04第二章-2-手动变速器解析.ppt

返回手动变速器第一节概述第二节手动变速器的变速机构第三节同步器第四节变速器操纵机构第五节手动变速器故障诊断与检修返回第一节概述一、变速器的功用一、变速器的功用 1 1、通过、通过改变传动比改变传动比扩大汽车驱动力和速度的变化范扩大汽车驱动力和速度的变化范 围，以适应经常变化的行驶条件，同时，围，以适应经常变化的行驶条件，同时，使发动使发动机在最有利的条件下工作。机在最有利的条件下工作。2 2、在发动机、在发动机 旋转方向不变的条件下，使汽车能旋转方向不变的条件下，使汽车能倒向倒向行驶。行驶。3 3、中断中断发动机向驱动桥的发动机向驱动桥的动力传递动力传递，以使发动机能够，以使发动机能够起步、怠速，满足汽车暂时停车的需要。起步、怠速，满足汽车暂时停车的需要。4.4.有动力输出装置，便于改装。如水泥搅拌车、消防车等特种车辆。有动力输出装置，便于改装。如水泥搅拌车、消防车等特种车辆。举升、起吊装置等）举升、起吊装置等）汽车构造汽车构造flash.chmflash.chm第一节返回二、变速器的类型（1 1）按传动比的变化方式划分按传动比的变化方式划分按传动比的变化方式划分按传动比的变化方式划分，变速器可分为有，变速器可分为有，变速器可分为有，变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。级式、无级式和综合式三种。级式、无级式和综合式三种。级式、无级式和综合式三种。(a)(a)有级式变速器有级式变速器有级式变速器有级式变速器：有几个可选择的固定传动比，：有几个可选择的固定传动比，：有几个可选择的固定传动比，：有几个可选择的固定传动比，采用齿轮传动。又可分为：齿轮轴线固采用齿轮传动。又可分为：齿轮轴线固采用齿轮传动。又可分为：齿轮轴线固采用齿轮传动。又可分为：齿轮轴线固定的普定的普定的普定的普通齿轮变速器和部分齿轮（行星齿轮）轴线旋转通齿轮变速器和部分齿轮（行星齿轮）轴线旋转通齿轮变速器和部分齿轮（行星齿轮）轴线旋转通齿轮变速器和部分齿轮（行星齿轮）轴线旋转的行星齿轮变速器两种。的行星齿轮变速器两种。的行星齿轮变速器两种。的行星齿轮变速器两种。(b)(b)无级式变速器无级式变速器无级式变速器无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变传动比可在一定范围内连续变传动比可在一定范围内连续变传动比可在一定范围内连续变化化化化,常见的有液力式常见的有液力式常见的有液力式常见的有液力式,机械式和电力式等。机械式和电力式等。机械式和电力式等。机械式和电力式等。(c)(c)综合式变速器综合式变速器综合式变速器综合式变速器：由有级式变速器和无级式变：由有级式变速器和无级式变：由有级式变速器和无级式变：由有级式变速器和无级式变速器共同组成的，其传动比可以在最大值速器共同组成的，其传动比可以在最大值速器共同组成的，其传动比可以在最大值速器共同组成的，其传动比可以在最大值与最与最与最与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。小值之间几个分段的范围内作无级变化。小值之间几个分段的范围内作无级变化。小值之间几个分段的范围内作无级变化。第一节返回（2 2）按操纵方式划分按操纵方式划分按操纵方式划分按操纵方式划分，变速器可以分为强制操，变速器可以分为强制操，变速器可以分为强制操，变速器可以分为强制操纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。(a)(a)强制操纵式变速器强制操纵式变速器强制操纵式变速器强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速：靠驾驶员直接操纵变速：靠驾驶员直接操纵变速：靠驾驶员直接操纵变速杆换档。杆换档。杆换档。杆换档。(b)(b)自动操纵式变速器自动操纵式变速器自动操纵式变速器自动操纵式变速器：传动比的选择和换档是：传动比的选择和换档是：传动比的选择和换档是：传动比的选择和换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板，变速器自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板，变速器自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板，变速器自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现档位的变换。执行元件，实现档位的变换。执行元件，实现档位的变换。