第十章2變速器

1、10.310.3 機械變速器機械變速器1 1、變速器的功用：、變速器的功用：2 2、變速器的分類、變速器的分類（1 1）有級式變速器）有級式變速器 采用齒輪傳動，一般汽車采用采用齒輪傳動，一般汽車采用3 35 5個前進檔和個前進檔和一個倒檔。一個倒檔。 （2 2）無級式變速器）無級式變速器 采用液力變矩器傳動，傳動比可在一定的數(shù)值采用液力變矩器傳動，傳動比可在一定的數(shù)值范圍內(nèi)連續(xù)變化。范圍內(nèi)連續(xù)變化。 （3 3）綜合式變速器）綜合式變速器 由液力變矩器和行星齒輪式變速器組成，傳動由液力變矩器和行星齒輪式變速器組成，傳動比可在幾個范圍內(nèi)連續(xù)變化。比可在幾個范圍內(nèi)連續(xù)變化。應(yīng)用：發(fā)動機前置前輪驅(qū)動

2、，發(fā)動機后置后輪驅(qū)應(yīng)用：發(fā)動機前置前輪驅(qū)動，發(fā)動機后置后輪驅(qū)動的汽車。動的汽車。 特點：輸入軸與輸出軸平行，無中間軸特點：輸入軸與輸出軸平行，無中間軸。輸入軸、輸出軸、倒檔軸、軸承、變速齒輪輸入軸、輸出軸、倒檔軸、軸承、變速齒輪。輸入軸輸入軸輸出軸輸出軸動力輸入動力輸入動力輸出動力輸出主動主動齒輪齒輪從動齒從動齒輪輪接合套齒圈接合套齒圈各擋位的傳遞路線各擋位的傳遞路線 一軸：一、二檔齒輪與軸一體；三、四檔齒輪與軸通過一軸：一、二檔齒輪與軸一體；三、四檔齒輪與軸通過軸承連接。軸承連接。 二軸：一、二檔齒輪與通過軸承連接；三、四檔齒輪與二軸：一、二檔齒輪與通過軸承連接；三、四檔齒輪與軸一體。軸一體

3、。 第一軸第一軸中間軸中間軸第二軸第二軸主動輪主動輪1 1z z1 1 ，n n1 1 ， MM1 1為主動齒輪為主動齒輪的參數(shù)。的參數(shù)。 z z2 2 ，n n2 2 ， MM2 2為為從動齒輪的參數(shù)。從動齒輪的參數(shù)。 從動輪從動輪2 2i=主動齒輪齒數(shù)主動齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)1 1）切薄齒式）切薄齒式結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈結(jié)合套齒結(jié)合套齒花鍵轂花鍵轂結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈傳傳動動方方向向三、組合式變速器三、組合式變速器 用于重型汽車，使其具有良好的動力和經(jīng)濟性。用于重型汽車，使其具有良好的動力和經(jīng)濟性。常采用兩個變速器串聯(lián)的方式構(gòu)成組合式變速器。常采用兩個變速器串聯(lián)的方式構(gòu)成組合式變速器。

4、組組合合式式變變速速器器倒擋軸倒擋軸第二中間軸第二中間軸動力輸出軸動力輸出軸輸出軸輸出軸副變速器輸入軸副變速器輸入軸第一中間軸第一中間軸輸入軸輸入軸（一）、無同步器時變速器的換擋過程（一）、無同步器時變速器的換擋過程1.1.從低速擋換入高速擋從低速擋換入高速擋（4 4）當）當V V3 3=V=V2 2時時 接合套接合套 左移掛入五檔左移掛入五檔（1 1）在四檔時）在四檔時 V V3 3=V=V4 4（2 2）退入空檔）退入空檔 V V3 3=V=V4 4 V V4 4VV2 2 故故V V3 3VV2 2（3 3）空檔停留片刻）空檔停留片刻 V V2 2下降快下降快 V V3 3下降慢下降慢2

