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手动变速箱详解共8页文档
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。
可以说，一台变速箱的好坏，会对车辆动力性能产生直接的影响。
最近20年，汽车变速箱也进入了百花争鸣的时代，市面上各式各样的变速器种类也让消费者的选择面前所未有的丰富起来，而市面上手动挡，自动挡，CVT无级变速，DSG双离合，AMT等不同种类的变速器都拥有一定的优势和不足，车168将陆续带大家了解市面上几种不同类型变速箱的原理和特性。
首先，我们需要先简单了解一下变速器产生的原因。
一般来说，汽车的发动机是通过燃烧燃油来获取动力的，而发动机在怠速和最高转速之间时才能输出动力。
而在整个转速范围内，发动机输出的扭矩和功率并不能保持一致，其相应的最大值只能在规定的转速出现。
从车辆对驱动力的需求上看，单纯依靠发动机产生的扭矩不能满足汽车行驶中的各个阶段对驱动力的需求。
比如在起步阶段，需要较大的扭矩和较低的转速，但是发动机在较低的转速下却无法提供足够的扭矩输出，在高速巡航时，需要较高的转速却对扭矩要求较低，而此时发动机保持高转速运转无疑会造成燃油的无谓消耗。
由于现代发动机的这种不完美的特性，变速箱便应运而生。
变速器在不同的工况下使用不同的速比，从而使得车辆和发动机在各种工况下都可以发挥其最佳的动力性能。
最常见的两轴5速手动变速箱解剖图下面，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。
手动变速器课件
４、变速基本原理
主动轮1
从动齿轮齿数
i= 主动齿轮齿数
从动轮2
一对啮合传动的齿轮，设小齿轮齿数为17 齿，大齿轮齿数为34齿,则在相同时间内， 小齿轮转2周而大齿轮只能转1周（即小齿 轮转速为大齿轮转速的2倍），可见两齿 轮的转速与齿数成反比。若小齿轮是主动 齿轮，它的转速经大齿轮（从动齿轮）传 出时转速就降低了；反之，以大齿轮为主 动，它的转速经小齿轮（从动齿轮）传出 时转速就升高了。汽车用齿轮式变速器就 是根据这一变速原理，利用若干齿数不同 的齿轮搭配啮合传动来实现变速的。
１、变速器的功用、性能要求和分类。 ２、齿轮式变速器的变速和变向原理。
3、两轴式、三轴式变速器的换挡变速原
理。
作业
对照课本 ３４ 页图 桑塔纳轿车变速器结构简 图分析变速原理
三、四档齿轮与轴一体。
三、三轴式变速器
应用： 客车或中重型载货汽车。 特点； 获得大的传动比，可获得直接挡。 组成： 输入轴、输出轴、中间轴、倒档
轴、轴承、变速齿轮．
１变速器工作情况
２、各档换档过程
（1）一档
（2）二档
（3）三档
（4）四档
（5）五档
（6）倒档
小结
５.变速器的变向原理
二、两轴式变速器
应用： 发动机前置前轮驱动，发动机后置
后轮驱动的中小型乘运汽车。
特点； 输入轴与输出轴平行，无中间轴。 组成： 输入轴、输出轴、倒档轴、轴承、
变速齿轮
桑塔纳轿车两轴式变速器
结构分析： 一轴：一、二档齿轮与轴一体；三、四
档齿轮与轴通过轴承连接。 二轴：一、二档齿轮与通过轴承连接；
手动变速器
变速器档位图
1(R)
3
《手动变速器教案》课件
《手动变速器教案》PPT课件第一章：手动变速器概述1.1 手动变速器简介解释手动变速器的作用和基本原理展示手动变速器的结构和组成部分1.2 手动变速器的工作原理详细说明手动变速器的工作过程使用动画或图示展示齿轮的啮合和传动过程第二章：手动变速器的组成部分2.1 齿轮组介绍齿轮组的结构和功能解释不同齿轮的大小和齿数对变速器性能的影响2.2 离合器解释离合器的作用和原理展示离合器的构造和操作过程第三章：手动变速器的操作技巧3.1 离合器操作技巧教授正确的离合器操作方法解释如何平稳起步和换挡3.2 换挡操作技巧教授正确的换挡步骤和时机解释如何避免换挡时的冲击和磨损第四章：手动变速器的维护和故障排除4.1 手动变速器维护的重要性强调定期维护和检查的重要性解释维护间隔和常规检查项目4.2 手动变速器故障排除介绍常见的手动变速器故障现象教授如何诊断和解决这些问题第五章：手动变速器的安全驾驶5.1 安全驾驶习惯强调安全驾驶的重要性教授如何正确使用手动变速器提高行车安全5.2 紧急情况处理解释在紧急情况下如何使用手动变速器教授如何在紧急情况下安全停车第六章：手动变速器性能测试6.1 测试设备与方法介绍手动变速器性能测试所需的设备和工具详细说明测试方法和操作步骤6.2 测试结果分析教授如何解读测试结果解释测试数据对变速器性能评估的作用第七章：手动变速器维修与改装7.1 维修工具与设备介绍手动变速器维修所需的工具和设备强调安全操作和正确使用工具的重要性7.2 变速器改装解释手动变速器改装的原理和适用场景教授如何进行改装操作和调整第八章：手动变速器在赛车运动中的应用8.1 赛车手动变速器特点介绍赛车手动变速器与民用变速器的差异强调赛车变速器在性能和耐久性方面的要求8.2 赛车手动变速器调校与驾驶技巧教授赛车手动变速器的调校方法解释赛车驾驶中手动变速器使用的特殊技巧第九章：手动变速器环保与节能9.1 手动变速器与环保讨论手动变速器在降低排放和提高燃油经济性方面的优势强调手动变速器对环境保护的贡献9.2 手动变速器节能驾驶技巧教授如何通过手动变速器驾驶节省燃油强调节能驾驶的重要性第十章：手动变速器的未来发展10.1 新技术在手动变速器中的应用介绍当前手动变速器技术的发展趋势展示新型手动变速器技术的优势和应用场景10.2 手动变速器的市场前景分析手动变速器在全球汽车市场的前景讨论手动变速器在未来汽车产业发展中的地位和作用重点和难点解析1. 手动变速器的工作原理与组成部分：理解齿轮组的啮合过程和离合器的工作机制是掌握手动变速器操作的关键。
