课程3 手动变速器的构造与维修（课件）— 高二《汽车底盘构造与维修》同步教学（北理工出版社）

课题3 手动变速器的构造与维修 学习目标 1.掌握变速传动机构的基本结构。 2.掌握科鲁兹D16变速器各挡位动力传递路线。 3.熟悉同步器结构。 4.了解同步器工作原理。 5.掌握锁环式同步器检查方法。 6.熟悉操作机构的结构及工作。 7.熟悉自锁、互锁、倒挡锁装置的结构及工作原理。 一、变速器概述 实现倒车 改变传动比 1.变速器的作用 切断动力传递 2.变速器的类型 根据操作方式不同，变速器分为手动变速器和自动变速器。 (１)手动变速器(MT):由驾驶员操作变速杆实现挡位变化，如图3-2所示。 (２)自动变速器(AT):由自动变速器控制模块控制挡位变化，驾驶员通常只需要操作加速踏板，如图3-3所示。 3.手动变速器的组成 发动机前置前驱与前置后驱车辆的手动变速器结构不同，但是一般都由变速传动机构、同步器、操纵机构和安全装置组成。 4.手动变速器的类型 (１)三轴式手动变速器，传动比变化范围大，在中、小型货车和越野车上被广泛采用。 (２)两轴式手动变速器，主要应用于发动机前置前驱或发动机后置后驱的轿车上。轻型轿车上，前置发动机又有纵向布置和横向布置两种形式，与其配用的两轴式手动变速器也有两种不同的结构形式。 二、齿轮传动的原理 对于变速器，各挡的传动比i就是变速器输入轴转速与输出轴转速之比。即 (1)当i＞1时，n输出＜n输入，T输出＞T输入，实现减速增矩，为变速器的减速挡，且i越大，挡位越低。 (2)当i＝1时，n输出＝n输入，T输出＝T输入，为变速器的直接挡。 (3)当i＜1时，n输出＞n输入，T输出＜T输入，实现增速降矩，为变速器的超速挡。 若改变动力传递方向的功能，则可以通过增加一个惰轮来实现，前进挡和倒挡的对比如图3-8所示。 三、三轴式手动变速器 工作原理:通过拨动变速杆，切换中间轴上的主动齿轮;通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴接合，从而改变驱动轮的转矩和转速。 发动机的动力输入轴是通过一根中间轴，间接与动力输出轴连接的。图3-9中同步器位于中间状态，相当于变速器挂了空挡。 一般的手动变速器都有好几个挡位，图3-10所示为五挡三轴式手动变速器，可以理解为在图3-8的基础上添加了几组齿轮如当挂上1挡时，实际上是将1、2挡同步器向左移动使同步器与1挡从动齿轮(图中①)接合，将动力传递给输出轴。 五挡三轴变速器有5个前进挡和1个倒挡，由壳体、第一轴、中间轴、第二轴、倒挡轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。 (１)输入轴和输入轴常啮合齿轮为一个整体，是变速器的动力输入轴。 (２)中间轴上制有六个齿轮，作为一个整体而转动。 (３)在输出轴上，通过花键毂装有三个同步器，通过轴承安装有输出轴各挡齿轮。 (４)倒挡轴采用过盈配合压装在壳体相应的轴孔中。倒挡齿轮通过轴承活套在倒挡轴上。 四、两轴式手动变速器 １.基本结构 两轴式手动变速器主要由齿轮和同步器组成。 ２.动力传递路线 (１)1挡动力传递路线。1挡动力传递路线如图3-13所示。 输入轴→1挡主动齿轮→1挡从动齿轮及接合齿圈→1、2挡同步器接合套→1、2挡同步器花键毂→输出轴→主减速器主动齿轮。 (２)2挡动力传递路线。2挡动力传递路线如图3-14所示。 输入轴→2挡主动齿轮→2挡从动齿轮及接合齿圈→1、2挡同步器接合套→1、2挡同步器花键毂→输出轴→主减速器主动齿轮。 (３)３挡动力传递路线。３挡动力传递路线如图3-15所示。 输入轴→３挡主动齿轮→３挡从动齿轮及接合齿圈→３、４挡同步器接合套３、４挡同步器花键毂→输出轴→主减速器主动齿轮。 (４)４挡动力传递路线。４挡动力传递路线如图3-16所示。 输入轴→４挡主动齿轮→４挡从动齿轮及接合齿圈→３、４挡同步器接合套→３、４挡同步器花键毂→输出轴→主减速器主动齿轮。 (５)５挡动力传递路线。５挡动力传递路线如图3-17所示。 输入轴→５挡主动齿轮→５挡从动齿轮及接合齿圈→５挡同步器接合套→５挡同步器花键毂→输出轴→主减速器主动齿轮。 (６)倒挡动力传递路线。倒挡动力传递路线如图3-18所示。 输入轴→输入轴倒挡齿轮→倒挡惰轮→输出轴倒挡齿轮(１、２挡同步器接合套)→１、２挡同步器花键毂→输出轴→主减速器主动齿轮。 五、同步器 １、结构分类 根据结构不同，惯性式同步器可分为锁销式同步器和锁环式同步器。 锁销式同步器主要由摩擦锥盘、摩擦锥环、锁销和接合套组成。其结构形式合理，力矩较大，多适用于中型和大型货车上，其结构如图3-19所示。 锁环式同步器主要由花键毂、接合套、锁环、滑块、弹簧、钢珠等组成。其结构紧凑、便于合理布置，多用于轿车和轻型货车上，其结构如图3-20所示。 ２、锁环式同步器的工作原理 以D16变速器由低速挡挂入高速挡为例。 工作过程分为预同步、锁止、滑移、接合四个过程。 (１)预同步。当踩下离合器时，