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簡單了解手動變速器工作原理

日期:2017/5/9 9:03:34      編輯:手動變速器

變速箱為什麼可以調整發動機輸出的轉矩和轉速呢?其實這裡蘊含了齒輪和槓桿的原理。下面簡單了解一下手動變速器工作原理,不僅漲知識而且還會給維修手動變速器帶來很大的幫助,大家參考參考
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手動變速器齒輪傳動的變速原理
手動變速器工作原理是利用不同齒數的齒輪嚙合傳動的組合實現轉速和轉矩的改變。
假設一對嚙 合傳動的齒輪,小齒輪齒數!Z1=20,大齒輪齒數!Z2=40。則在相同的時間內,小齒輪轉一圈,大齒輪只轉1/2圈,如果小齒輪是主動齒輪,它的轉速經大齒輪輸出時就降低了;若大齒輪為主動齒輪,它的轉速經小齒輪輸出時便提高了,這就是齒輪傳動的變速原理.www.qcwxjs.com

由齒輪傳動的原理可知,一對齒數不同的齒輪嚙合傳動時可以變速,因為這對齒輪是逐 齒嚙合傳動的,在相同的時間內,兩齒輪嚙合過去的輪齒數必定相等,而且兩齒輪的轉速與齒輪的齒數成反比。

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手動變速器齒輪傳動變向原理

由齒輪傳動原理可知,一對相嚙合的外齒輪旋向相反,每經過一傳動副,其軸改變一次轉向。兩軸式變速器在輸人軸與輸出軸之間加裝了一倒擋軸和倒擋齒輪,即可變向。而三軸式變速器則在中間軸與輸出軸之間加裝了一倒擋軸和倒擋齒輪,如圖 就可使輸出n軸與輸人軸I轉向相反,從而可實現汽車倒向行駛。

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我們把變速器傳動比值較小的擋位稱為高擋,傳動比值較大的擋位稱為低擋(變速器擋位 的變換稱為換擋,由低擋向高擋變換稱為加擋或升擋,反之稱為減擋或降擋。qcwxjs.com


手動變速器的工作原理,就是通過撥動變速桿,切換中間軸上的主動齒輪,通過大小不同的齒輪組合與動力輸出軸結合,從而改變驅動輪的轉矩和轉速。下面是先簡化的手動變速器(2檔)的構造圖。
360截圖20160508175727097.jpg 發動機的動力輸入軸是通過一根中間軸,間接與動力輸出軸連接。
如上圖所示,中間軸的兩個齒輪(紅色)與動力輸出軸上的兩個齒輪(藍色)是隨著發動機輸出一起轉動的。但是如果沒有同步器(紫色)的接合,兩個齒輪(藍色)只能在動力輸出軸上空轉(即不會帶動輸出軸轉動)。圖中同步器位於中間狀態,相當於變速器掛了空檔。
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當變速桿向左移動,使同步器向右移動與齒輪(如上圖所示)接合,發動機動力通過中間軸的齒輪,將動力傳遞給動力輸出軸。

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一般的手動變速器都有好幾個檔位(如上圖的5檔手動變速器),可以理解為在原來的基礎上添加了幾組齒輪,其實原理都是一樣的。如當掛上1擋時,實際上是將(1、2擋同步器)向左移動使同步器與1擋從動齒輪(圖中①)接合,將動力傳遞到輸出軸。細心的朋友會發現,R檔(倒車檔)的主動齒輪和從動齒輪中夾了一個中間齒輪,就是通過這個齒輪實現汽車的倒退行駛

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變速器變速原理模型分析
變速箱內有多個不同的齒輪,通過不同大小的齒輪組合一起,就能實現對發動機轉矩和轉速的調整。用低轉矩可以換來高轉速,用低轉速則可以換來高轉矩。
360截圖20160508181953327.jpg 輸入軸(綠色)通過離合器和發動機相連,軸和上面的齒輪是一個部件。
軸和齒輪(紅色)叫做中間軸。它們一起旋轉。軸(綠色)旋轉通過嚙合的齒輪帶動中間軸的旋轉,這時,中間軸就可以傳輸發動機的動力了。
軸(黃色)是一個花鍵軸,直接和驅動軸相連,通過差速器來驅動汽車。車輪轉動會帶著花鍵軸一起轉動。
齒輪(藍色)在花鍵軸上自由轉動。在發動機停止,但車輛仍在運動中時,齒輪(藍色)和中間軸都在靜止狀態,而花鍵軸依然隨車輪轉動。

齒輪(藍色)和花鍵軸是由套筒來連接的,套筒可以隨著花鍵軸轉動,同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合齒輪(藍色)。


變速器在進行換檔操作時,尤其是從高檔向低檔的換檔很容易產生輪齒或花鍵齒間的沖擊。為了避免齒間沖擊,在換檔裝置中都設置同步器。同步是使得套筒上的齒和齒輪(藍色)嚙合之前產生一個摩擦接觸齒輪(藍色)上的錐形凸出剛好卡進套筒的錐形缺口,兩者之間的摩擦力使得套筒和齒輪(藍色)同步,套筒的外部滑動,和齒輪嚙合。

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以上就是手動變速器基本工作原理,不同制造商生產的變速器的實現方式各不相同,但基本原理是一樣的。



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