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手動變速器類型和特點

日期:2017/5/9 9:04:52      編輯:手動變速器

手動變速器因其結構簡單、制造成本低、維修容易等特點,被廣泛應用在汽車上。
手動變速器類型按變速器前進擋數多少,常用的有四、五、六、九、十、十一、十二、十六 擋變速器。
按傳動軸數不同,可分為兩軸式、三軸式和組合式3類。
發動機前置、前輪驅 動形式的汽車采用兩軸式變速器,例如奧迪100型轎車、捷達轎車、夏利轎車(發動機前 置、後輪驅動形式的汽車采用三軸式變速器,例如解放CA1092、東風EQ1090E型等中型 汽車變速器。
組合式變速器通常由擋位數較多的主變速器和僅有高低兩個擋位的副變速器 串聯而成,使變速器有較多擋位,擴大傳動比,保證汽車具有良好的動力性、經濟性和加 速性,如斯太爾等重型汽車采用2FS6 - 90變速器。

兩軸變速器
兩軸式齒輪變速器主要應用於發動機前置、前輪驅動或發動機後置、後輪驅動的中、輕型轎車上,以便汽車的總.置。目前,轎車上采用發動機前置、前輪驅動的布置形式 越來越廣泛。其中前置發動機又有縱向布置和橫向布置兩種形式,與其配用的兩軸式變速 器也有兩種不同的結構形式。下面以奧迪100型轎車的兩軸式齒輪變速器變速傳動機構為 例,介紹縱向布置的兩軸式變速器組成,如圖3. 2所示。
圖片1.png
該變速器輸入軸1通過離合器與發動機曲軸相連;輸出軸12經主減速器將運動和動 力傳給驅動輪。
具有5個前進擋和1個倒擋,並采用鎖環式同步器換擋。
在輸人軸上,從左向右的齒輪依次為一、二、三、四、五擋和倒擋的主動齒輪,其中三、四擋主動齒輪通 過軸承空套在輸人軸上,其間設有與輸人軸固定連接的同步器花鍵毂7。qcwxjs.com
在輸出軸上,從 左向右的齒輪依次為上述各前進擋和倒擋的從動齒輪,其中齒輪28、23、20、13均通過 軸承空套在輸出軸上,且齒輪28與13之間和齒輪20與13之間,分別設有與輸出軸固定 連接的同步器花鍵毂26和18。倒擋主動齒輪11、倒擋中間齒輪15和倒擋從動齒輪13位於同一旋轉平面內。

當變速器操縱機構將3個同步器接合套都置於同步器花鍵毂中央時,變速 器處於空擋狀態,轎車既不能前進也不能倒退。
當變速器操縱機構將同步器接合套25向左 或向右移動使其與相應的接合齒圈接合時,便可得到一擋或二擋(向左或向右移動接合套6 時,便可得到三擋或四擋(向左或向右移動同步器接合套17時,便可得到五擋或倒擋。
一擋傳遞路線&同步器接合套25左移,動力經輸人軸1"一擋主動齒輪2" —擋從動 齒輪28"同步器鎖杯27"同步器接合套25"同步器花鍵毂26"輸出軸12。
二擋傳遞路線&同步器接合套25右移,動力經輸人軸1"二擋主動齒輪3"二擋從動 齒輪23"同步器鎖杯24"同步器接合套25"同步器花鍵毂26"輸出軸12。
三擋傳遞路線&同步器接合套6左移,動力經輸人軸1"同步器花鍵毂7"同步器接 合套6"同步器鎖杯5"三擋主動齒輪4"三擋從動齒輪22"輸出軸12。
四擋傳遞路線&同步器接合套6右移,動力經輸人軸1"同步器花鍵毂7"同步器接 合套6"同步器鎖杯8"四擋主動齒輪9"四擋從動齒輪21"輸出軸12。
五擋傳遞路線&同步器接合套17左移,動力經輸人軸1"五擋主動齒輪10"五擋從 動齒輪20"同步器鎖杯16"同步器接_ 17"同步器花鍵毂18"輸出軸12。
倒擋傳遞路線&同步器接合套17右移,動力經輸人軸1"倒擋主動齒輪11"倒擋中間 齒輪1 5"倒擋從動齒輪13"同步器鎖杯1 9"同步器接合套1 7"同步器花鍵毂18"輸出軸1 2。

