1、绪 论 变速器变速器 （3）利用空档，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。（2）在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶。（1）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（功率较高而油耗率较低）的工况下工作。一、变速器的作用 二、变速器的分类 1.按传动比变化方式分：有级变速器：采用齿轮传动，具有若干个数值一定的传动比，传动比的变化呈阶梯式或跳跃式。无级式变速器：传动比在一定范围内是无限连续变化的。综合式变速器：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。2.按操纵方式分：手动操纵式：靠驾驶员直接
2、操纵变速器换档。自动操纵式：传动比选择和换档自动进行，驾驶员只需操纵加速踏板以控制车速。半自动操纵式：有两种型式:一种是常用的几个档位自动操作，其余档位则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按纽选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，自动进行换档。二、变速器的分类 三、变速器的组成 变速传动机构：改变扭矩的大小和方向。由齿轮、轴、轴承、壳体、油封等组成。操纵机构：实现传动比的变化。由变速操纵杆、拨叉轴、拨叉、自锁、互锁等装置组成。变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 三轴式变速器 两轴式变速器 按变速器传动齿轮轴数目，分为：输入轴动力输入轴动力输入轴齿轮输入轴齿轮/中间轴齿轮中
3、间轴齿轮输出轴齿输出轴齿轮轮输出轴动力输出轴动力 有三种类型的轴：输入轴、中间轴、输出轴有三种类型的轴：输入轴、中间轴、输出轴 输入轴动力输入轴动力输入轴齿轮输入轴齿轮/输出轴齿轮输出轴齿轮输出轴动输出轴动力力 有两种类型的轴：输入轴、输出轴有两种类型的轴：输入轴、输出轴 一、普通齿轮式变速器 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 一、普通齿轮式变速器 1.1.组成：组成：齿轮轴齿轮轴 轴轴 承承 壳壳 体体 油油 封封 一、普通齿轮式变速器 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 2.2.工作原理：工作原理：一、普通齿轮式变速器 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 2.2.工作原
4、理：工作原理：i13=n1/n3=z3/z1 n1=z3/z1*n3 i42=n4/n2=z2/z4 n2=z4/z2*n4 工作原理工作原理 2.2.工作原理：工作原理：对于多齿轮传动，总传动比为：对于多齿轮传动，总传动比为：所有从动齿轮齿数的连乘积所有从动齿轮齿数的连乘积 所有主动齿轮齿数的连乘积所有主动齿轮齿数的连乘积 各级齿轮传动比的连乘积各级齿轮传动比的连乘积 I=I=变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 2.2.工作原理：工作原理：变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 一档一档 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 二档二档 第
5、一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 三档三档 第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 四档四档 第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 五档五档 第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 倒档倒档 第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 空档空档 第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 倒倒 一一 二二 三三 六六 五五 四四 CA1091型汽车变速器型汽车变速器 第一节第一节 变速器的变
