汽车构造 第14章 变速器与分动器.ppt

第14章 变速器与分动器 ;14.1 概述 1.变速器（transmission）是汽车传动系统的主要总成之一. 2.汽车的实际使用情况非常复杂，如起步、怠速停车、低速或高速行驶、加速、减速、爬坡和倒车等，这就要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，而目前广泛采用的活塞式发动机的输出转矩和转速变化范围较小。 3.为了适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下（功率较高、油耗较低）工作，在传动系统中设置了变速器。 ;14.1.1 变速器的功用 1.变速器的功用 （1）改变传动比 ，改变汽车的行驶速度和牵引力； （2）在发动机的旋转方向不变的情况下使汽车倒退行驶； （3）在汽车起动、怠速、换挡、滑行或进行动力输出时，都需要切断发动机与传动系统的动力传递。 ;14.1.2 变速器的类型 1. 按传动比变化方式分类 分有级式、无级式和综合式三种。 （1）有级式变速器 它采用齿轮传动，有几个可选择的固定传动比。如夏利2000轿车变速器有五个挡，传动比分别是：i1 =3.090、i2 =1.842、i3 =1.230、i4 =0.864、i5 =0.707、倒挡iR =3.142。 按变速器所用齿轮轮系形式不同，可以分为轴线固定式（普通齿轮变速器）和轴线旋转式（行星齿轮变速器）。 （2）无级式变速器 其传动比在一定数值范围内可连续无限多级变化，常见的有电力式和液力式两种。 （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。其传动比可在最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化，目前应用较多。 ;2.按变速器操纵机构分类 分强制操纵式（手动变速器）、自动操纵式（自动变速器）和半自动操纵式（半自动变速器）三种。 （1）手动变速器(The manual transmission) 由驾驶员直接操纵换挡杆来选定挡位，并拨动变速器换挡装置变换挡位。 （2）自动变速器(Automatic transmission) 在某一传动范围内（一般是在前进挡），由变速器的自动控制系统根据发动机的负荷和车速的变化自动选定挡位并变换挡位，即自动地改变传动比。驾驶员只需要操纵加速踏板以便控制车速。 如丰田轿车自动变速器有：OD挡（超速挡，在1、2、3、4挡之间进行无级变速），Ⅰ挡（锁定在1挡），Ⅱ挡（在1、2挡之间进行无级变速），D挡（在1、2、3挡之间进行无级变速），N挡（空挡），P挡（驻车挡）和R挡（倒挡）。 本章只介绍普通齿轮强制操纵式变速器和分动器。 ; 14.1.3 普通齿轮式变速器的工作原理 1、变速原理 ;当动力由Ⅰ轴经过齿轮机构传递给Ⅱ轴时，由于Z1 ＜Z2 ，则n2 ＜n1 ，M2 ＞M1，且Ⅱ轴为顺时针方向转动。即当主动齿轮齿数小于被动齿轮齿数时，则减速、增矩，变向。反之，则增速、降矩、变向。 传动比公式:i1.2=n1/n2=Z2/Z1=M2/M1 ;变速器的挡位 按传动比由大到小的次序命名，分别为：一挡（低速挡）、二挡、三挡、四挡、五挡（高速挡）等。 传动比i＝1称为直接挡 ,即发动机曲轴的转速和转矩没变，直接传递给变速器输出轴； 传动比i＜1为超速挡，此时变速器输出轴的转速大于发动机曲轴转速，变速器输出转矩变小； 传动比i＞1为减速挡,即变速器输出轴的转速小于发动机曲轴转速，变速器输出转矩变大。一般汽车上设有3~6个前进挡和1个倒挡。 ;2、换挡原理 图14.2所示是三轴式变速器。 (1)动力由轴Ⅰ传递给齿轮1，再由齿轮1传递给齿轮2;由于齿轮2、3同在轴Ⅲ上，它们以相同转速转动，然后由齿轮3传递给齿轮4，最后由轴Ⅱ输出。此时，传动比为i=Z2/Z1×Z4/Z3。 (2)如果用换挡装置将齿轮4与齿轮3脱开，并将其向右拉动, 使与齿轮4一体的齿轮6与齿轮5啮合，传动比变为i=Z2/Z1×Z6/Z5，输出轴Ⅱ的转速、转矩将发生变化，即改变挡位。 (3)当齿轮4和齿轮6不与中间轴上的齿轮3和5中的任何一个啮合时，动力不能传到输出轴，此时就是变速器的空挡。 ; 图14-2 齿轮传动的换挡原理（三轴两级 Ⅰ-主动轴； Ⅱ-从动轴；Ⅲ-中间轴； 1、2、3、4、5、6-传动齿轮 ;3.变向原理 一对相啮合的外齿轮旋向相反，每经过一个传动副，轴改变一次旋向。;14.2 普通齿轮变速器的变速传动机构 (1)普通齿轮变速器的组成 由变速器壳体、变速传动机构、变速操纵机构和换挡装置等组成。 (2)各组成部分的功用 变速器壳体是变速器其它部件的安装基础；变速传动机构用来改变传动比、转矩和旋转方向；变速操纵机构和换挡装置用来实现换挡