5、 24 432.2.從高速擋換入低速擋從高速擋換入低速擋（1 1）在五檔時）在五檔時 V V3 3=V=V2 2（2 2）退入空檔）退入空檔 V V3 3=V=V2 2 V V4 4VVV4 4（3 3）由于）由于V V4 4下降快下降快 V V3 3下降慢下降慢（4 4）重新接合離合器，）重新接合離合器， 同時加空油，使同時加空油，使V V4 4VV3 3（5 5）再分離離合器，等）再分離離合器，等 到到V V4 4=V=V3 3，即可掛入，即可掛入 四擋。四擋。324 使結(jié)合套與待嚙合齒圈迅速同步，縮短換使結(jié)合套與待嚙合齒圈迅速同步，縮短換擋時間，同時防止嚙合時齒間沖擊。擋時間，同時防止嚙

6、合時齒間沖擊。 功用：功用：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 同步裝置、鎖止裝置、結(jié)合裝置同步裝置、鎖止裝置、結(jié)合裝置細牙螺旋槽細牙螺旋槽滑滑 塊塊滑滑 塊塊鎖鎖 環(huán)環(huán)結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈鎖鎖 環(huán)環(huán)0.50.5齒齒厚厚結(jié)合齒圈結(jié)合齒圈定位銷、滑塊定位銷、滑塊結(jié)合套結(jié)合套鎖環(huán)鎖環(huán)鎖環(huán)鎖環(huán)接合套接合套定位銷定位銷花鍵轂花鍵轂滑塊滑塊2 2、鎖銷式慣性同步器、鎖銷式慣性同步器特點：特點： 以鎖銷代替以鎖銷代替鎖環(huán)，鎖銷鎖環(huán)，鎖銷中部和接合中部和接合套上相應(yīng)的套上相應(yīng)的銷孔兩個端銷孔兩個端面的倒角產(chǎn)面的倒角產(chǎn)生鎖止。生鎖止。鎖銷鎖銷摩擦錐盤摩擦錐盤摩擦錐環(huán)摩擦錐環(huán)定位銷定位銷多用于轎多用于轎車上車上五、六檔撥叉五、六檔撥叉三

7、、四檔撥叉三、四檔撥叉一、二檔撥叉一、二檔撥叉倒檔撥叉倒檔撥叉變速桿變速桿換檔軸換檔軸叉形撥桿叉形撥桿倒檔撥叉軸倒檔撥叉軸一、二檔一、二檔撥叉軸撥叉軸五、六檔撥五、六檔撥叉軸叉軸自鎖鋼球自鎖鋼球互鎖銷互鎖銷五、六檔撥塊五、六檔撥塊拔叉軸拔叉軸自鎖鋼球自鎖鋼球自鎖彈簧自鎖彈簧互鎖互鎖鋼球鋼球互鎖互鎖銷銷撥叉軸撥叉軸互鎖鋼球互鎖鋼球互鎖銷互鎖銷駕駛員在換倒擋駕駛員在換倒擋時要克服倒擋鎖時要克服倒擋鎖彈簧彈力，變大彈簧彈力，變大的換擋阻力，可的換擋阻力，可提醒駕提醒駕 駛員駛員.變速桿變速桿倒擋鎖彈簧倒擋鎖彈簧倒擋鎖銷倒擋鎖銷輸入軸輸入軸中間軸中間軸中橋輸出軸中橋輸出軸前橋輸出軸前橋輸出軸后橋輸出軸

8、后橋輸出軸1 1、作用：、作用：2 2、結(jié)構(gòu)特點：、結(jié)構(gòu)特點： 結(jié)構(gòu)、原理與變速器大致相結(jié)構(gòu)、原理與變速器大致相同，主要區(qū)別是，汽車有幾個驅(qū)動同，主要區(qū)別是，汽車有幾個驅(qū)動橋，分動器就有幾個輸出軸。橋，分動器就有幾個輸出軸。將動力分配給各個驅(qū)動橋、變速變扭。將動力分配給各個驅(qū)動橋、變速變扭。前橋操縱桿前橋操縱桿換擋操縱桿換擋操縱桿10.4 10.4 自動變速器自動變速器一、自動變速器的特點（與機械變速器相比）一、自動變速器的特點（與機械變速器相比）1 1、汽車起步更加平穩(wěn)，能吸收和衰減振動與沖擊，提高乘坐的舒適性；、汽車起步更加平穩(wěn)，能吸收和衰減振動與沖擊，提高乘坐的舒適性；2 2、使汽車能以