6、速传动机构变速器的变速传动机构 倒倒 一一 二二 三三 六六 五五 四四 CA1091型汽车变速器型汽车变速器 三轴式变速器的特点三轴式变速器的特点 可获得较大的传动比，可获可获得较大的传动比，可获得直接档传动，此时变速器的传得直接档传动，此时变速器的传动效率最高。动效率最高。三轴式变速器适应于发动机三轴式变速器适应于发动机前置、后轮驱动的布置形式。前置、后轮驱动的布置形式。第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 1.1.结构结构 两轴式变速器两轴式变速器 第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 两轴式变速器变速传动机构主要由第一轴（即动力输入轴）两轴式变速器变
7、速传动机构主要由第一轴（即动力输入轴）、第二轴（即动力输出轴）、倒档轴、各档齿轮及变速器壳体、第二轴（即动力输出轴）、倒档轴、各档齿轮及变速器壳体所构成。所构成。2.2.工作原理工作原理 两轴式变速器两轴式变速器 第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 2.2.特点：特点：两轴式变速器从输入轴到输出轴只通两轴式变速器从输入轴到输出轴只通过一对齿轮传动，倒档传动路线中也只有过一对齿轮传动，倒档传动路线中也只有一个中间齿轮，因而机械效率较高，噪音一个中间齿轮，因而机械效率较高，噪音小。小。但由于没有直接档，因而最高档的机但由于没有直接档，因而最高档的机械效率比直接档低。械效率比直接
8、档低。该变速器适应于发动机前置、前轮驱该变速器适应于发动机前置、前轮驱动或发动机后置、后轮驱动的布置形式。动或发动机后置、后轮驱动的布置形式。第一节第一节 变速器的变速传动机构变速器的变速传动机构 变速器换档结构型式变速器换档结构型式 直齿滑动齿轮式直齿滑动齿轮式 同同 步步 器器 式式 接接 合合 套套 式式 第二节第二节 同步器同步器 变速器换档结构型式变速器换档结构型式 第二节第二节 同步器同步器 变速器换档结构型式变速器换档结构型式 第二节第二节 同步器同步器 变速器换档结构型式变速器换档结构型式 第二节第二节 同步器同步器 1.1.从低档换入高档从低档换入高档 通常低档通常低档换高档
9、时采取换高档时采取“两脚离合器”“两脚离合器”并将变速杆推并将变速杆推入空档后稍停入空档后稍停片刻的方法。片刻的方法。a V3 V4 一、无同步器时变速器的换档过程一、无同步器时变速器的换档过程 第二节第二节 同步器同步器 2.2.从高档换入低档从高档换入低档 从高档换从高档换入低档时通常入低档时通常采取“两脚离采取“两脚离合器”，并将合器”，并将变速杆推入空变速杆推入空档后“加空油”档后“加空油”的方法。的方法。一、无同步器时变速器的换档过程一、无同步器时变速器的换档过程 第二节第二节 同步器同步器 a V3 V2 变速器在采用移动齿轮或接合套变速器在采用移动齿轮或接合套换档的过程中，必须使
10、待啮合的那一换档的过程中，必须使待啮合的那一对齿轮在进入啮合时的线速度相等，对齿轮在进入啮合时的线速度相等，即同步，才能平顺地进入啮合。若在即同步，才能平顺地进入啮合。若在不同步时强制挂档，将使两齿轮的齿不同步时强制挂档，将使两齿轮的齿间发生冲击和噪声，影响齿轮的工作间发生冲击和噪声，影响齿轮的工作寿命，严重时会使齿轮损坏。寿命，严重时会使齿轮损坏。第二节第二节 同步器同步器 一、无同步器时变速器的换档过程一、无同步器时变速器的换档过程 二、同步器的作用及组成二、同步器的作用及组成 同步器可以保证换档迅速、平同步器可以保证换档迅速、平顺，减轻驾驶员疲劳强度。顺，减轻驾驶员疲劳强度。它的具体作用
11、是：使接合套与它的具体作用是：使接合套与待结合的齿圈两者之间迅速同步，待结合的齿圈两者之间迅速同步，并且阻止在同步之前进行啮合，缩并且阻止在同步之前进行啮合，缩短换档时间，防止产生结合齿之间短换档时间，防止产生结合齿之间的冲击。的冲击。第二节第二节 同步器同步器 同步器一般由结合套、同步器一般由结合套、花键毂、接合齿圈、同步机花键毂、接合齿圈、同步机构、锁止机构等组成。构、锁止机构等组成。二、同步器的作用及组成二、同步器的作用及组成 第二节第二节 同步器同步器 常见的同步器有常压式、惯性式、常见的同步器有常压式、惯性式、自行增力式等几种，目前广泛采用的自行增力式等几种，目前广泛采用的是锁环式和
