2.3.1变速器的功用及分类（课件）-高二《汽车底盘构造与维修》同步教学（武汉大学出版社）

第3节 汽车变速器 3.1 变速器的功用及分类 变速器的功用是：改变汽车行驶速度和驱动扭矩大小，即变速变扭；改变汽车行驶方向，实现前进和后退；在发动机工作，离合器又接合的情况下，能实现停车(即空挡)。 变速器分为有级变速、无级变速和综合变速三种。 3.2 普通齿轮变速器的组成和工作原理 组成 1．实现转速和扭矩改变的原理 如图2-30a所示，当以小齿轮l 为主动齿轮(即z1<z2)，其转速经大齿轮传出时就降低了，即n2< n1，称为减速传动，此时传动比 >1；如图1—30b所示，当以大齿轮2为主动齿轮(即z1>z2)其转速经小齿轮传出时就升高了，即n2> n1，称为增速传动，此时传动比 <1。这就是齿轮传动的变速原理。 图2-30齿轮传动的基本原理 1-主动齿轮(齿数为zl)；2-从动齿轮(齿数为z2) 根据齿轮传动的原理，齿轮传动的扭矩与其转速成反比，由此可见，齿轮式变速器在改变转速的同时，也相应改变了输出扭矩，挡位越低、传动比越大，输出转速越低、相应输出转矩越大；反之，挡位越高，传动比越小，输出转速越高、相应输出转矩越小。汽车变速器就是通过变换各挡的传动比来改变输出转矩，以适应汽车行驶阻力的变化。 3.3 普通齿轮变速器的结构形式 两轴式(单级齿轮传动) 如图2-31所示，它由输入轴(也称为第l轴)和输出轴(也称为第Ⅱ轴)2根基本轴及轴上各齿轮副组成。 图2-31单级齿轮传动式变速器 1-输入轴；Ⅱ-输出轴 三轴式(双级齿轮传动) 如图2-32、图2-33所示，其前进挡由输入轴、输出轴和中间轴三根基本轴及其轴上的齿轮副组成。 图2-33中a、b、c、d、e、f分别表示变速器在一挡、二挡、三挡、四挡、五挡和倒挡时齿轮传动路线。 图2-32双级齿轮传动式变速器 1-输入轴；Ⅱ-输出轴；Ⅲ-中间轴 图2-33 三轴五挡变速器传动原理 1-第一轴；2-常啮主动齿轮；3-花键毂；4-结合套；5、16-四挡齿轮；6、15-三挡齿 7-二、三挡齿轮；8-一、倒挡齿轮；9-第二轴；l0-一挡齿轮； 11、14-倒挡齿轮； 12．二挡齿轮；13．中间轴倒挡齿轮；17-功率输出齿轮；18-常啮齿轮；19-中间轴 Ⅱ-二挡齿轮；Ⅲ-三挡齿轮； Ⅳ-四挡齿轮；V-五挡齿轮；R-倒挡齿轮 3.4 变速器的操纵机构、操纵安全装置 操纵机构 变速器操纵机构根据变速操纵杆(简称变速杆)与变速器的相互位置不同，可分为直接操纵式和远距离操纵式两种类型。 1．直接操纵式大多数汽车的变速器布置在驾驶员座位附近，变速杆由驾驶室底板伸出，驾驶员可直接操纵变速杆来拨动变速器盖内的换挡操纵装置，这称为直接操纵式变速器操纵机构。 2．远距离操纵式在有些汽车上，由于变速器离驾驶员座位较远，则需要在变速杆与拨叉之间且各连接件间隙不能过大，否则换挡时手感不明显。由于布置上的原因，它多用在轿车和轻型汽车上，如奥迪100型、桑塔纳轿车等。 图2-35奥迪l00型轿车变速器操纵机构 (a)变速器外操纵机构(b)变速器内操纵机构 1-内换挡轴；2、3、4-换挡拨叉轴及拨叉；5-挡位锁止机构；6-选换挡横轴； 7-倒挡锁止机构 操纵安全装置 在变速器操纵机构中设置有自锁、互锁和倒挡锁。 1.自锁装置 它是用来防止自动脱挡或自动挂挡，并保证工作齿轮以全齿宽啮合的装置。如图2-36所示，为东风EQl090E型汽车变速器自锁和互锁装置。 图2-36 东风EQ1090E型汽车变速器的自锁和互锁装置 1、2、3-拨叉轴；4、6-互锁钢球； 5-互锁销 2.互锁装置 它防止变速杆同时拨动两根拨叉轴而挂上两个挡，使变速器产生机械干涉损坏变速器零件，保证在换挡时只能移动一根拨叉轴并同时自动地锁住其余拨叉轴，才能挂上一个挡位。 互锁装置的结构形式较多，但在汽车上用得最广泛的是钢球(或柱销)式互锁装置，见图2-37所示，它由互锁钢球4和互锁销5组成，与自锁机构装在一起，结构紧凑，工作可靠。 图2-37互锁装置工作示意图 l、2、3-拨叉轴；4、6-互锁钢球；5-互锁销 3．倒挡锁装置 它防止汽车前进时，误挂倒挡两损坏传动系有关零件；也防止汽车起步时，误挂倒挡而造成安全事故。倒挡锁的结构形式有多种，如弹簧锁销式、锁片式、扭簧式、锁簧式等。但应用最多的是弹簧锁销式。 如图2-39所示，为EQl090E型汽车五挡变速器的弹簧锁销式倒挡锁。 图2-39东风EQl090E型汽车五挡变速器倒挡锁