变速器传动机构

第二节手动变速器的变速传动机构结合挂图、教具演示变速传动机构主要由一系列相互啮合的齿轮副及其支承轴以及壳体组成，其主要作用是改变发动机曲轴输出的转速、转矩和转动方向。

下面分别介绍三轴式和二轴式变速器的结构和工作原理。

一、三轴式变速器三轴式变速器广泛用于发动机前置、后轮驱动的汽车上，其特点是传动比的范围大；具有直接档，使传动效率提高。

其变速传动机构包括壳体、第一轴(输入轴)、第二轴(输出轴)、中间轴、倒档轴、各档齿轮和轴承等。

1、基本结构图4-4所示为解放CAl092型汽车六档变速器的结构图，它有三根轴：第一轴1、中间轴20和第二轴26，其传动机构示意图如图4-5所示。

①第一轴1为输入轴，前端用向心球轴承支承在曲轴后端的中心孔内，后端则利用圆柱滚子轴承在变速器壳体上，并进行轴向定位。

第一轴前面花键部分安装离合器的从动盘，以接受发动机的动力。

后端的齿轮2与轴制成一体，与中间轴上的齿轮38构成一对常啮合齿轮，将动力传递给中间轴，作为变速器各档(除直接档)的第一级齿轮传动。

②中间轴30的两端均由圆柱滚子轴承支承在壳体上、轴上的所有齿轮都与之固定。

除齿轮38外，中间轴上的其他齿轮都为主动齿轮，与第二轴上相应的齿轮啮合，构成变速器各档的二级齿轮传动。

③第二轴26为变速器的输出轴，其后端通过凸缘43与万向传动装置相连，将动力输出，其前端轴颈用滚针轴承支承在第一轴后端的轴承孑L内，后端轴颈则由圆柱滚子轴承支承在壳体后壁的轴承孑L内。

后端轴承外圈也装有弹性挡圈，对第二轴进行轴向定位。

第二轴上的各档齿轮都通过衬套或滚针轴承空套在轴上，与中间轴上的各档齿轮均为常啮合。

为了使这些空套的齿轮与第二轴联接起来传递动力，在各齿轮的一侧均制有接合齿圈，并在第二轴相应的位置装有花键毂和接合套(或同步器)等到换档机构，为了防止各档齿轮的轴向移动，在第二轴与齿轮端面之间装有卡环对齿轮进行轴向定位。

另外，第二轴后轴承盖内还装有车速里程表驱动蜗杆42及蜗轮。

汽车机械式变速器变速传动机构可靠性优化设计摘要：目前，随着我国社会不断进步与发展，我国的汽车拥有量呈现出明显的上升趋势。

目前，很多汽车生产厂商，在一定程度上都在为满足人们的日常生活需求与带来更好的驾驶体验而努力。

因此，在随着人们对汽车设计要求不断提高的同时，企业的变速器质量与性能的可靠性备受瞩目，成为诸多汽车设计与制造厂商需要重点关注的内容之一。

汽车的机械式变速器是目前得到诸多好评的变速器，其有着寿命长、稳定性高等优点，是诸多汽车上配备的标准变速器。

但是，为了促进汽车行业更好的进步与发展，在机械式变速器变速传动机构的可靠性方面进行优化设计，更能够提高汽车的变速器使用性能，进而提高汽车的使用性能。

所以，本次主要针对其可靠性进行分析与探究。

关键词：机械式变速器；变速传动机构；可靠性优化汽车的性能优化，在一定程度上离不开汽车的变速器优化，汽车在发展的历史进程中，特别是汽车的主要动力以内燃机为主之后，变速器对于汽车的重要性越发明显，其是确保汽车能够正常使用的关键组成部分，不可缺少。