12、锁销式惯性同步器。是锁环式和锁销式惯性同步器。轿车和轻、中型货车的变速器广轿车和轻、中型货车的变速器广泛采用锁环式惯性同步器；泛采用锁环式惯性同步器；中、重型以上载重汽车的变速器中、重型以上载重汽车的变速器广泛采用锁销式惯性同步器。广泛采用锁销式惯性同步器。三、同步器的分类三、同步器的分类 第二节第二节 同步器同步器 1.1.组成组成 花键毂花键毂 结合套结合套 锁环锁环 锁环锁环 滑块滑块 定位销定位销 弹簧弹簧 花键毂花键毂 结合套结合套 锁锁 环环 滑滑 块块 定位销定位销 弹弹 簧簧 （一）锁环式同步器（一）锁环式同步器 四、惯性同步器的构造及工作原理四、惯性同步器的构造及工作原理 使
13、同步机使同步机构的工作面（摩构的工作面（摩擦锥面）产生摩擦锥面）产生摩擦力矩，以克服擦力矩，以克服被接合齿轮的惯被接合齿轮的惯性力矩，使之在性力矩，使之在最短时间内达到最短时间内达到同步状态。同步状态。（一）锁环式同步器（一）锁环式同步器 四、惯性同步器的构造及工作原理四、惯性同步器的构造及工作原理 2.2.工作原理工作原理 同步换档过程为：同步换档过程为：摩擦工作面接触产摩擦工作面接触产生摩擦力矩生摩擦力矩锁锁环转动一个角度环转动一个角度锁止元件起锁止锁止元件起锁止作用阻止接合套前作用阻止接合套前移移摩擦力矩增摩擦力矩增长至同步长至同步惯性惯性力矩消失力矩消失锁止锁止作用消失作用消失接合接合
14、套进入啮合完成换套进入啮合完成换档。档。（一）锁环式同步器（一）锁环式同步器 四、惯性同步器的构造及工作原理四、惯性同步器的构造及工作原理 2.2.工作原理工作原理 （二）锁销式同步器（二）锁销式同步器 锁销式锁销式惯性同步器惯性同步器主要应用在主要应用在大、中型货大、中型货车上。车上。四、惯性同步器的构造及工作原理四、惯性同步器的构造及工作原理 1.1.结构结构 摩擦锥盘摩擦锥盘摩擦锥环摩擦锥环定定 位位 销销锁锁 销销接接 合合 套套花花 键键 毂毂 四、惯性同步器的构造及工作原理四、惯性同步器的构造及工作原理 （二）锁销式同步器（二）锁销式同步器 锁销锁销 摩擦锥盘摩擦锥盘 摩擦锥环摩擦
15、锥环 定位销定位销 2.2.工作原理工作原理 四、惯性同步器的构造及工作原理四、惯性同步器的构造及工作原理 （二）锁销式同步器（二）锁销式同步器 锁销上作用着锁销上作用着两个方向相反的力两个方向相反的力矩：一个是由切向矩：一个是由切向力力F1F1形成的力图使形成的力图使锁销相对于接合套锁销相对于接合套向后退转的拨销力向后退转的拨销力矩矩M2M2；另一个是摩；另一个是摩擦锥面上阻止锁销擦锥面上阻止锁销向后退转的惯性力向后退转的惯性力矩矩M1M1。解放解放CA1091：三轴、六档；二档采三轴、六档；二档采用锁销式惯性同步器，三、四档及用锁销式惯性同步器，三、四档及五、六档采用锁环式惯性同步器。五、
16、六档采用锁环式惯性同步器。东风东风EQ1090E：三轴、五档；二、三轴、五档；二、三档及四、五档采用锁销式惯性同三档及四、五档采用锁销式惯性同步器。步器。北京北京BJ2021：三轴、四（五）档；三轴、四（五）档；前进档均采用锁环式惯性同步器。前进档均采用锁环式惯性同步器。北京北京BJ2020：三轴、三档；二、三三轴、三档；二、三档采用锁环式惯性同步器。档采用锁环式惯性同步器。四、惯性同步器的构造及工作原理四、惯性同步器的构造及工作原理 （三）锁环式与锁销式惯性同步器的比较（三）锁环式与锁销式惯性同步器的比较 锁环式锁环式 锁销式锁销式 摩擦件摩擦件 锁环内锥面与锁环内锥面与齿圈外锥面齿圈外锥面 锥环、锥锥环、锥盘盘 锁止件锁止件 锁环外沿带锁环外沿带倒角的齿圈倒角的齿圈 锁销锁销 推动件推动件 滑块滑块 定位销定位销 接合件接合件 接合套接合套 接合套接合套 四、惯性同步器的构造及工作原理四、惯性同步器的构造及工作原理 （四）同步器的失效分析（四）同步器的失效分析 摩擦面磨损过大，摩擦系数降低，摩擦面磨损过大，摩擦系数降低，是摩擦力矩小于拨环力矩。是摩擦力矩小于拨环力矩。换档力过大，是
