要点:
手动变速器主要由变速传动机构和操纵机构两大部分组成。
变速传动机构的主要作用是改变转矩的大小和方向;操纵机构的作用是实现换档。
1.变速传动机构
要点:
变速传动机构是变速器的主体,两轴式变速器用于发动机前置前轮驱动的汽车,一般与驱动桥(前桥)合称为手动变速驱动桥。常见的轿车均采用这种变速器。
前置发动机有纵向布置和横向布置两种形式,与其配用的两轴式变速器也有两种不同的结构形式。
(1)发动机纵向布置的两轴式变速器 发动机纵置时,主减速器为一对锥齿轮,桑塔纳2000轿车两轴式变速器传动示意图如图3-3所示。
图3-3 发动机纵向布置的两轴式变速器传动示意图(桑塔纳2000)
1—纵置发动机 2—离合器 3—变速器 4—变速器输入轴 5—变速器输出轴(主减速器主动锥齿轮) 6—差速器 7—主减速器从动锥齿轮 8—前轮
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ—一、二、三、四、五档齿轮 R—倒档齿轮
图3-4所示为桑塔纳2000轿车两轴式变速器传动机构的结构图。
图3-4 桑塔纳2000轿车两轴式变速器传动机构的结构图
1—四档齿轮 2—三档齿轮 3—二档齿轮 4—倒档齿轮 5—一档齿轮 6—五档齿轮 7—五档运行齿环 8—换档机构壳体 9—五档同步器 10—齿轮箱体 11—一、二档同步器 12—变速器壳体 13—三、四档同步器 14—输出轴 15—输入轴 16—差速器
要点:
该变速器的变速传动机构有输入轴和输出轴,两轴平行布置,输入轴也是离合器的从动轴,输出轴也是主减速器的主动锥齿轮轴。该变速器具有五个前进档和一个倒档,全部采用锁环式惯性同步器换档。输入轴上有一~五档主动齿轮,其中一、二档主动齿轮与轴制成一体,三、四、五档主动齿轮通过滚针轴承空套在轴上。输入轴上还有倒档主动齿轮,它与轴制成一体。三、四档同步器和五档同步器也装在输入轴上。输出轴上有一~五档从动齿轮,其中一、二档从动齿轮通过滚针轴承空套在轴上,三、四、五档齿轮通过花键套装在轴上。一、二档同步器也装在输出轴上。在变速器壳体的右端还装有倒档轴,上面通过滚针轴承套装有倒档中间齿轮。
(2)发动机横向布置的两轴式变速 发动机横置时,主减速器采用一对圆柱齿轮,捷达轿车两轴式变速器结构示意图如图3-5所示。
图3-5 发动机横向布置的两轴式变速器结构示意图(捷达轿车)
1—发动机 2—离合器 3—变速器 4—主减速器 5—差速器 6—带等角速万向节的半轴
发动机横向布置的两轴式变速器结构图如图3-6所示,所有前进档齿轮和倒档齿轮都采用常啮合斜齿轮,并采用同步器换档。
图3-6 发动机横向布置的两轴式变速器结构图
1—输出轴 2—输入轴 3—四档齿轮 4—三档齿轮 5—二档齿轮 6—倒档齿轮 7—倒档惰轮 8—一档齿轮 9—主减速器主动齿轮 10—差速器油封 11—等速万向节轴 12—差速行星轮 13—差速半轴齿轮 14—主减速器从动齿轮 15—一、二档同步器 16—三、四档同步器
(3)三轴式变速器的变速传动机构 三轴式变速器用于发动机前置后轮驱动的汽车。东风EQ1092中型货车的三轴式变速器结构示意图如图3-7所示,它有三根主要的传动轴,一轴、二轴和中间轴,所以称为三轴式变速器。另外还有倒档轴。
图3-7 东风EQ1092中型货车的三轴式变速器结构示意图
图3-7 东风EQ1092中型货车的三轴式变速器结构示意图(续)
l—一轴 2—一轴常啮合齿轮 3—一轴常啮合齿轮接合齿圈 4、9—接合套 5—四档齿轮接合齿圈 6—二轴四档齿轮 7—二轴三档齿轮 8—三档齿轮接合齿圈 10—二档齿轮接合齿圈 11—二轴二档齿轮 12—二轴一、倒档直齿滑动齿轮 13—变速器壳体 14—二轴 15—中间轴 16—倒档轴 17、19—倒档中间齿轮 18—中间轴一、倒档齿轮 20—中间轴二档齿轮 21—中间轴三档齿轮 22—中间轴四档齿轮 23—中间轴常啮合齿轮 24、25—花键毂 26—一轴轴承盖 27—回油螺纹
(4)同步器
1)同步器的功用。同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步,缩短换档时间;防止换档齿轮在同步前啮合而产生换档冲击。
