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1、1 1第6單元汽車發(fā)動機機械及檢修手動變速器A3 2單元目標2?掌握變速傳動機構基本結構?掌握D16變速器各檔位動力傳遞路線?熟悉同步器結構?了解同步器工作原理?掌握鎖環(huán)式同步器檢查方法?熟悉操作機構的結構及工作原理?熟悉自鎖、互鎖、倒檔鎖裝置的結構及工作原理3單元目錄3?概述?變速傳動機構?同步器?操作機構?安全裝置?單元總結4概述變速器的作用改變傳動比改變輸出轉速與扭矩,以適應經常變化的行駛條件，同時，使發(fā)動機在最有利的條件下工作。實現倒檔使汽車能倒向行駛。切斷動力傳遞中斷發(fā)動機向驅動橋的動力傳遞，以使發(fā)動機能夠起步、怠速，滿足汽車暫時停車的需要。車輛行駛過程中，其驅動力和車速變化范圍大，

2、而發(fā)動機扭矩和轉速的變化范圍較小，因此，汽車傳動系統(tǒng)中必須設置變速器。5概述根據操作方式不同，變速器分為手動變速器和自動變速器。?手動變速器(MT)：由駕駛員操作變速桿實現檔位變化；?自動變速器(AT)：由自動變速器控制模塊控制檔位變化，駕駛員通常只需要操作加速踏板。手動變速器自動變速器本單元僅介紹手動變速器。TIP6變速傳動機構發(fā)動機前置前驅與前置后驅動車輛的手動變速器結構不同，但是一般都由變速傳動機構、同步器、操作機構和安全裝置組成。變速傳動機構同步器操作機構安全裝置7變速傳動機構變速器常見類型有兩軸式變速器與三軸式變速器：?前置前驅車輛通常使用兩軸式變速器，兩根軸分別稱為輸入軸和輸出軸。

3、?前置后驅車輛通常使用三軸式變速器，三根軸分別稱為輸入軸、中間軸和輸出軸。?兩軸式變速器與三軸式變速器的工作原理基本相似。8基本結構下面以科魯茲D16變速器為例介紹變速傳動機構的基本結構和動力傳遞路線?；窘Y構主要有齒輪和同步器組成：齒輪D16變速器有5個前進檔、1個倒檔，每個前進檔有一對常嚙合齒輪，倒檔的輸入軸齒輪和輸出軸齒輪之間有倒檔惰輪。同步器前進檔采用同步器換檔，一、二檔共用一個同步器總成，三、四檔共用一個同步器，五檔單獨一個同步器；倒檔采用齒輪直接嚙合傳遞動力。9齒輪如圖，雖然所有前進檔的主動齒輪與從動齒輪都是常嚙合的，但是只有從動齒輪與接合套接合，動力才能傳遞給輸出軸，否則，從動齒

4、輪僅在輸出軸上空轉。10動力傳遞手動變速器換檔由駕駛員控制操作機構移動接合套，使齒輪摩擦錐面與同步環(huán)摩擦錐面相互接觸，若兩者轉速不相同，則它們之間會產生較大的摩擦力矩，使接合齒輪加速或者減速，直至兩者轉速相同，實現同步換檔和動力傳遞。11一檔輸入軸一檔主動齒輪一檔從動齒輪及接合齒圈一、二檔同步器接合套一、二檔同步器花鍵轂輸出軸主減速器主動齒輪。傳動比為3.818，輸送給車輪的扭矩增加，轉速下降。一檔動力傳遞路線12二檔傳動比為2.158，輸送給車輪的扭矩下降，轉速增加。輸入軸二檔主動齒輪二檔從動齒輪及接合齒圈一、二檔同步器接合套一、二檔同步器花鍵轂輸出軸主減速器主動齒輪。二檔動力傳遞路線13三