手动变速箱基础知识
手动变速箱
手动变速器
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手动变速箱
手动变速器－特点
常啮合 指无论汽车处于静止还是运动，变速器齿轮始终保持
啮合。
全同步 是指有一种黄铜同步环和同步器机构能使变速器的转动
轴和齿轮平顺地达9/9/27
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手动变速箱
手动变速器－组成
手动变速器的组成：
– 离合器分离不彻底； – 齿轮油规格不符； – 变速叉轴弯曲变形； – 自锁或互锁钢球破裂、毛糙卡滞； – 变速连接杆调整不当或损坏； – 同步器磨损或有缺陷； – 变速器轴弯曲变形或花键损坏。
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手动变速箱
变速器常见故障
3. 变速器发热
现象：汽车行驶一段路程后，用手触摸变速 器时，有烫手感觉。
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手动变速箱
离合器－操纵机构
离合器操纵机构的类型： 1. 人力式
机械式操纵机构 杆传动 拉索传动
液压式操纵机构
2. 助力式
弹簧机械式 气压助力式
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手动变速箱
变速器
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手动变速箱
变速器－功用
变速器的功用： 1. 为适应不同道路和负载，实现变速变扭
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手动变速箱
变速器常见故障
1. 异响 空档异响：怠速空挡异响，踩离合异
响消失，多为常啮合齿轮啮合不良。
各档均有异响：多为基础件、轴、齿 轮、花键磨损，使误差超限。
某一档位异响：多为该档齿轮磨损严
重。
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手动变速箱
变速器常见故障
2. 挂挡困难
手动变速器培训课件
定期检查与更换润滑油
润滑油的重要性
润滑油对于手动变速器的正常运 转至关重要，它可以减少齿轮之 间的磨损，并保持变速器的顺畅
换挡。
定期检查
建议每隔5000至10000公里检查 一次润滑油的状况，包括油面高度 和油质。如发现油面过低或油质恶 化，应及时更换。
更换周期
一般情况下，润滑油应在行驶2万至 3万公里后更换一次。如经常在恶劣 环境下行驶，建议缩短更换周期。
空挡滑行会增加齿轮和轴承的磨损， 降低变速器的使用寿命。
正确换挡
换挡时应确保离合器完全分离，避免 强行换挡，以免损坏同步器和齿轮。
保持离合器片干燥
涉水后应尽量保持低速行驶，并利用 离合器摩擦产生的热量使离合器片尽 快干燥，防止离合器打滑。
定期检查紧固件
定期检查变速器的紧固件是否松动， 如发现松动应及时紧固。
结构简单、传动效率高、维修方 便、成本低廉等。
缺点
换挡操作繁琐、易磨损、对驾驶 员技术要求高等。
应用场景
适用于各种道路条件和行驶环境 ，特别是在山区、城市拥堵路段 等需要频繁换挡的场合。同时， 在赛车、越野车等高性能车型中
也有广泛应用。
02
手动变速器操作技巧
起步与换挡的正确操作
起步时踩下离合器，挂入一档，轻抬离合器至半联动位置，松开刹车，平稳起步。 换挡时先踩下离合器，将档杆拨入目标档位，然后松开离合器，完成换挡过程。
注意：换挡时应避免在发动机高转速或低转速时进行，以免对变速器造成损伤。
加速与减速的平稳过渡
加速时应逐渐踩下油门，使发动 机转速平稳上升，避免急加速导
致车辆顿挫。
减速时应松开油门，利用发动机 制动降低车速，必要时可轻踩刹
车辅助减速。
《手动变速器一》PPT课件
精选ppt
4
1.3变速器的分类1
• 按传动比的变化方式划分，变速器可分为有级 式、无级式和综合式三种。
– 有级式变速器：有几个可选择的固定传动比，采用 齿轮传动。又可分为：齿轮轴线固定的普通齿轮变 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。
