變速器和分動器

第十五章:變速器和分動器本章學(xué)習(xí)要求1.能掌握變速器的功用、類型與齒輪機構(gòu)的變速傳動原理；2．能簡單敘述手動變速器的構(gòu)造及變速器各檔的傳動情況；3．能正確描述同步器的功用、類型、構(gòu)造與工作原理；4．能正確描述手動變速器操縱機構(gòu)的功用、要求、構(gòu)造與工作原理；5．能正確描述分動器的功用、類型及工作原理；案例導(dǎo)入案例一：

一輛桑塔納99新秀轎車手動變速器在三至四檔之間易掉檔，若轟油門掉三檔，若收油門掉四檔。案例二：某轎車掛不上檔，不能前進只能倒退故障的檢修。故障癥狀：一輛轎車在交通繁忙路段行駛時，由于是新手駕車，換擋過猛，突然掛不上當(dāng)了。駕駛員試過所有的前進檔，都不能使汽車前進行駛。換擋桿換來換去，只有倒檔能夠行駛。⑴改變傳動比，擴大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在有利(功率較高而油耗較低)的工況下工作；⑵在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)方向不變情況下，使汽車能倒車行駛；⑶利用空檔，中斷發(fā)動機向驅(qū)動輪的動力傳遞，以發(fā)動機能夠起動和怠速運轉(zhuǎn)，滿足汽車暫時停車和滑行的需要；⑷利用變速器作為動力輸出裝置，以驅(qū)動其他機構(gòu)，如自卸車的液壓裝置等。第一節(jié).概述一.變速器的功能按傳動比的變化方式分類1、有級式變速器

采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比，傳動比成階梯式變化按采用輪系形式不同，有軸線固定式變速器(普通齒輪式)和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器（行星齒輪式）目前，轎車和輕、中型貨車通常有3-6個前進檔和一個倒檔 變速器擋數(shù)：前進擋的位數(shù)2、無級式變速器

其傳動比在一定范圍內(nèi)可連續(xù)地變化。常見的有電力式和液力式兩種，多用液力式；液力式無級變速器多采用液力變矩器以及錐形輪帶傳動來完成3、綜合式變速器

由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器，其傳動比可以在幾個區(qū)段內(nèi)無級變化，目前應(yīng)用較多二.變速器的分類

（1）手動操縱式變速器。靠駕駛員直接操縱變速桿進行換檔。這種變速器的換檔機構(gòu)簡單，工作可靠并且經(jīng)濟省油，目前應(yīng)用最廣（2）自動操縱式變速器。其傳動比的選擇和換檔是自動進行的。所謂“自動”，是指機械變速器每個檔位的變換是借助反映發(fā)動機負荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板和制動裝置來控制車速。此種方式因操作簡便，目前運用較多（3）半自動操縱式變速器。此種變速器有兩種形式：一種是幾個常用檔位可自動操縱，其余幾個檔位由駕駛員操縱；另一種是預(yù)選式的，即駕駛員先用按鈕選定檔位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時，接通自動控制和執(zhí)行機構(gòu)進行自動換檔按操縱方式不同分類三.手動變速器分類1.按齒輪傳動方式分類二軸式:只有輸入軸和輸出軸（不包括倒擋軸），無中間軸，且輸入軸與輸出軸平行。它在任何前進擋工作時，都只有一對齒輪副工作。二軸式變速器主要應(yīng)用于發(fā)動機前置、前輪驅(qū)動的轎車。如：一汽奧迪A6、上海桑塔納2000、二汽神龍富康、上海通用賽歐等三軸式:除輸入軸和輸出軸外，還有中間軸。每個檔位都是由由兩對齒輪傳動，輸入軸和輸出軸旋轉(zhuǎn)方向相同。其特點是傳動比范圍較大，有直接擋，傳動效率高。這種變速器適應(yīng)于發(fā)動機前置、后輪驅(qū)動的中型以上汽車和部分轎車，如：解放CA1091、南京依維柯、日本皇冠3.02.按齒輪嚙合方式分類滑動選擇式：采用平行的兩根軸或多根軸，通過移動直齒嚙合齒輪副中的一個齒輪，使之與另一個齒輪進行或退出嚙合，從而實現(xiàn)掛檔或退檔。當(dāng)其中有一個齒輪正在轉(zhuǎn)動，那么進入嚙合相當(dāng)困難，傳動中沖擊大、噪音大、承受能力低。同步器式：可實現(xiàn)換擋輕便、平穩(wěn)結(jié)合套式：同樣應(yīng)用于平行軸式變速器，其軸上裝有嚙合齒輪。通過使用滑動結(jié)合套鎖定空轉(zhuǎn)齒輪來實現(xiàn)速比的改變。欲掛某一檔時，撥動結(jié)合套使之與花鍵轂及結(jié)合齒圈同時嚙合，即掛入該檔。相對滑動選擇式變速器，其齒輪和結(jié)合套上的花鍵齒均有圓角，使換擋沖擊減小，但在齒輪換擋時仍有齒輪碰撞四.手動變速器的變速傳動原理

傳動比：輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速的比值通常用被動齒輪的齒數(shù)除以主動齒輪的齒數(shù)得出12i>1減速增扭12i<1增速減扭

i=主動齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)多級齒輪傳動的傳動比i＝i1Xi2Xi3…Xin主動輪1從動輪2對于多級傳動：i14=?i12=n1/n2=z2/z1i34=n3/n4=z4/z3i14=i12i34=n1/n4=(z2z4)/(z1z3)換擋原理1）傳動比變化，即擋位改變。2）當(dāng)動力不能傳到輸出軸，這就是空擋。i>1，為減速增矩傳動，稱為減速傳動，該檔位稱為減速擋，且i