5、檔傳動比為1.481，輸送給車輪的扭矩繼續(xù)下降，轉速繼續(xù)增加。輸入軸三檔主動齒輪三檔從動齒輪及接合齒圈三、四檔同步器接合套三、四檔同步器花鍵轂輸出軸主減速器主動齒輪。三檔動力傳遞路線14四檔傳動比為1.121，輸入軸與輸出軸的轉速接近1：1，因此四檔也稱為直接檔。輸入軸四檔主動齒輪四檔從動齒輪及接合齒圈三、四檔同步器接合套三、四檔同步器花鍵轂輸出軸主減速器主動齒輪。四檔動力傳遞路線15五檔傳動比為0.886，輸出軸的轉速高于輸入軸轉速，因此五檔也稱為超速檔。輸入軸五檔主動齒輪五檔從動齒輪及接合齒圈五檔同步器接合套五檔同步器花鍵轂輸出軸主減速器主動齒輪。五檔動力傳遞路線16倒檔與前進檔相比較，由

6、于增加一對外嚙合齒輪，所以輸出軸反向旋轉。變速器倒檔傳動比為3.333。輸入軸輸入軸倒檔齒輪倒檔惰輪輸出軸倒檔齒輪（一、二檔同步器接合套）一、二檔同步器花鍵轂輸出軸主減速器主動齒輪。倒檔動力傳遞路線17同步器變速器在換檔過程中，所選檔位的待嚙合齒輪輪齒線速度必須相等（即同步），才能平順嚙合而順利掛檔。根據結構不同，慣性式同步器可分為鎖環(huán)式同步器和鎖銷式同步器。18鎖環(huán)式同步器鎖環(huán)式同步器通常應用于轎車和輕型貨車，它由花鍵轂、接合套、同步環(huán)（鎖環(huán)）、滑塊、彈簧等組成。19同步器工作原理當踩下離合器時，輸入軸與飛輪之間的動力傳遞被切斷，撥叉使接合套從低速檔退出到空檔位置，在慣性作用下，接合套、同步

7、環(huán)和接合齒圈繼續(xù)保持原來的速度轉動。下面以D16變速器由低速檔掛入高速檔為例，介紹鎖環(huán)式慣性同步器的工作原理，D16變速器的所有同步器都位于輸出軸。預同步鎖止滑移接合20同步器工作原理同步器接合套在F1的作用下移動，同時產生兩個分力Fn和F2，同步環(huán)與接合套鎖止。預同步鎖止滑移接合下面以D16變速器由低速檔掛入高速檔為例，介紹鎖環(huán)式慣性同步器的工作原理，D16變速器的所有同步器都位于輸出軸。21同步器工作原理接合套在同步環(huán)上繼續(xù)左移。預同步鎖止滑移接合下面以D16變速器由低速檔掛入高速檔為例，介紹鎖環(huán)式慣性同步器的工作原理，D16變速器的所有同步器都位于輸出軸。22同步器工作原理接合套穿越同步

8、環(huán)，與外花鍵齒圈結合。預同步鎖止滑移接合下面以D16變速器由低速檔掛入高速檔為例，介紹鎖環(huán)式慣性同步器的工作原理，D16變速器的所有同步器都位于輸出軸。23同步器工作原理24鎖銷式同步器鎖銷式同步器由花鍵轂、接合套、內錐面摩擦錐盤、外錐面摩擦錐環(huán)、鎖銷、定位銷等組成。25同步器工作原理接合套受到撥叉的軸向推力作用，通過鋼球和定位銷帶動摩擦錐環(huán)向接合齒圈移動，使之與對應的摩擦錐盤接觸。摩擦鎖止接合26同步器工作原理摩擦鎖止接合鎖銷中部倒角與鎖銷孔端的倒角相互抵觸，阻止接合套繼續(xù)前移，即鎖止。27同步器工作原理摩擦鎖止接合接合套克服鋼球的阻力而沿鎖銷移動，直至與接合齒圈接合，實現換檔。28同步器工

