变速箱工作原理
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变速箱的工作 原理
变速箱工作原理
手动变速器结构与工作原理
• 一、变速器在整车上的布局
变速箱工作原理
变速器通过离合器与发动机连接，因此，变速器的 输入轴的转速与发动机相同。
• 二、变速器的功用
• 1、改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使 发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要 求。
变速箱工作原理
五速手动变速器内部结构如下图所示：
变速箱工作原理
构成：
• 1、三轴五档变速器有五个前进档和一个倒档，由壳体、 第一轴（输入轴）、中间轴、第二轴（输出轴）、倒档轴、 各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。
• a、第一轴和第一轴常啮合齿轮为一个整体，是变速器的 动力输入轴。第一轴前部花键插于离合器从动盘毂中。
• 2、实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。
• 3、中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换档 或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。
变速箱工作原理
三、变速器的内部结构及原理
变速箱工作原理
变速器由传动机构和操纵机构组成。变速器的传动 机构的主要作用是改变转矩、转速和旋转方向；变 速器的操纵机构的主要作用是控制传动机构实现变 速器的传动比的变换。
变速箱工作原理
3、惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种
• 锁环式同步器工作原理：
• 花键毂与第二轴用花键连接，并用垫片和卡环作轴向 定位。在花键毂两端与齿轮之间，各有一个青铜制成 的锁环（也称同步环）。锁环上有短花键齿圈，花键 齿的断面轮廓尺寸与齿轮及花键毂上的外花键齿均相 同。在两个锁环上，花键齿对着接合套的一端都有倒 角（称锁止角），且与接合套齿端的倒角相同。锁环 具有与齿轮上的摩擦面锥度相同的内锥面，内锥面上 制出细牙的螺旋槽，以便两锥面接触后破坏油膜，增 加锥面间的摩擦。
d、倒档轴采用过盈配合压装在壳体相应的轴孔中。倒档齿 轮通过轴承活套在倒档轴上。
变速箱ห้องสมุดไป่ตู้作原理
2、各档动力动力传递情况
• a、一档：输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第 一档齿轮→第二轴一档齿轮→一档同步器接合齿圈→接合 套→第二轴→输出
• b、二档：输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第 二档齿轮→第二轴二档齿轮→二档同步器接合齿圈→接合 套→第二轴→输出
同步器：
• 1、功用：使接合套与待接合齿圈两者之间能迅速 同步；阻止在同步之前齿轮进行啮合；防止产生 接合齿圈之间的冲击；缩短换档时间，迅速完成 换档操作；延长齿轮寿命。
• 2、同步器的组成及分类 • 目前所使用的同步器几乎都是采用磨擦式同步装
置，但其锁止装置不同，因此工作原理也有所不 同。按工作原理可分为常压式，惯性式和自行增 力式等种类。这里仅介绍目前广泛采用的惯性式 同步器。
黄色轴是花键轴，通过连接到汽车驱动轮的差速器 直接与驱动轴相连。
变速箱工作原理
蓝色齿轮连在轴承上， 轴环将两个蓝色齿轮中的一 个连接到黄色驱动轴上。 它通过齿槽直接与黄色轴 相连，并与黄色轴一起转动。 但轴环也可以沿着黄 色轴左右滑动，从而选择性地接合两个蓝色齿轮中 的一个。
变速箱工作原理
下图显示了当轴环换到一挡时如何结合右边的蓝色 齿轮：
变速箱工作原理
图中，发动机的绿色轴转动副轴，副轴则转动右边 的蓝色齿轮。 齿轮通过轴环驱动黄色驱动轴。 同时， 左边的齿轮也在转动，但只是在其轴上空转，对黄 色轴并不产生影响。
当轴环位于两个齿轮之间时（如第一图所示），变 速器为空挡状态。 黄色轴上以不同速率运转的两个 蓝色齿轮都通过其与副轴的速比来控制。
• b、中间轴在中间轴上制有（或固装）有六个齿轮，作为 一个整体而转动。最前面的齿轮与一轴常啮合齿轮相啮合， 称为中间轴常啮合齿轮，从离合器输入一轴的动力经这一 对常啮合齿轮传到中间轴各齿轮上。向后依次称各齿轮为 中间轴三档、二档、倒档、一档和五档齿轮。
变速箱工作原理