越大，擋位越低；i=1，為等速傳動，該檔位稱為直接擋；i<1，為增速減矩傳動，稱為增速傳動，該檔位稱為超速擋。習(xí)慣上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）。變速器就是通過擋位變換來改變傳動比，從而實現(xiàn)多級變速的。變向原理：相嚙合的一對齒輪旋向相反，因此每經(jīng)一對齒輪傳動副，動力方向改變一次。經(jīng)兩對齒輪傳動，其輸入軸與輸出軸轉(zhuǎn)向一致。若增加一倒擋軸，變成三對傳動副傳遞動力，則輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)向相反（惰輪）。第二節(jié).手動變速器的變速傳動機構(gòu)變速器包括變速傳動機構(gòu)和換檔操縱機構(gòu)兩部分。變速傳動機構(gòu)是變速器的主體，主要有一系列相互嚙合的齒輪副及其支承軸，以及作為基礎(chǔ)件的殼體組成,其功用是改變轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向。操縱機構(gòu)的功用是實現(xiàn)換檔。按照工作軸數(shù)量（不含倒檔軸）可分為3軸式變速器和2軸式變速器。一.二軸式變速器二軸式齒輪變速器主要應(yīng)用于發(fā)動機前置、前輪驅(qū)動轎車上。這種變速器的特點是輸入軸與輸出軸平行，且無中間軸，各前進檔的動力分別經(jīng)一對齒輪傳遞；取消了萬向傳動裝置，并將主減速器和差速器與變速器三者為一體，共同安裝于變速器殼體內(nèi)。整個傳動系都集中在汽車的前部，這種布置型式結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高，有效地減少了體積和重量，便于汽車的整體布置發(fā)動機前置橫向布置的二軸式變速傳動機構(gòu)當(dāng)發(fā)動機橫置時，由于變速器的輸出軸與驅(qū)動橋軸線平行，故主減速器采用一對圓柱斜齒輪。右圖所示為一汽寶來的MQ200—02T五擋變速器結(jié)構(gòu)圖。它有五個前進擋和一個倒擋，全部采用同步器換擋。結(jié)構(gòu)

1-五檔主動齒輪；2-一檔主動齒輪；3-倒檔中間齒輪；4-倒檔主動齒輪；5-二檔主動齒輪；6-換擋撥叉；7-三檔主動齒輪；8-三四檔的結(jié)合套；9-四檔主動齒輪；10-變速器殼體；11-第一軸；12-第二軸；13-主減速器殼體；14-差速器殼體；15-四檔從動齒輪；16-三檔從動齒輪；17-二檔從動齒輪；18-倒檔從動齒輪；19-一二檔的結(jié)合套；20-一檔從動齒輪；21-五檔從動齒輪；22-五檔結(jié)合套結(jié)構(gòu)簡圖5檔主動齒輪1檔主動齒輪2檔主動齒輪倒檔齒輪3檔主動齒輪4檔主動齒輪3，4檔同步器5檔同步器5檔從動齒輪1檔從動齒輪2檔從動齒輪1，2檔同步器3檔從動齒輪4檔從動齒輪輸入軸輸出軸主減速器主動小齒輪主減速器從動齒輪倒檔一汽寶來MQ200—02T各檔齒輪動力傳遞路線：一檔：操縱換檔裝置使一、二檔同步器左移，發(fā)動機動力經(jīng)輸入軸、一檔主動齒輪傳、一檔從動齒輪、一二檔同步器接傳至輸出軸輸出。一檔傳動比n1=33/10=3.3，由于一檔傳動比數(shù)值較其他檔位大，可產(chǎn)生較大的減速增扭效果，有利于汽車起步動力傳遞路線一汽寶來MQ200—02T各檔齒輪動力傳遞路線：二檔：操縱換檔裝置使一二檔同步器右移，發(fā)動機動力經(jīng)輸入軸、二檔主動齒輪、二檔從動齒輪、一二檔同步器傳至輸出軸輸出。二檔傳動比n2=

35/18=1.944，仍產(chǎn)生減速增扭效果，但相對于一檔車速較快，有利于汽車升速。一汽寶來MQ200—02T各檔齒輪動力傳遞路線：三檔：操縱換檔裝置使三、四檔同步器左移，發(fā)動機動力經(jīng)輸入軸、三四檔同步器、三檔主動齒輪、三檔從動齒輪，傳至輸出軸輸出。三檔傳動比n3=

34/26=1.308。仍產(chǎn)生減速增扭效果，但相對于二檔車速較快，有利于汽車升速。一汽寶來MQ200—02T各檔齒輪動力傳遞路線：四檔：操縱換檔裝置使三、四檔同步器右移，發(fā)動機動力經(jīng)輸入軸、三四檔同步器、四檔主動齒輪、四檔從動齒輪傳至出軸輸出。四檔傳動比n4=

35/34=1.029，由于四檔傳動比接近1，所以近似直接檔效果。一汽寶來MQ200—02T各檔齒輪動力傳遞路線：五檔：操縱換檔裝置使五檔同步器右移，發(fā)動機動力經(jīng)輸入軸、五檔同步器、五檔主動齒輪、五檔從動齒輪、傳至輸出軸輸出。五檔傳動比n5=

