04第四章手动变速器

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第一节
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
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动实现转速和转矩的改变。图1 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 n1Z1 = n2Z2 。 传动比 i12 = n1 / n2 = Z2 / Z1 。 即 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。 组合齿轮传动中，其传动比为
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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。
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第三节
二、同步器的构造及其工作原理
• 同步器有常压式，惯性式和自行增力式等种类。
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这里仅介绍目前广泛采用的惯性式同步器。 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 圈在达到同步之前不可能接触，从而避免了齿间 冲击。 惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种
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第二节
• 5.防止自动跳档措施： • CA1091型汽车
花键毂
接合套
接合 齿圈
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第二节
• 东风EQ1090E型汽车
接合 套 花键毂
接合齿圈
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第二节
二、两轴式变速器
• 1.结构：图41 、
40DH 、 视频3
• 1-输入轴 2-接合套 3-里程表齿轮 4-同步环 5-半轴 6-主减速器被动齿
第三节
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• 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。返回第三节第四节 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，
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从而改变变速器的工作状态。 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： （1）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 响下，操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。为 此在操纵机构中设有自锁装置。 （2）为了防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏， 在操纵机构中设有互锁装置。 （3）为了防止在汽车前进时误挂倒档，导致零件损坏， 在操纵机构中设有倒档锁装置。
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二、变速器的类型
• （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。 (a)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。 (b)无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变 化,常见的有液力式,机械式和电力式等。 (c)综合式变速器：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 与最 小值之间几个分段的范围内作无级变化。
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第一节
• 归纳： • i=1，为直接档； • i<1，为超速档； • i>1，为低速档。
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第一节
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 • 形式：三轴式和二轴式 • 一、三轴式变速器
1.应用范围：发动机前置后轮驱动 2.特点：传动比范围大，具有直接档传动效 率提高。 3.组成： 1-输入轴 2-轴承 3-接合齿圈 4-同步环 5-输出轴 6-中间轴 7-接合套 8-中间轴常啮合齿轮 9-倒档移动齿轮 图44
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倒档锁结构
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第四节
第五节 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。 • （2）原因：第一轴、常啮齿轮、轴承
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第五节
• 2）挂档后发响 • （1）现象：挂入某档法响；随转速升高
第四章 手动变速器
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节
概述 手动变速器的变速机构 同步器 变速器操纵机构 手动变速器故障诊断与检修
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第一节 概述
• 一、变速器的功用
• 1、通过改变传动比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，使发动 机在最有利的条件下工作。 2、在发动机 旋转方向不变的条件下，使汽车能倒向 行驶。 3、中断发动机向驱动桥的动力传递，以使发动机能够 起步、怠速，满足汽车暂时停车的需要。 此外，还可作为其他动力输出装置（举升、起吊装置等）
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第五节
• 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
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第五节
• 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 • 3）诊断：重点检查换档杆、互锁装置。
焊后修磨、镀铬修复或更换。
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第五节
• 3.同步器的检修 • 用厚薄规测量锁环和
换档齿轮端面之间的 间隙。解放CA1091标 准间隙为1.2-1.8mm， 磨损极限为0.3mm。
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第五节
• 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 • 3）诊断：先检查油平面，油质量；在检查 内部
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第五节
• 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
响声加大 • （2）原因：轴、花键、轴承、齿轮、操纵机构 • （3）诊断： 各档均响，多为基础件、轴承、花键、齿轮 某档响，该档齿轮
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第五节
• 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 • （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。
被动齿轮齿数的连乘积与主动齿轮齿数的连乘积之比。图3
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• 根据能量守恒定律，齿轮传动中，输入轴功率P1
应等于输出轴功率P2，即 P1=P2 • 因为 P1=M1n1/9550千瓦， P2=M2n2/9550千瓦 所以 M1n1=M2n2， 传动比 i12 = n1 / n2 = M2 / M1。 上式表明 若 n2< n1 ，则M2 > M1，得到降速增扭 目的，速度降低越多，扭矩增加越大。 图2 视频1
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第三节
• 1.锁环式惯性同步器 • 1）构造 • 北京BJ212型汽车三档变速器中的二、三档同步器（图
45）为例说明。只有当滑块位于缺口12的中央时，接 合套与锁环的齿方可能接合。
• 视频4
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第三节
• 2）工作原理
• a)在挂三档时，用拨叉3拨动接合套8并带动滑块2一起向
左移动。当滑块左端面与锁环9的缺口12的端面接触时， 便推动锁环9压向齿轮1，使锁环9的内锥面压向齿轮1的外 锥面。由于两锥面具有转速差（n1＞n9），所以一接触便 产生摩擦作用。图46
轮 7-差速器壳 8-半轴齿轮 9-行星齿轮 10、11-输出轴 12-主减速器主 动齿轮 13-花键毂与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，所 以一般档位传动效率要高一些；但是任何一档的传动效率又都不如三 轴变速器直接档的传动效率高。
第二节
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第三节 同步器
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一、无同步器的换档过程 1.低档换高档 高档速度V2 接合套速度V3 低档速度V4 踩离合器，脱空档，V3=V4（瞬 时） 因为V2>V4,则V2>V3 （不同步） ， 由于V3下降慢（转动惯量大），V2 下降快（转动惯量小），等待一 会时间，当V3=V2时， • 再踩离合器，挂档。
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• （2）按操纵方式划分，变速器可以分为强制操
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纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。 (a)强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速 杆换档。 (b)自动操纵式变速器：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 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。 (c)半自动操纵式变速器：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； 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。
第三节
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• c)齿轮1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，直到锁环9的缺口12与滑块的 另一侧面,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， 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(此时，无论驾 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α 与β 具有一定关系式。图46 b)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， 实现顺利挂档。 d)最后，完成挂档。
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第三节
2.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
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同步器为例，有三个定位销和三个锁销，间隔穿 过接合套。 特点：摩擦锥盘磨损后，可更换，成本低。 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。