9、很低的速度穩(wěn)定行駛，提高車輛的通過性；、使汽車能以很低的速度穩(wěn)定行駛，提高車輛的通過性；3 3、可自動適應(yīng)道路阻力的變化，提高汽車的平均速度及動力性；、可自動適應(yīng)道路阻力的變化，提高汽車的平均速度及動力性；4 4、便于實現(xiàn)自動換擋、減輕駕駛員體力消耗，提高汽車行駛安全性；、便于實現(xiàn)自動換擋、減輕駕駛員體力消耗，提高汽車行駛安全性；5 5、可把發(fā)動機轉(zhuǎn)速限制在污染較小的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，從而減少發(fā)動機廢氣、可把發(fā)動機轉(zhuǎn)速限制在污染較小的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，從而減少發(fā)動機廢氣有害成分排出的數(shù)量，減少了空氣的污染；有害成分排出的數(shù)量，減少了空氣的污染；6 6、采用液力元件，消除了動力傳動的動載荷，另外，自動換擋，

10、避免了、采用液力元件，消除了動力傳動的動載荷，另外，自動換擋，避免了換擋中產(chǎn)生的沖擊，可延長機件的使用壽命；換擋中產(chǎn)生的沖擊，可延長機件的使用壽命；7 7、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度和成本高，試制費用較高；、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度和成本高，試制費用較高；8 8、傳動效率較機械變速器低（一般低、傳動效率較機械變速器低（一般低8%8%12%12%）；）；9 9、由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在使用、修理幾故障排除等方面，要求技術(shù)水平要高。、由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在使用、修理幾故障排除等方面，要求技術(shù)水平要高。二、自動變速器的分類二、自動變速器的分類1 1、按操縱方式分、按操縱方式分半自動變速器半自動變速器全自動變速器全自動變速器2

11、2、按變速控制方式分、按變速控制方式分液控液壓自動變速器液控液壓自動變速器電控液壓自動變速器電控液壓自動變速器三、自動變速器的組成三、自動變速器的組成（一）、液力變矩器（一）、液力變矩器殼殼殼殼泵輪泵輪渦輪渦輪導(dǎo)輪導(dǎo)輪起動起動齒圈齒圈 泵輪與殼連成一體為主泵輪與殼連成一體為主動元件；動元件； 殼體做成兩半，用螺栓殼體做成兩半，用螺栓連接，殼外有起動齒圈連接，殼外有起動齒圈 渦輪懸浮在變矩器內(nèi)渦輪懸浮在變矩器內(nèi)與從動軸相連；與從動軸相連； 導(dǎo)輪懸浮在泵輪與渦輪之間，通過單向離合器及導(dǎo)輪導(dǎo)輪懸浮在泵輪與渦輪之間，通過單向離合器及導(dǎo)輪固定套固定在變速器外殼上，單向離合器使導(dǎo)輪可以順時固定套固定在變速

12、器外殼上，單向離合器使導(dǎo)輪可以順時針方向轉(zhuǎn)動，而不能逆時針方向轉(zhuǎn)動。針方向轉(zhuǎn)動，而不能逆時針方向轉(zhuǎn)動。1 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)2、液力變矩器組成液力變矩器組成點此觀看錄像點此觀看錄像3 3、工作原理、工作原理 變矩器工作時，工作液除有繞變矩器軸的圓周運動變矩器工作時，工作液除有繞變矩器軸的圓周運動以外，還有在循環(huán)圓中的循環(huán)流動，在工作液循環(huán)流動以外，還有在循環(huán)圓中的循環(huán)流動，在工作液循環(huán)流動的過程中，固定不動的導(dǎo)輪給渦輪一個反作用力矩，使的過程中，固定不動的導(dǎo)輪給渦輪一個反作用力矩，使渦輪不同于泵輪輸入的轉(zhuǎn)矩。渦輪不同于泵輪輸入的轉(zhuǎn)矩。 變矩器不僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，且能在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情況變矩器不僅能傳遞