36/43=0.837，由于五檔傳動比小于1，所以產(chǎn)生超速效果，輸出轉(zhuǎn)速增加，轉(zhuǎn)矩減小一汽寶來MQ200—02T各檔齒輪動力傳遞路線：倒檔：操縱換檔裝置使倒檔軸上的倒檔齒輪移向與處于空檔位置的一、二檔同步器接合套外殼上的直齒輪嚙合，發(fā)動機動力經(jīng)輸入軸、倒檔主動齒輪、倒檔惰輪、一二檔同步器傳至輸出軸輸出。因為相對于其它前進檔位多出一個傳動齒輪，改變了轉(zhuǎn)向，所以得到反向輸出效果。兩軸式變速傳動機構(gòu)一檔二檔三檔四檔五檔典型二軸式變速器工作路線二.三軸式變速器在發(fā)動機前置后輪驅(qū)動（FR型）的汽車上，常采用三軸式變速器，如豐田皇冠、日產(chǎn)公爵等轎車、各類皮卡、面包車及國產(chǎn)解放型和東風(fēng)載貨汽車等。其特點是傳動比范圍較大，有直接擋，傳動效率高。三軸式四擋位變速器解放CA1091型汽車六擋變速器結(jié)構(gòu)圖第一軸傳動齒輪及接合齒圈第二軸倒擋軸解放CA1091型汽車六擋變速器傳動示意圖中間軸第一軸（輸入軸）—驅(qū)動第二軸（輸出軸或主軸）—動力輸出中間軸（副軸）—傳動倒擋軸—改變齒輪傳動方向第二軸前、后分別由滾針、滾柱軸承支承于第一軸尾孔和變速器殼體上；軸上空套（滾針軸承）6個常嚙斜齒輪軸上有4個花鍵轂和接合套，以及相應(yīng)接合齒圈，用以變換擋位和傳遞動力。中間軸倒擋齒輪倒擋齒輪傳動齒輪五擋齒輪四擋齒輪三擋齒輪二擋齒輪一擋齒輪解放CA1091型汽車六擋變速器傳動示意圖中間軸上7個齒輪均與軸固定。倒檔軸上空套一個倒擋齒輪。五擋齒輪及接合齒圈四擋齒輪及接合齒圈三、四擋花鍵轂與接合套三擋齒輪及接合齒圈二擋齒輪及接合齒圈一、二擋花鍵轂與接合套一擋擋齒輪及接合齒圈倒擋齒輪及接合套齒倒擋接合套倒擋花鍵轂第二軸倒擋軸中間軸中間軸倒擋齒輪倒擋齒輪傳動齒輪五擋齒輪四擋齒輪三擋齒輪二擋齒輪一擋齒輪解放CA1091型汽車六擋變速器結(jié)構(gòu)簡圖第一軸傳動齒輪及結(jié)合齒圈五、六擋花鍵轂及結(jié)合齒圈CA1091型汽車各擋傳動比：i1=Z38/Z2×Z22/Z33=7.640；i2=Z38/Z2×Z17/Z34=4.835i3=Z38/Z2×Z16/Z35=2.857；i4=Z38/Z2×Z9/Z36=1.895i5=Z38/Z2×Z8/Z37=1.337；i6=1（直接擋）iR=Z38/Z2×Z32/Z29×Z25/Z32=7.107

一、倒擋用接合套換擋；二擋用鎖銷式慣性同步器換擋；三～六擋用鎖環(huán)式慣性同步器換擋。直接擋的傳動效率最高。考慮安全，倒擋傳動比數(shù)值較大（與一擋相近）。東風(fēng)EQ1090E型汽車的變速器1.一檔2.二檔3.三檔4.四檔5.五擋6.倒擋結(jié)構(gòu)分析1、軸的支承滾動軸承中心孔二軸支承滾動軸承滾動軸承滾動軸承防止跳擋的結(jié)構(gòu)和措施齒端制成倒斜面；花鍵轂齒端的齒厚切薄；第三節(jié)同步器——使待嚙合的一對齒輪順利進入嚙合（換擋的基本條件），以減少齒輪沖擊、磨損和噪聲。1、什么叫同步？——待嚙合的一對齒輪，其圓周速度相等。2、為什么要同步？3、怎樣同步？（1）同步器換擋——結(jié)構(gòu)保證（2）無同步器換擋——操作保證1、無同步器的換檔過程(1)從低檔換入高檔五檔齒輪2四檔齒輪4中間軸結(jié)合套3脫離瞬間：V4=V3

但V2

>V3、V4保持空檔片刻：V2降低在V3與V2相等時掛入五檔

當(dāng)變速器在低速檔工作時，有v3=v4

，且v4<v2；剛撥入空檔瞬時，v3=v4，故有v3<v2，為了避免產(chǎn)生沖擊，這時不能立即掛高速檔，而應(yīng)在空檔位置稍停片刻。由于空檔位置時，v2

和v3都將會逐漸地下降，但v2下降得較快,v3下降較慢，因此，必然會出現(xiàn)兩直線相交于一點（同步點）。即此時兩者達到同步狀態(tài)，如果駕駛員恰好在此時將變速器掛入高速檔，即將接合套3左移與齒輪2上的齒圈接合，就會使兩者平順地進入嚙合而不會產(chǎn)生沖擊。自然減速出現(xiàn)同步的時刻太慢，應(yīng)在摘下四檔后立即抬起油門踏板，使第一軸更快地減速，使V2下降較快（如虛線示），同步點出現(xiàn)快，可縮短換檔時間。兩腳離合(2)從高檔換入低檔脫離瞬間：V2=V3

V4<

V3、V2

抬起離合器踏板，踩一下油門踏板：

V4升高，在V3與V4相等時掛入四檔五檔齒輪2四檔齒輪4中間軸結(jié)合套3當(dāng)變速器在高速檔工作時，有v3=v2，并且v2>v4，因而v3>v4。變速器在退入空檔后,v4比v3比下降快，v4與v3相差得愈來愈遠，因而不會自然地出現(xiàn)兩者相交的同步點。故駕駛員須在變速器由高速檔退入空檔時隨即抬起離合器踏板，使離合器重新接合，同時踩一下加速踏板使發(fā)動機加速，待加速到v4>v3后，再踏下離合器踏板，使離合器分離并稍等片刻，待到v3與v4出現(xiàn)相交的同步點時即可掛入低速檔。兩腳離合加一腳油門