执行元件，实现档位的变换。(c)(c)半自动操纵式变速器半自动操纵式变速器半自动操纵式变速器半自动操纵式变速器：可分为两类，一类是：可分为两类，一类是：可分为两类，一类是：可分为两类，一类是部分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；部分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；部分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；部分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；另一类是预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏另一类是预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏另一类是预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏另一类是预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。第一节返回变速器的组成变速传动机构：改变扭距的数值和方向操纵机构：换挡操作，实现传动比的变化p248-3-37.gifp248-3-36.gif返回三、手动变速器的工作原理普通齿轮式变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传普通齿轮式变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传动实现转速和转矩的改变动实现转速和转矩的改变。图图1 1在一对齿轮逐齿啮合传动中，相同时间内，两个在一对齿轮逐齿啮合传动中，相同时间内，两个齿轮参加啮合的齿数比定相等，故齿轮参加啮合的齿数比定相等，故 n n1 1Z Z1 1=n=n2 2Z Z2 2。传动比传动比i i1212=n=n1 1/n/n2 2=Z=Z2 2/Z/Z1 1。即即 输入轴转速与输出轴转速之比或被动齿轮齿数输入轴转速与输出轴转速之比或被动齿轮齿数与主动齿轮齿数之比，称为传动比。与主动齿轮齿数之比，称为传动比。组合齿轮传动中，组合齿轮传动中，其传动比为其传动比为被动齿轮齿数的连乘积与主动齿轮齿数的连乘积之比。被动齿轮齿数的连乘积与主动齿轮齿数的连乘积之比。图图3 3第一节返回6.1变速器概述变速器概述普通齿轮传动的基本原理普通齿轮传动的基本原理1.传动比传动比i12=n1/n2=z2/z1i121，减速；，减速；i121，减速档，且，减速档，且i 越大，档位越低；越大，档位越低；i=1，直接档；，直接档；i 1，超速档。，超速档。如捷达王五档变速器的档位情况如下：如捷达王五档变速器的档位情况如下：i1=3.455i2=1.944i3=1.370i4=1.032i5=0.850iR=3.167返回根据能量守恒定律，齿轮传动中，输入轴功率根据能量守恒定律，齿轮传动中，输入轴功率P P1 1应等于输出轴功率应等于输出轴功率P P2 2，即即 P P1 1=P=P2 2因为因为P P1 1=M=M1 1n n1 1/9550/9550千瓦，千瓦，P P2 2=M=M2 2n n2 2/9550/9550千瓦千瓦所以所以 MM1 1n n1 1=M=M2 2n n2 2，传动比传动比i i1212=n=n1 1/n/n2 2=MM2 2/MM1 1。上式表明上式表明 若若 n n2 2 MM1 1，得到得到降速增扭降速增扭目的，速度降低越多，扭矩增加越大。目的，速度降低越多，扭矩增加越大。图图22 视频视频11第一节返回普通齿轮变速器的工作原理普通齿轮变速器的工作原理(总结总结)（1 1）变速和变矩原理）变速和变矩原理1 1）齿数不同的齿轮啮合传动时，转速、转矩改变。）齿数不同的齿轮啮合传动时，转速、转矩改变。2 2）总传动比等于各级齿轮传动比的乘积。）总传动比等于各级齿轮传动比的乘积。（2 2）换档原理）换档原理1 1）传动比变化，即档位改变。）传动比变化，即档位改变。2 2）当动力不能传到输出轴，这就是空档。）当动力不能传到输出轴，这就是空档。（3 3）变向原理）变向原理1 1）相啮合的一对齿轮旋向相反，每经一传动副，其）相啮合的一对齿轮旋向相反，每经一传动副，其轴方向改变一次。轴方向改变一次。2 2）经两对齿轮传动，其输入轴与输出轴转向一致。）经两对齿轮传动，其输入轴与输出轴转向一致。