第二章自动变速器的结构和工作原理

第二章自动变速器的结构和工作原理
第二章自动变速器的结构和工作原理

第二章自动变速器的结构和工作原理

第一节液力变矩器的基本原理简介

液力变矩器是一种液力传动装置,它以液体为工作介质来进行能量转换。它的能量输入部件称为泵轮,以“B”表示;它和发动机的输出轴相连,并将发动机输出的机械能转换为工作介质的动能。能量输出部件为涡轮,以“T”表示;它将液体的动能又还原为机械能输出。

一、液力偶合器的工作原理

如图2-1所示为液力偶合器原理图。泵轮2固定在发动机曲轴上,为能量输入端,涡轮4固定在输出轴5上,为输出端。泵轮和涡轮之间有2-4mm的间隙,整个偶合器充满了液体工作介质。

1-发动机曲轴,2-泵轮,3-偶合器壳体,4-涡轮,5-偶合器输出轴

图2-1 液力偶合器

1、泵轮的运动

⑴发动机启动后,曲轴1旋转并带动泵轮2同步旋转。充满在泵轮叶片间的工作液体随着泵轮同步旋转,这是工作液体绕传动轴的牵连运动。

⑵在离心惯性力的作用下,工作液体在绕传动轴坐牵连运动的同时,它沿叶片间的通道从内缘向外缘流动,这是流体和叶片间的相对运动,并于泵轮的外缘流入涡轮。

2、涡轮的运动

工作液体流入涡轮后,把从泵轮处获得的能量(动量)传递给涡轮,使涡轮旋转。从涡轮外缘(涡轮入口)流入的液体,既随涡轮旋转作牵连运动,又从外缘向内缘(涡轮出口)流动,这是涡轮叶片和流体的相对运动,最后,流体经涡轮内缘又流回泵轮。

二、液力偶合器和液力变矩器的能量转换原理

1、液力偶合器的能量转换

流体在偶合器(变矩器)内的循环流动是一个相当复杂的三维流动,流体与工作叶片间

的相互作用也相当复杂。因此,分析这类问题时,在流体力学方面作了一系列假定后,一般用一元流束理论来描述。对于专业性较强的一些描述方式和术语,由于篇幅有限,不作介绍,请读者参考有关著作。

当发动机转速(即为泵轮转速)不变时,下述效率公式(1-2)中的分母是一个常数;随着涡轮转速的升高,传动比变大,效率也高。反之,随着涡轮转速的降低,偶合器的效率也随之下降。需要指出的是,从理论上讲,当n1=n2时i=0,效率最高。这只有在涡轮轴上没有负载时才可能出现。而实际是,当n1=n2,偶合器的泵轮和涡轮之间没有速度差;泵轮里的液体随泵轮作旋转运动产生的离心惯性力和涡轮里的液体随涡轮运动产生的离心惯性力大小相等而方向相反;偶合器内的液体不流动,也没有环流,偶合器也就失去了能量传递的作用。

2、变矩器的能量传递原理(见图2-2)

液力变矩器与液力偶合器在结构上的最大区别就是液力变矩器比液力偶合器多加装了一个固定的流体导向装置——导轮。图2-2所示为最简单的液力变矩器的结构简图。它由泵轮

1、涡轮2和导轮3等三个基本组件组成。

当泵轮1由发动机驱动旋转时,工作液体泵轮的外端出口b 甩出(R2即表示泵轮叶片出口在中间旋转曲面上的半径)而进入涡轮,然后自涡轮的C 端(R3表示涡轮叶片出口在中间旋转曲面的半径)流出而进入导轮,再经导轮a 端流入泵轮而形成环流。

偶合器的传动比偶合器的效率

则液力偶合器的效率为,则:,输出扭矩为入扭矩为根据动量矩定理,设输:i :)

21()11(12120

0ηη-===-=i n n n M n M M M M M i i o i

1泵轮,2-涡轮,3-导轮

图2-2 变矩器结构图

图2-3 叶栅展开图

把变矩器的公式(1-8)和偶合器的公式(1-11)进行比较,我们可以看出,变矩器涡轮轴上的输出力矩和泵轮轴上的力矩并不是偶合器中的等量关系,而是多了一个导轮对流体的

作用力矩M3。这是导轮在变矩器中对变扭所起的关键作用。

泵轮出口处的牵连速度为:U B2(U B2 = R2ω1),相对速度为:W B2

泵轮出口处的绝对速度为:V B2 = U B2 + W B2

涡轮出口处的牵连速度为:U T2(U T2 = R3ω2),相对速度为:W T2

涡轮出口处的绝对速度为:V T2 = U T2 + W T2

泵轮的出口速度即涡轮的进口速度,涡轮的出口速度即导轮的进口速度,

所以可得如下公式: V B2 = V T1 V T2 = V D1 V D2 = V B1

泵轮对流体的作用力矩为: M1 = ρQ(V B2·R2 - V B1·R1) (1-4)

涡轮对流体的作用力矩为: M2 = ρQ(V T2·R3 - V T1·R2) (1-5)

导轮对流体的作用力矩为: M3 = ρQ(V D2·R1 - V D1·R3) (1-6)

把以上三式相加: M1 + M2 + M3 = 0 (1-7)

即: M1 + M3 = -M2 (1-8)如果删去导轮力矩,则可得到偶合器的力矩方程为:

M1 + M2 = 0 或M1 = -M2 (1-11)(1)变矩原理(见图2-4)

涡轮转速为零或较低(相当于起步或重载低速时),涡轮出口的绝对速度(即导轮的进口速度)和导轮的出口速度相反,涡轮轴上的输出力矩大于泵轮轴上的力矩。

当涡轮转速逐渐升高,即涡轮的牵连速度逐渐增加时,涡轮出口绝对速度逐渐减小,方向逐渐改变;当涡轮的转速增加到一定程度以后(导轮进出口绝对速度的方向相同),流体作用于涡轮的力矩(涡轮的输出力矩)小于泵轮作用于流体的作用力矩(泵轮的输入力矩)。

A 起步时

B 车速较高时

1 由泵轮冲向涡轮的液流方向;

2 由涡轮冲向导轮的液流方向;3由导轮冲向泵轮的液流方向。

图2-4 导轮流体方向的变化图

3.单向离合器和锁止离合器的应用

涡轮转速升高以后,由涡轮流出流体的绝对速度的方向改变,使这些流体冲击导轮叶片

的背部而引起了导轮流进泵轮的流体的方向改变而使流体对泵轮产生了一个阻滞泵轮运动的力矩。要改变这种状况,关键是改变导轮流出流体绝对速度方向的改变。

⑴单向离合器的作用

当涡轮的转速不高,导轮力矩M3≥0时,由于涡轮出口流体力图使导轮反转(指和泵轮转向相反),此时单向离合器反向锁止,导轮被固定不动。最终使涡轮的输出力矩大于泵轮力矩。

当涡轮转速再升高,涡轮出口流体开始冲击导轮叶片背部,导轮力矩M3<0时,导轮旋转,导轮出口流体的绝对速度改变,使导轮输出力矩保持在M3=0状态(即偶合状态)。

⑵锁止离合器的作用

当涡轮转速达到一定值以后,它就只能工作在耦合器的工作状态,成为一个耦合器。当汽车处于高速轻载时,其效率必然很低。当汽车高速轻载时,把变矩器的泵轮和涡轮直接锁止在一起形成机械传动,充分发挥机械传动效率高的特点,汽车在良好路面行驶时,通过锁止装置把泵轮和涡轮锁止在一起,使汽车高速行驶时的效率大为提高。

