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1、手动变速器基本结构与原理手动变速器基本结构与原理6.1 变速器概述变速器概述一、一、变速器的功用变速器的功用前进档：改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的前进档：改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求。的行驶速度要求。倒档：实现倒车行倒档：实现倒车行驶，用来满足汽车驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。倒退行驶的需要。空档：中断动力传空档：中断动力传递，在发动机起动，递，在发动机起动，怠速运转，汽车换怠速运转，汽车换挡或需要停车动力挡或需要停车动力输出时，中断向驱输出时，中断向驱动轮的动力传递。
2、动轮的动力传递。6.1 变速器概述变速器概述二、二、变速器类型变速器类型1.按传动比的变化方式按传动比的变化方式 有级变速器：有级变速器：采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。无级变速器：传动比是连续变化的。无级变速器：传动比是连续变化的。综合式变速器：部分无级式的综合式变速器：部分无级式的2.按操纵方式按操纵方式 手动变速器手动变速器(MT)：自动变速器自动变速器(AT)：手动自动一体变速器：手动自动一体变速器：6.1 变速器概述变速器概述 本部分介绍的变速器是手动、有级、普通齿轮变速器，本部分介绍的变速器是手动、有级、普通齿轮变速器，其基本组成包括：其基本
3、组成包括：变速传动机构：改变转矩的大小和方向变速传动机构：改变转矩的大小和方向操纵机构：实现换档操纵机构：实现换档1、传动比概念、传动比概念 主动齿轮转速与从动齿轮转速之比值。主动齿轮转速与从动齿轮转速之比值。2、变速原理、变速原理 一对齿轮不同的齿轮啮合传动时，若小齿一对齿轮不同的齿轮啮合传动时，若小齿轮为主动齿轮，带动大齿轮传动，转速降低；轮为主动齿轮，带动大齿轮传动，转速降低；若大齿轮驱动小齿轮时，转速升高。汽车变若大齿轮驱动小齿轮时，转速升高。汽车变速器就是根据这一原理利用若干大小不同的速器就是根据这一原理利用若干大小不同的齿轮副传动而实现变速的。齿轮副传动而实现变速的。i 12=n1
4、/n2=z2/z1=M2/M1 n1、z1、M1为主动齿轮的参数为主动齿轮的参数 n2、z2、M2为从动齿轮的参数为从动齿轮的参数 可见传动比既是变速比又是变扭比。降速则可见传动比既是变速比又是变扭比。降速则增扭，增速则降扭。增扭，增速则降扭。当当i1时，为降速增扭传动，其档位称为降速档；时，为降速增扭传动，其档位称为降速档；当当i1时，为增速降扭传动，其档位称为超速档；时，为增速降扭传动，其档位称为超速档；当当i=1时，为等速等扭传动，其档位称为直接档。时，为等速等扭传动，其档位称为直接档。习惯上把变速器传动比值较小的档位称为高档，传动比值习惯上把变速器传动比值较小的档位称为高档，传动比值较
