汽车理论与构造十三章手动变速器与分动器0211

40/28=1.429
操纵变速杆, 将接合套6右移，动力由输入轴依次经同步器花键 毂、齿轮9，齿轮21传给输出轴。
35/34=1.029
操纵变速杆,将接合套17左移，动力由输入轴依次经齿轮10、齿 轮20、同步器花键毂传给输出轴。
31/37=0.838
操纵变速杆,将接合套17右移，动力由输入轴依次经倒档齿轮11， 35/10=3.5 倒档中间齿轮15，输出轴倒档齿轮13及同步器花键毂传给输出轴。反 向输出动力。
1．由低速档换入高速档
当变速器在低速档工作时，有 v3=v4 ，且v4<v2 ； 刚v3<拨v入2，空为档了瞬避时免，产v生3=v冲4，击故，有 这时不能立即挂高速档，而应 在空档位置稍停片刻。 图1 4四冲程柴油机示意图 由于空档位置时，v2 和v3都将 会逐渐地下降，但v2下降得较 快,v3下降较慢，因此，必然会 出现两直线相交于一点（同步 点）。即此时两者达到同步状 态，如果驾驶员恰好在此时将 变速器挂入高速档，即将接合 套3左移与齿轮2上的齿圈接合， 就会使两者平顺地进入啮合而 不会产生冲击。
图1 4四冲程柴油机示意图
第十三章 手动变速器与分动器
图1 4四冲程柴油机示意图
图13-4 变速器动力传递简图 1-输入轴 2、3、4、9、10-一、二、三、四、五挡主动齿轮 5、8、16、19、24、 27-同步器锁环 6、17、25-同步器接合套 7、18、26-同步器花键毂 11、13-倒挡
个定值传动比，传动比成阶梯式变化。轿车和轻、中型货车变速器 的 变传速动器比中通，常则有有更3-图多6个1档前位4进四。档冲和程一柴个油倒机档示，意在图重型货车用的组合式 （2）无级变速器。其传动比在一定范围内可连续地变化。常见的有电 力式和液力式及机械式，多用液力式。 （3）综合式变速器。它是由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液 力机械式变速器，目前应用较多。
主、从动齿轮 12-输出轴 14-倒挡齿轮轴 15-倒挡中间齿轮 20、21、22、23、 28-五、四、三、二、一挡从动齿轮 29-主减速器主动锥齿轮
第十三章 手动变速器与分动器
奥迪100型轿车变速器的动力传递路线及传动比
档位 空档 一档 二档 三档 四档 五档 倒档
动力传递路线
传动比
操纵变速杆，使各档同步器接合套处于中间位置，此时动力不传 给输出轴。
第十三章 手动变速器与分动器
第一节 概述
一、变速器的功用与分类
1.变速器的功用 1）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图1况下4四工冲作程；柴油机示意图
2）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；
前置发动机又有纵向图布1置（4四如冲奥程迪柴10油0、机桑示塔意纳图）和横向（宝来、捷 达、东南菱帅、花冠、威驰）布置两种形式，所以与其配用的两 轴式变速器也有两种不同的结构形式。
第十三章 手动变速器与分动器
发动机前置纵向布置的二轴式变速传动机构 当发动机前置纵向布置时，发动机旋转方向与车轮旋转方向垂直，
所以主减速齿轮为一对圆锥齿轮。
图1 4四冲程柴油机示意图
第十三章 手动变速器与分动器
2．发动机前置横向布置的二轴式变速传动机构 当发动机横置时，由于变速器的输出轴与驱动桥轴线平行，故
主减速器采用一对圆柱斜齿轮。
图1 4四冲程柴油机示意图
第十三章 手动变速器与分动器
一. 两轴式变速器变速传动机构
图13-3是一汽奥迪100型轿车变速器传动简图，该变速器具有五个前 进挡和一个倒挡，所有挡位均用锁环式惯性同步器换挡。
第十三章 手动变速器与分动器
无同步器的换档过程
结论： 由上述可见，采用上述无同步器的换档装置的变速
器操纵起来相当复图杂1，不4四仅冲易程柴使油驾机驶示员意产图生疲劳，而且容 易加速齿轮的损坏。因此，现代汽车齿轮式变速器越来越 多地采用同步器换档装置。
第十三章 手动变速器与分动器
第十三章 手动变速器与分动器
二、普通齿轮变速器的工作原理
1．变速变矩原理