2)同步器的构造。目前所采用的同步器几乎都是摩擦式惯性同步器,按锁止装置不同,可分为锁环式惯性同步器和锁销式惯性同步器。
①锁环式惯性同步器的结构如图3-8所示,它由接合齿圈、滑块、锁环(同步环)、弹簧圈、花键毂、接合套等组成。轿车普遍采用锁环式惯性同步器。
图3-8 锁环式惯性同步器
图3-8 锁环式惯性同步器(续)
②锁销式惯性同步器的结构如图3-9所示,它由摩擦锥盘、摩擦锥环、定位销、接合套、锁销、花键毂、钢球和弹簧组成。大、中型货车普遍采用锁销式惯性同步器。
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图3-9 锁销式惯性同步器
1—一轴齿轮 2—摩擦锥盘 3—摩擦锥环 4—定位销 5—接合套 6—二轴四档齿轮 7—二轴 8—锁销 9—花键毂 10—钢球 1l—弹簧
(5)齿轮 手动变速器使用的都是斜齿的设计,图3-10所示为斜齿轮实物。
2.操纵机构
(1)操纵机构的功用 保证驾驶人能准确可靠地将变速器挂入所需要的档位,并可随时退至空档。
图3-10 手动变速器的斜齿轮
(2)操纵机构的分类 变速器操纵机构按照变速杆位置的不同,可分为直接操纵式和远距离操纵式两种类型。
(3)操纵机构的结构
①直接操纵式。这种形式的变速器布置在驾驶人座椅附近,变速杆由驾驶室底板伸出,驾驶人可以直接操纵。图3-11所示为中型货车六档变速器操纵机构,多用于发动机前置后轮驱动的车辆。
图3-11 中型货车六档变速器直接操纵式操纵机构(解放CA1091货车)
1—五、六档拨叉 2—三、四档拨叉 3—一、二档拨块 4—五、六档拨块 5—一、二档拨叉 6—倒档拨叉 7—五、六档拨叉轴 8—三、四档拨叉轴 9—一、二档拨叉轴 10—倒档拨叉轴 11—换档轴 12—变速杆 13—叉形拨杆 14—倒档拨块 15—自锁弹簧 16—自锁钢球 17—互锁销
②远距离操纵式。在有些汽车上,由于变速器离驾驶人座位较远,则需要在变速杆与拨叉之间加装一些辅助杠杆或一套传动机构,构成远距离操纵机构。这种操纵机构多用于发动机前置前轮驱动的轿车,如桑塔纳2000轿车的五档手动变速器,由于其变速器安装在前驱动桥处,远离驾驶人座椅,需要采用这种操纵方式,如图3-12所示。
图3-12 五档手动变速器的远距离操纵机构(桑塔纳2000轿车)
1—支撑杆 2—内换档杆 3—换档杆接合器 4—外换档杆 5—倒档保险档块 6—换档手柄座 7—变速杆 8—换档标记
而在变速器壳体上具有类似于直接操纵式的内换档机构,如图3-13所示。
图3-13 五档手动变速器的内换档机构(桑塔纳2000轿车)
1—五、倒档拨叉轴 2—三、四档拨叉轴 3—定位拨销 4—倒档保险挡块 5—内换档杆 6—定位弹簧 7—一、二档拨叉轴
要点:
有些轿车和轻型货车的变速器,将变速杆安装在转向柱管上,如图3-14所示,在变速杆与变速器之间通过一系列的传动件进行传动,这也是远距离操纵方式。它具有变速杆占据驾驶室空间小,乘坐方便等优点。
图3-14 柱式换档操纵机构
(4)操纵机构的换档锁装置
要点:
为了保证变速器在任何情况下都能准确、安全、可靠地工作,变速器操纵机构一般都具有换档锁装置,包括自锁装置、互锁装置和倒档锁装置。
①自锁装置。自锁装置用于防止变速器自动脱档或挂档,并保证轮齿以全齿宽啮合。大多数变速器的自锁装置都是采用自锁钢球对拨叉轴进行轴向定位锁止,如图3-15所示。
图3-15 自锁和互锁装置
1—自锁钢球 2—自锁弹簧 3—变速器盖 4—互锁钢球 5—互锁销 6—拨叉轴
②互锁装置。互锁装置用于防止同时挂上两个档位。如图3-16所示,互锁装置由互锁钢球和互锁销组成。
图3-16 互锁装置工作示意图
l、3、5—拨叉轴 2、4—互锁钢球 6—互锁销
③倒档锁装置。倒档锁装置用于防止误挂倒档。图3-17所示为常见的锁销式倒档锁装置。当驾驶人想挂倒档时,必须用较大的力使变速杆4下端压缩弹簧2,将锁销推入锁销孔内,才能使变速杆下端进入拨块3的凹槽中进行换档。由此可见,倒档锁的作用是使驾驶人必须对变速杆施加更大的力,才能挂入倒档,起到警示注意作用,以防误挂倒档。
图3-17 锁销式倒档锁装置
1—倒档锁销 2—倒档锁弹簧 3—倒档拨块 4—变速杆
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