3 3）如在再加一个到档轴，变成三对传动副传递动力，）如在再加一个到档轴，变成三对传动副传递动力，则输入轴与输出轴的转向相反则输入轴与输出轴的转向相反返回第二节手动变速器的变速传动机构变速器由变速传动机构、变速操纵机构组成变速器由变速传动机构、变速操纵机构组成形式：三轴式和二轴式形式：三轴式和二轴式一、三轴式变速器一、三轴式变速器1.1.应用范围：应用范围：发动机前置后轮驱动发动机前置后轮驱动2.2.特点：特点：传动比范围大，具有直接档传动效传动比范围大，具有直接档传动效 率提高。率提高。3.3.组成：组成：1-1-输入轴输入轴 2-2-轴承轴承 3-3-接合齿圈接合齿圈 4-4-同步环同步环 5-5-输出轴输出轴 6-6-中间轴中间轴 7-7-接合套接合套 8-8-中间轴常啮合齿轮中间轴常啮合齿轮9-9-倒档移动齿轮倒档移动齿轮图图4444 第二节返回返回（1 1）变速传动机构的结构：）变速传动机构的结构：1 1）第一轴：通过轴承，前支撑在曲轴后端孔中，花第一轴：通过轴承，前支撑在曲轴后端孔中，花键键 部分装离合器从动盘；后部有常啮齿轮和直接档部分装离合器从动盘；后部有常啮齿轮和直接档齿轮齿轮2 2）中间轴：有与第一轴齿轮常啮齿轮，一、倒档齿）中间轴：有与第一轴齿轮常啮齿轮，一、倒档齿轮与轴一体，二、三、四档齿轮用半圆键装配轮与轴一体，二、三、四档齿轮用半圆键装配3 3）第二轴：用轴承，前支撑在第一轴后端，后支撑）第二轴：用轴承，前支撑在第一轴后端，后支撑在壳体，一、到档齿轮可轴向滑动，二、三、四档齿在壳体，一、到档齿轮可轴向滑动，二、三、四档齿轮通过轴承与轴配合，并与中间轴齿轮常啮，其上均轮通过轴承与轴配合，并与中间轴齿轮常啮，其上均有传力齿圈。前后各有一副花键毂和接合套，实现换有传力齿圈。前后各有一副花键毂和接合套，实现换档。档。4 4）倒档轴：两个到档齿轮制成一体，其中一个与中）倒档轴：两个到档齿轮制成一体，其中一个与中间轴齿轮常啮间轴齿轮常啮返回（2 2）各档齿轮的传动情况）各档齿轮的传动情况1 1）空档：第二轴换档的接合套、传动齿轮均处于中间）空档：第二轴换档的接合套、传动齿轮均处于中间空转位置，动力不传给第二轴空转位置，动力不传给第二轴2 2）一档：前移一、倒档齿轮，与中间轴一档齿轮啮合，）一档：前移一、倒档齿轮，与中间轴一档齿轮啮合，动力经第一轴常啮齿轮、中间轴常啮齿轮、中间轴一动力经第一轴常啮齿轮、中间轴常啮齿轮、中间轴一档齿轮、第二轴一、倒档齿轮传到第二轴档齿轮、第二轴一、倒档齿轮传到第二轴3 3）二档：后移后接合套与第二轴二档齿轮上的齿圈啮）二档：后移后接合套与第二轴二档齿轮上的齿圈啮合合4 4）三档：前移后接合套与第二轴三档齿轮上的齿圈啮）三档：前移后接合套与第二轴三档齿轮上的齿圈啮合合5 5）四档：后移前接合套与第二轴四档齿轮上的齿圈啮）四档：后移前接合套与第二轴四档齿轮上的齿圈啮合合6 6）五档：前移前接合套与第二轴常啮传动齿轮上的齿）五档：前移前接合套与第二轴常啮传动齿轮上的齿圈啮合，动力由第一轴直接传到第二轴圈啮合，动力由第一轴直接传到第二轴7 7）倒档：后移第二轴上的一、倒档齿轮与倒档齿轮啮）倒档：后移第二轴上的一、倒档齿轮与倒档齿轮啮合，实现汽车倒驶合，实现汽车倒驶返回（3 3）结构分析）结构分析1 1）轴的支承和定位）轴的支承和定位轴只能有一个定位支承，其余支承都可自由地轴向伸缩。若有轴只能有一个定位支承，其余支承都可自由地轴向伸缩。若有两处以上定位，由于轴和壳体材料不同，膨胀系数不同，温度两处以上定位，由于轴和壳体材料不同，膨胀系数不同，温度变化时二者的伸缩量不同，相互之间可能产生运动干涉变化时二者的伸缩量不同，相互之间可能产生运动干涉2 2）齿轮的换档结构型式）齿轮的换档结构型式车用变速器齿轮多采用常啮齿轮，利用同步器换档车用变速器齿轮多采用常啮齿轮，利用同步器换档3 3）防止自动脱档的结构）防止自动脱档的结构自动脱档是变速器的常见故障之一自动脱档是变速器的常见故障之一,有些变速器齿轮采用了防有些变速器齿轮采用了防止自动脱档的机构，主要有两种型式：切薄齿式和斜面齿式止自动脱档的机构，主要有两种型式：切薄齿式和斜面齿式4 4）齿轮的轴向限位）齿轮的轴向限位啮合齿轮为斜齿轮，产生轴向力，用止推环作为限位装置啮合齿轮为斜齿轮，产生轴向力，用止推环作为限位装置5 5）齿轮传动消隙装置）齿轮传动消隙装置在从动（或主动）齿轮侧面加装一个薄钢片副齿轮，两者与另在从动（或主动）齿轮侧面加装一个薄钢片副齿轮，两者与另一传动齿轮同时啮合一传动齿轮同时啮合6.6.润滑与密封润滑与密封7.7.变速器壳变速器壳 返回2、两轴式变速器：对于发动机前置前轮驱动或发动机后置后轮驱动的汽车，采用两轴式变速器，例如：桑塔纳2000型轿车的变速器。