第二节油泵

液压系统的动力源主要是油泵。在自动变速器中的电液控制系统中所用的油泵大致有三种类型。一种是齿轮泵,一种是转子泵,第三种是叶片泵。

一、齿轮式油泵的结构和原理

在自动变速器中所用的齿轮泵一般是内啮合齿轮泵。图2-5是日本丰田汽车公司常用的齿轮泵的另部件分解图。这种泵主要由泵体、从动论(齿圈)、主动轮和导轮轴组成。由于从动论是一个齿圈且较大,而主动轮是一个较小地外齿轮,所以,在主、从动齿轮之间的空隙用一个月牙型隔板把这个容腔分为两部分(见图2-5)。其中一腔是进油腔(或称吸油腔),另一腔是压油腔(或称排油腔)。

图2-5 内啮合齿轮泵

二、转子式油泵的结构与原理

转子泵实际也是内啮合齿轮泵系列中的一种。但它的齿型不是一般的渐开线齿轮而多用摆线,所以又称为摆线转子泵。

它主要由一对内啮合的转子组成。内转子为外齿轮,且为主动件;外转子为内齿轮,是从动件。内转子一般比外转子少一个齿。内外转子之间是偏心安装。内转子的齿廓和外转子的齿廓是由一对共轭曲线组成,因此内转子上的齿廓和外转子上的齿廓相啮合,就形成了若干密封容腔。

图2-6 转子泵原理图

三、叶片泵的结构和原理

自动变速器叶片泵的工作原理如图4-5,和普通液压传动用的单作用叶片泵的工作原理一样。这种油泵由转子1、定子2和叶片3及端盖等组成。定子具有圆柱形内表面,定子和转子之间有偏心距e。叶片装在转子槽中,并可在槽中滑动。

当转子回转时,由离心力的作用,使叶片紧贴在定子内壁,在定子、转子、叶片和端盖间就形成了若干个密封空间。

图2-7 叶片泵原理图

1 转子

2 叶片

3 定子

四变量泵的结构与原理

上述三种油泵的排量都是固定不变的,称为定量泵。为保证自动变速器的正常工作,油泵的排量应足够大,以便在发动机怠速运转的低速工况下也能为自动变速器各部分提供足够大的流量和压力的液压油。定量泵的泵油量是随转速的增大而成正比的增加的。当发动机在中高速运转时,油泵的泵油量将大大的超过自动变速器的

实际需要,此时油泵泵出的大部分液压油将通过油压调节

阀返回油底壳。由于油泵泵油量愈大,其运转阻力也愈大,

因此这种定量泵在高转速时,过多的泵油量使阻力增大,

从而增加了发动机的负荷和油耗,造成了一定的动力损

失。

图2-8 变量泵

1-泵壳 2-定子 3-转子 4-叶片

5-进油口 6-滤清网

7-回位弹簧 8-销轴 9-反馈油道

10-出油口 11-卸压口

为了减少油泵在高速运转时泵油量过多而引起的动力损失,目前用于汽车自动变速器的叶片泵大部分都设计成排量可变的形式(称为变量泵或可变排量式叶片泵)。采用这种油泵的车型有福特、马自达、大宇等轿车。这种叶片泵的定子不是固定在泵壳上,而是可以绕一个销轴做一定的摆动,以改变转子与定子的偏心距(图2-8),从而改变油泵的排量。在油泵运转时,定子的位置由定子侧面控制腔内来自油压调节阀的反馈油压来控制。当油泵转速过低

电磁离合器的工作原理

电磁离合器的工作原理 电磁离合器的特点和工作原理电磁离合器的特点和工作原理关键词:电磁离合器摘要: 一是采用增加电磁离合器摩擦副径向尺寸的单磁路来实现。如SOMET公司的SM92、TM—11E剑杆织机的离合器,就是由SM92中的离合器采用增加径向尺寸满足TM—llE中的离合器扭矩增大需求来实现的。其离合器结构可采用非金属摩擦材料片作为摩擦副,非金属摩擦片与金属摩擦,使用寿命较长。由于离合器的寿命取决于摩擦副的使用寿命,无梭织机的可靠性取决于织机中的基础件寿命,因此采用单磁前言:一是采用增加电磁离合器摩擦副径向尺寸的单磁路来实现。如SOMET公司的SM92、TM—11E剑杆织机的离合器,就是由SM92中的离合器采用增加径向尺寸满足TM—llE中的离合器扭矩增大需求来实现的。其离合器结构可采用非金属摩擦材料片作为摩擦副,非金属摩擦片与金属摩擦,使用寿命较长。由于离合器的寿命取决于摩擦副的使用寿命,无梭织机的可靠性取决于织机中的基础件寿命,因此采用单磁路方式增加离合器摩擦副直径来增大扭矩的措施,其实质是提高了无梭织机使用的可靠性。 二是电磁离合器受无梭织机结构尺寸的限制,在离合器径向尺寸不能增加的情况下,运用多片电磁离合器磁通多次过片理论,采用双磁路离合器结构,其扭矩亦可以大为提高,满足无梭织机扭矩增大的需要。但双磁路中由于磁通两次过片,摩擦副必须选择金属材料,由此造成无梭织机因离合器摩擦副磨损太快,促使双磁路的摩擦副磨损

率极高,而导致无梭织机可靠性下降。如SMIT公司生产的FAST剑杆织机;PICANOL公司生产的GTM—A、GTM—AS剑杆织机;DORNIER公司生产的HTV—1/E、HTV—M/E等,均采用双磁路共衔铁组合离合器。还有PICANOL公司近期生产的新型DELTA喷气织机中的制动器也选用双磁路结构的摩擦副,SMIT公司FAST中的剑杆织机电磁离合器也选用双磁路结构的摩擦副,以适应该类织机在不增加摩擦副径向尺寸下,满足织机增大扭矩的需求。 电磁离合器的工作原理电磁离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用,或是用液体作为传动介质(液力偶合器),或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩,使两者之间可以暂时分离,又可逐渐接合,在传动过程中又答应两部分相互转动。振动电机,仓壁振动器-海安县蓝天机电制造有限公司目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦(简称为摩擦离合器)。 发动机发出的转矩,通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用,传给从动盘。当驾驶员踩下踏板时,通过机件的传递,使膜片弹簧大端带动压盘后移,此时从动部分与主动部分分离。 磁粉离合器摩擦应能满足以下基本要求: (1)保证能传递发动机发出的最大转矩,并且还有一定的传递转矩余力。 (2)能作到分离时,彻底分离,接合时柔和,并具有良好的散热能力。 (3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样,在分离离合器换

变速箱的工作原理(简易)

变速箱的工作原理 变速箱的原理一、变速箱的作用 发动机的物理特性决定了变速箱的存在。首先,任何发动机都有其峰值转速;其次,发动机最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。比如,发动机最大功率出现在5500转。变速箱可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比,换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。理想情况下,变速箱应具有灵活的变速比。无级变速箱(CVT)就具有这种特性,可以较好的发挥发动机的动力性能。 二、CVT 无级变速箱有着连续的变速比。其一直因为价格、尺寸及可靠性的关系而没有大量装备汽车。现在,改进的设计使得CVT的使用已比较普遍。 国产AUDI 2.8 CVT 变速箱通过离合器与发动机相连,这样,变速箱的输入轴就可以和发动机达到同步转速。 级Sport Coupe 6速手动变速箱 一个5档的变速箱提供5种不同的变速比,在输入轴和输出轴间产生转速差。 三、简单的变速箱模型 为了更好的理解变速箱的工作原理,下面让我们先来看一个2档变速箱的简单模型,看看各部分之间是如何配合的:

输入轴(绿色)通过离合器和发动机相连,轴和上面的齿轮是一个部件。 轴和齿轮(红色)叫做中间轴。它们一起旋转。轴(绿色)旋转通过啮合的齿轮带动中间轴的旋转,这时,中间轴就可以传输发动机的动力了。 轴(黄色)是一个花键轴,直接和驱动轴相连,通过差速器来驱动汽车。车轮转动会带着花键轴一起转动。 齿轮(蓝色)在花键轴上自由转动。在发动机停止,但车辆仍在运动中时,齿轮(蓝色)和中间轴都在静止状态,而花键轴依然随车轮转动。 齿轮(蓝色)和花键轴是由套筒来连接的,套筒可以随着花键轴转动,同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合齿轮(蓝色)。 1档 挂进1档时,套筒就和右边的齿轮(蓝色)啮合。见下图:

自动变速器的结构和工作原理

自动变速器的结构和工作原 理 -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第二章自动变速器的结构和工作原理 第一节液力变矩器的基本原理简介 液力变矩器是一种液力传动装置,它以液体为工作介质来进行能量转换。它的能量输入部件称为泵轮,以“B”表示;它和发动机的输出轴相连,并将发动机输出的机械能转换为工作介质的动能。能量输出部件为涡轮,以“T”表示;它将液体的动能又还原为机械能输出。 一、液力偶合器的工作原理 如图2-1所示为液力偶合器原理图。泵轮2固定在发动机曲轴上,为能量输入端,涡轮4固定在输出轴5上,为输出端。泵轮和涡轮之间有2-4mm的间隙,整个偶合器充满了液体工作介质。 1-发动机曲轴,2-泵轮,3-偶合器壳体,4-涡轮,5-偶合器输出轴 图2-1 液力偶合器 1、泵轮的运动 ⑴发动机启动后,曲轴1旋转并带动泵轮2同步旋转。充满在泵轮叶片间的工作液体随着泵轮同步旋转,这是工作液体绕传动轴的牵连运动。 ⑵在离心惯性力的作用下,工作液体在绕传动轴坐牵连运动的同时,它沿叶片间的通道从内缘向外缘流动,这是流体和叶片间的相对运动,并于泵轮的外缘流入涡轮。 2、涡轮的运动 工作液体流入涡轮后,把从泵轮处获得的能量(动量)传递给涡轮,使涡轮旋转。从涡轮外缘(涡轮入口)流入的液体,既随涡轮旋转作牵连运动,又从外缘向内缘(涡轮出口)流动,这是涡轮叶片和流体的相对运动,最后,流体经涡轮内缘又流回泵轮。 二、液力偶合器和液力变矩器的能量转换原理 1、液力偶合器的能量转换

流体在偶合器(变矩器)内的循环流动是一个相当复杂的三维流动,流体与工作叶片间的相互作用也相当复杂。因此,分析这类问题时,在流体力学方面作了一系列假定后,一般用一元流束理论来描述。对于专业性较强的一些描述方式和术语,由于篇幅有限,不作介绍,请读者参考有关著作。 当发动机转速(即为泵轮转速)不变时,下述效率公式(1-2)中的分母是一个常数;随着涡轮转速的升高,传动比变大,效率也高。反之,随着涡轮转速的降低,偶合器的效率也随之下降。需要指出的是,从理论上讲,当n1=n2时i=0,效率最高。这只有在涡轮轴上没有负载时才可能出现。而实际是,当n1=n2,偶合器的泵轮和涡轮之间没有速度差;泵轮里的液体随泵轮作旋转运动产生的离心惯性力和涡轮里的液体随涡轮运动产生的离心惯性力大小相等而方向相反;偶合器内的液体不流动,也没有环流,偶合器也就失去了能量传递的作用。 2、变矩器的能量传递原理(见图2-2) 液力变矩器与液力偶合器在结构上的最大区别就是液力变矩器比液力偶合器多加装了一个固定的流体导向装置——导轮。图2-2所示为最简单的液力变矩器的结构简图。它由泵轮 1、涡轮2和导轮3等三个基本组件组成。 当泵轮1由发动机驱动旋转时,工作液体泵轮的外端出口b 甩出(R2即表示泵轮叶片出口在中间旋转曲面上的半径)而进入涡轮,然后自涡轮的C 端(R3表示涡轮叶片出口在中间旋转曲面的半径)流出而进入导轮,再经导轮a 端流入泵轮而形成环流。 偶合器的传动比偶合器的效率 : 则液力偶合器的效率为,则:,输出扭矩为入扭矩为根据动量矩定理,设输:i :) 21()11(12120 0ηη-===-=i n n n M n M M M M M i i o i

超越离合器及其工作原理

超越离合器及其工作原理标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

超越离合器及其工作原理 超越离合器是利用主动件和从动件的转速变化或回转方向变换而自动接合和脱开的一种离合器。当主动件带动从动件一起转动时,称为结合状态;当主动件和从动件脱开以各自的速度回转时,称为超越状态。 常用的超越离合器有棘轮超越离合器、滚柱超越离合器和楔块超越离合器三种。楔块超越离合器通常又分为接触型楔块超越离合器、非接触型楔块超越离合器和双向楔块超越离合器。回转窑传动装置采用的超越离合器属于非接触型楔块超越离合器。图l所示的非接触型楔块超越离合器由外环、内环、楔块、固定挡圈、挡环、端盖、轴承和挡圈等组成。在低速运行时,楔块在弹簧作用下与内环保持接触,当超越转速达到某一极限时,偏心楔块的离心力矩克服弹簧和其他阻力矩,使楔块径向与内环工作面脱开,形成一个微小间隙,从而避免了摩擦与磨损,离合器实现非接触工作。使用时将内环安装在高速轴,外环套装在内环的两个轴承上,并由螺钉与两个端盖紧固在一起;内环工作面与外环之间的滚道由楔块、固定挡圈、轴承和挡圈组成,复位扭簧分别在楔块两端圆柱上,扭簧的一端插入楔块断面的小口中,另一端靠在挡销上,固定挡环将内环和楔块装置连在一起,外环通过螺钉与法兰连接。 当主电机启动后,驱动主减速高速轴伸带动内环和楔块装置一起旋转产生离心力,对楔块支撑点形成一个转矩,其方向与扭簧施加给楔块的转矩相反,有使楔块与外环脱离接触的趋势;当楔块离心力产生的转矩不足以克服扭簧施加给楔块的转矩,楔块与内环工作面相互接触,与外环产生相对滑动摩擦。随着转速的提高,楔块离心力增加,当内环转速达到或超过离合器的最小非接触转速时,楔块离心力产生的转矩增加到大于扭簧施加给楔块的转矩,迫使楔块偏转而与外环脱离接触,实现离合器无摩擦的非接触旋转,这时不再带动从动件旋转. 超越离合器是一种特殊的机械离合器,在机械传动中由主从动部分相对运动速度变化或旋转方向的改变使其自动结合或脱开。 驱动元件只能从单一方向使从动元件转动,如果驱动元件改变方向,从动元件就自动脱离不传递动力,故又称单向离合器或单向轴承。一般按超运转速度选择,故统称为超越离合器。 超越离合器具有以下功能: a.在快速进给机械中实现快慢速转换、超越功能。 b.实现步进间隙运动和精确定位的分度功能。 c.当它与滚珠丝杠或其它部件配套使用,防止逆转,实现自锁和逆止功能。 超越离合器是机械传动中的重要通用基础件,历史悠久。其分类为:嵌入型、摩擦型、非接触型。嵌入型分转动滑销式,棘轮式等。摩擦型分滚柱式、楔块