– 无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变化。
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2.3三轴变速器
• 三轴五档变速器有五个前进档和一个倒档， 由壳体、第一轴（输入轴）、中间轴、第二 轴（输出轴）、倒档轴、各轴上齿轮、操纵 机构等几部分组成。
• 在该变速器上，各轴上倒档齿轮均为直齿园 柱齿轮，采用移动齿轮换档方式。其余各齿 轮全部为斜齿园柱齿轮，具有传动平稳的特 点，并且全部采用同步器换档。
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1.5如何改变传动比1
精选ppt
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1.5如何改变传动比2
• 倒档的实现是在输入 齿轮与输出齿轮之间 增加了一个中间齿轮， 从而改变了输出齿轮 的方向。
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2.手动变速器（MT）
精选ppt
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2.1普通齿轮变速器的一般结构
• 基本结构：由壳体、传动部分和操纵部分。
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• 换档机构 • 锁定（自锁）机构
– 弹簧定位销式 – 弹簧钢球式
• 互锁机构
– 互锁销式 – 钢球互锁销式 – 弹簧空心互锁销式
• 远距离操纵
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2.5.1变速器的操纵机构的组成
1-变速杆防尘套 2-变速杆壳体 3-自锁弹簧 4-自锁销 5-换档拨叉 6-齿轮 7-互锁装置 8-拨叉轴 9-变速器顶盖 10-球形关节 11-变速杆
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2.5.2.1自锁装置
变速箱基础知识培训课件
变速箱的主要构造部件
1 离合器
连接发动机和变速箱，用于分离和接合动力 传递。
2 齿轮
通过不同齿轮的组合，实现不同挡位和齿轮 比例的变换。
3 轴承
支撑和减少齿轮摩擦的摩擦部件。
4 油封
防止润滑油泄漏的密封件，保持变速箱的正 常工作。
常见的变速箱类型
手动变速箱
驾驶员通过操纵换挡杆，手动选 择不同的挡位和齿轮。
自动变速箱
系统根据车速和发动机负载自动 选择最佳的挡位和齿轮比例。
双离合器变速箱
采用两个离合器和预选齿轮，实 现平滑而快速的换挡。
变速箱工作原理
变速箱通过不同齿轮的组合和离合器的操作，实现不同挡位和齿轮比例的变 换，从而改变车辆的速度和转矩输出。
变速过程的基本步骤
1
换挡杆操作
2
移动换挡杆，选择合适的挡位。
检查离合器磨损
磨损离合器可能会导致换挡困难和动力传递问题。
寻求专业维修
对于复杂的变速箱问题，最好咨询专业技师并及 时修复。
类型
根据传动原理和结构设计，变 速箱可以分为手动变速箱和自 动变速箱两种类型。
变速箱的作用
1
传递动力
变速箱将引擎产生的动力传递到车轮，
调整速度
2
使汽车能够行驶。
通过改变齿轮比例，变速箱可以调整车
辆的速度，以适应不同的道路和驾驶条
3
增加扭矩
件。
在爬坡或加速时，变速箱可以增加发动
机的扭矩输出，提供更大的动力。
3
加速/减速
4
根据需要，加速或减速以调整车辆的速 度。
离合操作
踩下离合器踏板，断开发动机和变速箱 之间的动力传递。
离合操作
手动变速器课件
图3.13 无同步器变速器的换挡机构
第三十一页，共105页。
五档齿轮
花键毂
中间轴
接合齿圈
第三十二页，共105页。
四档齿轮
接合套
五档齿轮
花键毂
中间轴
接合齿圈
第三十三页，共105页。
四档齿轮 接合套
第三十四页，共105页。
（2）换挡原理
当变速器在低速挡工作时，有v3=v4 ，且v4<v2 ； 刚拨入空挡瞬时，v3=v4，故有v3<v2，为了避免产生冲击，这
锁环
结合齿圈
定位销、滑块
第四十五页，共105页。
锁环
(同步环)
滑块
花键毂
接合套
弹簧圈
第四十六页，共105页。
从上述分析我们可以将锁环式惯性同步器的工作原理表述如下：
将接合套轴向移动，同步器锁环便压紧在待啮合齿圈的锥 面此上 时， 锁产 环生 齿摩 端擦 倒力角矩便与M1接，合使套锁齿环端相倒对角接相合抵套触转，过阻一止个接角合度套， 在同步前进入啮合。只有达到同步后，由于惯性（摩擦）力 矩锁消 环失 相， 对接 接合 合套 套齿倒端转倒一角个斜角面度对，锁锁环环产 与生 接的 合拨 套环 不力 再矩 抵触M2，拨接动 合套便在驾驶员所施加的轴向推力作用下进入啮合。 矩M注1M：>M2惯大2。性小力取矩决M于1锁大止小角取的决大于小摩。擦设锥计面保锥证角同的步大前小始。终拨有环力
同步器的组成：均是由同步装置（包括推动件和摩擦 件）、锁止装置和接合装置三部分组成。