桑塔納2000系列轎車采用五擋手動變速器,由傳動機構、操縱機構、變速器殼體等 組成。該變速器的5個前進擋均裝有鎖環慣性式同步器,其結構如圖3. 3所示。

圖片2.png

當駕駛員掛上某一擋位時,動力由輸入軸傳入變速器,通過相嚙合的齒輪副將動力由輸出軸傳至主 減速器,在變速器中實現了變速、變扭的作用。變速器設置有超速擋,傳動比小於1,主 要用於在良好路面或空車行駛時,提高汽車的燃料經濟性。桑塔納2000系列轎車五擋手 動變速器的性能參數見表3. 1。
圖片3.png 兩軸式變速器特點
兩軸式變速器從輸入軸到輸出軸只通過一對齒輪傳動,前進時只有一對齒輪傳動,倒擋 傳動路線中也只有一個中間齒輪,因而結構簡單、機械效率高、噪聲小。但由於它不可能有 直接擋,因而最高擋的機械效率比直接擋低,並且傳動比變化小,只用在中、小型轎車上。

三軸式變速器
三軸式變速器傳動比變化范圍大,在中、小型貨車,越野車上被廣泛采用。東風 EQ1090E型汽車的三軸式變速器變速機構簡圖,如圖3. 4所示。
圖片4.png
三軸式變速器有輸入軸即第一軸1、中間軸15和輸出軸即第二軸14等3根軸。
第一軸前端與軸承配合並支承在發動機曲軸後端的內孔中,其花鍵部分用以安裝離合器從動盤(後 端與軸承配合並支承在變速器殼體的前壁上,齒輪2與此軸制成一體。
中間軸兩端均用軸 承支承在變速器殼體上(其上固定連接齒輪23與齒輪2構成常嚙合傳動副(齒輪20、21、 22分別為二、三、四擋主動齒輪並固定連接其上(與該軸制成一體的齒輪18為一擋和倒 擋共用的主動齒輪。
第二軸前、後端分別用軸承支承於第一軸後端孔內和變速器殼體的後壁(其上齒輪12是采用花鍵連接並能通過操縱機構軸向滑動的一擋和倒擋公用的從動齒 輪(齒輪11、7、6分別為二、三、四擋從動齒輪並用軸承支承其上,它們分別與齒輪20、 21、22保持常嚙合(花鍵毂24和25分別固定在齒輪11與7和6與2之間(兩毂上的外 花鍵分別與帶有內花鍵的接合套9和4連接,且接合套通過操縱機構能沿花鍵毂軸向左右 滑動,可分別實現與齒輪11或7、齒輪6或2上的接合套圈接合。

倒擋軸16上的雙連倒輪17和19 采用軸承支撐,且齒輪輪19和18呈常吶合。
由圖3. 4所示可見,當第一軸1旋轉時,通過齒輪2即可帶動中間軸及其上所有齒輪旋轉。但因從動齒輪6、7、11均采用軸承空套在第二軸上,且接合套4、9和齒輪12均 處於中間位置,不與任何齒輪的接合齒圈接合,也不與齒輪18或17接合,第二軸不能被 驅動,故變速器處在空擋狀態。