自动变速器工作原理

如果您驾驶过配备自动变速器的汽车,则应该知道自动变速器和手动变速器之间有两个主要区别: 自动变速器汽车上没有离合器踏板。 自动变速器汽车上没有换挡机构。只要将变速器挂在前进挡,其他所有操作都会自动进行。 自动变速器(与它的液力变矩器)和手动变速器(与它的离合器)完成一模一样的事情,但它们完成的方式完全不同。自动变速器的工作方式十分的神奇! 自动变速器位置 在本文中,我们将详细讲述自动变速器的原理。首先您将了解整套系统的关键部件:行星齿轮组。然后,我们将告诉您变速器的装配、控制装置的工作原理,并讨论在变速器的控制中涉及到的一些难点。 与手动变速器一样,自动变速器的主要工作是让发动机在较窄的转速围下运行,并且提供较宽的输出速度围。

梅赛德斯-奔驰CLK自动变速器 如果没有变速器,汽车将会只有一种传动比,而我们也只能选择让汽车以所需的最大速度行驶的那种传动比。如果您想要的最大速度是130公里/小时,那么传动比应类似于大多数手动变速器中的三挡。 您可能从来没尝试过仅用三挡来驾驶配备手动变速器的汽车。如果体验一下,您很快会发现在起动时几乎没有加速感。高速行驶时,发动机会发出尖叫,转速表会接近红线。这样的汽车很快就会磨损,以至于几乎无法驾驶。 因此,变速器使用齿轮,以便更有效地利用发动机的扭矩,从而保持发动机在合适的转速下运行。 手动变速器和自动变速器之间的关键不同在于:前者将不同组的齿轮分别锁定到输出轴,以得到各种传动比;而在自动变速器中,同一组齿轮就可得到所有不同的传动比,自动变速器则是通过行星齿轮组来实现这一功能的。 下面让我们来了解行星齿轮组的工作原理。 当我们分解自动变速器以了解其部结构时,会发现其在相当小的空间容纳了各种各样的部件。除了其他部件外,您还会看到: 一套精致的行星齿轮组

变速箱工作原理

变速箱工作原理 2019.03 汽车变速器,由大小齿轮构成,按大小排列成塔状。 一般地,变速器有四根轴组成,第一根轴是动力进入轴,插在离合器内,只要离合器踏板抬起来,它就转,与发动机的转速同步。第二根轴在变速器的底部,其中一个齿与第一轴的一个齿永远啮合,跟着转,上面有大小不同的许多齿轮。第三根轴与第一根轴同心安置,上面大小不同的齿轮可以前后滑动,与第二轴的齿轮啮合,得到不同的转速和扭矩。第三轴是动力输出轴。 第四根轴是倒车轴,第二根轴要得到反向旋转,必须增加一个齿轮。这个齿轮专门安装在一根轴上。 变速器的齿轮,永远啮合的,用斜齿,为什么要用斜齿,说起来就费劲了。滑动的,起变速作用的,只能用直齿。 现在的汽车变速器,一般安装有同步器,作用是避免变档时齿轮发出响声,容易啮合成功。因为同步器结构复杂,增加成本,一般只安装在高速档上,高级轿车会全部安上同步器,当然由你买单啦。 这是拆开盖子的变速器,左边是离合器,第一个斜齿,是第一轴的。下面的第二轴看不见,除了第一轴上的那个齿轮,其余

齿轮全部是第三轴上的,由此也可以看出第三轴很长。第一轴是空心的,第三轴的一端要插入第一轴空心部分,以支承自身。 有小齿的,是同步器,密密的小齿是同步器的标志。 齿轮边上磨得发亮的凹槽,是变速叉叉的位置,变速杆带动变速叉前后移动,就使齿轮前后移动。 变速器在同一时间里,只能有一对齿轮啮合,否则就别死不可转动了。这个任务由变速器盖子实现。变速器盖结构简单,没有什么高科技,但却充满了智慧,非常巧妙,决定着变速叉的动作。机械就是这样,讲究一个巧劲。简单的东西能完成复杂的使命,另外的例子就是枪械,上面没有什么电路板,其动作却是智慧的结晶。 一、变速箱的作用 发动机的物理特性决定了变速箱的存在。首先,任何发动机都有其峰值转速;其次,发动机最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。比如,发动机最大功率出现在5500转。变速箱可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比,换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。理想情况下,变速箱应具有灵活的变速比。无级变速箱(CVT)就具有这种特性,可以较好的发挥发动机的动力性能。

大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理-详细版--

大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理 1 大众01M型自动变速器内部总体结构 大众01M自动变速器由三部分组成。(图1) (1)液力元件:包括液力变扭器及油泵等,用于动力传递及提供液压元件(如各离合器和制动器)的动力源。 (图1)01M自动变速器结构图 由(图1)可知变速器内部有两个分隔的箱体,上部是变速器,内装ATF油;下部是差速器,内装齿轮油。在小齿轮轴3上有一个油封,把两种油分离开。 a. 液力变扭器 液力变扭器由壳体、锁止离合器、涡轮、导轮和泵轮组成,分解图见(2)。泵轮与壳体焊接为一体,由发动机飞轮驱动,工作时其内充满自动变速器油(ATF 油),其动力传递路线是:发动机飞轮→变扭器壳体→泵轮→涡轮→变速器输入轴,导轮的作用是增大低转速时的输出扭矩。涡轮和泵轮之间是靠液压油传递动力的,两者之间有一定的转速差,不但使油温升高,还降低了传动效率,锁止离合器可以把涡轮和泵轮连接为一体,形成刚性连接。锁止离合器由电控单元控制,电控单元通过电磁阀控制A、B、C 3个油道的油压交替变化,按要求在锁止离合器的前、后面产生压力或卸压,控制锁止离合器接合或断开。锁止离合器接合时,因油压作用,其带有摩擦片的一面与变扭器壳体接合,另一面通过齿牙与涡轮连接为一体。

(图2) 液力变扭器结构图 b. 油泵 油泵位于变扭器和变速器之间,由变扭器壳体驱动,其作用是建立油压,并通过滑阀箱控制各离合器和制动器的动作。它采用转子齿轮泵,其结构见(图3)。 (2)控制机构:采用电子、液压混合控制,电控部分包括电子控制单元J217及其相应的传感器和执行元件;液压控制部分包括滑阀箱等。 (3)变速机构:采用拉维那式行星齿轮变速机构,2个太阳轮独立运动,齿圈输出动力,通过对大、小太阳轮及行星架的不同驱动、制动组合,实现4个前进档及一个倒档。 01M 型自动变速器采用拉维娜式行星轮式变速机构,基本的行星轮机构包括太阳轮、星轮、行星架和齿圈,其中星轮是惰轮,不能输入、输出动力。在太阳轮、行星架和齿圈三者中,驱动其中一个,制动另一个, 则第三个输出动力,