9、作原理29同步器的檢查檢查同步環(huán)的花鍵齒齒端倒角是否磨圓。正常同步環(huán)的花鍵齒齒端倒角是錐角，如果磨損變圓，會造成接合套無法推動，掛檔困難。鎖環(huán)式同步器的同步環(huán)是實現同步換檔的關鍵部件，直接影響接合套與接合齒圈接合，通常需要從以下四個方面對同步環(huán)進行檢查。同步環(huán)花鍵齒齒端倒角檢查同步環(huán)過熱檢查同步環(huán)與接合齒圈間隙檢測同步環(huán)摩擦錐面檢查30同步器的檢查發(fā)動機怠速運行，變速器位于空檔，且離合器接合，若撥叉持續(xù)對接合套施加軸向力，使同步器一直處于工作狀態(tài)，同步環(huán)摩擦錐面與接合齒圈摩擦錐面長時間摩擦，產生大量的熱量使同步環(huán)摩擦錐面發(fā)藍或發(fā)黑。同步環(huán)花鍵齒齒端倒角檢查同步環(huán)過熱檢查同步環(huán)與接合齒圈間隙檢測

10、同步環(huán)摩擦錐面檢查31同步器的檢查同步環(huán)與接合齒圈間隙的大小反映了兩個摩擦錐面的磨損情況。?間隙過小，說明摩擦錐面磨損嚴重，必要時更換同步器總成。?間隙過大，說明接合套與接合齒圈的花鍵齒嚙合長度不夠，容易出現跳檔。?檢測時，將同步環(huán)靠緊接合齒圈錐面，使用塞尺測量它們之間的間隙。同步環(huán)花鍵齒齒端倒角檢查同步環(huán)過熱檢查同步環(huán)與接合齒圈間隙檢測同步環(huán)摩擦錐面檢查32同步器的檢查檢查同步環(huán)摩擦錐面溝槽是否磨損，如果磨損或磨平，摩擦錐面之間的潤滑油油膜不易破壞，兩摩擦錐面之間摩擦系數降低，同步時間延長，必須更換該同步器總成。同步環(huán)花鍵齒齒端倒角檢查同步環(huán)過熱檢查同步環(huán)與接合齒圈間隙檢測同步環(huán)摩擦錐面檢查

11、33操作機構手動變速器由接合套軸向移動實現換檔，而接合套位于變速器殼體內部，于是設置了專門的操作機構供駕駛員進行換檔操作。駕駛員通過該操作機構可以準確可靠地實現各個檔位，并且能夠隨時從任意檔位退出到空檔。根據變速桿與變速器的位置不同，操作機構分為直接式和間接式。34操作機構變速器布置在發(fā)動機艙，距離駕駛員座位比較遠，變速桿與變速器之間需要加裝一套傳動機構才能實現換檔，這種操作機構為間接式。由變速控制器、換檔拉索、換檔控制器、撥叉軸、撥叉及撥塊等組成。間接式35間接式D16變速器采用間接式操作機構：D16變速器的撥叉軸、撥叉及撥塊，它們的結構與直接式操作機構相似，不同之處是：五檔撥叉軸為空心軸，

12、其空腔中裝有三、四檔撥叉軸；倒檔撥叉軸直接加工有換檔凹槽。撥塊的位置為三檔位置，若退回到空檔位置，所有撥塊的凹槽也將對齊。間接式36間接式D16變速器的換檔控制器主要由?選換檔軸?選換檔轂?換檔指?選換檔轂軸且選換檔軸與選換檔轂通過球鉸鏈連接。間接式37操作機構變速器布置在駕駛員座位附近，變速桿經駕駛室底板直接伸入變速器，駕駛員可直接操作換檔，這種操作機構稱為直接式。直接式操作機構一般由變速桿、撥塊、撥叉軸、撥叉等組成。直接式38安全裝置?若變速器自動脫檔，車輛將失去動力，可能造成安全事故。?若換檔時，同時掛入了兩個檔，變速器會被損壞。?若在車輛前進行駛中誤掛入倒檔，則車輛將會失控，導致變速器