返回发动机纵向布置的两轴变速器发动机纵向布置的两轴变速器1)传动系布置传动系布置返回2）结构）结构6.2手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构（1）结构1）对于发动机前置前轮驱动或发动机后置后轮驱动的汽车，采用两轴式变速器2）包括四个前进档和一个倒档3）在输入轴上固连着一、二、三、四档主动齿轮，与之常啮的四个档位从动齿轮则通过轴承空套在输出轴上3）前进档装有同步器?倒档轴固定在壳体上，滑套着一个倒档齿轮（2）变速器各档位工作过程返回（2）结构1）对于发动机前置前轮驱动或发动机后置后轮驱动的汽车，采用两轴式变速器2）包括四个前进档和一个倒档3）在输入轴上固连着一、二、三、四档主动齿轮，与之常啮的四个档位从动齿轮则通过轴承空套在输出轴上4）前进档装有同步器?倒档轴固定在壳体上，滑套着一个倒档齿轮返回3)各档传动路线各档传动路线6.2手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构返回3、组合式变速器1）功用：为保证汽车具有良好的动力性和经济性和加速性；使变速器有较多档位，扩大传动比。2）结构：采用两个变速器相串联的方式构成组合式变速器。（其中一个为主变速器：档数多且有倒档另一为副变速器：只有高低两档）返回返回4.变速器的换档装置：1）直接滑动式换档装置：直接滑动式用于直齿轮传动的档位，换档齿轮和轴通过花键联接。常用于一档、倒档。2）接合套式换档装置：这种换档装置用于斜齿轮传动的档位。第二节返回5.5.防止自动跳档措施：防止自动跳档措施：CA1091CA1091型汽车型汽车齿端倒斜面齿端倒斜面花键毂接合套接合齿圈第二节返回东风东风EQ1090EEQ1090E型汽车型汽车减薄齿减薄齿花键毂接合套接合齿圈第二节返回第三节同步器 一、无同步器的换档过程一、无同步器的换档过程 1.1.低档换高档低档换高档 高档速度高档速度V V2 2 接合套速度接合套速度V V3 3 低档速度低档速度V V4 4 踩离合器，脱空档，踩离合器，脱空档，V3=V4V3=V4（瞬瞬时）时）因为因为V V2 2 V V4 4,则则V V2 2 V V33（不同步）不同步），由于由于V3V3下降慢（转动惯量大），下降慢（转动惯量大），V2V2下降快（转动惯量小），等待一下降快（转动惯量小），等待一会时间，当会时间，当V3=V2V3=V2时，时，再踩离合器，挂档。再踩离合器，挂档。第三节返回2.2.高档换低档高档换低档踩离合器，脱空档，踩离合器，脱空档，V3=V2V3=V2（瞬时）瞬时）因为因为V V2 2 V V4 4,则则V V3 3 V V4 4（不同步）不同步）V V3 3下降慢（转动惯量大）下降慢（转动惯量大）,V V4 4下降快（转动惯量小），下降快（转动惯量小），若不采取措施，若不采取措施，V V3 3与与V V4 4不同步差距会更大，此时，不同步差距会更大，此时，应抬起离合器，加油门，应抬起离合器，加油门，迅速提高迅速提高V V4 4，当，当V V3 3=V=V4 4时，时，再踩离合器，挂档。再踩离合器，挂档。第三节返回归纳无同步器换档低档换高档两脚离合器，中间不加油门。高档换低档-两脚离合器，中间加油门。第三节返回二、同步器的构造及其工作原理（1 1）同步器的作用：是使接合套与待啮合的齿圈迅速同）同步器的作用：是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短换档时间；防止在同步前啮合而产生接合齿之间步，缩短换档时间；防止在同步前啮合而产生接合齿之间的冲击的冲击（2 2）类型：分为常压式、惯性式和自增力式；目前广泛）类型：分为常压式、惯性式和自增力式；目前广泛采用摩擦惯性同步装置（锁环、锁销式）采用摩擦惯性同步装置（锁环、锁销式）惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的，在其上面设有惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的，在其上面设有专设机构保证接合套与待接合的花键齿圈在达到同步之前专设机构保证接合套与待接合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触，从而避免了齿间冲击。不可能接触，从而避免了齿间冲击。1 1）锁环式：结构紧凑、便于合理布置，多用于轿车和轻）锁环式：结构紧凑、便于合理布置，多用于轿车和轻型货车上型货车上 2 2）锁销式：结构形式合理，力矩较大，多适用于中型和）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大型货车上3 3）同步器的一般结构：由同步装置（包括推动件、摩擦）同步器的一般结构：由同步装置（包括推动件、摩擦件）、锁止装置和接合装置三部分组成件）、锁止装置和接合装置三部分组成第三节返回1.1.