变速器工作原理

手动档变速器工作原理ZT 发动机是汽车的心脏,它为车辆的行驶提供源源不断的动力,车辆变速器的主要作用就是改变传动比,将合适的牵引力通过传动轴输出到车轮上以满足不同车辆在工况下的需求。 下面,我们就从结构最简单最传统的手动变速器说起。一般的手动变速箱的基本结构包括了动力输入轴和输出轴这两大件,再加上构成变速箱的齿轮,这就是一个手动变速箱最基本的组件。动力输入轴与离合器相连,从离合器传递来的动力直接通过输入轴传递给齿轮组,齿轮组是由直径不同的齿轮组成的,不同的齿轮组合则产生了不同的齿比,平常驾驶中的换挡也就是指换齿轮比。输入轴的动力通过齿轮间的传递,由输出轴传递给车轮,这就是一台手动变速箱的基本工作原理。 接下来,让我们通过一个简单的模型来给大家讲讲,手动变速箱换挡的原理。下图是一个简易的3轴2档变速箱的结构模型

输入轴(绿色)也叫第一轴,通过离合器和发动机相连,轴和上面的齿轮是一个硬连接的部件。红色齿轮轴叫做中间轴。输入轴和中间轴的两个齿轮是处于常啮合状态的,因此当输入轴旋转时就会带动中间轴的旋转。黄色则是输出轴,它也叫第二轴直接和驱动轴相连(只针对后轮驱动,前驱一般为两轴),再通过差速器来驱动汽车。 当车轮转动时同样会带着花键轴一起转动,此时,轴上的蓝色齿轮可以在花键轴上发生相对自由转动。因此,在发动机停止,而车轮仍在转动时,蓝色齿轮和中间轴出在静止状态,而花键轴则随车轮转动。这个原理和自行车后轴的飞轮很相似。蓝色齿轮和花键轴是由套筒来连接的,套筒随着花键轴转动,但同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合齿轮。

说完这些,换挡的过程就很好理解了,当套筒和蓝色齿轮相连时,发动机的动力就会通过中间轴传递到输出轴上,在这同时,左边的蓝色齿轮也在自由旋转,但由于没有和套筒啮合,所以它不对花键轴产生影响。而如果套筒在两个蓝色齿轮之间时,变速箱在空挡位置,此时两个蓝色齿轮都在花键轴上自由转动,互不干涉。 除了上述的传统三轴手动变速箱,目前轿车上广泛使用的是二轴手动变速箱,它的结构和三轴变速箱基本类似,只是其输入轴和中间轴整合为一根轴,因此具有结构简单,尺寸小的优势。

汽车底盘1 离合器的结构及原理

课时授课计划 授课日期 科目底盘班级 课题:离合器的构造及工作原理 课及程目要的求在1.掌握离合器的作用 2.掌握离合器的结构、工作原理及特点 3.了解离合器的类型及应用 教参具考及书《汽车构造》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车新技术》东风EQ1092汽车离合器及拆装所需工具 教重 学点 离合器的作用、结构 教难 学点 离合器的工作原理 教方 学法 理论讲解,书本引导,示范操作,巡回指导 教学过程1、课堂组织: 3 分钟清点到课人数,卫生,作业 2、复习旧课: 4 分钟 提问内容: ①汽车的组成由那几部分? ②底盘的组成? ③传动系的动力传递路线? 3、讲解新课:70 分钟

教学过程一.离合器的作用及位置 离合器安装在发动机与变速器之间,固定在飞轮上,作用主要有三点: 1.保证汽车平稳起步 2.便于变速器平顺换挡 3.防止传东西过载 二.离合器的类型 1.按照工作环境可分为:湿式、干式 2.按照操纵机构的不同分为:机械式、液压式 3.按照从动盘数目分为:单片、双片、多片 汽车上常用的是摩擦式干式离合器,该离合器按照弹簧的不同又可以分为很多种,但是最常用的是周布单片螺旋弹簧离合器(简称螺旋弹簧离合器)和膜片弹簧离合器。 三.离合器的结构及工作原理 结构组成:主动部分、从动部分、压紧装置、操纵机构。主动部分是动力输入部件,主要由飞轮、离合器盖和压盘组成。从动部分是动力输出部件,主要是指从动盘。压紧装置是主、从动部分接触面间贴紧产生摩擦作用的机构,指压紧弹簧,操纵机构则是离合器分离以中断动力的传递机构,包括离合器踏板、分离套筒、分离轴承、分离拨叉等。

教学过程 工作原理:自由状态为接合,踩下踏板为分离状态,松开踏板又成为接合状态。 1.膜片式离合器的工作原理 膜片弹簧采用优质的薄钢板冲压制成,形状为碟形,其上开有若干条径向切槽构成分离杠杆。膜片弹簧两侧用钢丝环为支点支撑,在踩下踏板时产生变形。 2.摩擦片式离合器的工作原理 最常见的有单片和双片两种,螺旋弹簧只能用作压紧装置,所以又单独设立了分离杠杆,使离合器整体结构复杂,轴向尺寸加大。高速时离心力产生的作用力使弹簧产生弯曲变形,导致压紧力下降而使离合器打滑,影响汽车动力性,所以大多轿车和轻型汽车都不再采用螺旋弹簧离合器,只有在少数载重汽车上使用。 特点: 1)膜片式离合器既起压紧弹簧的作用,又起分离杠杆的作用结构简单,质量减轻。 2)膜片弹簧与压盘在整个圆周上接触,使压力分配均匀,摩擦片接触良好,磨损均匀。 3)膜片弹簧具有非线性弹性特性,在摩擦片磨损后仍能可靠的传递发送机的转矩。

第三章膜片弹簧离合器第一节膜片式离合器的结构与工作原理

第三章膜片弹簧离合器 第一节膜片式离合器的结构与工作原理 陕汽新 M3000系列重卡选用膜片弹簧离合器。所谓膜片弹簧离合器就是用一个 整体式的膜片弹簧代替螺旋弹簧和分离杠杆(分离压爪)。WP10系列发动机选装直径φ 430毫米的膜片弹簧离合器, WP6、WP7系列发动机选装直径φ 395毫米的膜片弹簧离合器,就是说新 M3000重卡的离合器的从动盘(摩擦片)直径为φ 430毫米或φ 395毫米。 图3-0 离合器操作系统整体空间布局图 踏板紧固螺栓拧紧力矩为: 21-25Nm,分泵安装螺栓拧紧力矩为: 41-51Nm。 一、膜片弹簧离合器结构和工作原理膜片弹簧离合器有两种操纵形式,一种是推式,另一种是拉式。所谓推式离合器,就是与常规离合器相同,离合器分离轴承向前推动膜片弹簧使离合器分离,而拉式离合器是分离轴承向后拉动膜片弹簧使离合器分离。图3-1 就是推式离合器的压盘总成,图 3-2 所示为拉式离合器压盘总成。