第三十九页，共105页。
1、锁环式惯性同步器
（1）构造 如图3.15所示，为北京BJ2020型汽车三挡变速器
中的二、三挡同步器，它主要由花键毂7、接合套8、 两个锁环（也称同步环）5、9、三个滑块2和弹簧 圈6等组成。
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手动变速箱
摩擦式离合器的组成：
飞 轮 离合器壳 摩擦片 压 盘 分离轴承 拨 叉 操纵机构
主动部分
离合器
从动部分
操纵部分
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手动变速箱
摩擦离合器－－要求
对摩擦离合器构造的要求： 1.分离迅速彻底 2.接合平顺柔和 3.保证可靠传递发动机的最大转矩 4.从动部分的转动惯量要小 5.通风散热良好
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手动变速箱
变速器故障与维修
2. 变速器轴 故障点：产生弯曲变形、轴颈磨损、键齿 磨损等。 故障原因：在工作过程中，受转矩、弯矩、 冲击、消磨等影响。
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手动变速箱
变速器故障与维修
3. 变速器换挡拨叉 故障点：换挡拨叉的弯曲与扭曲。
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手动变速箱
变速传动机构－两轴式
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手动变速箱
变速传动机构－三轴式
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手动变速箱
同步器
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手动变速箱
变速器的换挡方式
1. 直齿滑动齿轮式换挡
2. 接合套式换挡 3. 同步器式换挡
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手动变速箱
手动变速器
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同步啮合换挡：装备有同步器的常啮合接合套换档变速器，
手动变速箱
同步器
同步器的分类： 1. 常压式同步器 2. 自行增力式同步器 3. 惯性式同步器
锁销式惯性同步器； 锁环式惯性同步器。
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手动变速箱
同步器的工作过程
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1.待结合齿轮 2.同步环 3.接合套 4.滑块
3.倒档锁：为防止误挂倒Hale Waihona Puke ，操纵机构中应设有倒档锁。
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手动变速箱
操纵机构－自锁装置
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手动变速箱
操纵机构－互锁装置
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手动变速箱
变速箱故障与维修
1. 传动齿轮 故障点：齿面磨损、疲劳剥落、腐蚀斑点、 轮齿破碎或断裂等。 故障原因：齿轮间的磨损、齿轮工作时所 受的机械应力、润滑油变质腐蚀等。
同步器 作用：在接合套和接合齿圈未达到同步时，锁住接合套，使其不能 与接合齿圈进入啮合； 变速操纵机构： 作用：实现传动比的变换——换档。
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手动变速箱
变速传动机构
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手动变速箱
变速传动机构
变速传动机构的分类：
两轴式变速器：输入轴、输出轴、倒档轴 三轴式变速器：输入轴、输出轴、中间轴、倒 档轴
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手动变速箱 离合器－功用
离合器的功用：
1. 使发动机与传动系平稳地接合，保证 汽车起步平稳。 2. 保证传动系换档时工作平顺。 3. 防止传动系过载。
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手动变速箱
离合器－种类
离合器的种类： 1. 摩擦离合器
膜片弹簧离合器 中央弹簧离合器 周布弹簧离合器
2. 液力偶合器 3. 电磁离合器
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手动变速箱