在实际应用的过程中，变速器能够改变汽车的传动比，能够确保发动机在最有利的范围内为汽车的行驶提供动力，是优化汽车行驶的关键元器件。

本文研究的变速器，之所以能够沿用至今，这与其高效率、高性能、长使用寿命和更强的稳定性有着直接的关系，得到诸多汽车制造厂商与驾驶人员的认可。

但是，在汽车行业的发展中，如何提高机械式变速器在传动性能与减小变速器的体积成为主要的研究内容，是未来汽车主要研究领域之一。

1汽车机械式变速器传动结构的可靠性分析针对汽车机械式变速器传动结构的可靠性分析，在一定程度上需要结合数学建模的方式进行综合研究与探究，其中主要包括了对各个零部件的尺寸、荷载以及制造材料等数据的研究，通过数学建模的方式能够极大程度地提高变速器的设计精准度，是确保变速器设计合理的关键。

因此，下文主要结合数学建模方式对其传动结构的可靠性展开研究。

1.1机械式变速器传动机构可靠度分配首先需要做的就是对其可靠度进行分配，并通过结合约束条件分析的方式对其可靠度进行建模分析。

二、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。

下面以东风EQ1092中型货车的变速器为例进行介绍，其结构简图如图3－18所示，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3－18 东风EQ1092中型货车的三轴式变速器l－一轴 2－—轴常啮合齿轮 3－—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－回油螺纹该变速器为五档变速器，各档传动情况如下：(1)空档二轴上的各接合套、传动齿轮均处于中间空转的位置，动力不传给第二轴。

(2)一档前移一倒档直齿滑动齿轮12与中间轴一档齿轮18啮合。

动力经一轴齿轮2、中间轴常啮合齿轮23、中间轴齿轮18、二轴一倒档齿轮12，传到第二轴使其顺时针旋转(与第一轴同向)。

(3)二档后移接合套9与二轴二档齿轮11的接合齿圈10啮合。

动力经齿轮2、23、20、11、10、9、24，传到二轴使其顺时针旋转。

(4)三档前移接合套9与二轴三档齿轮7的接合齿圈8啮合。

动力经齿轮2、23、21、7、8、9、24，传到二轴使其顺时针旋转。

(5)四档后移接合套4与二轴四档齿轮6的接合齿圈5啮合。

动力经齿轮2、23、22、6、5接、4、25，传到二轴使其顺时针旋转。

(6)五档前移接合套4与一轴常啮合齿轮2的接合齿圈3啮合。

动力直接由一轴、2、3、4、25，传到二轴，传动比为1。

由于二轴的转速与一轴相同，故此档称为直接档。

(7)倒档后移二轴上的一、倒档直齿滑动齿轮12与倒档齿轮17啮合。

变速器的变速传动机构
一、有级式变速器变速传动机构的组成、工作原理和常见的换档方式
1．变速传动机构的组成
变速传动机构主要由齿轮、轴及变速器壳体等零部件组成。

2．变速传动机构的工作原理
（1）利用不同齿数的齿轮对相互啮合，以改变变速器的传动比；
（2）通过增加齿轮传动的对数，以实现倒档。

前进档时，动力由第一轴直接传给第二轴，只经过一对齿轮传动，两轴转动方向相反。

倒档时，动力由第一轴传给倒档轴、再由倒档轴传给第二轴，经过两对齿轮传动，第一轴与第二轴转动方向相同。

3．常见的换档方式
（1）利用滑动齿轮换档
（2）利用接合套换档
（3）利用同步器换档
二、两轴式变速器
两轴式变速器变速传动机构主要由第一轴（即动力输入轴）、第二轴（即动力输出轴）、倒档轴、各
档齿轮及变速器壳体所构成。

