汽车构造之变速器概述
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2）增加齿轮传动对数实现倒挡;
二、变速传动机构
组成：各档齿轮、轴及变速器壳体。
常见的换挡方式
滑动齿轮换挡 接合套换挡
同步器换挡
滑动齿轮换挡
接合套换挡
同步器换挡
1.三轴式变速传动机构
解放CA1040系列轻型载货汽车变速器传动示意
a.传动链：
输入轴动力——中间轴——输出轴动力。改变不同中间轴齿轮/ 输出轴齿轮啮合，实现不同的挡位。
分类： 直接操纵机构： 变速器在驾驶员附近，可直接换挡
远距离操纵：变速器布置远离驾驶员，需要在变速 杆与拨叉之间加装辅助杠杆或者传动机构，构成远距离 操纵机构。
远距离操纵应具有足够的刚性，连接件间的间隙要 小，否则换挡手感不明显。
1. 换挡机构
组成：变速杆、拨叉和拨叉轴等； 作用：完成换挡的基本动作。
3.组合式变速传动机构
•由来：重型货车 •结构：变速器和 副变速器组合 （串联）
•如何分配传动比：
防止跳档的结构和措施
原因： 接合套与接合齿圈的结合长度短；经常换档引 起接合套的齿端磨损等原因，使汽车在正常行驶时
因振动造成接合套与接合脱离，发生自动跳档。
典型的防止跳档的结构措施：
齿端制成倒斜面；
以变速器由5挡换 入6挡为例。 1.变速器由5 档退入空挡。
n =n n >n n >n
4
3
7
7
3
4
惯性式同步器工作过程
拨环力（矩）
2.锁止。 在同步环上作用着两个力矩：拨环力矩M2和惯性力矩M1， 只有当 M2>M1,才能作到结合。 M1正比于F1；M2正比于F2 。二者均是F n的分力，相对关系取 决于锁止角。通过设置合理的锁止角可以保证在未达到同步 前，无论驾驶员施加多大的力，都保证M2<M1。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器。
自动操纵式：换档与传动比的选择是自动进行的。 半自动操纵式： 固定式：几个自动档位，其余由驾驶员操纵
预选式：先选取档位，换档过程自动。
2、变速器的变速传动机构 2.1 普通齿轮式变速器
一般将轴线固定的有级变速器称为普通齿轮式变速器。
三轴变速器：输入轴、中间轴、输出轴
输入轴动力——输入轴齿轮/中间轴齿轮——输出轴齿轮——输出轴动力
2.两轴式变速传动机构
输入轴动力-----输入轴齿轮/输出轴齿轮 -----输出轴动力
两轴变速器特点： •没有直接挡，高速挡的效率比三轴变速器低。
•在传动线路中只有一对齿轮啮合，机械效率高， 噪声小。 •结构简单，紧凑、容易布置； •在 FF或RR布置的汽车上广泛采用，一般将主减 速器和差速器也集成在变速箱内。
缺点：转向管柱刚度太大， 碰撞安全性不好
五、分动器 1.功用
在多轴汽车上采用，将变速器的输出动力 分配到各驱动桥。因此分动器一般具有一 个输入轴、多个输出轴。
在一些越野汽车上装有两挡分动器，兼起 到副变速箱的作用。
构造及工作原理
3.工作要求
1）先接前桥，后挂低速挡； 2）先退出低速挡，再摘下前桥；
花键毂齿端的齿厚切薄；
齿端制成倒斜面；
花键毂齿端的齿厚切薄；
同步器
为什么需要同步器？ 1）高挡-----低挡 2）低挡----- 高挡
1）低挡换高挡
2）高挡换低挡
二、同步器的构造及工作原理
1 同步器的作用： 迅速同步，缩短换档时间 防止在同步前啮合冲击 2. 类型：常压式、惯性式和自增力式；广泛采 用摩擦惯性同步装置（锁环、锁销式） （1）锁环式：结构紧凑、便于合理布置， 多用于轿车和轻型货车上 （2）锁销式：结构形式合理，力矩较大， 多适用于中型和大型货车上。
第十三章 变速器与分动器
一、主要内容
1.变速器的功用和类型； 2. 变速器的变速传动机构； 3.同步器； 4.变速器的操纵； 5.分动器；
一、概述
1、变速器的功用：
