第四章 人力换挡变速器

未传动齿轮工 作时在轴上空转， 结构较复杂；没有 解决换档时的同步 问题。
一般用于转矩 较大，对换档过程 要求不高的机械上。
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第四章 人力换挡变速器 啮合套
啮合套座 啮合套结构
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第四章 人力换挡变速器
3、同步器换挡
啮合套的改进。基本原理是挂档前首先利用摩擦力 使两个元件同步，然后再进行挂档。其作用是使啮合套 与待啮合的齿圈迅速同步，并阻止在同步前进行啮合。
概述
二、变速器的类型
根据操 纵方式
人力换挡 动力换挡
根据前 进档数
根据轴 固定轴式 的形式 旋转轴式(行星齿轮式)
三档变速器 四档变速器 五档变速器 多档变速器
根据传动比 变化方式
有级变速 无级变速 综合变速
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二、变速器的类型
两轴式变速器
固定轴式 中间轴式变速器
接合齿圈
定位销 滑块
F2—企图拨动锁环相对于接合套反转，F1—使锁环、齿轮进一步压紧，两锥 面间的摩擦力矩M1使齿轮速度迅速下降趋向与锁环同步。 3、同步啮合：达同步后， M1消失，脱锁力矩迫使锁环回正，滑块处于缺 口中央，两花键齿不再抵触，进入啮合。
理想的变速特性是无级变速 (Continuously Variable Transmission简称"CVT")
在跨越了三个世纪一百多年后的今天，汽车还 没有使用上满意的无级变速箱。但是，人们始终没 有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力，全球各大 汽车厂商对无级变速器(CVT)表现了极大的热情，极 度重视CVT在汽车领域的实用化进程。这是世界范 围尚未根本解决的难题，是汽车变速器研究的终极 目标。
工程机械设计
第四章
人力换挡变速器
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第四章 人力换挡变速器
主 要
变速器设计要求 变速器的基本原理
讲 结构设计要点
授 主要参数确定
内 容
配齿计算 换挡操纵机构设计
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第四章 人力换挡变速器
概述
一、变速器的功用(Functions of Transmission) 二、变速器的类型 三、变速器的基本设计要求 四、变速器的设计步骤
使用同步器能保证换档迅速、无冲击、无噪声，得 到广泛应用。但结构复杂、制造精度要求高、轴向尺寸 大。 利用同步器或啮合套换档，其换档行程要比滑动 齿轮换档行程小。
同步器类型有常压式、惯性式和自动增力式。目前 常用的是摩擦式惯性同步装置。但锁止装置不同，可分 为锁环式和锁销式惯性同步器两种。前者一般用于中、 轻型车和轿车；后者多用于中、重型汽车。
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概述
一、变速器的功用(Functions of Transmission)
（1）在一定范围内，改变发动机的扭矩和转速； （2）实现汽车的前进、倒退行驶; （3）实现空档； （4）在有动力输出需要时，应有功率输出装置。
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锁环式同步器结构 机械与动力工程学院
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锁环式同步器工作原理
锁环8
1、空档位置 n1>n8=n9
1
9
2、摩擦力矩形成与锁止过程 0.5齿厚
拨叉推动啮合套、滑块左 移，滑块推动锁环移向齿轮， 锥面接触。作用在啮合套上的 轴向推力使锥面有正压力，因 两者间有转速差，产生摩擦， 齿轮带动锁环相对啮合套转一 个角度，此时啮合套的内齿与 锁环上的齿错开大约半个齿， 齿端倒角面相互抵触，不能接 合。
1、滑动齿轮换档
零部件数量少，结构 简单，传动效率高。 换档时齿轮不同步； 齿轮移动距离较长； 不能用斜齿轮换档； 操纵力大。 通常用于小型机械和 不太常用的档位或低 速(I、倒)档。
n21
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Z1 Z2
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Z3 Z4
பைடு நூலகம்
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2、啮合套换档
传动强度大，提高了换档时的抗冲击能力；齿轮常 啮合，可以采用斜齿轮。
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概述
汽车无级变速器 (Continuously Variable Transmission简称"CVT")
按作用方式不同和传动形式的差异，可分为以下几类:
1、摩擦式无级变速器,它靠旋转体间的接触摩擦力来传递动力,通 过改变输入、输出的作用半径，连续改变传动比。金属带式无
双中间轴式变速器 多中间轴式变速器
概述
两轴式变速器
中间轴式变速器
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概述
二、变速器的类型
旋转轴式主要用于液力机械传动的变速器。
辛普森式3档行星齿轮变速器
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概述
无级变速器简介
自行式机械的动力性和经济性指标，与变速器的档数、传动 比范围和各档传动比有关。
4、滑动离合器式无级变速器，通过离合器“打滑”实现。
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第四章 人力换挡变速器
概述
三、变速器的基本设计要求
（1）保证汽车具有高的动力性和经济性； （2）工作可靠，操纵轻便； （3）重量轻、体积小；
（4）传动效率高； （5）噪声小；
（6）设置空档，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。
（7）设置倒档，使汽车能倒退行驶。 （8）设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。
除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、 制造成本低、维修方便等要求。
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第四章 人力换挡变速器
概述
四、变速器的设计步骤
（1）根据档位数以及各档传动比，草拟 变速器的 传方动 案方案 ；
（2）确定变速器的主要参数。包括中心距A、齿轮模 数m、齿宽b和斜齿轮螺旋角β等；
（3）根据变速器的传动比 选配齿轮，确定各档齿轮 的齿数；
级变速器就属于这一种。 金属带式无级变速器
2、电传动式无级变速器，它由发电机、控制系统和牵引电动机 组成。控制系统调制发电机的输出，连续改变电动机输出转数 和力矩，以获得无级传动比。
3、静液传动式无级变速器，节流变速型和容积变速型.。节流调 速存在较大的溢流和节流损失,效率较低,因此通常采用的是容 积调速的形式。
（4）进行齿轮、轴、轴承的寿命计算或强度、刚度 计算（设计计算）；
（5）进行详细结构设计，绘制装配图和零件图 。
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四、变速器的设计步骤
概述
两轴式变速器传动方案
发动机纵置时两轴式变速器结构图
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第一节 变速箱的基本原理
一、换挡方式