两轴是指汽车前进时，传递动力的轴只有第一轴和第二轴。

大部分轿车都采用两轴式变速器。

三、三轴式变速器
三轴是指汽车前进时，传递动力的轴有第一轴、中间轴和第二轴，直接档除外。

四、防止自动跳档的措施
利用接合套换档的变速器，由于接合套与齿圈的接合长度较短，同时汽车行驶时需要经常换档，频繁拨动接合套将使齿端发生磨损。

汽车行驶中可能会因振动等原因造成接合套与齿圈脱离啮合，即发生自动
跳档。

通过以下结构措施可以防止自动跳档。

（1）接合套和接合齿圈的齿端制成倒斜面
（2）花键毂齿端的齿厚切薄
（3）接合套的齿端制成凸肩
五、组合式变速传动机构
组合式变速传动机构的特点是由主变速器和副变速器组合（串联）而成。

自动变速器传动机构的组成
自动变速器传动机构通常由以下几个组成部分组成：
1. 齿轮组：包括主动齿轮和从动齿轮，用于不同档位之间的传动。

齿轮的数量和齿数决定了不同档位的传动比。

2. 离合器：用于连接或断开不同齿轮以实现不同档位的切换。

离合器可以是湿式或干式的，具体的设计取决于变速器的类型。

3. 液力变矩器：在自动变速器中常用于起步阶段的传动装置，通过液压原理传递动力，使发动机和变速器之间实现平稳的传动。

4. 离合器制动器：用于控制和锁定从动齿轮，使其可以与主动齿轮接触并实现传动。

5. 手动换挡装置：用于手动选择不同档位，如驾驶员通过拨杆等方式操作的变速器。

6. 控制单元和电子设备：现代自动变速器通常配备了电子控制单元和传感器，用于监测车辆的状态并自动调整变速器的工作。

以上是自动变速器传动机构的基本组成部分，具体的设计和结构可能因不同的车型和变速器类型而有所不同。

自动变速器的齿轮传动机构结构及工作原理自动变速器是一种用于汽车等机械设备的传动装置，其作用是根据发动机转速和负载条件来实现汽车的平稳加速、高速巡航和节能减速等功能。