5、大的档位称为低档；变速器的变换称为换档，由低档向较大的档位称为低档；变速器的变换称为换档，由低档向高档变换为加档（或升档），反之称为减档（或降档）。高档变换为加档（或升档），反之称为减档（或降档）。变速器就是通过档位变换来改变传动比，从而实现多级变变速器就是通过档位变换来改变传动比，从而实现多级变速的。速的。6.1 变速器概述变速器概述三、普通齿轮传动的基本原理三、普通齿轮传动的基本原理1.传动比传动比i12=n1/n2=z2/z1i121，减速；，减速；i121，减速档，且，减速档，且i 越大，档位越低；越大，档位越低；i=1，直接档；，直接档；i 1，超速档。，超速档。如捷达王五档变速器的
6、档位情况如下：如捷达王五档变速器的档位情况如下：i1=3.455i2=1.944i3=1.370i4=1.032i5=0.850iR=3.1673.变向原理变向原理由齿轮传动原理可知，一对相啮合的外齿轮旋向相反，每经由齿轮传动原理可知，一对相啮合的外齿轮旋向相反，每经过一传动副，其轴改变一次转向。过一传动副，其轴改变一次转向。两轴式变速器在输入轴与输出轴之间加装了一倒档轴和倒档两轴式变速器在输入轴与输出轴之间加装了一倒档轴和倒档齿轮；齿轮；三轴式变速器则在中间轴与输出轴之间加装了一倒档轴和倒三轴式变速器则在中间轴与输出轴之间加装了一倒档轴和倒档齿轮，就可使输出轴与输入轴旋向相反，从而可使汽车倒
7、档齿轮，就可使输出轴与输入轴旋向相反，从而可使汽车倒向行驶。向行驶。6.2 普通齿轮变速器普通齿轮变速器前面已提及，手动变速器前面已提及，手动变速器包括变速包括变速传动机构传动机构和和操纵机构操纵机构两大部分。两大部分。变速传动机构是变速器的主体，按工作轴的数量变速传动机构是变速器的主体，按工作轴的数量(不包括不包括倒档轴倒档轴)可分为两轴式变速器和三轴式变速器。可分为两轴式变速器和三轴式变速器。功用：传动机构：改变转速比功用：传动机构：改变转速比操纵机构：实现换档操纵机构：实现换档两轴变速器：两轴变速器：输入轴动力输入轴动力输入轴齿轮输入轴齿轮/输出轴齿轮输出轴齿轮输出轴动力输出轴动力有两种
8、类型的轴：输入轴、输出轴有两种类型的轴：输入轴、输出轴特点：输入轴和输出轴平行，且无中间轴；没有直接档，各前进的动力特点：输入轴和输出轴平行，且无中间轴；没有直接档，各前进的动力分别经一堆齿轮传递，因此高速档的效率比三轴变速器直接档低；在分别经一堆齿轮传递，因此高速档的效率比三轴变速器直接档低；在传动路线中各档只有一对齿轮啮合，机械效率高，噪音小；输入轴和传动路线中各档只有一对齿轮啮合，机械效率高，噪音小；输入轴和输出轴的旋向相反；结构简单，紧凑、容易布置；在输出轴的旋向相反；结构简单，紧凑、容易布置；在FF或或RR布置的布置的汽车上广泛采用，一般将主减速器和差速器也集成在变速箱内。汽车上广泛
9、采用，一般将主减速器和差速器也集成在变速箱内。三轴变速器：三轴变速器：输入轴动力输入轴动力输入轴齿轮输入轴齿轮/中间轴齿轮中间轴齿轮输出轴齿轮输出轴齿轮输出轴动力输出轴动力有三种类型的轴：输入轴、中间轴、输出轴有三种类型的轴：输入轴、中间轴、输出轴一、两轴式变速器：一、两轴式变速器：1.发动机纵向布置的两轴变速器发动机纵向布置的两轴变速器1)传动系布置传动系布置6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构2)结构结构6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构3)各档传动路线各档传动路线6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构4)拆装和检修拆装和检修a.
