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· · ·   ·一、变速器概述 1、变速器功用 1）改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，使发动机在较好工况下工作。 2）在发动机旋转方向不变的情况下，使汽车实现倒向行驶。 3）利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速运转和滑行等。 2、变速器的分类 按传动比变化情况可分为有级式、无级式和综合式三种

1）有级式变速器 采用齿轮传动，具有若干个定值传动比 2）无级式变速器 传动比可在一定范围内连续变化，多采用液力变矩器完成 3）综合式变速器 由液力变矩器和行星齿轮式变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在{zd0}值和最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前的自动变速器多是这种类型。 3、普通齿轮变速器的工作原理 （1）变速和变矩原理 1）齿数不同的齿轮啮合传动时，转速、转矩改变。 2）总传动比等于各级齿轮传动比的乘积。 （2）换档原理 1）传动比变化，即档位改变。 2）当动力不能传到输出轴，这就是空档。 （3）变向原理 1）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。 2）经两对齿轮传动，其输入轴与输出轴转向一致。 3）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 ·二、普通齿轮变速器的变速传动机构 1、三轴式普通齿轮变速器 （1）变速传动机构的结构： 1） {dy}轴：通过轴承，前支撑在曲轴后端孔中，花键 部分装离合器从动盘；后部有常啮齿轮和直接档齿轮 2）中间轴：有与{dy}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 3）第二轴：用轴承，前支撑在{dy}轴后端，后支撑在壳体，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，其上均有传力齿圈。前后各有一副花键毂和接合套，实现换档。 4）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 （2）各档齿轮的传动情况 1）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 2）一档：前移一、倒档齿轮，与中间轴一档齿轮啮合，动力经{dy}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 3）二档：后移后接合套与第二轴二档齿轮上的齿圈啮合 4）三档：前移后接合套与第二轴三档齿轮上的齿圈啮合 5）四档：后移前接合套与第二轴四档齿轮上的齿圈啮合 6）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{dy}轴直接传到第二轴 7）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 （3）结构分析 1）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 2）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 3）防止自动脱档的结构 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）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 5）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，两者与另一传动齿轮同时啮合 6.润滑与密封 7.变速器壳 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。 （2）变速器各档位工作过程 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） ·三、同步器的工作原理及分类 1、无同步器时变速器的换档过程： 一般采用移动齿轮或接合套换档，为使换档平顺，应使待啮合的轮齿的圆周速度必须相等（同步）。 下面以无同步器的五档变速器中四、五档的互换过程为例加以说明： 图中： 1——{dy}轴 ；2——{dy}轴常啮齿轮 3——接合套 ；4—第二轴五档齿轮 5——第二轴 ；6——中间轴五档齿轮 （1）从低速变高速—四档变五档 1）四档时，V3= V2；欲挂五档，离合器分离接合套3右移，先进入空挡。 2）3与2脱离瞬间， V3= V2而V4 > V2， V4 > V3，会产生冲击，应停留。 3）因汽车传动系惯性质量大V3下降较慢，而V4下降较快，必有 V3= V2时，此时挂档应平顺 （2） 从高速变低速—五档变四档 1）五档时，V3= V4；欲挂五档，离合器分离，接合套3左移，先进入空挡。 2）3与2脱离瞬间， V3= V4而V4 > V2， V3 > V2，会产生冲击，应停留。 3）因 V2 比V 3下降 快，必无 V3= V2时，此时应使离合器接合，并踩一下加速踏板使V2 > V3，而后再分离离合器待V3= V2时平顺挂档 2、同步器的功用及类型 （1）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的冲击 （2）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） 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。 1）锁环式：结构紧凑、便于合理布置，多用于轿车和轻型货车上 2）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 3）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 3、锁环式惯性同步器的构造及工作原理 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 （1）锁环式惯性同步器的构造 1）花键毂： 花键毂轴向固定；并与齿圈、锁环具有相同花键齿 2）接合套： 用来连 动花键毂、同步环、啮合齿圈，并与齿圈、锁环具有相同花键齿 3）同步环（锁环）： 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，以便两锥面接触后，破坏油膜，增加锥面间的摩擦。 4）滑块： 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 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。 （2）锁环式惯性同步器的工作原理（以五档换六档为例） 1）空挡位置： n(锁环)=n(接合套) n(齿圈)>n(接合套) n(齿圈)>n(锁环) 锁环轴向自由，其内锥面与六档齿圈的外锥面并不接触。 2）挂六档 接合套左移，因 n(齿圈) > n(锁环)，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,锁环与接合套同步，锁止角锁止。 轴向力加大，摩擦作用n(齿圈) 接近 n(锁环) ，惯性力矩使锁环与接合套相抵不接合。 3）挂上六档 .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，接合套与锁环啮合 .接合套齿圈xx啮合完成挂上六档的全过程 总结：摩擦工作面接触产生摩擦力矩----锁环转动一角度----锁止，防止接合套前移---摩擦 力矩增长至同步----惯性力矩消失----锁止消失—接合套进入啮合完成换档。 4、锁销式惯性同步器 （1）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EQ1090E型汽车五档变速器即采用锁销式惯性同步器。 （2）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。 （3）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。 1）具有转速差的摩擦锥环与摩擦锥盘产生摩擦。 2）同步前，有摩擦力矩，接合套被锁止 3）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，顺利地换挡。