結(jié)論：由上述可見，采用上述無同步器的換檔裝置的變速器操縱起來相當(dāng)復(fù)雜，不僅易使駕駛員產(chǎn)生疲勞，而且容易加速齒輪的損壞。因此，現(xiàn)代汽車齒輪式變速器越來越多地采用同步器換檔裝置。

1）鎖止機構(gòu)：利用自鎖作用，在同步前阻止進入嚙合。2）同步機構(gòu)：包括推動件及摩擦件，利用摩擦作用，使待嚙合齒輪自動迅速地達到同步。同步器的構(gòu)造及工作原理1、同步器作用使待嚙合齒輪迅速同步，同步前阻止待嚙合齒輪進入嚙合，以免齒輪沖擊；同時簡化操作。2、同步器基本結(jié)構(gòu)在接合套換擋型式基礎(chǔ)上，增設(shè)兩個機構(gòu)—鎖止機構(gòu)和同步機構(gòu)。3、鎖環(huán)式慣性同步器結(jié)構(gòu)及工作原理（CA1091）（1）一個花鍵轂、接合套，二個鎖環(huán)、摩擦錐面，三個滑塊、鎖銷、彈簧鎖環(huán)鎖環(huán)接合套花鍵轂滑塊定位銷Cdeab花鍵轂兩側(cè)各一個青銅鎖環(huán)；圓周有三個軸向槽b，放入滑塊及定位銷鎖環(huán)鎖環(huán)接合套花鍵轂滑塊定位銷Cdeab一個花鍵轂內(nèi)花鍵與花鍵轂套合，可與兩側(cè)的鎖環(huán)齒圈及接合套齒圈套合（掛擋）；內(nèi)套齒兩端有倒角（鎖止角）—鎖止件。一個結(jié)合套二個青銅鎖環(huán)（同步環(huán)）環(huán)上有斷續(xù)的短花鍵齒圈，有與接合套齒端倒角相同的倒角（鎖止角）環(huán)的內(nèi)錐面與相鄰?fù)忮F面配合形成摩擦副；內(nèi)錐面上有破壞油膜的螺紋槽，以增加摩擦——摩擦件。環(huán)上有三個凸起部d，分別伸入花鍵轂三個通槽e中，e的寬度大于環(huán)的凸起d，只有d位于e的中央時，接合套與鎖環(huán)方可嚙合。鎖環(huán)鎖環(huán)接合套花鍵轂滑塊定位銷Cdeab三個滑塊——推動件滑塊嵌在花鍵轂軸向槽內(nèi)，可在接合套帶動下沿軸向滑動（換擋）；滑塊兩端伸入鎖環(huán)缺口c中，以推動鎖環(huán)使摩擦錐面壓緊而產(chǎn)生摩擦。鎖環(huán)鎖環(huán)接合套花鍵轂滑塊定位銷Cdeabn3n4n7工作原理（五擋加六擋）1）五擋退到空擋時n4=n7n3>n7n3>n4結(jié)合套六檔結(jié)合齒圈鎖環(huán)滑塊結(jié)合套內(nèi)齒定位銷2）產(chǎn)生摩擦和鎖止作用摩擦作用：接合套通過定位銷帶動滑塊一起左移，使鎖環(huán)壓向齒圈。兩錐面一經(jīng)接觸便產(chǎn)生摩擦作用，鎖環(huán)被帶動相對接合套超前轉(zhuǎn)過一個角度。結(jié)合套六檔結(jié)合齒圈鎖環(huán)滑塊結(jié)合套內(nèi)齒定位銷FN為鎖環(huán)的鎖止角斜面上作用的法向壓力。力FN可以分解為軸向力F1和切向力F2。F2形成撥環(huán)力矩M2；M1為慣性力矩；設(shè)計保證M1>M2。產(chǎn)生鎖止，掛不上擋鎖止作用：鎖環(huán)超前轉(zhuǎn)過一個角度，此時剛好使接合套的齒端倒角與鎖環(huán)相應(yīng)的齒端倒角相抵觸而不能進入嚙合。3）接合套與鎖環(huán)進入接合，鎖止作用消失。只要駕駛員繼續(xù)加力于接合套上摩擦作用就迅速使齒圈的轉(zhuǎn)速降到與鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速相同，M1消失，只有M2使鎖環(huán)退轉(zhuǎn)一個角度，接合套左移進入嚙合。4）達到同步接合套與鎖環(huán)接合后，F(xiàn)1消失，錐面間摩擦力矩消失；同步換擋。同步前慣性力矩始終大于撥環(huán)力矩（M1>M2），無法進入嚙合,這是由慣性力矩M1造成的。所以稱“慣性式同步器”。這是設(shè)計時適當(dāng)選取鎖止角β和錐面角α保證的。同步后，Δn=0，M1消失，只剩下M2將鎖環(huán)相對于接合套倒退，接合套順利進入接合——掛擋。若接合套與齒圈齒再發(fā)生鎖止現(xiàn)象，則工作過程與上述相同。駕駛員施力于變速桿—接合套移動—滑塊頂動鎖環(huán)移動（壓緊摩擦錐面）—摩擦工作面接觸產(chǎn)生摩擦力矩—齒圈帶動鎖環(huán)前轉(zhuǎn)一個角度—接合套與鎖環(huán)齒端倒角相抵—二者不能進入嚙合（鎖止元件起鎖止作用）—阻止接合套前移—摩擦力矩增長至同步—慣性力矩消失—鎖止作用消失—接合套進入嚙合完成換擋鎖環(huán)式同步器的視頻第四節(jié)變速器的操縱機構(gòu)功用： 保證駕駛員根據(jù)使用條件，準(zhǔn)確可靠地使變速器掛入所需要的擋位工作，并可隨時使之退入空擋。要求： 自鎖功能：防止自動換擋、脫擋。 互鎖功能：保證變速器不會同時換入兩個擋位。 倒擋鎖：防止誤換倒擋。分類： 直接操縱式 遠距離操縱式