图3-1 推式离合器压盘总成 图3-2 拉式离合器压盘总成1、推式离合器

1. 从动盘 2. 飞轮 3. 压盘 4. 膜片弹簧 5. 分离轴承 6. 分离拐臂 7. 压盘壳 8. 分离轴承壳9. 飞轮壳10. 离合器工作缸(分泵)11. 推杆 图3-3 推式离合器结构示意图 图3-3和3-4分别给出推式离合器结构和原理简图。如图 3-3 ,推式离合器与常规的螺旋弹簧离合器结构相近,只是用一只膜片弹簧代替了螺旋弹簧和分离杠杆(分离压爪)。膜片弹簧 4是一个鼓形弹簧,在内圈圆周上开有若干槽,它一方面起到将压盘 3紧紧地将从动盘 1压紧在飞轮 2上的作用,同时又起到分离杠杆的作用。 如图3-5 ,与常规螺旋弹簧离合器不同的是,膜片弹簧离合器在圆周上布置有四片联接压盘壳和压盘的传动片。每个传动片都是由四片弹性刚片组成。它的作用是将发动机旋转的动力传递给压盘,从而使压紧的压盘和飞轮共同带动从动盘摩擦片共同旋转。

自动变速箱工作原理

自动变速箱工作原理 虽然现在市场上车型繁多,配备的自动变速器种类也繁多,但其控制和使用方法都大同小异。早几年,在国产车中最常见的是4前速自动变速器,现在很多车型更新换代,配备了5前速自动变速,奥迪A4甚至还配备了6前速自动变速。 自动变速器看似复杂,事实上只要我们了解了其中一些简单参数的奥秘,那么在选购汽车时,自动变速器的好坏就可一目了然了。自动变速器最重要的参数就是挡位的个数。这一点凡是开过车的人都能理解,谁都愿意开挡位多的车。如果挡位越多,变速器与发动机动力的配合就会越紧密,能够把发动机的性能发挥得更好。但光看挡位的个数是不够的。事实上一台自动变速器的挡位多少并不是技术的核心,因为简单的增加行星齿轮组就能增加挡位。象奔驰,沃尔沃的商用货车,有的挡位甚至多达20多个。自动变速器的技术核心在它的控制机构。因为一台好的自动变速器,它的换挡品质必须做到响应速度快,换挡冲击小等特点。而这一切都需要靠设计和改进性能优良的控制机构得以实现。 自动变速器是通过各种液压多片离合器和制动闸限制或接通行星齿轮组中的某些齿轮得到不同的传动比的。所以换挡品质的好坏与这些离合器和制动器有直接关系。根据汽车挡次的不同,出于成本考虑,经济型车的自动变速器的控制机构通常被设计得很简单。如图:

上图为自动变速器中最常用的制动机构。它通过制动带来限制行星齿轮的运动。制动带在杠杆的推动下能迅速包紧被制动的齿轮或轴,从而产生强大的制动力达到限制行星齿轮运动的目的。杠杆是直接被顶杆推动的,顶杆的动力又来自液压。所以行星齿轮的制动完全由液压来决定。这种制动带式的设计,结构非常简单,成本也很低,常用于经济型车的自动变速器当中。但由于制动带制动非常唐突,制动力来得很猛,所以换挡震动相对较大。在高挡车中很少用这种设计。高挡车中用得较多的是多片离合器式制动设计。如下图:

汽车变速器的结构及工作原理分析

汽车变速器的结构及工作原理分析 所在学院 专业 学生姓名 学号 联系电话 指导老师 现代汽车与驾驶技术论文题目汽车变速器的结构及工作原理机电工程学院机械设 计制造及其自动化 [1**********] 成峰 2019年11月08日 汽车变速器的结构及工作原理 一、变速器的结构特点 自动变速器的特点。液力自动无级变速器也存在不足,如传动效率较低,结构复杂等。但因其无比优越的性能,自动无级变速器的应用仍相当普及。目前,国内大多数汽车采用 手动变速器,手动变速器因采用机械传动,故传动效率高、工作可靠、结构简单。但是, 因其动载荷大,易使零件过早地磨损。特别是手动变速器要求驾驶员在外界条件比较复杂 的情况下,频繁地操纵离合器和换挡,增加了驾驶员的负担,使驾驶员易于疲劳,也不利 于安全行车。 自动变速器能进行繁复的加速、减速变速器换挡等功能,具有变速平滑、驾驶轻便等 优点。可以根据发动机的工况和车速情况,自动选择挡位,而且具有下列显著特点: 1.1 良好的行驶性能。自动变速装置的挡位变换不但快而且平稳,提高了汽车的乘坐 舒适性。通过液体传动和微电脑控制换挡,可以消除或降低动力传递系统中的冲击和动载,这对在地形复杂、路面恶劣条件下作业的工程车辆、军用车辆尤为重要。试验表明,在坏 路段行驶时,自动变速器的车辆传动轴上,最大动载转矩的峰值只有手动变速器的20%~40%。原地起步时最大动载转矩的峰值只有手动变速器的50%~70%,且能大幅度延长发动 机和传动系零部件的寿命。 1.2 操纵简单。只需设置液压工作阀的位置,自动变速器就可以根据需要进行自动加 挡和减挡,省去了起步和换挡时踏离合器、更换变速杆位置和放松油门等复杂的操作规程,大大减小了驾驶员的劳动强度。 1.3 高行车安全性。在车辆行驶过程中,驾驶员必须根据道路、交通条件的变化,对 车辆的行驶方向和速度进行改变和调节。以城市大客车为例,平均每分钟换挡3~5次,

离合器工作原理.

离合器工作原理 如果您驾驶的汽车带有手动变速器,您也许会惊讶地发现汽车上装有多个离合器。其实装有自动变速器的汽车同样装有离合器。事实上,我们在日常生活中接触的许多物品都带有离合器:如很多电池式钻孔机带有离合器,链锯带有离心式离合器,甚至有些溜溜球也带有离合器! 汽车中离合器的位置 本文将介绍使用离合器的原因,使您了解离合器在汽车中的工作原理,并且讨论一下一些可以放置离合器的有趣的甚至可能令人意想不到的位置! 离合器对于带有两个旋转轴的设备很有用。在这些设备中,一个轴通常由电机或皮带轮来驱动,而另一个轴用来驱动其他设备。例如在钻孔机中,一个轴由电机驱动,另一个轴驱动钻夹头。离合器连接了两个轴,这样它们可以锁定在一起,以同样的速度旋转,或者分离,以不同的速度旋转。

您需要在汽车中安装离合器,因为发动机始终在旋转,而车轮则不会。要使车辆停止而不损坏发动机,车轮需要以某种方式与发动机断开。离合器通过控制发动机和变速器之间的滑程,使我们可以轻松地将旋转着的发动机连接到没有旋转的变速器上。要了解离合器的工作原理,知道一点有关摩擦的知识是很有帮助的。 在下图中,您可以看到飞轮是连接在发动机上的,而离合器片是连接在变速器上的。 当脚离开踏板时,弹簧会向离合器盘方向推动压盘,从而挤压飞轮。这样可将发动机锁定到 变速器输入轴上,使它们以相同的速度旋转。

美国卡罗莱纳州野马供图 压盘 离合器作用力的大小取决于离合器片和飞轮之间的摩擦力以及弹簧对压盘的压力的大小。离合器中摩擦力的工作方式与制动器的原理摩擦部分描述的缸体的工作方式一样,只不过它是将弹簧压在离合器片上,而不是依靠重力将物体压向地面。 离合器如何接合和分离

