第4章手动变速器
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• (a)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。
• (b)无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变
化,常见的有液力式,机械式和电力式等。
• (c)综合式变速器：由有级式变速器和无级式变
速器共同组成的，其传动比可以在最大值 与最 小值之间几个分段的范围内作无级变化。
• 在一对齿轮逐齿啮合传动中，相同时间内，两个
齿轮参加啮合的齿数比定相等，故 n1Z1 = n2Z2 。
• 传动比 i12 = n1 / n2 = Z2 / Z1 。 • 即 输入轴转速与输出轴转速之比或被动齿轮齿数
与主动齿轮齿数之比，称为传动比。
• 组合齿轮传动中，其传动比为
被动齿轮齿数的连乘积与主动齿轮齿数的连乘积之比。图3
图2
视频1
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第一节
第4章手动变速器
• 归纳： • i=1，为直接档； • i<1，为超速档； • i>1，为低速档。
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第一节
第4章手动变速器
第二节 手动变速器的变速传动机构
• 变速器由变速传动机构、变速操纵机构组成
• 形式：三轴式和二轴式
• 一、三轴式变速器
1.应用范围：发动机前置后轮驱动
2.特点：传动比范围大，具有直接档传动效
第四章 手动变速器
• 第一节 概述 • 第二节 手动变速器的变速机构 • 第三节 同步器 • 第四节 变速器操纵机构 • 第五节 手动变速器故障诊断与检修
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第4章手动变速器
第一节 概述
• 一、变速器的功用
• 1、通过改变传动比扩大汽车驱动力和速度的变化范
围，以适应经常变化的行驶条件，同时，使发动 机在最有利的条件下工作。
应抬起离合器，加油门，
迅速提高V4，当V3=V4时，
• 再踩离合器，挂档。
返回
第三节
第4章手动变速器
归纳
• 无同步器换档 • 低档换高档—两脚离合器，中间不加油门。 • 高档换低档---两脚离合器，中间加油门。
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第三节
第4章手动变速器
二、同步器的构造及其工作原理
• 同步器有常压式，惯性式和自行增力式等种类。
率提高。
3.组成：
1-输入轴 2-轴承 3-接合齿圈 4-同步环 5-输出轴
6-中间轴 7-接合套 8-中间轴常啮合齿轮
9-倒档移动齿轮
图44
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第二节
第4章手动变速器
• 花键毂上分别套有带有内花键的啮合套。
通过啮合套的前后移动，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。
动齿轮 13-花键毂与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，所
以一般档位传动效率要高一些；但是任何一档的传动效率又都不如三
轴变速器直接档的传动效率高。
第4章手动变速器
返回
第二节
第三节 同步器
• 一、无同步器的换档过程 • 1.低档换高档 • 高档速度V2 • 接合套速度V3 • 低档速度V4 • 踩离合器，脱空档，V3=V4（瞬
• 视频2
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第二节
第4章手动变速器
• 4.变速器的换档装置：
1）直接滑动式换档装置：直接滑动式用于 直齿轮传动的档位，换档齿轮和轴通过花 键联接。常用于一档、倒档。
2）接合套式换档装置：这种换档装置用于 斜齿轮传动的档位。
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第二节
第4章手动变速器百度文库
• 5.防止自动跳档措施： • CA1091型汽车
• (c)半自动操纵式变速器：可分为两类，一类是部
分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；
• 另一类是预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏
板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。
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第一节
第4章手动变速器
三、手动变速器的工作原理
• 普通齿轮式变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传
动实现转速和转矩的改变。图1
接合 齿圈
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第二节
第4章手动变速器
花键毂 接合套
• 东风EQ1090E型汽车
接合 套
花键毂
接合齿圈
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第二节
第4章手动变速器
二、两轴式变速器
• 1.结构：图41 、 40DH 、 视频3
• 1-输入轴 2-接合套 3-里程表齿轮 4-同步环 5-半轴 6-主减速器被动齿
轮 7-差速器壳 8-半轴齿轮 9-行星齿轮 10、11-输出轴 12-主减速器主
返回
第一节
第4章手动变速器
• 根据能量守恒定律，齿轮传动中，输入轴功率P1
应等于输出轴功率P2，即 P1=P2
• 因为
P1=M1n1/9550千瓦， P2=M2n2/9550千瓦 所以 M1n1=M2n2， 传动比 i12 = n1 / n2 = M2 / M1。 上式表明 若 n2< n1 ，则M2 > M1，得到降速增扭 目的，速度降低越多，扭矩增加越大。
这里仅介绍目前广泛采用的惯性式同步器。
• 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
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第三节
第4章手动变速器
• 1.锁环式惯性同步器 • 1）构造 • 北京BJ212型汽车三档变速器中的二、三档同步器（图
时）
因为V2>V4,则V2>V3 （不同步） ， 由于V3下降慢（转动惯量大），V2
下降快（转动惯量小），等待一 会时间，当V3=V2时，
• 再踩离合器，挂档。
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第三节
第4章手动变速器
• 2.高档换低档 • 踩离合器，脱空档，V3=V2
（瞬时）
因为V2>V4,则V3>V4（不同步） V3下降慢（转动惯量大）, V4下降快（转动惯量小）， 若不采取措施， V3与V4 不同步差距会更大，此时，
• 2、在发动机 旋转方向不变的条件下，使汽车能倒向
行驶。
• 3、中断发动机向驱动桥的动力传递，以使发动机能够
起步、怠速，满足汽车暂时停车的需要。 此外，还可作为其他动力输出装置（举升、起吊装置等）
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第一节
第4章手动变速器
二、变速器的类型
• （1）按传动比的变化方式划分，变速器可分为有
级式、无级式和综合式三种。
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第一节
第4章手动变速器
• （2）按操纵方式划分，变速器可以分为强制操
纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。
• (a)强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速
杆换档。
• (b)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。
