变速器与分动器(3)

i3= （z6/z5）X（z3/z8） 22
4、换档原理
一轴
中间轴
二轴
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5、变速器工作情况
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6、各档换档过程
一档
25
二档
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三档
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四档
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五档
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倒档
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CA1091六档变速器传动示意图
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防止自动跳档的结构措施
（1）接合套和接合齿圈的齿端制成倒斜面
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（2）花键毂齿端的齿厚切薄
前置副变速器(副变速器i较小时)
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第三节 同步器
一、无同步器时的换档过程 用滑动齿轮或接合套换档时，必须待啮合的
轮齿的圆周速度须相等，方可平顺挂档——依 赖驾驶员的操作。
以CA141为例： 直接档为4档（左 齿轮），右齿轮为5档。 ▪ 低档换高档（4 5）
▪ 高档换低档（5 4）
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（1）自低速档换入高速档
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中间轴(lay shaft)，常啮合齿轮及各档齿轮 第二轴(main shaft) ， 输出轴， 各档齿轮
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倒档轴 (Reverse shaft) 倒档齿轮
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2. 四档变速器工作原理和各档传动路线
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3、变速原理
Z5
Z4 Z3
2档和3档的传 动比是多少？
Z2
Z9
Z8
Z7 Z6
i2= （z6/z5）X（z2/z9）
变速传动机构主要由第一轴（即动力输入轴）、 第二轴（即动力输出轴）、倒档轴、各档齿轮及 变速器壳体所构成。 两轴是指汽车前进时，传递动力的轴只有第一轴和第二轴。
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9
1、两轴式四档轿车变速器:
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桑塔纳轿车两轴式变速器
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13
结构分析：
输入轴：一、二档齿轮与轴一体；三、四档齿轮与轴 通过轴承连接。 输出轴：一、二档齿轮与通过轴承连接；三、四档齿 轮与轴一体。
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2、操纵机构的安全装置 作用：保证变速器在任
何情况下都能准确、 安全、可靠地工作。
（1）自锁（动画） 组成：自锁钢球和自锁
弹簧；拨叉轴上 三个凹槽。 作用：保证换档到位； 防止自动脱档。
（2）互锁（动画） 组成：互锁销，互锁钢球； 作用：防止同时挂入两档。 特点：只能移动一根拨叉轴 要移动另一拨叉轴，须将已移 动的拨叉轴退回原位。
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2、两轴式五档轿车变速器。
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奥迪100型轿车变速器简图
1
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三、三轴式变速器（中、轻型货车上广泛采用）
三轴是指汽车前进时，传递动力的轴有第一轴、 中间轴和第二轴，直接档除外。
三轴式+倒档轴的 四档变速器
（轻型汽车）
1. 组成
第一轴(primary shaft)，输入， 常啮合齿轮 (constant-mash gear)
分动器内除了具有高低两档及相应的换档机构外， 还有前桥接合套及相应的控制机构。
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3．分动器的工作要求
（1）先接前桥，后挂低速档；（2）先退出低速档，再摘下前桥； 上述要求可以通过操纵机构加以保证。
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第十五章 变速器与分动器
本章内容：普通齿轮式变速器、组合式变速器和分动器。 本章重点：变速原理，动力传递路线，二轴式与三轴式
变速器的结构特点，同步器的原理。 本章难点：同步器构造和工作原理。
1
第十二章 变速器与分动器
第一节 概述
一、变速器的功用 1. 改变传动比 2. 倒档 3. 空档 4. 取力
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互锁装置工作原理
空档状态 拨叉轴
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
互锁销
互锁钢球
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（3）倒档锁（动画）
用更大的力方能挂入档位。 组成：倒档锁销，倒档锁弹簧；
作用：防止误挂倒档。
倒档拨叉轴
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第四节 分动器
一、作用
将变速器输出的动力分配到各驱动桥，同时起副 变速器作用（有高低两个档）。
二、分动器的构造
分动器的输入轴与变速器的第二轴相连，输出 轴有两个或两个以上，通过万向传动装置分别与各 驱动桥相连。
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三、同步器构造
1.锁环式惯性同步器 （1）组成
C
断续的短 花键齿
d
锁环：带锁止角的外花键齿
（锁止装置） ，缺口c，凸起d，
带螺纹槽的内锥面（摩擦件） 45
滑块 定位销
花键毂：外花键齿，滑块、定位销、弹簧（推动件）
46
a
接合套（接合装置） ：带内花键齿，有凹槽a（空档定位）
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接合齿圈：外锥面，外花键齿
无换档的最佳时刻
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二、同步器作用、组成和分类 1. 作用 使接合套与待接合齿圈之间迅速同步，并阻止
在同步前接合。缩短换档时间，防止冲击。 2. 组成 同步装置（推动件、摩擦件） 锁止装置、 接合装置 3. 分类 按工作原理：常压式、自动增力式、
惯性式(广泛采用)
按摩擦锁止元件不同惯性式分为：锁环式和锁销式
M1
器。
M2