通過使用變速器操縱機構,控制接合套或同步器變換擋位,各擋位傳遞路線如下: qcwxjs.com
一擋傳遞路線:滑動齒輪12左移,動力經第一軸1"齒輪2"齒輪23"中間軸15" 齒輪18"齒輪12"接合套9"花鍵毂24"第二軸14。
二擋傳遞路線&同步器接合套9右移,動力經第一軸1"齒輪2"齒輪23"中間軸 15"齒輪20"齒輪11"第二軸14。
三擋傳遞路線&同步器接合套9左移,動力經第一軸1"齒輪2"齒輪23"中間軸 15"齒輪21"齒輪7"齒圈8"接合套9"花鍵毂24"第二軸14。
四擋傳遞路線&接合套4右移,動力經第一軸1"齒輪2"齒輪23"中間軸15"齒輪 22"齒輪6"齒圈5"接合套4"花鍵毂25"第二軸14。
五擋傳遞路線&接合套4左移,動力經第一軸1"齒輪2"齒圈3"接合套4"花鍵毂 25"第 二軸 14。
倒擋傳遞路線:滑動齒輪12右移,動力經第一軸1"齒輪2"齒輪23"中間軸15"齒輪18"倒擋齒輪19"倒 倒擋齒輪17 齒輪12" 第二軸 14。

解放CA1092型汽車六擋變速器也是三軸式變速器,其結構與東風EQ1090E三軸式 變速器相似,只是增加了一個擋位。二
擋使用鎖銷式同步器,三〜六擋使用鎖環式同步 器。組裝好的變速器總成用螺栓固定在離合器殼上,並以第一軸軸承蓋的外凸面與離合器 殼相應的孔配合,以保證第一軸和曲軸的軸線重合。
第二軸後段花鍵上裝有用以連接萬向 傳動裝置的凸緣。
第一軸的前端用向心球軸承支承在飛輪的中心孔內,其後端則利用圓柱 滾子軸承支承在變速器殼體上。
第二軸的前端用滾針軸承支承在第一軸齒輪內孔中,其後 端亦利用圓柱滾子軸承支承在殼體上。中間軸的兩端也采用圓柱滾子軸承為支承。倒擋軸 用鎖片固定在殼體上,防止其轉動和軸向移動。
在該變速器中各個擋位利用同步器和接合 套換擋,第二軸和中間軸的軸向尺寸較大。為提高軸的支承剛度和軸承的承載能力,故第 一、二軸和中間軸的支承有必要全部采用圓柱滾子軸承。但由於圓柱滾子軸承的接觸線 長,滾動阻力較大,在汽車的大負荷、長時間運行中,易產生發熱現象,嚴重時軸承可能 被燒毀,故應加強變速器的潤滑。


北京切諾基吉普車AX4型或AX5型變速器均是三軸式變速器,AX4型有4個前進擋, 一個倒擋,四擋為直接擋。也有少數車采用AX5型變速器,有5個前進擋,一個倒擋,五擋 為超速擋,前進擋均采用鎖環式慣性同步器。該車變速器采用橫向剖分式帶有中間隔板的整 體式變速器殼體。在中間隔板上安裝著齒輪傳動機構和換擋機構。這樣一方面能使變速器的 檢查、維修、調整和裝配直觀方便(另一方面又能使換擋機構及其互鎖裝置緊靠齒輪傳動機 構使其結構極為緊湊。但殼體加工精度要求高,中間隔板的兩面均有定位銷定位。

三軸式變速器特點
為減少內摩擦弓丨起的零件磨損和功率損失,須在殼體內注入齒輪油,可采用飛濺方式 潤滑各齒輪副、軸與軸承等零件的工作表面。因此,殼體一側有加油口,殼體底部有放油塞,油面高度即由加油口位置控制。為防止變速器工作時由於油溫升高、氣壓增大而造成 潤滑油滲漏現象,在變速器蓋上裝有通氣塞。
與二軸式變速器比較,三軸式變速器第一軸動力不經中間軸直接傳到第二軸,其傳動比為1,稱之為直接擋。
其傳動效率最高,亦可獲得最高車速。但此外的其他前進擋須經 兩對齒輪傳動,倒擋須經3對齒輪傳動,故傳動效率有所降低,噪聲會有所增大。