变速操纵机构
变速操纵机构的分类：
直接操纵式： 远距操纵式：
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手动变速箱
变 速 器 操 纵 机 构
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手动变速箱
变速器操纵机构－要求
1.自锁装置：防止自动脱档或挂挡，操纵机构中
应设有自锁装置
2.互锁装置：为防止变速器同时挂入两个档位，
操纵机构中应设有互锁装置
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手动变速箱
离合器－操纵机构
离合器操纵机构的类型： 1. 人力式
机械式操纵机构 杆传动 拉索传动 液压式操纵机构
2. 助力式
弹簧机械式 气压助力式
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手动变速箱
变速器
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手动变速箱
变速器－功用
变速器的功用： 1. 为适应不同道路和负载，实现变速变扭 2. 实现倒档 3. 实现中断动力传递
普通齿轮变速器的工作原理： 普通齿轮式变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传动实现转速和转矩改 变的。
n1 z 2 i12 n2 z1
当以小齿轮为主动轮（ Z1 ＜ Z2 ），传动比i＞1；
当以大齿轮为主动轮（Z2＜Z1），传动比＜ 1；
i=1时，输入、输出轴上转速、转矩分别相等（变速器直接档）。
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手动变速箱
手动变速器－特点
常啮合 指无论汽车处于静止还是运动，变速器齿轮始终保持 啮合。 全同步 是指有一种黄铜同步环和同步器机构能使变速器的转动
轴和齿轮平顺地达到同一速度，无论是升档还是降档。
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手动变速箱
手动变速器－组成
手动变速器的组成：
变速传动机构： 作用：改变转速、转矩的数值和旋转方向。
手动变速箱
手动变速箱
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手动变速箱
汽车的基本组成
发动机
底
车
盘
身
电器系统
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手动变速箱
汽车底盘的组成
传动系 行驶系 转向系
制动系
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手动变速箱
传动系的组成
离合器 变速器 主减速器 差速器 传动轴 半 轴
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手动变速箱
离合器
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滑动齿轮换挡：目前仅用于农用和工业机器，部分汽车变
速器的倒档机构。
接合套换档：具有装有常啮合齿轮的平行轴，传动比的改
变是通过使用滑动接合套锁定空转齿轮于其轴上来实现的， 尽管齿轮和接合套上的花键均有圆角便于换档，但在变换齿 轮或接合时仍会发生齿轮碰撞，故不常用。 可在接合前对轴和齿轮的速度进行控制，同步器的作用是消 除齿轮碰撞，使齿轮换档平稳。同步啮合变速器使用在所有 现代轿车上，并常在需要进行移动换档的一些其他机器中使 用。
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手动变速箱
变速器－多极变速原理
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手动变速箱
变速器－多极变速比 • 多极齿轮传动的传动比为：
所有从动齿轮齿数的乘 积 i 各级齿轮传动比的 积 所有主动齿轮齿数的乘 积
ik
n主动 n从动
M从动 M主动
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手动变速箱
手动变速器
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2019/4/29 12
手动变速箱
变速器－分类
变速器类型：
按传动比变化方式
有级变速器 无级变速器 综合式变速器
按操纵方式
手动换档式变速器 自动操纵式变速器 手自一体式变速器
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手动变速箱
变速器－变速比
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手动变速箱
变速器－变速比