锁环式惯性同步器锁环式惯性同步器.图片及动画图片及动画 手动变速器手动变速器d-3-d-3-15a.gif15a.gif .图片及动画图片及动画77515505167751550516全套构造动画图全套构造动画图片及动画片及动画 轿车和轻、中型货车的变速器广泛采用锁环式惯性同步器，其细部结构多种多样,但工作原理是一样的第三节返回（1）锁环式惯性同步器的构造返回返回1 1）花键毂：）花键毂：有内外花键有内外花键,并与齿圈、锁环具有相同花键齿；并与齿圈、锁环具有相同花键齿；花键毂与第二轴用花键连接，并用垫片和卡环作轴向固定花键毂与第二轴用花键连接，并用垫片和卡环作轴向固定;外花键与结合套相连外花键与结合套相连,圆周上有三个轴向槽圆周上有三个轴向槽.内花键与轴相连内花键与轴相连2 2）接合套：）接合套：外圆有拨叉环槽外圆有拨叉环槽,内孔花键内孔花键,内部有一切环槽内部有一切环槽,齿两端有倒角齿两端有倒角.用来连用来连 动花键毂、同步环、啮合齿圈，并与齿圈、锁环具有相动花键毂、同步环、啮合齿圈，并与齿圈、锁环具有相同花键齿同花键齿3 3）同步环（锁环）：在齿轮与齿轮的花键齿之间）同步环（锁环）：在齿轮与齿轮的花键齿之间.外圆上有花外圆上有花键齿键齿.齿数与齿轮的花键齿和结合套花键齿相同齿数与齿轮的花键齿和结合套花键齿相同.锁环的倒角锁环的倒角与接合套倒角相同，锁环具有内锥面，其上有螺旋槽，以便两与接合套倒角相同，锁环具有内锥面，其上有螺旋槽，以便两锥面锥面(齿轮齿轮)接触后，破坏油膜，增加锥面间的摩擦。接触后，破坏油膜，增加锥面间的摩擦。返回4）滑块：三个.装于花键毂三轴向槽内；带定位销以便空挡定位；两端伸入两锁环的三缺口5）卡环：在卡坏的作用下，滑块压向接合套，使其凸起的端部球面正好嵌在接合套中部的凹槽中，起到空档定位作用。返回（2）锁环式惯性同步器的工作原理（以五档换六档为例）返回1 1）空挡位置：）空挡位置：n(n(锁环锁环)=n()=n(接合套接合套)；n(n(齿圈齿圈)n()n(接合套接合套)；n(n(齿圈齿圈)n()n(锁锁环环)锁环轴向自由，其内锥面与六档齿圈的外锥面并不接触。锁环轴向自由，其内锥面与六档齿圈的外锥面并不接触。2 2）挂六档）挂六档 接合套左移，因接合套左移，因 n(n(齿圈齿圈)n()n(锁环锁环)，摩擦使锁环超前接合，摩擦使锁环超前接合套一角度，而锁环凸起与花键毂通槽接触套一角度，而锁环凸起与花键毂通槽接触,锁环与接合套同步，锁环与接合套同步，锁止角锁止。锁止角锁止。轴向力加大，摩擦作用轴向力加大，摩擦作用n(n(齿圈齿圈)接近接近 n(n(锁环锁环)，惯性力矩，惯性力矩使锁环与接合套相抵不接合。使锁环与接合套相抵不接合。3 3）挂上六档）挂上六档 随着驾驶员加大接合套的推力，齿圈与锁环同步随着驾驶员加大接合套的推力，齿圈与锁环同步 惯性力矩消失，锁环与齿圈退后一角度，接合套与锁环啮惯性力矩消失，锁环与齿圈退后一角度，接合套与锁环啮合合 接合套齿圈完全啮合完成挂上六档的全过程接合套齿圈完全啮合完成挂上六档的全过程 返回工作原理工作原理a)a)在挂三档时，用拨叉在挂三档时，用拨叉3 3拨动接合拨动接合套套8 8并带动滑块并带动滑块2 2一起向一起向左移动。当左移动。当滑块左端面与锁环滑块左端面与锁环9 9的缺口的缺口1212的端面接触的端面接触时，时，便推动锁便推动锁环环9 9压向齿轮压向齿轮1 1，使锁环，使锁环9 9的内锥面压向齿轮的内锥面压向齿轮1 1的外的外锥面。由于两锥面具有转速差（锥面。由于两锥面具有转速差（n1n1n9n9），），所以一接触便所以一接触便产生摩擦作用。产生摩擦作用。图图4646第三节F2 拨环力矩NF1惯性力矩高档齿圈同步环接合套施力体施力体同步环是两力矩的受力体返回c)c)齿轮齿轮1 1即通过摩擦作用带动锁环相对于接合套超即通过摩擦作用带动锁环相对于接合套超前转过一个角度，直到前转过一个角度，直到锁环锁环9 9的缺口的缺口1212与滑块的与滑块的另一侧面另一侧面,接触时，锁环便与接合套同步转动。接触时，锁环便与接合套同步转动。此时，接合套的齿与锁环的齿错开了约半个齿厚，此时，接合套的齿与锁环的齿错开了约半个齿厚，从而使接合套的齿端倒角面与锁环相应的齿端倒从而使接合套的齿端倒角面与锁环相应的齿端倒角面正好互相抵触而不能进入啮合角面正好互相抵触而不能进入啮合(此时，无论此时，无论驾驶员施加多大的力，都挂不上档。由于拨环力驾驶员施加多大的力，都挂不上档。由于拨环力矩总是小于摩擦力矩，设计上予以保证，即矩总是小于摩擦力矩，设计上予以保证，即与与具有一定关系式具有一定关系式。