 綜合式變速器
重型汽車的裝載質量大,使用條件復雜,要保證重型汽車具有良好的動力性、經濟性 和加速性,必須擴大變速器傳動比的范圍並增加擋位數。
為避免變速器的結構過於復雜和 便於系列化生產,多采用組合式機械變速器。
即以一二種4〜6擋變速器為主體,通過更 換系列齒輪副和配置不同的副變速器,得到一組不同擋位數、不同傳動比范圍的變速器系列。
目前,組合式機械變速器已成為重型汽車采用的主要類型。在安凱、西沃、亞星奔 馳、桂林大宇及廈門金龍等企業的7〜12m高檔大、中型客車以及總質量在14〜50t重型 載貨車及各種專用車、特種車上配套采用。
圖片5.png 中國重型汽車集團公司生產的斯太爾重型汽車用ZFS6 - 90變速器傳動機構,如 圖3. 5所示,它為了得到較多的擋位,在主變速器I的後面串聯安裝了一個兩擋副變速器 H,這樣可得到10個前進擋。在主變速器I中,除倒擋采用直齒輪傳動外,其余各擋均采用斜齒輪傳動。
二〜五擋采用同步器換擋,而一擋和倒擋是利用接合套11的移動完成 換擋的。副變速器H中的高速擋即直接擋和低速擋的掛擋亦采用了同步器。
當副變速器中的同步器接合套 17左移與固定外齒輪圈16連接時,行星齒輪圈15 被固定而不能轉動。則副變速器掛入低速擋。
當使接合套17右移與副變速器高速擋齒圈18接合時,行星齒輪 軸14、輸出軸19、行星齒輪內齒圈15和副變速器輸入軸齒輪20固連在一起而同步旋轉, 則副變速器 入速 。
潤滑油泵2由第一軸直接驅動,並通過|一軸和第二軸6中的中心油道來潤滑第二軸上 的常嚙齒輪5、7、9、10、12的內孔與第二軸的配合表面以及副變速器中的行星齒輪軸14主、副變速器的擋位分別由主、副變速操縱機構控制,並要求先使用副變速桿’選定 所需低擋或高擋,然後使用主變速桿選擇所需擋位。副變速器處於低擋時,可獲得一、 二、三、四、五前進擋和倒擋;副變速器處於高擋時,可獲得六、七、八、九、十前進擋 和倒擋。

德國ZF公司生產的9S109組合式變速器,有9個前進擋,主變速器有5個前進擋, 副變速器為行星齒輪系傳動結構。
當副變速器中的同步器接合套與固定外齒圈接合時,行 星齒輪內齒圈被固定而不能轉動,則副變速器掛人低擋,此時將主變速器分別掛人5個不 同擋位可得到組合式變速器5個較大的傳動比。
當使接合套與副變速器高擋齒圈接合時, 行星齒輪軸、輸出軸、行星齒輪內齒圈和副變速器輸人軸齒輪固定在一起而同步旋轉,則 副變速器掛人高擋,主變速器的5個擋位傳動比即分別等於組合式變速器5個較小的傳動比。
由於有兩個傳動比數值很接近,故省掉一個傳動比,組成9擋變速器。變速器的操縱系統由旋轉軸遠距離操縱或直接操縱,副變速器由壓縮空氣自動換擋,爬行擋和倒擋用嚙 合套換擋,其他擋用同步器換擋。

同步器的檢修

先說一下同步器的作用:同步器的作用是換擋時候時候由於動力輸出端齒輪轉速要快於馬上要換入這個擋位的齒輪

手動變速器操縱機構的類型

變速器操縱機構功用: 進行擋位變換,即根據汽車行駛條件的需要改變變速傳動機構傳動比、變換傳動方向或中

手動變速器工作原理動畫視頻

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