13、轉(zhuǎn)矩，且能在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情況下，隨渦輪的轉(zhuǎn)速（反映著汽車行駛速度）不同而改變渦下，隨渦輪的轉(zhuǎn)速（反映著汽車行駛速度）不同而改變渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩的數(shù)值，即實現(xiàn)無級變速。輪輸出的轉(zhuǎn)矩的數(shù)值，即實現(xiàn)無級變速。4 4、三元件液力變矩器、三元件液力變矩器壓盤壓盤從動盤從動盤傳力盤傳力盤渦輪渦輪泵輪泵輪導(dǎo)輪導(dǎo)輪渦輪渦輪輪轂輪轂 壓力油經(jīng)油道進入壓力油經(jīng)油道進入后，推動活塞右移，壓緊后，推動活塞右移，壓緊從動盤，鎖止離合器，使從動盤，鎖止離合器，使泵輪與渦輪接合成一體旋泵輪與渦輪接合成一體旋轉(zhuǎn)，變矩器不起作用。轉(zhuǎn)，變矩器不起作用。 鎖止離合器的接合取決于鎖止離合器的接合取決于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和車速，并由液壓發(fā)動機

14、轉(zhuǎn)速和車速，并由液壓自動操縱控制機構(gòu)進行。自動操縱控制機構(gòu)進行。（二）、行星齒輪變速器（二）、行星齒輪變速器1 1、組成、組成行星輪行星輪太陽輪太陽輪齒圈齒圈行星架行星架行星架行星架F3r3F2F1r1r2作用于太陽輪上的力矩：作用于太陽輪上的力矩：M M1 1=F=F1 1r r1 1作用于齒圈上的力矩：作用于齒圈上的力矩：M M2 2=F=F2 2r r2 2作用于行星架上的力矩：作用于行星架上的力矩：M M3 3=F=F3 3r r3 3齒圈與太陽輪的齒數(shù)比為齒圈與太陽輪的齒數(shù)比為 ： =Z=Z2 2/Z/Z1 1=r=r2 2/r/r1 1r r3 3=(r=(r1 1+r+r2 2)

15、/2=(1+)/2=(1+ )r)r1 1/2/22 2、單排行星齒輪機構(gòu)的工作原理、單排行星齒輪機構(gòu)的工作原理行星輪行星輪太陽輪太陽輪齒圈齒圈行星架行星架行星架行星架F3r3F2F1r1r23 3、行星齒輪變速器換擋執(zhí)行元件、行星齒輪變速器換擋執(zhí)行元件換擋離合器、換擋制動器和單向離合器及鎖止離合器。換擋離合器、換擋制動器和單向離合器及鎖止離合器。換擋離合器換擋離合器作用：作用：連接行星齒輪變速器的輸入軸和行星排的某個基本連接行星齒輪變速器的輸入軸和行星排的某個基本 元件，或把行星排的某兩個基本元件連接起來，成元件，或把行星排的某兩個基本元件連接起來，成 為一個整體傳遞動力。為一個整體傳遞動力

16、。濕式多盤離合器結(jié)構(gòu)：濕式多盤離合器結(jié)構(gòu)：花鍵轂花鍵轂輸入軸輸入軸彈簧彈簧活塞活塞殼體殼體主動盤主動盤壓盤壓盤從動盤從動盤卡環(huán)卡環(huán)換擋制動器換擋制動器作用：作用：用于把行星排的太陽輪、齒圈、行星三個基本元件用于把行星排的太陽輪、齒圈、行星三個基本元件 之一固定，使之不能轉(zhuǎn)動。之一固定，使之不能轉(zhuǎn)動。類型：類型：濕式多片制動器、外束帶式制動器。濕式多片制動器、外束帶式制動器。外束帶式制動器結(jié)構(gòu)：外束帶式制動器結(jié)構(gòu)：調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘制動帶制動帶工作油路工作油路活塞桿活塞桿活塞活塞制動鼓制動鼓（三）、液壓操縱系統(tǒng)（三）、液壓操縱系統(tǒng)組成：組成：供油、手動選擋、參數(shù)調(diào)節(jié)、換擋時刻控制、換供油、手動選擋