直接操縱式變速器的變速桿及所有換檔操縱裝置都設(shè)置在變速器蓋上,駕駛員可直接操縱變速桿來撥動變速器蓋內(nèi)的換檔操縱裝置進行換檔。它具有換檔位置易確定、換檔快、換檔平穩(wěn)等優(yōu)點。一般前置發(fā)動機前置后輪驅(qū)動汽車的變速器距離駕駛員座位較近，使用此種操縱形式較多

直接操縱式在發(fā)動機后置或前輪驅(qū)動的汽車上，通常汽車變速器距離駕駛員座位較遠，因而變速桿不能直接布置在變速器蓋上，變速桿和變速器之間通常需要用連桿機構(gòu)聯(lián)接，進行遠距離操縱。為此在變速桿與變速器之間加裝了一套傳動桿件構(gòu)成遠距離操縱的型式。它具有變速桿占據(jù)的駕駛室空間小，駕駛室乘坐方便等優(yōu)點，但換檔操作的準(zhǔn)確性和可靠性稍差。

遠距離操縱式結(jié)構(gòu)與原理變速器操縱機構(gòu)通常由換擋撥叉機構(gòu)和定位鎖止裝置兩部分組成主要由變速桿、叉形撥桿、換檔軸、各檔撥塊、撥叉軸及撥叉等組成。各種變速器由于檔位及檔位排列位置不同。其撥叉和撥叉軸的數(shù)量及排列位置也不相同。如圖所示為CA1091型汽車六檔變速器操縱機構(gòu)的組成與布置圖。

1.換檔撥叉機構(gòu)

為了保證變速器能夠準(zhǔn)確無誤的掛入所選定的檔位，并安全、可靠的工作，變速器必須具備：自鎖裝置（換檔鎖止機構(gòu)）、互鎖裝置（防止雙重嚙合機構(gòu)）和倒檔鎖裝置（防止誤掛倒檔機構(gòu)）2.定位鎖止裝置自鎖裝置功用：對各檔撥叉軸進行軸向定位鎖止，以防止其自動產(chǎn)生軸向移動而造成自動掛檔或自動脫檔，并保證各檔傳動齒輪以全齒長嚙合組成：一般由自鎖鋼球及自鎖彈簧組成原理：當(dāng)需要換檔時，駕駛員通過變速桿對撥叉軸施加一定的軸向力，克服彈簧的壓力而將自鎖鋼球從撥叉軸凹槽中擠出并推回孔中，撥叉軸便可滑過鋼球進行軸向移動，并帶動撥叉及相應(yīng)的接合套或滑動齒輪軸向移動，當(dāng)撥叉軸移至其另一凹槽與鋼球相對正時，鋼球又被壓入凹槽（此動作傳到手柄上，使駕駛員具有手感），此時撥叉所帶動的接合套或滑動齒輪便被撥入空檔或被撥入另一工作檔位

互鎖裝置功用：阻止兩個撥叉軸同時移動，防止同時掛入兩個檔位。避免因同時嚙合的兩檔齒輪其傳動比不同而互相卡住，造成運動干涉甚至造成零件損壞。分類：鎖球式、鎖銷式和轉(zhuǎn)動鉗口式

組成：互鎖鋼球（互鎖銷）、互鎖頂銷原理：當(dāng)變速器處于空檔位置時，所有撥叉軸的側(cè)面凹槽同鋼球、頂銷都在同一直線上。在移動中間撥叉軸2時(圖a)，軸2兩側(cè)的鋼球從其側(cè)面凹槽中被擠出，兩側(cè)面外鋼球分別嵌入撥叉軸1和3的側(cè)面凹槽中，將軸1和3鎖止在空檔位置。若要移動撥叉軸3，必須先將撥叉軸2退回至空檔位置，撥叉軸3移動時將軸凹槽內(nèi)鋼球擠出，通過頂銷推動另一側(cè)兩個鋼球移動，撥叉軸1、2均被鎖止在空檔位置上(圖b)。撥叉軸1工作情況與上述相同(圖c)。從上述互鎖裝置工作情況可知，當(dāng)一根撥叉軸移動的同時，其他兩根撥叉軸均被鎖止。即可防止同時換入兩個檔鎖球（銷）式裝置鎖銷式裝置結(jié)構(gòu)圖倒擋鎖裝置功用：防止汽車在前進中因誤掛倒檔而造成極大的沖擊，使零件損壞，并防止在汽車起步時誤掛倒檔而造成安全事故組成：擋撥塊中的倒擋鎖銷及彈簧。原理：鎖銷內(nèi)端與撥塊的側(cè)面平齊，鎖銷可以在變速桿下端球頭推壓下，壓縮彈簧而軸向移動。當(dāng)駕駛員要掛倒檔（或一檔）時，必須有意識的用較大的力向側(cè)面擺動變速桿，使其下端球頭左移，克服倒檔鎖彈簧的張力將鎖銷推入孔中，這樣才能使變速桿下端球頭進入撥塊的凹槽內(nèi)，以撥動一、倒檔撥叉軸進行掛檔