10、齿轮和轴承的检修齿轮和轴承的检修目视检查齿面是否有斑点，如果斑点轻微可以用油石修目视检查齿面是否有斑点，如果斑点轻微可以用油石修磨；如果斑点面积超过磨；如果斑点面积超过15%，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；检查齿厚，如果齿厚磨损超过检查齿厚，如果齿厚磨损超过0.2mm，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；检查齿长的磨损，如果磨损超过检查齿长的磨损，如果磨损超过15%，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；装好轴承和内座圈后，用百分表检查齿轮与内座圈之间装好轴承和内座圈后，用百分表检查齿轮与内座圈之间的间隙，如果超标应该更换轴承。的间隙，如果超标应该更换轴承。注意：齿轮应成对更换。注意：齿轮应成对更换。6.2
11、 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构b.输入轴、输出轴的检修输入轴、输出轴的检修目视检查输入轴、输出轴，不应有裂纹，轴径及花键目视检查输入轴、输出轴，不应有裂纹，轴径及花键不应有严重磨损，轴上的齿轮不应有断齿和严重磨损，不应有严重磨损，轴上的齿轮不应有断齿和严重磨损，否则应更换；否则应更换；检查轴的径向圆跳动，不应超过检查轴的径向圆跳动，不应超过0.05mm，否则应更换，否则应更换或校正。或校正。6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构c.同步器的检修同步器的检修将同步环压在各自齿轮的锥面上，按压转动同步环时要将同步环压在各自齿轮的锥面上，按压转动同步环时要有阻力
12、，用塞尺测量环齿与轮齿之间的间隙有阻力，用塞尺测量环齿与轮齿之间的间隙a，如果不符，如果不符合规定，应更换同步环。合规定，应更换同步环。6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构2.发动机横向布置的两轴变速器发动机横向布置的两轴变速器1)结构结构6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构2)动力传动路线动力传动路线a.一档一档6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构b.二档二档6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构c.三档三档6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构d.四档四档6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速
13、器的变速传动机构e.倒档倒档6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构3.其他二轴变速器其他二轴变速器奥迪奥迪100 五档变速器。五档变速器。6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构二、三轴变速器的变速传动机构二、三轴变速器的变速传动机构以以EQ1092为例。为例。1.基本结构基本结构6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构2.各档传动路线各档传动路线普通齿轮变速器的换档方式有三种：普通齿轮变速器的换档方式有三种：直齿滑动齿轮直齿滑动齿轮接合套接合套同步器同步器6.3 同步器同步器一、同步器的功用一、同步器的功用1.功用功用使接合套与待啮合的齿圈迅
14、速同步，缩短换档时间；且使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，缩短换档时间；且防止在同步前啮合而产生换档冲击。防止在同步前啮合而产生换档冲击。2.无同步器的换档过程无同步器的换档过程以高、低档互换介绍如何换档。以高、低档互换介绍如何换档。6.3 同步器同步器1)低档（四档）换高档（五档）低档（四档）换高档（五档）2)高档（五档）换低档（四档）高档（五档）换低档（四档）6.3 同步器同步器二、二、同步器的构造与工作原理同步器的构造与工作原理分类：锁环式和锁销式同步器。分类：锁环式和锁销式同步器。1.锁环式惯性同步器锁环式惯性同步器6.3 同步器同步器1)构造构造6.3 同步器同步器2)工作原理工作原理
15、a.空档时空档时b.挂档挂档c.锁止锁止d.同步挂档同步挂档6.3 同步器同步器2.锁销式同步器锁销式同步器6.3 同步器同步器功用：功用：保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个档位。保证驾驶员能准确可靠地使变速器换入某个档位。要求：要求：自锁功能：防止自动换档、脱档。自锁功能：防止自动换档、脱档。互锁功能：保证变速器不会同时换入两个档位。互锁功能：保证变速器不会同时换入两个档位。倒档锁：防止误换倒档。倒档锁：防止误换倒档。6.4 变速器操纵机构变速器操纵机构一、直接操纵式一、直接操纵式6.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构6.4 变速器操纵机构变速器操纵机构二、远距离操纵式二、远距离操