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改变的。 单级齿轮传动的传动比——主动轮转速与从动轮转速之比值 。
i1, 2
n1 n2
z2 z1
图1而4Байду номын сангаасnn冲12程柴M M 油机12 示故 意图i1,2
n1 n2
第十三章 手动变速器与分动器
图1 4四冲程柴油机示意图
图13-5 东风EQ1090E型汽车变速器结构图。
第十三章 手动变速器与分动器
图1 4四冲程柴油机示意图
东风EQ1090E变速器动力传递简图。
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东风EQ1090E型汽车变速器的动力传递路线及传动比
档位
动力传递路线
空档 操纵变速杆，使各档同步器接合套处于中间位置，此时动力不传给输出轴，
第十三章 手动变速器与分动器
第二节 齿轮变速器的变速传动机构
变速器包括变速传动机构和换档操纵机构两部分。 变速传动机构是变速器的主体，主要有一系列相互 啮合的齿轮副图及1其支4四承冲轴程，柴油以机及示作意为图基础件的壳体组成。 其功用是改变转速、转矩和旋转方向。操纵机构的功用 是实现换档。 按照工作轴数量（不含倒档轴）可分为3轴式变速 器和2轴式变速器。
第十三章 手动变速器与分动器
第三节、同步器
手动变速器的换档方式
1．直齿滑动齿轮式换档装置 （多用于倒档）。它是通
过 直移齿动，齿内轮孔直有接花换键档孔，套图齿 在1轮 花为 键4四冲程柴油机示意图 轴上，由拨叉移动齿轮与另一 轴上的齿轮进入啮合或退出啮 合。由于直齿轮传动冲击大， 噪声大。承载能力低，所以这 种换档装置应用得越来越少。
第十三章 手动变速器与分动器
二. 三轴式齿轮变速器传动机构
在发动机前置后轮驱动（FR型）的汽车上，常采用三 轴式变速器，如丰田皇冠、日产公爵等轿车、各类皮卡、 面包车及国产解放型和东风载货汽车等。其特点是传动比 范围较大，有直接档，传动效率高。
图1 4四冲程柴油机示意图
图13-5所示为东风EQ1090E型汽车变速器的结构图。变 速器通过四个螺栓固定在飞轮壳后端面上，其传动部分主要 由第一轴、第二轴、中间轴和传动齿轮构成。另外还有倒档 轴。
习惯上把变速器传动比值较小的档位称为高档，传动比值较大的 档位称为低档；变速器档位的变换称为换档，由低档向高档变换称为 加档（或升档），反之称为减档（或降档）。变速器就是通过档位变 换来改变传动比，从而实现多级变速的。
第十三章 手动变速器与分动器
2．换档原理 变速器的换档，通常采用接合套、滑移齿轮或同步器等装置使齿轮
4.31
操纵变速杆，将接合套9左移，与接合齿圈8接合，动力由第一轴依次经过齿轮2、23、中间轴
三档 15、齿轮21、7、接合齿圈8、接合套9和花键毂24传给第二轴。
2.45
操纵变速杆, 将接合套4右移，使之与接合齿圈5接合，动力由第一轴依次经过齿轮2、23、中
四档 间轴15、齿轮22、6、接合齿圈5、接合套4和花键毂25传给第二轴。
操纵变速杆,将接合套25左移，动力由输入轴依次经齿轮2、齿轮
28、同步器花键毂图传给1 输出4四轴。冲程柴油机示意图
操纵变速杆，将接合套25右移，动力由输入轴依次经齿轮3、齿
轮23、同步器花键毂传给输出轴。
39/11=3.545 40/19=2.105
操纵变速杆，将接合套6左移，动力由输入轴依次经同步器的花 键毂、齿轮4、齿轮22传给输出轴。
或齿圈啮合或脱开来实现。
图1 4四冲程柴油机示意图
两轴式变速器示意图
三轴式变速器示意图
第十三章 手动变速器与分动器
3.变向原理 由齿轮传动原理可知，一对相啮合的
外齿轮旋向相反，每经过一传动副，其 轴改变一次转向。故两轴式变速器在输 入 档轴齿与轮输（出也轴称之为间惰加轮图装 ）1 了 ，4一 而四倒 三冲档 轴程轴 式柴和 变油倒 速机示意图 器则在中间轴与输出轴之间加装了一倒 档轴和倒档齿轮，就可使输出轴转向改 变，从而使汽车能倒向行驶。
无同步器的换档过程
2．由高速档换入低速档
当变速器在高速档工作时，有 v3=v2，并且v2>v4，因而v3>v4。 变速器在退入空档后, v4比v3比 下降快，v4与v3相差得愈来愈远， 因而不会自然地出现两者图相1交的4四冲程柴油机示意图 同步点。