17、、參數(shù)調(diào)節(jié)、換擋時刻控制、換 擋品質(zhì)控制等。擋品質(zhì)控制等。1.1.供油部分：供油部分：濾清器濾清器主調(diào)壓閥主調(diào)壓閥副調(diào)壓閥副調(diào)壓閥供油泵供油泵油冷卻器油冷卻器 可隨節(jié)氣門開度和選擋桿位置的可隨節(jié)氣門開度和選擋桿位置的變化，將油泵輸出的油壓調(diào)節(jié)至相應(yīng)變化，將油泵輸出的油壓調(diào)節(jié)至相應(yīng)規(guī)定值。規(guī)定值。 用來調(diào)節(jié)供給液力變矩器和用來調(diào)節(jié)供給液力變矩器和潤滑油路油壓的。潤滑油路油壓的。 向液力變矩器和液控自動操縱向液力變矩器和液控自動操縱系統(tǒng)壓入所需的液壓油，并滿足行系統(tǒng)壓入所需的液壓油，并滿足行星齒輪變速器潤滑的需要。星齒輪變速器潤滑的需要。內(nèi)齒泵內(nèi)齒泵轉(zhuǎn)子泵轉(zhuǎn)子泵葉片泵葉片泵從動齒輪從動齒輪主動齒輪

18、主動齒輪月牙形凸臺月牙形凸臺吸油區(qū)吸油區(qū)外轉(zhuǎn)子外轉(zhuǎn)子內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)轉(zhuǎn)子吸油區(qū)吸油區(qū)腔室腔室轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子葉片葉片2.2.換擋時刻控制部分：換擋時刻控制部分：用于轉(zhuǎn)換通向各換擋執(zhí)行機構(gòu)的油路。用于轉(zhuǎn)換通向各換擋執(zhí)行機構(gòu)的油路。根據(jù)駕駛員的意愿，將主油路壓力油送至換根據(jù)駕駛員的意愿，將主油路壓力油送至換擋閥或直接送至執(zhí)行機構(gòu)，進行換擋。擋閥或直接送至執(zhí)行機構(gòu)，進行換擋。高速超車時強制接通低擋。高速超車時強制接通低擋。換擋閥：換擋閥：手控閥：手控閥：強制低擋閥：強制低擋閥：3.3.鎖止信號閥、鎖止繼動閥：鎖止信號閥、鎖止繼動閥：鎖止信號閥：鎖止信號閥：受電磁閥的控制，可輸出液壓信號去控制鎖受電磁閥的控制

19、，可輸出液壓信號去控制鎖 止繼動閥。止繼動閥。4.4.換擋品質(zhì)控制部分：換擋品質(zhì)控制部分：鎖止繼動閥：鎖止繼動閥：根據(jù)鎖止信號閥的鎖止信號改變通往變矩器根據(jù)鎖止信號閥的鎖止信號改變通往變矩器 工作液的流向，使變矩器內(nèi)的鎖止離合器適工作液的流向，使變矩器內(nèi)的鎖止離合器適 時地接合與分離。時地接合與分離。 使換擋過程更加平穩(wěn)柔和，一般包括液壓通道上的蓄使換擋過程更加平穩(wěn)柔和，一般包括液壓通道上的蓄能減振器、緩沖閥、反向快出油閥、定時閥、執(zhí)行力調(diào)節(jié)能減振器、緩沖閥、反向快出油閥、定時閥、執(zhí)行力調(diào)節(jié)閥等。閥等。（四）、電子控制系統(tǒng)（四）、電子控制系統(tǒng)由傳感器、電子控制單元、執(zhí)行器三部分組成。由傳感器、