駕駛員在換倒擋時要克服倒擋鎖彈簧彈力，變大的換擋阻力，可提醒駕駛員倒擋鎖銷倒擋撥塊倒擋鎖彈簧變速操縱機構(gòu)的視頻越野車經(jīng)常需要在壞路和無路的情況下行駛，尤其是軍用汽車的行駛條件更為惡劣，這就要求增加汽車驅(qū)動輪的數(shù)目。因此，越野汽車裝有分動器。

分動器的功用：將變速器輸出的動力分配到各驅(qū)動橋；大多數(shù)分動器都有兩個檔位，兼起副變速器的作用，以進一步增大扭矩。功用第五節(jié)分動器

組成與原理1----輸入軸2---分動器殼3、5、6、9、10、13、15------齒輪4----換擋結(jié)合套

8－－通往后橋的輸出軸11----中間軸

12－－通往中驅(qū)動橋的輸出軸16----前橋結(jié)合套17---通往前橋的輸出軸

輸入軸1的后端用軸承支于齒輪6的內(nèi)孔中，齒輪6與軸8一體。

結(jié)合套4可左、右移動－－高、低檔。

結(jié)合套16可右移，使軸17與軸12相連－－前橋驅(qū)動。

軸8－－后橋驅(qū)動。軸12－－中橋驅(qū)動。高速檔：結(jié)合套4左移與齒輪15嚙合齒輪6→軸8→后橋軸1→齒輪3、15、10

齒輪13→軸12→中橋（前橋）低速檔：結(jié)合套4右移與齒輪9嚙合齒輪6→軸8→后橋軸1→齒輪5、9、10

齒輪13→軸12→(前)中橋低速檔時，輸出扭矩較大，為不使中、后橋超載，此時前橋必須驅(qū)動，分擔(dān)一部分載荷。

因此：非先接上前橋，不得掛入低速檔；非先退出低速檔，不得摘下前橋。

雷諾科雷傲第六節(jié).手動變速器的檢修一.手動變速器的正確使用（1）換擋前應(yīng)將離合器踩到底，操縱變速桿時要輕快、準(zhǔn)確、柔和，不可用力過猛，也不可以硬拉硬推，使齒輪發(fā)響；以免變速器操縱機構(gòu)受損。行駛中，不要長時間將手放在變速桿上，否則會造成變速器換擋撥叉過早磨損（2）掛倒檔時要在汽車停止?fàn)顟B(tài)下進行，有些車還需要壓縮倒檔彈簧或提起倒檔提鈕；同樣在倒車后，要使車輛前進，也應(yīng)將車停穩(wěn)（3）運行中換擋必須選好換擋時機，增檔前，應(yīng)首先進行汽車加速，當(dāng)車速升高到一定值時，及時掛入高速檔；降檔時，當(dāng)車速降到一定值時，方可掛入低速檔。在確保安全情況下，應(yīng)盡量使用高速檔，以減輕機件的磨損和降低油耗，并且根據(jù)路面及交通情況及時調(diào)整車速（4）嚴(yán)禁在空擋熄火狀態(tài)下強行掛檔起動發(fā)動機，或在車速太低時掛入高速檔以及車速過高時換到低速檔，以免損壞變速器內(nèi)運動部件和發(fā)動機（5）因轎車出廠時變速器中已加入了優(yōu)質(zhì)的齒輪油，正常情況下無需更換變速器油，正常行駛80000至100000km后則必須更換一次變速器油

1．換檔困難

（1）故障現(xiàn)象在進行正常變速操作時，變速桿不能掛入檔位，或者勉強掛上檔后又很難摘下來。（2）故障原因①變速桿下端磨損或控制桿彎曲；②撥叉或撥叉軸磨損、松曠、彎曲；③自鎖或互鎖彈簧過硬、鋼球損傷；④操縱機構(gòu)中控制連桿機構(gòu)動作不良；⑤同步器故障（磨損或損壞）；⑥變速器軸彎曲變形或花鍵損傷。

二.變速器常見故障與診斷

（3）故障診斷與排除診斷方法：首先應(yīng)確認離合器分離狀態(tài)正常，然后使發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，踩下離合器踏板，試進行各檔位變換。檢查變速桿是否卡滯、沉重等。當(dāng)用這種方法不易判斷時，可進行實車行駛試驗。排除方法：①汽車行駛時發(fā)生換檔困難現(xiàn)象，首先檢查離合器能否分離徹底，操縱機構(gòu)能否工作。②如上述情況良好，應(yīng)拆開變速器蓋，檢查撥叉是否彎曲，撥叉的固定螺栓是否松動，撥叉軸與導(dǎo)向孔是否銹蝕，如有故障由此引起。③檢查自鎖和互鎖裝置是否卡滯，如有故障由此引起。④檢查變速器軸花鍵損傷情況或軸彎曲，如有故障由此引起。⑤檢查同步器磨損或損壞情況，如有損傷，則故障由此引起。

（1）故障現(xiàn)象汽車在加速、減速或爬坡時，變速桿自動跳回空檔位置。（2）故障原因①變速桿沒有調(diào)整好或變速桿彎曲，遠程控制桿機構(gòu)磨損或調(diào)整不良；②撥叉軸向自由行程過大或凹槽位置不正確，撥叉軸凹槽磨損及撥叉磨損、變形；③自鎖鋼球磨損或破裂，自鎖彈簧彈力不夠或折斷；④變速器軸、軸承磨損松曠或軸向間隙過大以及變速器殼松動，造成軸轉(zhuǎn)動時齒輪嚙合不足而發(fā)生跳動和軸向竄動；⑤齒輪或接合套嚴(yán)重磨損，沿齒長方向磨成錐形；⑥同步器兩側(cè)的常嚙合齒輪軸向或徑向間隙過大

