汽車變速箱原理 結構特點

2022-05-21 22:30:02 字數 1922 閱讀 8721

一、 汽車傳動系中設定變速器的原因和變速器的作用

由於汽車發動機的轉矩和速度變化範圍較小,而複雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當大的範圍內變化。為解決這個矛盾,在汽車傳動系中設定了變速器。變速器的作用是:

1、 改變傳動比,擴大驅動輪轉矩和轉速的變化範圍,以適應經常變化的行駛條件,同時使發動機在有利(功率較高而油耗率較低)的工況下工作;

2、 在發動機旋轉方向不變的前提下,使汽車能倒退行駛;

3、 利用空檔,中斷動力傳遞,以使發動機能夠啟動、怠速,並便於變速器換檔或進行動力輸出。

二、 變速箱的工作原理

1、 發動機通過離合器把發動機的動力傳遞到變速箱一軸上;

2、 一軸(輸入軸)通過滾針軸承與輸出軸聯接。在輸出軸上的各前進檔和倒檔齒輪通過滾針軸承能在輸出軸上空轉;

3、 與輸出軸平行的副軸(中間軸)通過常嚙合齒輪與一軸嚙合,中間軸與輸出軸一樣有相對應的各前進檔和倒檔齒輪,這些齒輪通過鍵、花鍵與中間軸連為整體或者直接與中間軸作成整體。因此,中間軸上的齒輪都與中間軸一起同步轉動;

4、 中間軸上的各檔齒輪各自與輸出軸上的各檔齒輪嚙合,使輸出軸上的各檔齒輪保持空轉;

5、 從輸出軸上空轉的齒輪中選擇需要的轉速的齒輪嚙合,使輸出軸得到所需要的輸出轉速;

6、 為了平順地換檔,變速箱中具有被稱作「同步嚙合」的機構,用此機構,把與輸出軸聯接的齒輪和選擇的空轉齒輪嚙合。通過這種嚙合,使一軸的迴轉傳到中間軸,然後驅動輸出軸,再由輸出軸傳遞到傳動軸;

7、 因輸出軸的轉速和選擇齒輪的轉速不同,所以採用了摩擦傳動的原理使其轉速達到相同,對此工作原理在以後部分進行介紹。

三、 變速器的結構

1、 變速箱的結構(具體結構見附件1總成展開圖)

變速箱為三軸式機械變速器,採用帶超速檔的5個前進檔和乙個倒檔的形式,5個前進檔是全同步機構,倒檔採用常嚙合式。

●變速箱殼體是剛性高的鑄鐵件,第一軸蓋(前罩)採用與離合器殼體成一整體的鑄鋁件。

●變速箱右側裝有鑄鋁件的變速控制機構,其內部裝有換檔及選檔機構。

●變速箱左側設有取力窗(動力輸出視窗)。

● 變速箱內部的齒輪全部採用斜齒輪,可以降低噪音。

● 同步器採用錐環(摩擦環)式,是特殊黃銅制的鎖環,提高了同步效能。

● 輸出軸是後部緊固式,輸出軸及中間軸兩端的軸承採用球軸承,輸出軸前端部、低速齒輪、二檔齒輪、三檔齒輪及倒檔齒輪軸承採用滾針軸承,從而確保了耐久性及低噪音。

● 一軸和中間軸的常嚙合齒輪採用防衝擊機構,從而降低了噪音。

四、 同步器的作用和結構

1、 同步器的作用

通常為了手動變速機構能平順地進行變速操作,設定了同步器。同步器在變速時,通過摩擦力使同步側和被同步側的花鍵齒圈的轉速相等,從而能平順地進行變速操作。

2、 同步器的構造

同步器一般由下述5部分組成。(如圖一所示)

1、 與輸出軸花鍵嚙合的花鍵轂;

2、 在花鍵轂的外周齒面上滑動,選擇嚙合齒輪的接合套;

3、 為了與接合套嚙合,在外周設有斷開花鍵的同步環;

4、 有把同步環壓向接合齒輪摩擦面的滑塊;

5、 把滑塊壓向接合套的彈簧。

圖一同步器結構示意圖

3、 同步器工作原理

1、 接合套與滑塊一起向待嚙合齒輪方向移動,滑塊壓住同步環,使同步環與待嚙合齒輪的摩擦面接觸;(如圖二-a所示)

圖二-a

2、 同步環與待嚙合齒輪的圓錐部一接觸,同步環與待嚙合齒輪間因有相對運轉,所以,同步環僅在滑塊槽間隙部分迴轉,接合套倒角合同步環倒角處於相互牴觸的位置。(如圖二-b所示)

圖二-b

3、 當接合套進一步移動時,接合套合同步器的倒角相互接觸,因同步環壓住待嚙合齒輪的摩擦面,產生摩擦力矩,開始同步。(如圖二-c所示)

圖二-c

4、 同步結束後,摩擦力矩消失,進一步移動接合套時,同步器就被壓開,使之與待嚙合齒輪的花鍵嚙合,變速結束。(如圖二-d所示)

圖二-d

2023年2月28日

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