16、纵式6.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构三、换档锁装置三、换档锁装置对操纵机构的要求：对操纵机构的要求：a)要有自锁装置，防止自动脱档或挂档；要有自锁装置，防止自动脱档或挂档；b)要有互锁装置，防止同时挂上两个档位；要有互锁装置，防止同时挂上两个档位；c)要有倒档锁装置，防止误挂倒档。要有倒档锁装置，防止误挂倒档。6.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构1.自锁装置自锁装置自锁钢球与自锁弹簧自锁钢球与自锁弹簧6.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构齿端倒斜面齿端倒斜面6.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构减薄齿减薄齿6.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构6.4 手动
17、变速器操纵机构手动变速器操纵机构BJ2020的自锁、互锁装置的自锁、互锁装置6.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构3.倒档锁装置倒档锁装置EQ10906.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构CA10916.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构分动器及手动变速器分动器及手动变速器常见故障常见故障一、使用原则一、使用原则未先接上前桥，不得挂入低速档；未先接上前桥，不得挂入低速档；未先退出低速档，不得摘下前桥。未先退出低速档，不得摘下前桥。7.1 分动器分动器二、结构原理二、结构原理7.1 分动器分动器变速器的常见故障包括：变速器的常见故障包括：跳档跳档乱档乱档挂档困难挂档困难异响异响
18、发热发热漏油漏油7.2 手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断1.异响异响空档异响：空档异响：1)现象现象 发动机怠速运转，变速器处于空档时有异响，踩下离发动机怠速运转，变速器处于空档时有异响，踩下离合器踏板异响消失。合器踏板异响消失。2)原因原因a.发动机曲轴与变速器一轴不同轴；发动机曲轴与变速器一轴不同轴；b.一轴后轴承、二轴前轴承、中间轴轴承磨损过度、缺一轴后轴承、二轴前轴承、中间轴轴承磨损过度、缺油；油；c.常啮合齿轮磨损过度、损伤或啮合不良；常啮合齿轮磨损过度、损伤或啮合不良；d.轴承松旷、损坏，齿轮轴向间隙大；轴承松旷、损坏，齿轮轴向间隙大；e.拨叉与接合套间隙过大。拨叉与接合套
19、间隙过大。7.2 手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断挂档后异响挂档后异响1)现象现象 汽车行驶时，变速器发出不正常响声，且随着车速的汽车行驶时，变速器发出不正常响声，且随着车速的增加而提高。增加而提高。2)原因原因a.各轴弯曲变形；各轴弯曲变形；b.各轴承磨损过度、松旷或缺油；各轴承磨损过度、松旷或缺油；c.齿轮损伤等导致啮合不良；齿轮损伤等导致啮合不良；7.2 手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断2.跳档跳档1)现象现象 汽车行驶时，变速杆自动从某档跳回空档。汽车行驶时，变速杆自动从某档跳回空档。2)原因原因a.相啮合的齿轮、齿套磨损严重，导致沿齿长方向磨成相啮合的齿轮、齿套磨损严
20、重，导致沿齿长方向磨成锥形。锥形。b.自锁装置的凹槽、钢球磨损严重或自锁弹簧疲劳折断。自锁装置的凹槽、钢球磨损严重或自锁弹簧疲劳折断。c.操纵机构变形、松旷等，导致齿轮啮合达不到齿的全操纵机构变形、松旷等，导致齿轮啮合达不到齿的全长。长。d.轴、轴承磨损松旷，使啮合齿轮的轴线不平行或轴向轴、轴承磨损松旷，使啮合齿轮的轴线不平行或轴向窜动。窜动。7.2 手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断3.挂档困难挂档困难1)现象现象 不能顺利挂档，一般伴有齿轮撞击声。不能顺利挂档，一般伴有齿轮撞击声。2)原因原因a.离合器分离不彻底；离合器分离不彻底；b.同步器故障；同步器故障；c.拨叉轴弯曲变形；拨叉
21、轴弯曲变形；d.自锁或互锁钢球损坏；自锁或互锁钢球损坏；e.变速杆等故障。变速杆等故障。7.2 手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断4.乱档乱档1)现象现象 在离合器分离彻底的情况下，汽车在起步挂档或行驶在离合器分离彻底的情况下，汽车在起步挂档或行驶中换档时，挂不上所需要档位；或挂档后不能退回空中换档时，挂不上所需要档位；或挂档后不能退回空档；车辆静止时同时挂上两个档位。档；车辆静止时同时挂上两个档位。2)原因原因a.互锁装置的凹槽、锁销、钢球磨损严重；互锁装置的凹槽、锁销、钢球磨损严重；b.变速杆下端、球头定位部分磨损过大；变速杆下端、球头定位部分磨损过大；7.2 手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断