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c) 同步并实现结合
同步后，
n n 3= 4,惯性力
矩消失， M2将 锁环后拨，解 除锁止，接合 套穿过锁环左 移。接合套与 接合齿圈的齿 端接触。
M2
55
d) 完成换档
接触面的切向 分力，拨齿圈向前， 接合套齿进入，与 圈齿啮合。 归纳：
•摩擦件产生的摩 擦力矩使接合套与 齿轮迅速同步；
1．变速传动机构的组成 主要由齿轮、轴及变速器壳体等零部件组成。
2．变速传动机构的工作原理 （1）利用不同齿数的 齿轮对相互啮合， 以改变变速器的 传动比； （2）增设惰轮，以实现 倒档。
5
6
3．常见的换档方式
（1）直齿滑动齿轮换档 （2）接合套换档 （3）同步器换档
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二、两轴式变速器（大部分轿车都采用两轴式变速器。）
4档接合时：n3=n2； n4>n2
分离瞬间：n3=n2； n4>n3 分离一段时间：n4下降较快
惯性越 小，下 降越快
n3下降较慢
在某一时刻： n4=n3 同步时间
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（2）自高速档换入低速档
5档接合时：n3=n4； n4>n2 分离瞬间：n3=n4； n3>n2 分离一段时间：n2下降较快
n3下降较慢 使得 n2=n3不可能出现
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摩擦锥环：外锥面，由三个定位销和锁销连接 定位销
锁销
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定位销：中间凹槽，压入弹簧和钢球
接合齿 带有内锥面的摩擦锥盘
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接合套：带内花键，与锁销有配合锥面
花键毂：外花键与接合套配合，内花键与轴相连
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（2）工作原理(4 5档) a）空档，n2>n3=n5 b）接合套左移，钢球、销带锥环左移，摩擦面
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拨环力（矩）
锁环上作用着两个力矩：拨环力矩
M2和惯性力矩M1，只有M2>M1,才能 结合。
M2正比于F2，取决于锁止角。M1正 比于摩擦锥角。通过设置合理的锁
止角和锥角，可以保证在未达到同
步前，无论驾驶员施加多大的力，
均为M2<M1，使结合套与锁环不能
结合。因为这个锁止作用是由惯性 力矩造成的，因此称之为惯性同步
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（3）接合套的齿端制成凸肩
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四、组合式变速器 由主、副变速器串联而成。 主变速器有4~5档+倒档， 副变速器有2档 (低、高) 目的：增加档位数，适用于重型货车。
分段式配档：副低+主1~4=1~4档 副高+主1~4=5~8档
插入式配档：主1+副低、高=1~2档 主2+副低、高=3~4档，…… 主4+副低、高=7~8档
二、变速器的组成 由变速传动机构和操纵机构组成
2
三、变速器的分类
变速器档数（？）
1. 按传动比变化方式分 普通齿轮式
轴线固定式
有级式
组合式
轴线旋转式 （行星齿轮）
无级式
液力式(动液式)
电力式
本章介绍的是手动操纵式有级变速器， 以普通齿轮式变速器为主
综合式（液力机械式）
2. 按操纵方式分
手动操纵式、自动操纵式、半自动操纵式
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54
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1R
后置副变速器
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皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如 下：
1、早期皮肌炎患者，还往往 伴有全身不适症状，如-全身肌肉 酸痛，软弱无力，上楼梯时感觉 两腿费力；举手梳理头发时，举 高手臂很吃力；抬头转头缓慢而 费力。
接触。
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c）摩擦作用，锥环、锁销向前转一角度，倒角相 抵，锁止作用产生：
锁止面上作 用力F1，推销向 后；传递惯性力， 使销向前，阻止 套左移。力F2压 锥环，二者摩擦 使套、圈同步。
同步时，惯 性力矩消失，销 向后，套可左移。
(动画)
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3．自行增力式同步器（摩擦同步）
其特点：同步环内有弹簧片，使其产生的摩擦 力得到成倍的增长
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同步器装配图（剖视图）
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琐环式惯性同步器的工作过程
琐环式惯性同步器适用于 轿车和轻型货车
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（2）工作原理（5 挂6档）
a）5档进入空 档，n3>n4=n7
锁环凸起接触 花键毂通槽后端
6 档 5档
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b）接合套左移， 锁环左移，摩擦 产生，接触花键 毂通槽前端，接 合套与锁环错开 半个齿，齿尖接 触但不啮合，锁 止作用产生。
3
四、普通齿轮变速器 的基本工作原理
1. 变速原理 多级齿轮传动，改变传
动比
2. 换档原理 通过改变不同的啮合齿
轮副，从而改变传动比
3. 变向原理（倒档） 安装惰轮，增加一级传
动副。
主动轮1
i12=n1/n2= z2/z1
从动齿轮齿数
i= 主动齿轮齿数
从动轮2
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第二节 变速器的变速传动机构
一、有级式变速器变速传动机构的组成、工作原理 和常见的换档方式
•变速器输入端各 零件的惯性力矩产 生锁止作用，防止 同步前啮合。（转 动惯量宜小）
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中型货车以上的变速器常用锁销式惯性同步器
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2. 锁销式惯性同步器 （1）组成 摩擦锥环：外锥面，由三个定位销和
锁销连接。 定位销：中间凹槽，压入弹簧和钢球 锁销：中间细，带锥面 接合套：内花键，与锁销有配合锥面 花键毂：外花键 接合齿上装有摩擦锥盘，内锥面
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第四节 变速器操纵机构
一、功用：安全行驶(准确可靠) 二、要求
1. 防止自动跳档（自锁） 2. 防止同时挂两档（互锁） 3. 防止误挂倒档（倒档锁） 三、类型 直接操纵机构和远距离（间接）操纵机构 四、直接操纵机构
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1. 选档换档机构
组成：变速杆、拨块、 拨叉轴和拨叉等。
作用：完成换档的基本动作。