图图4646b)b)同步后，摩擦力矩消失，再拨环力矩作用下，同步后，摩擦力矩消失，再拨环力矩作用下，锁环被拨动一个角度，滑块此时位于缺口中央，锁环被拨动一个角度，滑块此时位于缺口中央，实现顺利挂档。实现顺利挂档。d)d)最后，完成挂档。最后，完成挂档。第三节返回（3）滑块式锁环式惯性同步器返回2、锁销式惯性同步器返回锁销式惯性同步器1）构造以东风EQ1090E型汽车变速器四、五锁销式惯性同步器为例，有三个定位销和三个锁销，间隔穿过接合套。书上75页特点：摩擦锥盘磨损后，可更换，成本低。第三节返回2）原理：挂档时，接合套带动定位销及摩擦锥环，顶压在摩擦锥盘上，由于不同步产生摩擦力矩，此时锁销与接合套倒角相对，无论驾驶员施加多大的力都无法挂上档。同步后，摩擦力矩消失，再F1产生的拨环力矩作用下，锁销被拨动一个角度，顺利挂档。返回（1 1）在中型及大型载货汽车变速器的各档中，目）在中型及大型载货汽车变速器的各档中，目前较普遍地采用锁销式惯性同步器进行换档。如前较普遍地采用锁销式惯性同步器进行换档。如EQ1090EEQ1090E型汽车五档变速器即采用锁销式惯性同步型汽车五档变速器即采用锁销式惯性同步器。器。（2 2）当变速器的第二轴上的常啮齿轮及其接合齿）当变速器的第二轴上的常啮齿轮及其接合齿圈直径较大时，装用锁销式同步器不仅使齿轮的结圈直径较大时，装用锁销式同步器不仅使齿轮的结构型式合理，而且还可在摩擦锥面间产生较大的摩构型式合理，而且还可在摩擦锥面间产生较大的摩擦力矩，缩短了同步时间。擦力矩，缩短了同步时间。（3 3）锁销式同步器的工作原理与上述锁环式惯性）锁销式同步器的工作原理与上述锁环式惯性同步器基本相同。同步器基本相同。1 1）具有转速差的摩擦锥环与摩擦锥盘产生摩擦。）具有转速差的摩擦锥环与摩擦锥盘产生摩擦。2 2）同步前，有摩擦力矩，接合套被锁止）同步前，有摩擦力矩，接合套被锁止3 3）同步后，惯性力矩消失，锁销与接合套相应对）同步后，惯性力矩消失，锁销与接合套相应对中，接合套沿锁销轴向移动，与花键齿圈啮合，顺中，接合套沿锁销轴向移动，与花键齿圈啮合，顺利地换挡。利地换挡。返回归纳：同步器的作用：1）挂档操作简便，减轻驾驶员的疲劳。2）避免挂档时，由于驾驶员挂档时机掌握不好造成挂档响声。3）挂档迅速，提高燃料经济性。第三节返回第四节变速器操纵机构变速器操纵机构能让驾驶员使变速器挂上或摘下某一档，变速器操纵机构能让驾驶员使变速器挂上或摘下某一档，从而改变变速器的工作状态。从而改变变速器的工作状态。组成：变速杆、拨叉、拨叉轴和锁止机构组成。组成：变速杆、拨叉、拨叉轴和锁止机构组成。为了保证变速器的可靠工作，变速器操纵机构应能满足以为了保证变速器的可靠工作，变速器操纵机构应能满足以下要求：下要求：（1 1）挂档后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合（或）挂档后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合（或滑动齿轮换档时，全齿长都进入啮合）。在振动等条件影滑动齿轮换档时，全齿长都进入啮合）。在振动等条件影响下，操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。为响下，操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。为此在操纵机构中此在操纵机构中设有自锁装置设有自锁装置。（2 2）为了防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏，）为了防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏，在操纵机构中在操纵机构中设有互锁装置设有互锁装置。（3 3）为了防止在汽车前进时误挂倒档，导致零件损坏，）为了防止在汽车前进时误挂倒档，导致零件损坏，在操纵机构中在操纵机构中设有倒档锁装置设有倒档锁装置。第四节返回如图：前置发动机后轮驱动汽车如图：前置发动机后轮驱动汽车变速器的直接操纵机构变速器的直接操纵机构一般前置发动机后轮驱动汽车的变速器距离驾驶员座位一般前置发动机后轮驱动汽车的变速器距离驾驶员座位较近，换档杆等外操纵机构多集中安装在变速器箱盖上，较近，换档杆等外操纵机构多集中安装在变速器箱盖上，结构简单、操纵容易并且准确。结构简单、操纵容易并且准确。变速器壳体变速器连动杆变速杆第四节返回如图：如图：变速器远距离外操纵机构变速器远距离外操纵机构 在发动机后置或前轮驱动的汽车上，通常汽车变在发动机后置或前轮驱动的汽车上，通常汽车变速器距离驾驶员座位较远，变速杆和变速器之间速器距离驾驶员座位较远，变速杆和变速器之间 通常需要用连杆机构联接，进行远距离操纵。