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。
• (b)无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变
化,常见的有液力式,机械式和电力式等。
• (c)综合式变速器：由有级式变速器和无级式变
速器共同组成的，其传动比可以在最大值 与最 小值之间几个分段的范围内作无级变化。
• 在一对齿轮逐齿啮合传动中，相同时间内，两个
齿轮参加啮合的齿数比定相等，故 n1Z1 = n2Z2 。
• 传动比 i12 = n1 / n2 = Z2 / Z1 。 • 即 输入轴转速与输出轴转速之比或被动齿轮齿数
与主动齿轮齿数之比，称为传动比。
• 组合齿轮传动中，其传动比为
被动齿轮齿数的连乘积与主动齿轮齿数的连乘积之比。图3
图2
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• 归纳： • i=1，为直接档； • i<1，为超速档； • i>1，为低速档。
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第二节 手动变速器的变速传动机构
• 变速器由变速传动机构、变速操纵机构组成
• 形式：三轴式和二轴式
• 一、三轴式变速器
1.应用范围：发动机前置后轮驱动
2.特点：传动比范围大，具有直接档传动效
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• 第一节 概述 • 第二节 手动变速器的变速机构 • 第三节 同步器 • 第四节 变速器操纵机构 • 第五节 手动变速器故障诊断与检修
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第一节 概述
• 一、变速器的功用
• 1、通过改变传动比扩大汽车驱动力和速度的变化范
围，以适应经常变化的行驶条件，同时，使发动 机在最有利的条件下工作。
应抬起离合器，加油门，
迅速提高V4，当V3=V4时，
• 再踩离合器，挂档。
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第三节
第4章手动变速器
归纳
• 无同步器换档 • 低档换高档—两脚离合器，中间不加油门。 • 高档换低档---两脚离合器，中间加油门。
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第三节
第4章手动变速器
二、同步器的构造及其工作原理
• 同步器有常压式，惯性式和自行增力式等种类。
率提高。
3.组成：
1-输入轴 2-轴承 3-接合齿圈 4-同步环 5-输出轴
6-中间轴 7-接合套 8-中间轴常啮合齿轮
9-倒档移动齿轮
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第4章手动变速器
• 花键毂上分别套有带有内花键的啮合套。
通过啮合套的前后移动，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。
动齿轮 13-花键毂与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，所
以一般档位传动效率要高一些；但是任何一档的传动效率又都不如三
轴变速器直接档的传动效率高。
第4章手动变速器
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第二节
第三节 同步器
• 一、无同步器的换档过程 • 1.低档换高档 • 高档速度V2 • 接合套速度V3 • 低档速度V4 • 踩离合器，脱空档，V3=V4（瞬
• 视频2
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第二节
第4章手动变速器
• 4.变速器的换档装置：
1）直接滑动式换档装置：直接滑动式用于 直齿轮传动的档位，换档齿轮和轴通过花 键联接。常用于一档、倒档。
2）接合套式换档装置：这种换档装置用于 斜齿轮传动的档位。
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• 5.防止自动跳档措施： • CA1091型汽车
• (c)半自动操纵式变速器：可分为两类，一类是部
分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；
• 另一类是预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏
板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。
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第4章手动变速器
三、手动变速器的工作原理
• 普通齿轮式变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传
动实现转速和转矩的改变。图1
接合 齿圈
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花键毂 接合套
• 东风EQ1090E型汽车
接合 套
花键毂
接合齿圈
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二、两轴式变速器
• 1.结构：图41 、 40DH 、 视频3
• 1-输入轴 2-接合套 3-里程表齿轮 4-同步环 5-半轴 6-主减速器被动齿
轮 7-差速器壳 8-半轴齿轮 9-行星齿轮 10、11-输出轴 12-主减速器主
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第4章手动变速器
• 根据能量守恒定律，齿轮传动中，输入轴功率P1
应等于输出轴功率P2，即 P1=P2
• 因为
P1=M1n1/9550千瓦， P2=M2n2/9550千瓦 所以 M1n1=M2n2， 传动比 i12 = n1 / n2 = M2 / M1。 上式表明 若 n2< n1 ，则M2 > M1，得到降速增扭 目的，速度降低越多，扭矩增加越大。
这里仅介绍目前广泛采用的惯性式同步器。
• 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
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• 1.锁环式惯性同步器 • 1）构造 • 北京BJ212型汽车三档变速器中的二、三档同步器（图
时）
因为V2>V4,则V2>V3 （不同步） ， 由于V3下降慢（转动惯量大），V2
下降快（转动惯量小），等待一 会时间，当V3=V2时，
• 再踩离合器，挂档。
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第三节
第4章手动变速器
• 2.高档换低档 • 踩离合器，脱空档，V3=V2
（瞬时）
因为V2>V4,则V3>V4（不同步） V3下降慢（转动惯量大）, V4下降快（转动惯量小）， 若不采取措施， V3与V4 不同步差距会更大，此时，
• 2、在发动机 旋转方向不变的条件下，使汽车能倒向
行驶。
• 3、中断发动机向驱动桥的动力传递，以使发动机能够
起步、怠速，满足汽车暂时停车的需要。 此外，还可作为其他动力输出装置（举升、起吊装置等）
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第4章手动变速器
二、变速器的类型
• （1）按传动比的变化方式划分，变速器可分为有
级式、无级式和综合式三种。
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第4章手动变速器
• （2）按操纵方式划分，变速器可以分为强制操
纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。
• (a)强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速
杆换档。
• (b)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。