改变传动比，扩大驱动轮的转矩和转速的范围，以 适应经常变化的行驶工况，使发动机工作在高效区。 实现倒车；
利用空档，中断动力传递。
2. 自锁装置
组成: 自锁钢球（销）,自锁弹簧； 作用: 保证换挡到位; 防止自动脱挡。
3.互锁装置
1）组成：互锁销，互锁钢球； 2）作用：防止同时挂入两挡。
4. 倒挡锁
1）组成：倒挡锁销，倒挡锁弹簧； 2）作用：防止误挂倒挡。
远距离操纵机构
定义：变速器布置远离驾驶员座位，需要在变速杆与拨叉之间 加装辅助杠杆或者传动机构，构成远距离操纵机构。 注意 : 远距离操纵应该具有足够的刚性，而且连接件之间的间 隙要小，否则换档手感不明显。
直接档的定义：将输入轴和输出轴直接连接的挡位，效率高
三轴变速器各档位传动比的计算
看课本 1挡传动比： I1=(Z38/ Z2) × (Z22/ Z33) =(43/22) × (43/11) =7.640 直接挡传动比：为1。 倒挡传动比：IR=(Z38/ Z2) × (Z32/ Z29) × (Z25/ Z32) =7.107
两轴变速器： 输入轴、输出轴
输入轴动力——输入轴齿轮/输出轴齿轮——输出轴动力
2.2 组合式变速器
以 1~2种变速器为主体，通过更换齿轮副或者配备不同的副变 速器，得到一组不同档ຫໍສະໝຸດ Baidu不同传动比范围的变速器系列。
3.工作原理
1）不同齿数的齿轮对相啮合 ,改变传动系传动比,实 现变矩变速;
3.工作原理
惯性式同步器工作过程
3.同步并实现结合
n 3= n 4
惯性力矩消失， 解除锁止。
惯性式同步器工作过程
4.完成换挡
在结构上保证了接 合部位在未达到同 时不能接触，因此 可以避免冲击和发 生的噪声。
总
结
摩擦工作面接触产生摩擦力矩----锁环 转动一角度----锁止，防止接合套前移-
--摩擦 力矩增长至同步----惯性力矩消 失 ----锁止消失—接合套进入啮合完成
b.支撑方式：采用圆柱滚子轴承、滚针轴承、向心球轴承作为
支撑。滚针轴承可承受较大的径向刚度；径向尺寸小，便于安装 在狭小空间内。
c.操纵方式：通过各挡拨叉，推动同步器实现换挡。
d.润滑方式与密封： 大多采用飞溅方式润滑齿轮副、轴、轴
承等，也通过在齿轮上钻径向孔，或者在齿轮轮毂上开径向油槽 的方式，来润滑所在部位的轴承；
2、变速器的组成：
变速传动机构； 变速操纵机构。
3、变速器的类型： 按传动比的变化范围：
有级式变速器： 应用最广泛，由若干个固定的传动比
无级式变速器： 传动比在一定的范围内可以连续变化。 综合式变速器： 由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成 按操纵方式分类：
强制操纵式：驾驶员直接操纵变速杆换档。
锁环式同步器的构造及工作原理
锁环式惯性同步器
组成：锁环、结合套、花键毂、滑块、定位销与弹簧
花键毂： 轴向固定 与接合套啮合 锁环: 与接合套倒角 相同,具有内锥 面,上有螺旋槽
接合套： 连 动花键毂、同步 环、啮合齿圈
滑块： 装于花键毂有三轴向 槽，内带定位销，两 端伸入锁环的三缺口
惯性式同步器工作过程
换挡。
锁环式同步器的特点
结构紧凑； 径向尺寸小；
锥面间产生摩擦力不大； 结合齿端面作为锁止面，容易磨损而失效； 适用于转矩不大的高速挡或者轿车和轻型车辆
（2）锁销式惯性同步器
第 4节 变速器的操纵机构 4.1 变速器操纵机构的功用和类型 功用：让驾驶员根据路面情况能准确地将变速器挂上或 者摘下所需要的某个档位，以保证汽车安全行驶。
安装位置：安装在变速器的上盖或者侧盖内； 特点：结构紧凑、简单、操纵方便。
4.2 对变速器操纵机构的要求
为了保证变速器在任何情况下都能安全、 准确、可靠工作，变速器操纵机构应该设 置安全机构，并满足如下安全要求： 设置自锁装置，防止变速器自动脱挡， 并保证介入挡位的啮合齿轮圈齿宽接触； 设置互锁装置，避免同时挂入两个挡位 设置倒档锁，避免误挂入倒挡。
