行，无中间轴,输出轴 与主减速器齿轮直接相连； b.各档只通过一对齿轮传动，均采用惯性 同步器，使换档轻便舒适； c.采用多齿数、大模数、高齿顶的齿轮， 从而提高啮合效率，降低噪音。
1、 结构
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。 组成：齿轮、轴、轴承以及同步器
一对齿轮组合传动只能得到一个固定的传动比，得 到一种输出转速，构成一个档位。多组大小不同的 齿轮啮合传动，就构成多个不同档位。 所谓几档变速器是指前进挡的数目。
按轮系类型的不同： 普通齿轮式变速器 行星齿轮式变速器
（2）、无级式变速器（CVT）
传动比的变化是连续的。采用金属带传动动力，通 过主、从动带轮直径的变化实现无级变速。在中、
传到第二轴14使其顺时针旋转→动力输出
3)、二档：后移接合套9,与第二轴二档齿轮11上的 接合齿圈10啮合
动力：第一轴常啮齿轮2 → 齿轮23 → 齿轮20 →
齿轮11 → 接合齿圈10 → 接合套9 → 花键毂24
→ 第二轴14 →动力输出
4）、三档：
前移后接合套9与第二轴三档齿轮7上的接合齿圈8啮合 动力：第一轴常啮齿轮2 → 齿轮23 → 中间轴15旋转
在止推环内花键的槽内。（ 轴向定位）
中间轴：两端通过圆柱滚子轴承、向心球轴承支承在 变速器前、后壳体的座孔内，后轴承外缘装有挡圈， 由轴承盖压紧，限制中间轴的轴向移动。
59、中间轴前轴承 60、齿轮挡圈 61、中间轴常啮合齿轮 62、挡圈 63、四档齿轮 64、三档齿轮 65、隔套 66、二档齿轮 67、半圆键 68、中间轴 69、中间轴后轴 承 70、中间轴后轴承外缘挡圈 71、锁片 72、螺母
2）、一档：
后移1、2档同步器接合套与输出轴一档从动齿啮合； 动力：输入轴→输入轴一挡主动齿轮→输出轴一挡 从动齿轮→输出轴上一、二档同步器→输出轴→动 力输出
齿轮型式
斜齿轮、直齿轮
型式 比较项目
工作时轴向力 使用寿命
斜齿轮
直齿轮
有 长
无 短
工作时噪声 应用
低 二档以上
高 一档、倒档
倒档轴：两个倒档齿轮制成一体，通过滚针轴承和 隔套装在倒档轴上，为了防止转动和轴向移动，由 锁片锁止。其中一个与中间轴一、倒档齿轮常啮合。
2、换档方式
1）、直接滑动式 直齿轮进行啮合传动的低速档上。换档齿轮和轴通过
→ 齿轮21 → 齿轮7 → 接合齿圈8 → 接合套9 →
花键毂24 → 第二轴14 →动力输出
5)、四档：
后移接合套4与第二轴四档齿轮6上的接合齿圈5啮合 动力：第一轴常啮齿轮2 → 齿轮23 → 中间轴15 →
齿轮22 → 齿轮6 → 接合齿圈5 → 接合套4 → 花
键毂24 → 第二轴14 →动力输出
高级轿车的应用广泛。
(3)、综合式变速器
由液力变矩器和行星齿轮式变速器组成，电脑自动 实现换档，所以称之为自动变速器。传动比可在最 大值和最小值之间的几个间断的范围内作无级变化
2、操纵方式： (1)手动变速器 （MT） 驾驶员操纵变速杆，通过变速器的换档机构进行
档位的变换。
(2)自动变速器 （AT）
多级齿轮传动比=所有从动齿轮齿数的乘积/所有主动 齿轮齿数的乘积 = 各级齿轮传动比的乘积
输入功率=输出功率
i =n输入/n输出
= M输出/M输入
可见传动比既是变速比又是变矩比，减速则增扭，增 速则降扭。
归纳
i=1：为直接档；
i<1：为超速档；增速
i>1：为低速档；减速
二、换档原理
1
4
6
2
3
5
倒档轮
1
4
6 倒档
齿轮
2
后，方向相反，即倒档。
3
5
将齿轮4向右移与6啮合，则动力经齿轮5、6和4传递
作
业
• 1、简述变速器的作用？
• 2、简述变速器分类？
• 3、何为多级式齿轮传动比？
• 4、什么是有级式变速器？
3、3
变速器
变速传动机构
组成：传动机构、操纵机构 传动机构：改变转速、转矩和旋转方向 按变速器轴的数目：三轴式、两轴式变速器 操纵机构：实现速比和转向的改变-----换档
一、倒档齿轮与中间轴制成一体，二档、三档、四 档、常啮合齿轮通过半圆键与轴相连，后端由锁片 和螺母锁紧
59、中间轴前轴承 60、齿轮挡圈 61、中间轴常啮合齿轮 62、挡圈 63、四档齿轮 64、三档齿轮 65、隔套 66、二档齿轮 67、半圆键 68、中间轴 69、中间轴后轴 承 70、中间轴后轴承外缘挡圈 71、锁片 72、螺母