20、電子控制單元、執(zhí)行器三部分組成。1 1、傳感器、傳感器（1 1）節(jié)氣門位置傳感器：）節(jié)氣門位置傳感器：（2 2）車速傳感器：）車速傳感器：（3 3）空擋起動開關(guān)：）空擋起動開關(guān)：（4 4）制動燈開關(guān)：）制動燈開關(guān)：（5 5）模式選擇開關(guān)：）模式選擇開關(guān)：（6 6）發(fā)動機水溫傳感器：）發(fā)動機水溫傳感器：（7 7）O/DO/D開關(guān)：開關(guān)：（8 8）自動跳合開關(guān)：）自動跳合開關(guān)：檢測節(jié)氣門開啟角度。檢測節(jié)氣門開啟角度。用于檢測車速。用于檢測車速。保證只有選擋手柄位于保證只有選擋手柄位于“P”P”或或“N”N”位置時位置時，發(fā)動機才能起動。，發(fā)動機才能起動。制動時接通制動燈電路，使鎖止離合器處于制動時

21、接通制動燈電路，使鎖止離合器處于分離狀態(tài)。分離狀態(tài)。功率方式、正常方式。功率方式、正常方式。用于檢測發(fā)動機冷卻液溫度。用于檢測發(fā)動機冷卻液溫度。將其關(guān)斷時，自動變速器不能進入超速擋。將其關(guān)斷時，自動變速器不能進入超速擋。用來檢測加速踏板踩下時是否超過節(jié)氣門全用來檢測加速踏板踩下時是否超過節(jié)氣門全開位置。開位置。2 2、執(zhí)行器、執(zhí)行器主要由四個電磁閥組成。主要由四個電磁閥組成。 1 1、2 2號電磁閥用來控制作用在每個換擋閥上的液壓和號電磁閥用來控制作用在每個換擋閥上的液壓和定時；定時；3 3號電磁閥用來控制作用在鎖止離合器上的液壓和鎖號電磁閥用來控制作用在鎖止離合器上的液壓和鎖定定時；定定時；

22、4 4號電磁閥用來控制作用在蓄壓器背腔的液壓，使號電磁閥用來控制作用在蓄壓器背腔的液壓，使離合器和制動器接合柔和。離合器和制動器接合柔和。3 3、電控單元（、電控單元（ECUECU） ECU ECU根據(jù)換擋程序?qū)鞲衅鱾鱽淼男盘栠M行比較計算，根據(jù)換擋程序?qū)鞲衅鱾鱽淼男盘栠M行比較計算，確定是否需要換擋和變矩器鎖止離合器是否應(yīng)閉鎖。當需確定是否需要換擋和變矩器鎖止離合器是否應(yīng)閉鎖。當需要改變擋位時，改變相應(yīng)電磁閥電流的通斷狀態(tài)，再由電要改變擋位時，改變相應(yīng)電磁閥電流的通斷狀態(tài)，再由電磁閥控制液動的換擋閥，換擋閥移動，切換換擋執(zhí)行器的磁閥控制液動的換擋閥，換擋閥移動，切換換擋執(zhí)行器的油路，實現(xiàn)自動

23、換擋。油路，實現(xiàn)自動換擋。四、豐田轎車裝用的辛普森行星變速器介紹四、豐田轎車裝用的辛普森行星變速器介紹超速擋行星架超速擋行星架前行星架前行星架后行星架后行星架中間軸中間軸輸入軸輸入軸輸出軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋太陽輪超速擋齒圈超速擋齒圈前行星齒圈前行星齒圈太陽輪太陽輪后行星齒圈后行星齒圈1 1、結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)特點B B0 0：超速擋制動器：超速擋制動器 F F0 0：超速擋單向離合器：超速擋單向離合器 C C0 0：超速擋離合器：超速擋離合器 B B1 1：擋滑行制動器擋滑行制動器 F F1 1：擋單向離合器擋單向離合器 C C1 1：前進擋離合器：前進擋離合器 B B2 2：擋制動器擋制動器 F F2 2：低擋單