自动变速箱与液力变矩器工作原理

自动变速箱 自动变速箱简称AT,全称Auto Transmission,它是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。 和手动挡相比,自动变速箱在结构和使用上有很大不同。手动挡主要通过调节不同齿轮组合来更换挡位,而自动变速箱是通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速的目的。其中液力变扭器是自动变速箱最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,泵轮和涡轮是一对工作组合,泵轮通过液体带动涡轮旋转,而泵轮和涡轮之间的导轮通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差并实现变速变矩功能,对驾驶者来说,您只需要以不同力度踩住踏板,变速箱就可以自动进行挡位升降。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率,液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮,从而实现自动变速变矩。为了满足行驶过程中的多种需要(如泊车、倒车)等,自动变速箱还设有一些手动拨杆位置,像P挡(停泊)、R挡(后挡)、N挡(空档)、D挡(前进)等。 从性能上说自动变速箱的挡位越多,车在行驶过程中也就越平顺,加速性也越好,而且更加省油。除了提供轻松惬意的驾驶感受,自动变速箱也有无法克服的缺陷。自动变速箱的动力响应不够直接,这使它在“驾驶乐趣”方面稍显不足。此外,由于采用液力传动,这使自动挡变速箱传递的动力有所损失。 手自一体自动变速箱 手自一体变速箱的出现其实就是为了提高自动变速箱的经济性和操控性而增加的设置,让原来电脑自动决定的换挡时机重新回到驾驶员手中。同时,如果在城市内堵车情况下,还是可以随时切换回自动挡。

液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对,一个风扇工作,然后将另一个不工作的风扇吹动。这个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理,则有些复杂。 动力输出之后,带动与变矩器壳体相连的泵轮,泵轮搅动变矩器中的自动变速箱油(以下简称ATF),带动涡轮转动,ATF在壳体中是一个循环的动作,由于泵轮旋转时的离心力,ATF会在泵轮的作用下,甩向外侧,冲向前方的涡轮,再流向轴心位置,回到泵轮一侧,如此周而复始的循环,将动力传向与齿轮箱连接的涡轮。 不过只有该零部件和传动方式,只能称为液力耦合器,若想成为液力变矩器,必然要改变涡轮叶片的形状,这样一来,ATF在经过涡轮再循环回泵轮时,会与泵轮旋转方向相反,因而造成冲击,所以为了成为液力变矩器还需另一个部件:导轮。导轮是存在于泵轮和涡轮之间的一个部件,用于调节壳体中ATF液流方向,通过单向离合器与箱体固定。 有了导轮,才有了“变矩”的灵魂所在,在泵轮与涡轮转速差较大时,动力输出的扭矩也变大了,此时的变矩器想当一个无级变速器,通过转速差来提升扭矩,此时导轮处于固定状态,用以调节ATF回流;而当转速差降低,涡轮泵轮耦合或锁止时,扭矩接近对等,无需增矩,导轮随泵轮和涡轮同向转动,避免自身搅动ATF,造成动力的损耗。 至此我们了解到了液力变矩器的最大特点——软连接,而这种动力的传输方式起到了两大功能:1、从静止到低速时的平稳起步;2、在加速过程中,较大动力输出时,起到增大扭矩的作用。如果与MT上的离合器相比较,则需注意的是,第一条起到了并优化了MT 上离合器的功能,但第二条则是离合器无法实现的。

汽车变速箱的基本工作原理(图)

汽车变速箱的基本工作原理(图) 变速箱的基本工作原理 一、变速箱的作用 发动机的物理特性决定了变速箱的存在。首先,任何发动机都有其峰值转速;其次,发动机最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。比如,发动机最大功率出现在5500转。变速箱可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比,换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。理想情况下,变速箱应具有灵活的变速比。无级变速箱(CVT)就具有这种特性,可以较好的发挥发动机的动力性能。 二、CVT 无级变速箱有着连续的变速比。其一直因为价格、尺寸及可靠性的关系而没有大量装备汽车。现在,改进的设计使得CVT的使用已比较普遍。 下图为国产AUDI 2.8 CVT 汽车变速箱的基本工作原理 汽车变速箱的基本工作原理 变速箱通过离合器与发动机相连,这样,变速箱的输入轴就可以和发动机达到同步转速 下为奔驰C级Sport Coupe 6速手动变速箱

汽车变速箱的基本工作原理 一个5档的变速箱提供5种不同的变速比,在输入轴和输出轴间产生转速差。见下表: 汽车变速箱的基本工作原理 三、简单的变速箱模型 为了更好的理解变速箱的工作原理,下面让我们先来看一个2档变速箱的简单模型,看看各部分之间是如何配合的:

汽车变速箱的基本工作原理 输入轴(绿色)通过离合器和发动机相连,轴和上面的齿轮是一个部件。 轴和齿轮(红色)叫做中间轴。它们一起旋转。轴(绿色)旋转通过啮合的齿轮带动中间轴的旋转,这时,中间轴就可以传输发动机的动力了。轴(黄色)是一个花键轴,直接和驱动轴相连,通过差速器来驱动汽车。车轮转动会带着花键轴一起转动。 齿轮(蓝色)在花键轴上自由转动。在发动机停止,但车辆仍在运动中时,齿轮(蓝色)和中间轴都在静止状态,而花键轴依然随车轮转动。齿轮(蓝色)和花键轴是由套筒来连接的,套筒可以随着花键轴转动,同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合齿轮(蓝色)。 1档 挂进1档时,套筒就和右边的齿轮(蓝色)啮合。见下图:

手动变速器工作原理

变速箱的工作原理 汽车需要变速器,这是由汽车发动机的物理特性决定的。首先,任何发动机都有速度极限,转速超过这个最大值,发动机就会爆炸。其次,在马力和扭矩都达到最大值时,发动机的转速变化范围很小。例如,发动机可能在5,500转/分时产生最大马力。在汽车加速或者减速时,变速器的存在使发动机与驱动轮之间的齿比能够发生变化。通过改变齿比,就能使发动机转速保持在速度极限以下,并且使发动机接近最佳性能转速区。 ?

?变速器通过离合器与发动机连接。因此,变速器输入轴的转速与发动机相同。 五速变速器为输入轴提供五种不同的齿比,以便在输出轴产生不同的转速值。以下是一些典型的齿比: 挡 位速比 发动机转速为3000转 /分时?变速器输出轴的

转速 一 挡 2.315: 1 1,295 二 挡 1.568:1 1,913 三 挡 1.195: 1 2,510 四 挡 1.000:1 3,000 五 挡 0.915:1 3,278 为了帮助了解标准变速器的基本原理,下图显示了处于空挡状态的简单两速变速器。

让我们来看看图中的每一个部件,以及它们是如何装配的:绿色轴将发动机与离合器连接起来。绿色轴和绿色齿轮连在 一起,形成一个整体。(离合器是用于连接发动机和变速器或断开其间连接的装置。踩下离合器踏板时,发动机与变速器 断开,此时虽然汽车并不移动,但发动机仍在运转。而松开离 合器踏板时,发动机和绿色轴就直接连在一起。绿色轴和齿 轮的转速与发动机相同。) 红色轴及红色齿轮称为副轴。它们也连为一个整体,因此副轴上的所有齿轮和副轴本身作为整体旋转。绿色轴与红色轴直 接通过各自的啮合齿轮连接起来,所以当绿色轴转动时,红色轴 也会转动。因此,一旦离合器接合,副轴就直接从发动机获得动力。 黄色轴是花键轴,通过连接到汽车驱动轮的差速器直接与驱动 轴相连。如果车轮转动,黄色轴也将随之转动。 蓝色齿轮连在轴承上,因此会随黄色轴转动。如果发动机已关 闭,但汽车还在滑行,则在蓝色齿轮和副轴停止运动时,黄色轴 仍可能在蓝色齿轮内部转动。 轴环将两个蓝色齿轮中的一个连接到黄色驱动轴上。它通过齿槽直接与黄色轴相连,并与黄色轴一起转动。但轴环也可以沿着黄色轴左右滑动,从而选择性地接合两个蓝色齿轮中的一个。 轴环中的齿称为犬齿,可与蓝色齿轮侧面的孔相接合。