a) 减速传动
b) 增速传动
Ⅰ－输入轴 Ⅱ－输出轴
1－主动齿轮
2－从动齿轮
n1 Z1
n4 Z4
n3 Z3 n2 Z2
两级齿轮传动
i 1、4=n1 / n4=Z2 Z4 / （Z1 Z3 ）
对于多级传动：i14=? i12=n1/n2=z2/z1 n1=z2/z1* n2 i34=n3/n4=z4/z3 n4=z4/z3 *n3 i14= n1 / n4=（z2z4）/（z1z3）=i12 i34
一、三轴式变速传动机构
1、结构 组成：齿轮、轴、壳体、轴承、同步器 通过壳体前端面4个螺栓固定在飞轮壳后端面上 3根轴：第一轴、第二轴和中间轴，故称三轴式，另
外还有倒挡轴。
结合套 输入轴 输出轴
变速齿轮
中间轴
倒档轴
第一轴（输入轴） 前端、后端：通过向心球轴承支承在曲轴后端 中心孔内和变速器前端壳体上 花键部分装离合器从动盘；后部有常啮合传动 齿轮与轴制成一体，端部的短齿为直接档齿圈
学习目标
1．变速器的变速传动机构的工作原理与构造
2．同步器的工作原理与构造
3．变速器的操纵机构的工作原理与构造 4．手动变速器的维护与故障诊断
3.1
概
述
变速器位于离合器的后面（或液力变矩器的后面）， 万向传动装置的前面。 协调发动机转速和行车速度的一种装置
一、作用： 1、变速、变矩
通过改变传动比来改变输出转速与扭矩，适应实际 道路行使的要求。使发动机在有利 ( 功率较高而油 耗较低)的工况下工作
根据发动机的负荷和车速的变化情况自动地选定
档位，并进行档位变换。驾驶员只需要操纵加速 踏板控制车速。 (3)手自一体变速器 这种变速器可以自动换档，也可以手动换档。
3、2
齿轮变速器的工作原理
一、变速原理： 小齿轮驱动大齿轮，输出转速降低；若大齿 轮驱动小齿轮转动，则输出转速升高。
传动比：
主动齿轮（输入轴）转速与从动齿轮（输出轴）转速 的之比或被动齿轮齿数与主动齿轮齿数之比，称为传 动比。 i12 = n1 / n2 = Z2 / Z1
将齿轮3与4脱开，5与6接合， i16> i14
齿轮式变速器就是通过不同齿轮的啮合来改变传动比，
获得不同的换挡。
当3与4、5与6都不啮合时，动力不能传到 输出轴 空档
三、变向原理
（1）一对外齿轮相啮合，旋转方向相反， （2）两对齿轮传动，输入轴与输出轴转向又相同。
（3）如在中间轴与输出轴之间再一根轴，加一个 惰轮，变成三对传动副传递动力，则输入轴与输出 轴的转向相反。
合套内齿与齿座外齿、接合齿圈齿形、齿数相同。
工作：当接合套左移与1档接合齿圈接合时，接合齿 圈的转矩传给接合套一侧，通过齿座，传给第二轴 →动力输出
1
倒
接合套式换档装置由于接合齿的结合长度短，换档时 拨叉移动量小，操作轻便，换档元件承受冲击的工作
面增加，使换档时冲击减小，换档元件寿命增长
1、第一轴；2、第一轴常啮合传动齿轮 3、第一轴齿轮接合齿圈；4、9、 接合套；5、四挡齿轮接合齿圈；6、四挡齿轮；7、三挡齿轮；8、三挡齿 轮接合齿圈；10、二挡齿轮接合齿圈；11、二挡齿轮； 12、一、倒挡滑动 齿轮；13、变速器壳体；14、第二轴；15、中间轴；16—倒挡轴；17、 19—倒挡、齿轮；18、中间轴一、倒挡齿轮；20、二挡齿轮；21、三挡齿 轮；22、四挡齿轮；23、中间轴常啮合传动齿轮；24、25—花键毂
花键联接。挂档时拨叉直接移动齿轮与中间轴1、倒
档齿啮合，输出动力
结构简单换 档时齿轮端 面有冲击→ 噪声
2）、接合套式：
用在斜齿轮啮合传动的低速档上。一、倒档齿轮与中 间轴制成一体，第二轴上有与轴制成一体的1、倒档 固定齿座，1档、倒档从动齿轮都空套在轴上。
EQ1061
1档、倒档从动齿轮一侧制有短的接合齿圈，两者相 对安装在齿座的两侧，接合套套在固定齿座上。接
作
业
1、手动变速器由哪几部分组成？
有何作用？
2、简述东风EQ1061型三轴变速器
的各挡动力传递路线？
二、二轴式变速传动机构
应用：发动机前置前轮驱动的汽车
桑塔纳2000轿车两轴式变速器传动机构的结构图 1－四档齿轮 2－三档齿轮 3－二档齿轮 4－倒档齿轮 5－一档齿轮 6－五档齿轮 7－五档运行齿环 8－换档机构壳体 9－五档同步器 10 －齿轮箱体 11－一、二档同步器 12－变速器壳体 13－三、四档同步 器 14－输出轴 15－输入轴 16—差速器