故驾驶员须在变速器由高速档退 入空档时随即抬起离合器踏板， 使离合器重新接合，同时踩一下 加速踏板使发动机加速，待加速 到v4>v3后，再踏下离合器踏板， 使离合器分离并稍等片刻，待到 v3与v4出现相交的同步点时即可 挂入低速档。
第十三章 手动变速器与分动器
2.变速器的类型
2）按操纵方式不同分类 （1）强制操纵式变速器。靠驾驶员直接操纵变速杆进行换档。这种变
速器的换档机构简单，工作可靠并且经济省油。 （2）自动操纵式变速图器1 。4其四传冲动程比柴的油选机择示和意换图档是自动进行的。所谓
“自动”，是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷 和车速的信号系统来控制换档系统的执行元件而实现的。驾驶员只 需操纵加速踏板和制动装置来控制车速。此种方式因操作简便，目 前运用较多。 （3）半自动操纵式变速器。此种变速器有两种形式：一种是几个常用 档位可自动操纵，其余几个档位由驾驶员操纵；另一种是预选式的， 即驾驶员先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时， 接通自动控制和执行机构进行自动换档。
1.54
操纵变速杆,将接合套4左移，使之与接合齿圈3接合，动力由第一轴依次经过齿轮2、接合齿
五档 圈3、接合套4和花键毂25传给第二轴。
1
操纵变速杆,将一档从动齿轮12右移，与齿轮17相啮合，动力便从第一轴依次经过齿轮2、23、
倒档 中间轴15、齿轮18、19、17、12经花键传给第二轴反向输出。
7.66
3）必要时中断传动。利用变速器中的空档，中断动力 传递，使发动机能够起动和怠速运转，满足汽车暂时停车或滑 行的需要；
4）实现动力输出，驱动其他机构。如有需要，可将变 速器作为动力输出器，驱动其他机构。如自卸车的液压举升装 置等。
第十三章 手动变速器与分动器
2.变速器的类型
1）按传动比变化方式分类 （1）有级变速器。目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干
第十三章 手动变速器与分动器
3．同步器式换档装置。 它是在接合套式换档装置的基础上又加装了同步元件而构成的一种换档
装置，可以保证在换档时使接合套与待啮合齿圈的圆周速度迅速达到同步， 并防止二者同步前进入啮合，从而可消除换档时的冲击，并使换档操纵简单， 因而得到广泛应用。
图1 4四冲程柴油机示意图
无同步器的换档过程
传动比
操纵变速杆,将一档从动齿轮12左移，与齿轮18相啮合，动力便从第一轴依次经过齿轮2、23、
一档 中间轴15、齿轮18、12经花键传给第二轴输出。
7.31
操纵变速杆，将接合套9右移图，1与接4合四齿圈冲10程接合柴，油动机力由示第意一轴图依次经过齿轮2、23、中间
二档 轴15、齿轮20、11、接合齿圈10、接合套9和花键毂24传给第二轴。
M2 M1
多级齿轮传动的传动比
i
所有从动齿轮齿数的乘 所有主动齿轮齿数的乘
积 积
各级齿轮传动比的连乘
积
第十三章 手动变速器与分动器
从上述公式可知：
当i>1时，为降速增扭矩传动，其档位称为降速档； 当i<1时，为增速降扭矩传动，其档位称为超速档； 当i=1时，为等速等图扭1 矩4传四动冲，程其柴档油位机称示为意直图接档。
第十三章 手动变速器与分动器
手动变速器的换档方式
2.接合套式换档这种换档装置。 用于常啮合斜齿轮传动的
档位，它利用移动套在花键毂上 的接合套与传动齿轮上的接合齿 圈相啮合或退出来进行换图档1 。4该四冲程柴油机示意图 换档装置由于其接合齿短，换档 时拨叉移动量小，故操作轻便， 且换档元件承受冲击的工作面积 增加，使换档冲击减小，换档元 件的寿命增长。
第十三章 手动变速器与分动器
一. 两轴式齿轮变速器
在发动机前置前轮驱动（FF型）和发动机后置后轮驱动（RR型）的中、 轻型轿车上，由于布置的需要，采用了两轴式变速器，如奥迪100 型、一汽捷达、神龙富康、天津威驰、东南菱帅等轿车。其特点 是，只有输入轴和输出轴（不包括倒档轴）两根轴，无中间轴， 且输入轴与输出轴平行。