二、变速传动机构
组成：各档齿轮、轴及变速器壳体。
常见的换挡方式
滑动齿轮换挡 接合套换挡
同步器换挡
滑动齿轮换挡
接合套换挡
同步器换挡
1.三轴式变速传动机构
解放CA1040系列轻型载货汽车变速器传动示意
a.传动链：
输入轴动力——中间轴——输出轴动力。改变不同中间轴齿轮/ 输出轴齿轮啮合，实现不同的挡位。
分类： 直接操纵机构： 变速器在驾驶员附近，可直接换挡
远距离操纵：变速器布置远离驾驶员，需要在变速 杆与拨叉之间加装辅助杠杆或者传动机构，构成远距离 操纵机构。
远距离操纵应具有足够的刚性，连接件间的间隙要 小，否则换挡手感不明显。
1. 换挡机构
组成：变速杆、拨叉和拨叉轴等； 作用：完成换挡的基本动作。
3.组合式变速传动机构
•由来：重型货车 •结构：变速器和 副变速器组合 （串联）
•如何分配传动比：
防止跳档的结构和措施
原因： 接合套与接合齿圈的结合长度短；经常换档引 起接合套的齿端磨损等原因，使汽车在正常行驶时
因振动造成接合套与接合脱离，发生自动跳档。
典型的防止跳档的结构措施：
齿端制成倒斜面；
以变速器由5挡换 入6挡为例。 1.变速器由5 档退入空挡。
n =n n >n n >n
4
3
7
7
3
4
惯性式同步器工作过程
拨环力（矩）
2.锁止。 在同步环上作用着两个力矩：拨环力矩M2和惯性力矩M1， 只有当 M2>M1,才能作到结合。 M1正比于F1；M2正比于F2 。二者均是F n的分力，相对关系取 决于锁止角。通过设置合理的锁止角可以保证在未达到同步 前，无论驾驶员施加多大的力，都保证M2<M1。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器。
自动操纵式：换档与传动比的选择是自动进行的。 半自动操纵式： 固定式：几个自动档位，其余由驾驶员操纵
预选式：先选取档位，换档过程自动。
2、变速器的变速传动机构 2.1 普通齿轮式变速器
一般将轴线固定的有级变速器称为普通齿轮式变速器。
三轴变速器：输入轴、中间轴、输出轴
输入轴动力——输入轴齿轮/中间轴齿轮——输出轴齿轮——输出轴动力
2.两轴式变速传动机构
输入轴动力-----输入轴齿轮/输出轴齿轮 -----输出轴动力
两轴变速器特点： •没有直接挡，高速挡的效率比三轴变速器低。
•在传动线路中只有一对齿轮啮合，机械效率高， 噪声小。 •结构简单，紧凑、容易布置； •在 FF或RR布置的汽车上广泛采用，一般将主减 速器和差速器也集成在变速箱内。
缺点：转向管柱刚度太大， 碰撞安全性不好
五、分动器 1.功用
在多轴汽车上采用，将变速器的输出动力 分配到各驱动桥。因此分动器一般具有一 个输入轴、多个输出轴。
在一些越野汽车上装有两挡分动器，兼起 到副变速箱的作用。
构造及工作原理
3.工作要求
1）先接前桥，后挂低速挡； 2）先退出低速挡，再摘下前桥；
花键毂齿端的齿厚切薄；
齿端制成倒斜面；
花键毂齿端的齿厚切薄；
同步器
为什么需要同步器？ 1）高挡-----低挡 2）低挡----- 高挡
1）低挡换高挡
2）高挡换低挡
二、同步器的构造及工作原理
1 同步器的作用： 迅速同步，缩短换档时间 防止在同步前啮合冲击 2. 类型：常压式、惯性式和自增力式；广泛采 用摩擦惯性同步装置（锁环、锁销式） （1）锁环式：结构紧凑、便于合理布置， 多用于轿车和轻型货车上 （2）锁销式：结构形式合理，力矩较大， 多适用于中型和大型货车上。
第十三章 变速器与分动器
一、主要内容
1.变速器的功用和类型； 2. 变速器的变速传动机构； 3.同步器； 4.变速器的操纵； 5.分动器；
一、概述
1、变速器的功用：
改变传动比，扩大驱动轮的转矩和转速的范围，以 适应经常变化的行驶工况，使发动机工作在高效区。 实现倒车；