汽车自动变速器工作原理

汽车自动变速器工作原理 虽然现在市场上车型繁多,配备的自动变速器种类也繁多,但其控制和使用方法都大同小异。早几年,在国产车中最常见的是4前速自动变速器,现在很多车型更新换代,配备了5前速自动变速,奥迪A4甚至还配备了6前速自 虽然现在市场上车型繁多,配备的自动变速器种类也繁多,但其控制和使用方法都大同小异。早几年,在国产车中最常见的是4前速自动变速器,现在很多车型更新换代,配备了5前速自动变速,奥迪A4甚至还配备了6前速自动变速。 自动变速器看似复杂,事实上只要我们了解了其中一些简单参数的奥秘,那么在选购汽车时,自动变速器的好坏就可一目了然了。自动变速器最重要的参数就是挡位的个数。这一点凡是开过车的人都能理解,谁都愿意开挡位多的车。如果挡位越多,变速器与发动机动力的配合就会越紧密,能够把发动机的性能发挥得更好。但光看挡位的个数是不够的。事实上一台自动变速器的挡位多少并不是技术的核心,因为简单的增加行星齿轮组就能增加挡位。象奔驰,沃尔沃的商用货车,有的挡位甚至多达20多个。自动变速器的技术核心在它的控制机构。因为一台好的自动变速器,它的换挡品质必须做到响应速度快,换挡冲击小等特点。而这一切都需要靠设计和改进性能优良的控制机构得以实现。 自动变速器是通过各种液压多片离合器和制动闸限制或接通行星齿轮组中的某些齿轮得到不同的传动比的。所以换挡品质的好坏与这些离合器和制动器有直接关系。根据汽车挡次的不同,出于成本考虑,经济型车的自动变速器的控制机构通常被设计得很简单。如图:

上图为自动变速器中最常用的制动机构。它通过制动带来限制行星齿轮的运动。制动带在杠杆的推动下能迅速包紧被制动的齿轮或轴,从而产生强大的制动力达到限制行星齿轮运动的目的。杠杆是直接被顶杆推动的,顶杆的动力又来自液压。所以行星齿轮的制动完全由液压来决定。这种制动带式的设计,结构非常简单,成本也很低,常用于经济型车的自动变速器当中。但由于制动带制动非常唐突,制动力来得很猛,所以换挡震动相对较大。在高挡车中很少用这种设计。高挡车中用得较多的是多片离合器式制动设计。如下图: 上图是奥迪A4的自动变速器。绿色圆筐中的部分就是多片离合器式的行星齿轮制动机构。采用这种设计的自动变速箱能获得很好的换挡品质,换挡时动作非常柔和几乎感觉不到震动和换挡冲击,但制造维护成本很高。 早期的自动变速器通常都是机械控制的,最多只有少量电子系统作为辅助。机械式的自动变速器液压油路结构复杂,成本高,而且耐用性差,需要经常维护,维修费用也高得出奇。现代自动变速器基本上已经采用了电液一体化的设计,其实不单变速器是这样,现在很多自动化设计都是采用的电液一体化设计。所谓电液一体化,就是指用电子方式控制液压油路。这样就省去了各种复杂的液压控制阀和控制管路,直接用电磁阀取代液压阀。电磁阀最大的好处就是布置方便,可靠性和响应速度高。我们完全可以想象,是布置复杂的液压回路容易一些还是布置电线容易一些?答案当然是后者。电液一体化变速控制,除了上述优点以外,还有一个很大的好处就是控制方法更加智能化。因为电磁阀是直接与行车电脑相连的,电脑可以很容易的根据汽车的各种状态调整控制方式。不象纯液压控制那样,控制模式是固定不变的。所以在很多配备了电液一体化式的自动变速器的车上,有经济模式,运动模式,雪地模式可供选择。在经济模式下,电脑控制变速器在低转速换挡达到省油的目的;在运动模式下电脑控制变速器在高转速换挡发挥发动机的动力性能;在雪地模式下,电脑控制自动变速器直接用2挡起步,避免因轮胎打滑而失控。所以,这种电液控制的自动变速器给人的感觉就是非常智能化,非常听话。而这所有的控制模式只需要修改电脑程序就能实现,硬件方面不需要做任何改动,所以成本比传统自动变速器更低,性能却更高。

手动变速箱基本工作原理

手动变速箱的基本工作原理 一、变速箱的作用 发动机的物理特性决定了变速箱的存在。首先,任何发动机都有其峰值转速;其次,发动机最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。比如,发动机最大功率出现在5500转。变速箱可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比,换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。理想情况下,变速箱应具有灵活的变速比。无级变速箱(CVT)就具有这种特性,可以较好的发挥发动机的动力性能。 二、CVT 无级变速箱有着连续的变速比。其一直因为价格、尺寸及可靠性的关系而没有大量装备汽车。现在,改进的设计使得CVT的使用已比较普遍。 国产AUDI 2.8 CVT 变速箱通过离合器与发动机相连,这样,变速箱的输入轴就可以和发动机达到同步转速。

奔驰C级(图库论坛)级Sport Coupe 6速手动变速箱 一个5档的变速箱提供5种不同的变速比,在输入轴和输出轴间产生转速差。 三、简单的变速箱模型 为了更好的理解变速箱的工作原理,下面让我们先来看一个2档变速箱的简单模型,看看各部分之间是如何配合的: 输入轴(绿色)通过离合器和发动机相连,轴和上面的齿轮是一个部件。

轴和齿轮(红色)叫做中间轴。它们一起旋转。轴(绿色)旋转通过啮合的齿轮带动中间轴的旋转,这时,中间轴就可以传输发动机的动力了。 轴(黄色)是一个花键轴,直接和驱动轴相连,通过差速器来驱动汽车。车轮转动会带着花键轴一起转动。 齿轮(蓝色)在花键轴上自由转动。在发动机停止,但车辆仍在运动中时,齿轮(蓝色)和中间轴都在静止状态,而花键轴依然随车轮转动。 齿轮(蓝色)和花键轴是由套筒来连接的,套筒可以随着花键轴转动,同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合齿轮(蓝色)。 1档 挂进1档时,套筒就和右边的齿轮(蓝色)啮合。见下图: 如图所示,输入轴(绿色)带动中间轴,中间轴带动右边的齿轮(蓝色),齿轮通过套筒和花键轴相连,传递能量至驱动轴上。在这同时,左边的齿轮(蓝色)也在旋转,但由于没有和套筒啮合,所以它不对花键轴产生影响。 当套筒在两个齿轮中间时(第一张图所示),变速箱在空挡位置。两个齿轮都在花键轴上自由转动,速度是由中间轴上的齿轮和齿轮(蓝色)间的变速比决定的。 四、真正的变速箱

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