2．變速器跳檔（3）故障診斷診斷方法：使車輛行駛，反復(fù)加速、減速、檢查在各檔位上變速桿是否容易脫出，如這種方法效果不明顯時，可在爬陡坡等條件下進行檢查。排除方法：①發(fā)現(xiàn)某檔跳檔時，仍將操縱桿掛入該檔，將發(fā)動機熄火。先檢查操縱機構(gòu)調(diào)整是否正確，然后再拆開變速器蓋檢查齒輪嚙合情況和同步器嚙合情況。如果嚙合情況不好，應(yīng)檢查軸承是否磨損松曠，撥叉是否變形，撥叉與接合套上的叉槽間隙是否過大；如果嚙合情況良好，應(yīng)檢查操縱機構(gòu)鎖止情況。如鎖止不良，須拆下?lián)懿孑S，檢查自鎖鋼球、彈簧或撥叉軸凹槽情況。②若齒輪嚙合和操縱機構(gòu)均良好，應(yīng)檢查齒輪是否磨成錐形，以及軸是否前后移動。如有則故障由此引起。否則故障為變速器殼松動而引起的跳檔。

（1）故障現(xiàn)象在離合器技術(shù)狀況正常情況下，變速器同時掛上兩個檔或雖能掛上檔，但卻不能掛入所需要的檔位，或者掛入后不能退出。（2）故障原因主要為變速操縱機構(gòu)失效。①變速桿球頭定位銷磨損、折斷或球孔、球頭磨損、松曠；②撥叉槽、互鎖銷或互鎖球磨損嚴(yán)重或漏裝；③變速桿下端工作面或撥叉軸上導(dǎo)塊的導(dǎo)槽磨損過度。

3．變速器亂檔

（3）故障診斷診斷方法：使車輛行駛，操縱變速桿進行換檔試驗。檢查是否有同時掛上兩個檔或掛上的檔位不是所需要的檔位時。排除方法：①掛需要檔位時，結(jié)果掛入別的檔位：檢查變速桿擺轉(zhuǎn)角度，若其能任意擺，且能打圈，則為定位銷損壞或失效。②當(dāng)變速桿擺轉(zhuǎn)角正常，仍掛不上或摘不下檔，則多為變速桿下端工作面磨損或?qū)Р勰p，使變速桿下端從導(dǎo)槽中脫去。③若同時掛上兩個檔，則為互鎖裝置磨損或漏裝零件。

（1）故障現(xiàn)象變速器工作時，發(fā)出不正常聲響，如金屬的干摩擦聲，不均勻的碰撞聲等。（2）故障原因①軸承發(fā)響：軸承缺油、磨損松曠、疲勞剝落或軸承滾動體破裂。②齒輪發(fā)響：齒輪磨損嚴(yán)重，齒側(cè)間隙太大，齒面疲勞有金屬剝落或個別齒損壞折斷等；齒輪制造精度差或齒輪副不匹配，維修中未成對更換相嚙合的兩齒輪；齒輪與軸或軸上花鍵配合松曠；安裝齒輪的軸彎曲等。③操縱機構(gòu)發(fā)響：變速器操縱機構(gòu)各連接處松動，撥叉變形或磨損松曠。④其他原因發(fā)響：變速器缺油、潤滑油過稀，過稠或質(zhì)量變壞；變速器與發(fā)動機安裝時曲軸與變速器第一軸軸線不同心，或變速器殼體變形；殼體軸承孔修復(fù)后,軸心發(fā)生變動或使兩軸線不同心，變速器殼體前端面與第一、二軸軸心線垂直度或一、二軸與曲軸同軸度超差；變速器內(nèi)掉入異物或某些緊固螺栓松動。

4．變速器異響

（3）故障診斷與排除診斷方法：當(dāng)發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，使變速桿處于空檔位，檢查接合和分離離合器過程中有無異響，如離合器接合時發(fā)生異響，離合器分離時異響消失，說明異響發(fā)生在變速器。也可進行實車行駛，檢查變速器處于各檔位時有無異響。排除方法：在排除變速器異響時，要根據(jù)響聲的特點、出現(xiàn)響聲的時機和發(fā)響的部位判斷響聲的原因，然后予以排除。①發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，變速器空檔時發(fā)響，多為常嚙合齒輪響。②變速器換入某一檔位時，響聲明顯，應(yīng)檢查該檔齒輪和同步器的磨損及齒輪嚙合情況。③變速器各檔均有異響，多為基礎(chǔ)件、軸、齒輪、花鍵磨損使形位誤差超限。④變速器運轉(zhuǎn)時有金屬干摩擦聲，多為變速器內(nèi)潤滑油有問題，應(yīng)檢查油面高度和油的質(zhì)量。⑤變速器工作時有周期性撞擊聲，則為齒輪個別齒損壞。變速器工作時有間斷性的異響，可能為變速器內(nèi)掉入異物所引起。

（1）故障現(xiàn)象變速器殼體外圍有油泄漏，變速器箱的齒輪油減少。（2）故障原因①變速器的蓋與殼體之間安裝松動或者密封墊損壞；②油封磨損、變形或損傷；通氣口堵塞、放油螺塞松動；③齒輪油過多或齒輪油選用不當(dāng)，產(chǎn)生過多泡沫；④變速器殼龜裂或損傷或延伸殼破裂；⑤車速表接頭鎖緊裝置松動或破損。

5．變速器漏油

（3）故障診斷診斷方法：按油跡部位檢查油液泄漏原因。排除方法：①檢查調(diào)整變速器油量。檢查齒輪油質(zhì)量，如質(zhì)量不佳，應(yīng)更換合適的齒輪油。②疏通堵塞的通氣口，更換損壞的密封墊和油封。③更換損壞的變速器殼和延伸殼。④緊固松動的變速器蓋、殼螺栓及放油螺塞。⑤擰緊車速表接頭鎖緊裝置，如果鎖緊裝置破損，應(yīng)予以更換。