13、損壞。這些都是十分危險的，因此變速器必須設置自鎖、互鎖、倒檔鎖等安全裝置，以保證變速器在任何情況下都能準確、安全、可靠的工作。車輛在行駛的過程中39鋼球式自鎖鋼球式自鎖裝置由自鎖鋼球、自鎖彈簧、撥叉軸凹槽等組成。每一根撥叉軸加工有三個（或兩個）凹槽，當撥叉軸軸向移動到空檔或某一工作檔位時，必有一個凹槽對準自鎖鋼球。鋼球在彈簧彈力作用下嵌入凹槽內，固定了撥叉軸的軸向位置。于是，接合套的軸向位置也被固定在空檔或某一工作檔位，實現自鎖。D16變速器既在撥叉軸上設計有鋼球式自鎖裝置，又在選換檔轂上設計有鋼球式自鎖裝置，在安裝撥叉軸時，其凹槽必須朝向自鎖鋼球。40倒斜面自鎖接合齒圈及同步器接合套所有花鍵

14、齒的端部兩側都制有倒斜面。接合套與接合齒圈的花鍵嚙合后，接合齒圈將轉矩傳遞給接合套花鍵齒的一側。由于接合齒圈與接合套花鍵齒端部為斜面接觸，便產生了垂直斜面的正壓力，其軸向分力使接合套緊貼接合齒圈，防止跳檔。齒端制成倒斜面41切薄自鎖花鍵轂外花鍵齒兩端切薄，使其中部形成一凸臺。接合套與接合齒圈花鍵齒嚙合后，接合齒圈將轉矩傳到接合套花鍵齒一側，再由接合套花鍵齒的另一側傳遞給花鍵轂。由于接合套花鍵齒的后端被凸臺擋住，它們的接觸面上作用有正壓力，其軸向分力使接合套緊貼接合齒圈，防止跳檔?；ㄦI轂齒端切薄42互鎖裝置互鎖裝置的主要作用是防止變速桿同時掛入兩個檔。其通常有鋼球/鎖銷式和鎖槽式兩種形式。?當變

15、速器處于空檔位置時，所有撥叉軸的側面凹槽同鋼球、鎖銷在一條直線上。?當移動中間撥叉軸時，其內側的兩鋼球從凹槽中被擠出，而外側兩鋼球分別嵌入旁邊兩根撥叉軸側面凹槽中，因而旁邊的兩根撥叉軸被剛性地鎖止在空檔位置。?同理，若其它撥叉軸移動，另外兩根撥叉軸也被鎖止在空檔位置。鋼球/鎖銷式鋼球/鎖銷式43互鎖裝置鎖槽式鎖槽式互鎖裝置一般應用于間接式操作機構中，通常安裝在換檔控制器上。它由互鎖槽和鎖止銷等組成。D16手動變速器既采用了上述類似的鎖銷式互鎖裝置，又采用鎖槽式互鎖裝置。選換檔轂上設計有與檔位對應的互鎖槽，換檔控制器殼體上安裝有一個鎖止銷，該鎖止銷伸入互鎖槽中。當鎖止銷伸入某一檔位對應的凹槽后，選換檔轂便不能軸向移動，于是，變速器無法掛入其它檔位，從而實現互鎖。鎖槽式44安全裝置倒檔鎖裝置倒檔鎖裝置的作用是防止車輛在行駛中或起步時誤掛倒檔，保護變速器，避免發(fā)生危險事故。D16變速器的倒檔鎖裝置設計在變速桿上，它由鎖止彈簧、鎖塊等組成。倒檔鎖裝置45單元總結46謝謝謝謝 謝謝46