通常需要用连杆机构联接，进行远距离操纵。变速杆横向拉杆纵向拉杆第四节返回一、换档拨叉机构一、换档拨叉机构视频视频5 5第四节返回二、定位锁止装置1）自锁装置：自锁钢球和自锁弹簧组成2）互锁装置：主要由互锁钢球和互锁销组成3）倒档锁：由倒档锁销和倒档锁弹簧组成第四节返回1.1.自锁装置自锁装置挂档后应保证结合套挂档后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合于与结合齿圈的全部套合（或滑动齿轮换档时，全（或滑动齿轮换档时，全齿长都进入啮合）。在振齿长都进入啮合）。在振动等条件影响下，操纵机动等条件影响下，操纵机构应保证变速器不自行挂构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。为此在操档或自行脱档。为此在操纵机构中设有自锁装置。纵机构中设有自锁装置。的作用。的作用。第四节返回1 1）多数变速器的自锁装置由自锁钢球）多数变速器的自锁装置由自锁钢球1 1和自锁弹簧和自锁弹簧2 2组成组成2 2）每根拨叉轴的上表面沿轴向分布有三个凹槽，当任何一根拨）每根拨叉轴的上表面沿轴向分布有三个凹槽，当任何一根拨叉轴连同拨叉轴向移动到空档或某一工作档位的位置时，必有一叉轴连同拨叉轴向移动到空档或某一工作档位的位置时，必有一个凹槽正好个凹槽正好对准自锁钢球。于是自锁钢球对准自锁钢球。于是自锁钢球在自锁弹簧压力作用下嵌入该在自锁弹簧压力作用下嵌入该凹槽内，拨叉轴轴向位置凹槽内，拨叉轴轴向位置被固定，从而拨叉连同滑动齿轮被固定，从而拨叉连同滑动齿轮(或接合套或接合套)也被固定在空档或某也被固定在空档或某一工作档位上，不能自行脱出。一工作档位上，不能自行脱出。3 3）换档时，驾驶员对拨叉轴施）换档时，驾驶员对拨叉轴施加一定的轴向力，克服自锁弹簧加一定的轴向力，克服自锁弹簧2 2的压力将钢球由拨叉轴的凹槽中的压力将钢球由拨叉轴的凹槽中挤出推回孔中，拨叉轴和拨叉轴挤出推回孔中，拨叉轴和拨叉轴向移动。向移动。返回2.2.互锁锁装置互锁锁装置 当中间换档拨叉当中间换档拨叉轴移动挂档时，另外轴移动挂档时，另外两个拨叉轴被钢球琐两个拨叉轴被钢球琐住。防止同时挂上两住。防止同时挂上两个档而使变速器卡死个档而使变速器卡死或损坏，起到了互锁或损坏，起到了互锁作用。作用。第四节返回1 1）主要由互锁钢球及互）主要由互锁钢球及互锁销组成。互锁销装在中锁销组成。互锁销装在中间拨叉轴的孔中，其长度间拨叉轴的孔中，其长度相当于拨叉轴直径减去互相当于拨叉轴直径减去互锁钢球的半径，互锁钢球锁钢球的半径，互锁钢球装于变速器盖的横向孔中。装于变速器盖的横向孔中。2 2）在空档位置时，左右拨叉轴在对着钢球处有深）在空档位置时，左右拨叉轴在对着钢球处有深度相当于钢球半径的凹槽，中间拨叉轴则左右均开度相当于钢球半径的凹槽，中间拨叉轴则左右均开有凹槽，凹槽中开有装锁销的孔。有凹槽，凹槽中开有装锁销的孔。3 3）这种互锁装置可以保证变速器只有在空档位置）这种互锁装置可以保证变速器只有在空档位置时，驾驶员才可以移动任一个拨叉轴挂档。若某一时，驾驶员才可以移动任一个拨叉轴挂档。若某一拨叉轴被移动而挂档时，另两个拨叉轴便被互锁装拨叉轴被移动而挂档时，另两个拨叉轴便被互锁装置固定在空档位置而不可能再轴向移动。置固定在空档位置而不可能再轴向移动。返回互锁装置工作示意图互锁装置工作示意图互锁装置工作示意图互锁装置工作示意图第四节返回自锁、互锁装自锁、互锁装自锁、互锁装自锁、互锁装置统一的结构置统一的结构置统一的结构置统一的结构第四节返回3.3.倒档锁装置倒档锁装置 当换档杆下端当换档杆下端(红色的红色的长方块部分长方块部分)向倒档拨叉轴向倒档拨叉轴移动时，必须压缩弹簧才移动时，必须压缩弹簧才能进入倒档拨叉轴上的拨能进入倒档拨叉轴上的拨块槽中。防止了在汽车前块槽中。防止了在汽车前进时误挂倒档，而导致零进时误挂倒档，而导致零件损坏，起到了倒档锁的件损坏，起到了倒档锁的作用。当倒档拨叉轴移动作用。当倒档拨叉轴移动挂档时，另外两个拨叉轴挂档时，另外两个拨叉轴被钢球琐住。被钢球琐住。第四节返回1 1）倒档锁的作用是驾驶员挂）倒档锁的作用是驾驶员挂倒档时，必须对变速杆施加倒档时，必须对变速杆施加较大的力，才可换上倒档，较大的力，才可换上倒档，起提醒作用，以防误挂倒档。起提醒作用，以防误挂倒档。变速器上多采用弹簧锁销式变速器上多采用弹簧锁销式倒档锁。倒档锁。2 2）倒档锁一般由倒档锁销和）倒档锁一般由倒档锁销和倒档锁弹簧组成。倒档锁销的倒档锁弹簧组成。