三.變速器主要零件的檢修

1．變速器殼體變速器殼體的主要的損傷形式有殼體的變形、裂紋及軸承孔、螺紋孔的磨損等。（1）變速器殼體不得有裂紋。對受力不大的部位的裂紋，可用環(huán)氧樹脂粘結(jié)修復(fù)；重要和受力較大部位的裂紋，可進行焊修。對與軸承孔貫通的或安裝固定孔處的裂紋不能修理，應(yīng)更換變速器殼體。

變速器蓋的主要損傷形式有蓋的裂紋、變形及軸承的磨損等。變速器蓋應(yīng)無裂紋，其與變速器殼體接合平面的平面度公差（0.10-0.15mm）超差時，可采用鏟、刨、銼、銑等方法修復(fù)或更換；撥叉軸與承孔的間隙（0.04-0.20mm）超限時，應(yīng)更換。

2.變速器蓋的檢修

齒輪的主要損傷形式有齒面、齒端磨損；齒面疲勞剝落、腐蝕斑點；輪齒破碎或斷裂等。（1）齒輪的嚙合面上出現(xiàn)明顯的疲勞麻點、麻面、斑疤或階梯形磨損時，必須更換。齒面僅有輕微斑點或邊緣略有破損時，可用油石修磨后繼續(xù)使用。（2）固定齒輪或相配合的滑動齒輪的端面損傷長度不得超過齒長的15%。（3）齒輪的嚙合面中線應(yīng)在齒高中部，接觸面積不得小于工作面的60%。（4）齒輪與齒輪、齒輪與軸及花鍵的嚙合間隙，徑向間隙和軸向間隙應(yīng)符合原廠規(guī)定。

3.齒輪與花鍵的檢修軸的主要損傷形式有變形、裂紋、軸頸和花鍵齒的磨損等。（1）用百分表檢查軸的變形，超過標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)校正或更換。（2）檢查軸齒、花鍵齒（如圖4-42所示）損傷達到前述齒輪損傷的程度時應(yīng)更換。（3）用千分尺檢查各軸頸的磨損，超過規(guī)定值時，可堆焊、鍍鉻后修復(fù)或更換。（4）檢查軸上定位凹槽的最大磨損量，超過規(guī)定值時應(yīng)換新。（5）軸體上不得有任何性質(zhì)的裂紋，否則更換。4.軸的檢修

主要的損傷形式有磨損、疲勞點蝕及破裂等。（1）檢查軸承應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，滾動體與內(nèi)外圈滾道不得有麻點、麻面、斑疤和燒灼磨損或破碎等缺陷，保持架完好，否則更換。（2）檢查軸承的徑向間隙不得超過規(guī)定值，滾動軸承與承孔、軸頸或齒輪的配合，應(yīng)符合技術(shù)條件要求。否則更換。

5.軸承的檢修

（1）鎖環(huán)式同步器的檢修鎖環(huán)式同步器的主要損傷是：鎖環(huán)內(nèi)錐面螺紋槽及鎖止角磨損、滑塊磨損、接合套和花鍵轂的花鍵齒損傷。鎖環(huán)與滑塊的磨損會破壞換檔過程的同步作用；鎖環(huán)與接合套鎖止角的磨損，會使同步器失去鎖止作用，這些都會造成換檔困難，發(fā)出機械撞擊噪聲。檢查鎖環(huán)內(nèi)錐面及鎖止角檢查齒圈與鎖環(huán)之間的間隙如圖4-43所示。檢查鎖環(huán)內(nèi)錐面螺紋槽及鎖止角磨損，將鎖環(huán)壓到接合齒圈錐面上，按壓轉(zhuǎn)動鎖環(huán)時要有阻力，用塞尺測量鎖環(huán)與接合齒圈端面之間的間隙A。該間隙的標(biāo)準(zhǔn)值：解放CA1091型變速器為1.2-1.8mm，磨損極限是0.3mm；奧迪、桑塔納的變速器為1.1-1.9mm，磨損極限為0.5mm。超過極限值時，應(yīng)更換

檢查鎖環(huán)內(nèi)錐面及鎖止角檢查齒圈與鎖環(huán)之間的間隙6.同步器的檢修同步器滑塊頂部凸起磨損出現(xiàn)溝槽，會使同步作用減弱，必須更換。鎖環(huán)、接合套的接合齒端磨禿，接合套和花鍵轂的花鍵齒磨損，都會導(dǎo)致?lián)Q檔困難，都須更換。將同步器接合套與花鍵轂組合在一起使它們滑動時，應(yīng)能平滑地滑動而無阻滯現(xiàn)象，接合套內(nèi)表面的前后端應(yīng)無損傷。注意：更換時，同步器接合套與花鍵轂應(yīng)作為一組同時更換。檢查齒輪及齒圈齒端、齒圈外錐面及齒輪軸孔的磨損逾限應(yīng)更換滑套檢查

同步器滑套與花鍵轂組合檢查

變速器操縱機構(gòu)的主要損傷形式有磨損、變形、連接松動和彈簧失效等。（1）檢查操縱機構(gòu)各零件的連接應(yīng)無松動現(xiàn)象，否則應(yīng)及時緊固。（2）檢查變速桿、撥叉、撥叉軸等應(yīng)無變形，否則應(yīng)校正或更換。（3）檢查撥叉與接合套、撥叉與撥叉軸、選檔軸等處的磨損，磨損逾限時應(yīng)更換。