利用空档，中断动力传递。
2. 自锁装置
组成: 自锁钢球（销）,自锁弹簧； 作用: 保证换挡到位; 防止自动脱挡。
3.互锁装置
1）组成：互锁销，互锁钢球； 2）作用：防止同时挂入两挡。
4. 倒挡锁
1）组成：倒挡锁销，倒挡锁弹簧； 2）作用：防止误挂倒挡。
远距离操纵机构
定义：变速器布置远离驾驶员座位，需要在变速杆与拨叉之间 加装辅助杠杆或者传动机构，构成远距离操纵机构。 注意 : 远距离操纵应该具有足够的刚性，而且连接件之间的间 隙要小，否则换档手感不明显。
直接档的定义：将输入轴和输出轴直接连接的挡位，效率高
三轴变速器各档位传动比的计算
看课本 1挡传动比： I1=(Z38/ Z2) × (Z22/ Z33) =(43/22) × (43/11) =7.640 直接挡传动比：为1。 倒挡传动比：IR=(Z38/ Z2) × (Z32/ Z29) × (Z25/ Z32) =7.107
两轴变速器： 输入轴、输出轴
输入轴动力——输入轴齿轮/输出轴齿轮——输出轴动力
2.2 组合式变速器
以 1~2种变速器为主体，通过更换齿轮副或者配备不同的副变 速器，得到一组不同档ຫໍສະໝຸດ Baidu不同传动比范围的变速器系列。
3.工作原理
1）不同齿数的齿轮对相啮合 ,改变传动系传动比,实 现变矩变速;
3.工作原理
惯性式同步器工作过程
3.同步并实现结合
n 3= n 4
惯性力矩消失， 解除锁止。
惯性式同步器工作过程
4.完成换挡
在结构上保证了接 合部位在未达到同 时不能接触，因此 可以避免冲击和发 生的噪声。
总
结
摩擦工作面接触产生摩擦力矩----锁环 转动一角度----锁止，防止接合套前移-
--摩擦 力矩增长至同步----惯性力矩消 失 ----锁止消失—接合套进入啮合完成
b.支撑方式：采用圆柱滚子轴承、滚针轴承、向心球轴承作为
支撑。滚针轴承可承受较大的径向刚度；径向尺寸小，便于安装 在狭小空间内。
c.操纵方式：通过各挡拨叉，推动同步器实现换挡。
d.润滑方式与密封： 大多采用飞溅方式润滑齿轮副、轴、轴
承等，也通过在齿轮上钻径向孔，或者在齿轮轮毂上开径向油槽 的方式，来润滑所在部位的轴承；
2、变速器的组成：
变速传动机构； 变速操纵机构。
3、变速器的类型： 按传动比的变化范围：
有级式变速器： 应用最广泛，由若干个固定的传动比
无级式变速器： 传动比在一定的范围内可以连续变化。 综合式变速器： 由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成 按操纵方式分类：
强制操纵式：驾驶员直接操纵变速杆换档。
锁环式同步器的构造及工作原理
锁环式惯性同步器
组成：锁环、结合套、花键毂、滑块、定位销与弹簧
花键毂： 轴向固定 与接合套啮合 锁环: 与接合套倒角 相同,具有内锥 面,上有螺旋槽
接合套： 连 动花键毂、同步 环、啮合齿圈
滑块： 装于花键毂有三轴向 槽，内带定位销，两 端伸入锁环的三缺口
惯性式同步器工作过程
换挡。
锁环式同步器的特点
结构紧凑； 径向尺寸小；
锥面间产生摩擦力不大； 结合齿端面作为锁止面，容易磨损而失效； 适用于转矩不大的高速挡或者轿车和轻型车辆
（2）锁销式惯性同步器
第 4节 变速器的操纵机构 4.1 变速器操纵机构的功用和类型 功用：让驾驶员根据路面情况能准确地将变速器挂上或 者摘下所需要的某个档位，以保证汽车安全行驶。
安装位置：安装在变速器的上盖或者侧盖内； 特点：结构紧凑、简单、操纵方便。
4.2 对变速器操纵机构的要求
为了保证变速器在任何情况下都能安全、 准确、可靠工作，变速器操纵机构应该设 置安全机构，并满足如下安全要求： 设置自锁装置，防止变速器自动脱挡， 并保证介入挡位的啮合齿轮圈齿宽接触； 设置互锁装置，避免同时挂入两个挡位 设置倒档锁，避免误挂入倒挡。