倒档锁销的杆部装有倒档锁弹簧，其右端的螺母可调整弹簧的预杆部装有倒档锁弹簧，其右端的螺母可调整弹簧的预紧力和倒档锁销的长度。紧力和倒档锁销的长度。3 3）驾驶员要挂倒档时，必须用较大的力使变速杆的）驾驶员要挂倒档时，必须用较大的力使变速杆的下端压缩倒档弹簧，将倒档锁销推向右方后，才能使下端压缩倒档弹簧，将倒档锁销推向右方后，才能使变速杆下端进入倒档拨块的凹槽内，以拨动一、倒档变速杆下端进入倒档拨块的凹槽内，以拨动一、倒档拨叉轴而推入倒档。拨叉轴而推入倒档。返回倒档锁结构倒档锁结构第四节返回第六节分动器1.功用：在多轴驱动的汽车上，将变速器输出的动力分配到各驱动桥2.应用：目前，多数车装用两挡分动器，分动器兼起副变速器的作用3.结构：由齿轮传动机构和操纵机构组成。返回返回4操纵机构组成：操纵杆、传动杆、摇臂及轴等。5运用1)分动器是一齿轮传动系，其输入轴直接或通过万向传动装置与变速器的第二轴相联，输出轴则有若干，分别经万向传动装置与各驱动桥连接；返回2)2)操纵分动器时，若换入低速挡，其输出转距较大。为操纵分动器时，若换入低速挡，其输出转距较大。为避免中后桥超载前桥必须参加驱动，分担一部分载荷。避免中后桥超载前桥必须参加驱动，分担一部分载荷。因此分动器操纵机构必须保证：因此分动器操纵机构必须保证：非先接上前桥，不得非先接上前桥，不得非先接上前桥，不得非先接上前桥，不得挂入低速档；非先退出低速档，不得摘下前桥。挂入低速档；非先退出低速档，不得摘下前桥。挂入低速档；非先退出低速档，不得摘下前桥。挂入低速档；非先退出低速档，不得摘下前桥。3)3)在好路上应使用高速挡且不应接前桥。当汽车在较差在好路上应使用高速挡且不应接前桥。当汽车在较差的路面上行驶时，应接上前桥并用低速挡，以使汽车的路面上行驶时，应接上前桥并用低速挡，以使汽车具有足够的驱动力，克服增加了的行驶阻力。具有足够的驱动力，克服增加了的行驶阻力。4)4)装有分动器的汽车，当全部车轮驱动行驶于不平路面装有分动器的汽车，当全部车轮驱动行驶于不平路面或弯道上，或前后驱动轮由于轮胎磨损而半径不等的或弯道上，或前后驱动轮由于轮胎磨损而半径不等的情况行驶时，将引起发动机功率消耗、轮胎或传动系情况行驶时，将引起发动机功率消耗、轮胎或传动系零件磨损。为克服这一缺点，将转矩大体根据轴荷比零件磨损。为克服这一缺点，将转矩大体根据轴荷比例分配给各驱动桥，有些分动器还装有带差速锁的非例分配给各驱动桥，有些分动器还装有带差速锁的非对称行星齿轮轴间差速器。对称行星齿轮轴间差速器。返回第七节手动变速器故障诊断与检修一、变速器常见故障与诊断1.变速器的异常声响1）空档发响（1）现象：怠速空档响，踩离合器响声消失。第五节返回曲轴与第一轴中心线不同心；第二轴前轴承磨损，油污、起毛；常啮齿轮有问题（磨损均匀声或个别牙碎裂有规律间隙撞击声）；常啮齿轮修理时未成对更换，啮合不良；第一轴承损坏，或旧齿轮换新齿轮。返回2 2）挂档后发响）挂档后发响（1 1）现象：挂入某档法响；随转速升高）现象：挂入某档法响；随转速升高响声加大响声加大（2 2）原因：轴、花键、轴承、齿轮、操纵机构、齿轮）原因：轴、花键、轴承、齿轮、操纵机构、齿轮更换不当；差速齿轮或半轴齿轮键槽磨损松旷；更换不当；差速齿轮或半轴齿轮键槽磨损松旷；主、从动锥齿轮间隙过大；从动锥齿轮松动。主、从动锥齿轮间隙过大；从动锥齿轮松动。（3 3）诊断：）诊断：各档均响，多为基础件、轴承、花键、齿轮各档均响，多为基础件、轴承、花键、齿轮某档响，该档齿轮某档响，该档齿轮第五节返回2.变速器跳档（1）现象：多为中、高速负荷变化或汽车剧烈振动时发生跳入空档。（2）原因：自锁装置、齿轮、叉轴等定位装置失效（变速叉凹槽或定位球磨损松旷，定位弹簧过软或折断）；齿轮磨损严重，沿齿方向磨成锥形；变速器轴、轴承磨损严重或轴向间隙过大，使轴转动时跳动或窜动。（3）诊断：挂档无阻力或阻力甚小，说明自锁失效。否则为其他方面。第五节返回3.挂档困难1）现象：不能顺利挂入档位，常发生齿轮撞击声。2）原因：叉、自锁或互锁、连接杆、同步器、轴。3）诊断：开盖检查第五节返回4.变速器乱档1）现象：所挂档位不符，挂档后不能退回空档或一次挂入两个档。2）原因：换档杆、互锁装置等变速器控制弹簧压缩量达不到规定要求；换档滑杆互锁销磨损严重。3）诊断：重点检查换档杆、互锁装置。第五节返回5.变速器发热1）现象：由烫手感觉2）原因：轴承装配过紧、齿轮啮合间隙过小、齿轮油缺少或不符(或齿轮油粘度过大或齿轮油粘度过大或小或小)3）诊断：先检查油平面，油质量；在检查内部第五节返回6.变速器漏油1）现象：齿轮油从轴承该或结合部为渗漏2）原因：密封、壳破、油过多、通气塞堵3）诊断：根据油迹逐一查找第五节返回二、变速器零件的检修1.齿轮