c、在第二轴上，通过花键固装有三个花键毂，通过轴承安 装有二轴各档齿轮。其中从前向后，在第一和第二花键毂之 间装有三档和二档齿轮，在第二和第三花键毂之间装有一档 和五档齿轮，它们分别与中间轴上各相应档齿轮相啮合。在 三个花键毂上分别套有带有内花键的接合套，并设有同步机 构。通过接合套的前后移动，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。其中在第 二个接合套上还制有倒档齿轮。第二轴前端插入一轴齿轮的 中心孔内，两者之间设有滚针轴承。第二轴后端通过凸缘与 万向传动装置相连。
• （一）三轴变速器（结合本公司选用变速 器类型）
• 三轴变速器的构成：
• 主要由输入(第一)轴、中间轴和输出(第二)轴组成。
变速箱工作原理
变速原理：
• 一对啮合传动的齿轮，设小齿轮齿数Z1＝ 20，大齿轮齿数Z2＝40，在相同的时间内 小齿轮转过一圈时，大齿轮转过半圈。显 然，当小齿轮是主动齿轮时，它的转速经 大齿轮输出时就降低了；如果大齿轮是主 动齿轮时，它的转速经小齿轮输出时就提 高了。这就是齿轮传动的变速原理。
f、倒档：输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴倒档齿 轮→倒档轴上的倒档齿轮→第二轴上倒档齿轮→第二轴倒档 齿轮接合齿圈→倒档同步器接合套→第二轴→输出
倒档齿轮由一个小惰性轮（紫色）来 操控。该图中蓝色倒档齿轮总是与其 它蓝色齿轮的转动方向相反。因此，
当汽车前进时，不能将变速器切换 到倒档。
变速箱工作原理
• c、三档：输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第 三档齿轮→第二轴三档齿轮→三档同步器接合齿圈→接合 套→第二轴→输出
• d、四档：输入轴→一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第四 档齿轮→第二轴四档齿轮→四档齿轮接合齿圈→三、四档 同步器接合套→第二轴→输出（直接档）
变速箱工作原理
e、五档：输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第五档 齿轮→第二轴五档齿轮→五档同步器接合齿圈→接合套→第 二轴→输出（超速档）
变速箱工作原理
为了帮助了解标准变速器的基本原理，下图显示了 处于空挡状态的简单两速变速器。
变速箱工作原理
绿色轴将发动机与离合器连接起来。 绿色轴和绿色 齿轮连在一起，形成一个整体。
红色轴及红色齿轮称为副轴。 它们也连为一个整体， 因此副轴上的所有齿轮和副轴本身作为整体旋转。 绿色轴与红色轴直接通过各自的啮合齿轮连接起来， 所以当绿色轴转动时，红色轴也会转动。 因此，一 旦离合器接合，副轴就直接从发动机获得动力。
变速箱工作原理
手动变速器结构与工作原理
• 一、变速器在整车上的布局
变速箱工作原理
变速器通过离合器与发动机连接，因此，变速器的 输入轴的转速与发动机相同。
• 二、变速器的功用
• 1、改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使 发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要 求。
变速箱工作原理
五速手动变速器内部结构如下图所示：
变速箱工作原理
构成：
• 1、三轴五档变速器有五个前进档和一个倒档，由壳体、 第一轴（输入轴）、中间轴、第二轴（输出轴）、倒档轴、 各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。
• a、第一轴和第一轴常啮合齿轮为一个整体，是变速器的 动力输入轴。第一轴前部花键插于离合器从动盘毂中。
• 2、实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。
• 3、中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换档 或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。
变速箱工作原理
三、变速器的内部结构及原理
变速箱工作原理
变速器由传动机构和操纵机构组成。变速器的传动 机构的主要作用是改变转矩、转速和旋转方向；变 速器的操纵机构的主要作用是控制传动机构实现变 速器的传动比的变换。
变速箱工作原理
3、惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种
• 锁环式同步器工作原理：
• 花键毂与第二轴用花键连接，并用垫片和卡环作轴向 定位。在花键毂两端与齿轮之间，各有一个青铜制成 的锁环（也称同步环）。锁环上有短花键齿圈，花键 齿的断面轮廓尺寸与齿轮及花键毂上的外花键齿均相 同。在两个锁环上，花键齿对着接合套的一端都有倒 角（称锁止角），且与接合套齿端的倒角相同。锁环 具有与齿轮上的摩擦面锥度相同的内锥面，内锥面上 制出细牙的螺旋槽，以便两锥面接触后破坏油膜，增 加锥面间的摩擦。
d、倒档轴采用过盈配合压装在壳体相应的轴孔中。倒档齿 轮通过轴承活套在倒档轴上。
变速箱ห้องสมุดไป่ตู้作原理
2、各档动力动力传递情况
• a、一档：输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第 一档齿轮→第二轴一档齿轮→一档同步器接合齿圈→接合 套→第二轴→输出
• b、二档：输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第 二档齿轮→第二轴二档齿轮→二档同步器接合齿圈→接合 套→第二轴→输出
同步器：
• 1、功用：使接合套与待接合齿圈两者之间能迅速 同步；阻止在同步之前齿轮进行啮合；防止产生 接合齿圈之间的冲击；缩短换档时间，迅速完成 换档操作；延长齿轮寿命。
• 2、同步器的组成及分类 • 目前所使用的同步器几乎都是采用磨擦式同步装
置，但其锁止装置不同，因此工作原理也有所不 同。按工作原理可分为常压式，惯性式和自行增 力式等种类。这里仅介绍目前广泛采用的惯性式 同步器。
黄色轴是花键轴，通过连接到汽车驱动轮的差速器 直接与驱动轴相连。
变速箱工作原理
蓝色齿轮连在轴承上， 轴环将两个蓝色齿轮中的一 个连接到黄色驱动轴上。 它通过齿槽直接与黄色轴 相连，并与黄色轴一起转动。 但轴环也可以沿着黄 色轴左右滑动，从而选择性地接合两个蓝色齿轮中 的一个。
变速箱工作原理
下图显示了当轴环换到一挡时如何结合右边的蓝色 齿轮：
变速箱工作原理
图中，发动机的绿色轴转动副轴，副轴则转动右边 的蓝色齿轮。 齿轮通过轴环驱动黄色驱动轴。 同时， 左边的齿轮也在转动，但只是在其轴上空转，对黄 色轴并不产生影响。
当轴环位于两个齿轮之间时（如第一图所示），变 速器为空挡状态。 黄色轴上以不同速率运转的两个 蓝色齿轮都通过其与副轴的速比来控制。
• b、中间轴在中间轴上制有（或固装）有六个齿轮，作为 一个整体而转动。最前面的齿轮与一轴常啮合齿轮相啮合， 称为中间轴常啮合齿轮，从离合器输入一轴的动力经这一 对常啮合齿轮传到中间轴各齿轮上。向后依次称各齿轮为 中间轴三档、二档、倒档、一档和五档齿轮。
变速箱工作原理
c、在第二轴上，通过花键固装有三个花键毂，通过轴承安 装有二轴各档齿轮。其中从前向后，在第一和第二花键毂之 间装有三档和二档齿轮，在第二和第三花键毂之间装有一档 和五档齿轮，它们分别与中间轴上各相应档齿轮相啮合。在 三个花键毂上分别套有带有内花键的接合套，并设有同步机 构。通过接合套的前后移动，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。其中在第 二个接合套上还制有倒档齿轮。第二轴前端插入一轴齿轮的 中心孔内，两者之间设有滚针轴承。第二轴后端通过凸缘与 万向传动装置相连。
• （一）三轴变速器（结合本公司选用变速 器类型）
• 三轴变速器的构成：
• 主要由输入(第一)轴、中间轴和输出(第二)轴组成。
变速箱工作原理
变速原理：
• 一对啮合传动的齿轮，设小齿轮齿数Z1＝ 20，大齿轮齿数Z2＝40，在相同的时间内 小齿轮转过一圈时，大齿轮转过半圈。显 然，当小齿轮是主动齿轮时，它的转速经 大齿轮输出时就降低了；如果大齿轮是主 动齿轮时，它的转速经小齿轮输出时就提 高了。这就是齿轮传动的变速原理。
f、倒档：输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴倒档齿 轮→倒档轴上的倒档齿轮→第二轴上倒档齿轮→第二轴倒档 齿轮接合齿圈→倒档同步器接合套→第二轴→输出
倒档齿轮由一个小惰性轮（紫色）来 操控。该图中蓝色倒档齿轮总是与其 它蓝色齿轮的转动方向相反。因此，
当汽车前进时，不能将变速器切换 到倒档。
变速箱工作原理
• c、三档：输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第 三档齿轮→第二轴三档齿轮→三档同步器接合齿圈→接合 套→第二轴→输出
• d、四档：输入轴→一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第四 档齿轮→第二轴四档齿轮→四档齿轮接合齿圈→三、四档 同步器接合套→第二轴→输出（直接档）
变速箱工作原理
e、五档：输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第五档 齿轮→第二轴五档齿轮→五档同步器接合齿圈→接合套→第 二轴→输出（超速档）
变速箱工作原理
为了帮助了解标准变速器的基本原理，下图显示了 处于空挡状态的简单两速变速器。
变速箱工作原理
绿色轴将发动机与离合器连接起来。 绿色轴和绿色 齿轮连在一起，形成一个整体。
红色轴及红色齿轮称为副轴。 它们也连为一个整体， 因此副轴上的所有齿轮和副轴本身作为整体旋转。 绿色轴与红色轴直接通过各自的啮合齿轮连接起来， 所以当绿色轴转动时，红色轴也会转动。 因此，一 旦离合器接合，副轴就直接从发动机获得动力。