它在不同的工况下可以选择不同的传动比，将发动机的转速转化为车轮的转速。

自动变速器主要由液力变矩器、行星齿轮机构和液压控制系统组成。

液力变矩器是自动变速器的首要动力转换装置，它由泵轮、涡轮和导叶组成。

液力变矩器的工作原理是通过泵轮的旋转产生液力负载，使得涡轮随之转动，从而实现动力的传递。

泵轮连接到发动机的输出轴上，当发动机转速增加时，泵轮产生的压力将液体送入导叶，然后进一步将动能传递给涡轮。

涡轮的转动驱动变速器的输入轴，从而带动车辆的运动。

在减速或者停车的情况下，液力变矩器能够提供平稳的启动和变速过程。

行星齿轮机构是自动变速器的核心部件，它由太阳齿轮、行星齿轮、内齿轮和外齿轮等组成。

行星齿轮机构根据输入轴和输出轴的动力需求，通过不同的组合方式实现变速功能。

其中，太阳齿轮固定不动，而行星齿轮则绕太阳齿轮旋转，并与内外齿轮相连。

在不同的组合下，行星齿轮可以实现不同的传动比，从而实现变速功能。

液压控制系统通过控制液力器的油路和压力，来控制行星齿轮机构的多个部分，从而实现不同的传动比的选择。

自动变速器通过电子控制单元（ECU）来实现自动化的变速操作。

ECU根据发动机转速、车速、油门踏板位置和驾驶员的需求等参数，通过传感器实时获取数据，然后根据预设的程序，控制液压系统的压力和油路，从而实现自动变速的功能。

总的来说，自动变速器是一种通过液力变矩器和行星齿轮机构来实现变速功能的传动装置。

液力变矩器通过液体的转动和传递动能来实现发动机转速到车轮转速的传递。

行星齿轮机构通过不同的组合方式来实现不同的传动比，从而实现变速功能。

液压控制系统通过控制液力器和行星齿轮机构的压力和油路，来实现变速的控制。

自动变速器可以根据发动机和车辆的工况要求，实现平稳加速、高速巡航和节能减速等功能，提高驾驶的舒适性和安全性。

变速器主要零部件的检修变速器主要零部件的检修1.变速器传动机构(1)变速器壳体的检修。

变速器壳体出现裂痕、各接合平面发生显然的翘曲变形或各轴承座孔磨损严重与轴承配合松旷时，应改换新件。

各轴承座孔不宜进行镶套修复.以免影响壳体的强度。

壳体上各衬套磨损严重.与轴颈的配合间隙超过0. 20mm或出现其他损伤时，应改换新衬套。

改换启动机衬套时。

应使用内胀式拉器将旧衬套取出.并压入相应的自润滑新衬套(不同意换装自行制作的铜套.以免破坏其可靠润滑).变速器前、后壳体及后盖、侧盖间各密封衬垫.拆卸后必须改换新件.输人轴前端油封、内选挡杆后端油封及两半轴油封出现漏油时.应予以改换(输入轴油封必须在变速器解体之后才干进行改换;内选挡杆油封及半轴油封.只要拆下变速器后盖及半轴即可进行改换).(2)齿轮轴的检修。

齿轮轴的主要损伤形式是裂痕、弯曲变形、轴颈及花键磨损等。

变速器输入轴、输出轴不得有裂痕出现，各轴颈磨损不得超过0. 03 mm;输入轴前端花键齿磨损应不大于0. 10 mm.或与离合器从动盘花键毂键柄的配合间隙不大于0. 20 mm:与轴制成一体的齿轮应无裂痕，齿面疲惫剥落及腐蚀斑点面积不超过单齿面积的15%.齿厚磨损量应不大于0. 20 mm.齿端缺损沿齿长方向不得超过1/10.沿齿高方向不得超过1/5，主动锥齿轮损伤齿数不多于2个.而且受损伤的齿不能相邻。

否则.应改换相应的齿轮轴.齿面有稍微的损伤时.可用油石修磨之后持续使用。

(3)同步器的检修。

同步器多为惯性锁环式.其主要损伤是锁环内锥面、齿圈键齿及与滑块配合的3个缺口的磨损。

将锁环压靠到相应换挡齿轮的锥而上时.用手转动锁环应稍有阻力感;用厚薄规沿周长多点测量.锁环与齿轮端面之间的间隙“应不小于0. 50 mm(新件标准值:一、二挡同步器为1. 1-1. 7mm;三、四档同步器为1. 35-1. 90 mm)。

不符合上述要求时.应改换同步器锁环(锁环内锥面磨损严重)。

变速器的构造和原理1．变速器功用（1）改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求。

（2）实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。

（3）中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换档或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。

2．变速器分类（1）按传动比的变化方式划分，变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。

（a）有级式变速器：有几个可选择的固定传动比，采用齿轮传动。

又可分为：齿轮轴线固定的普通齿轮变速器和部分齿轮（行星齿轮）轴线旋转的行星齿轮变速器两种。

（b）无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变化,常见的有液力式，机械式和电力式等。

（c）综合式变速器：由有级式变速器和无级式变速器共同组成的，其传动比可以在最大值与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。

（2）按操纵方式划分，变速器可以分为强制操纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。

（a）强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速杆换档。

（b）自动操纵式变速器：传动比的选择和换档是自动进行的。

驾驶员只需操纵加速踏板，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现档位的变换。

（c）半自动操纵式变速器：可分为两类，一类是部分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；另一类是预先用按钮选定档位，在采下离合器踏板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。

3．普通齿轮变速器普通齿轮变速器主要分为三轴变速器和两轴变速器两种。

它们的特点将在下面的变速器传动机构中介绍。

变速器传动机构（1）三轴变速器这类变速器的前进档主要由输入(第一)轴、中间轴和输出(第二)轴组成。

三轴五档变速器有五个前进档和一个倒档，由壳体、第一轴（输入轴）、中间轴、第二轴（输出轴）、倒档轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。

（2）两轴变速器这类变速器的前进档主要由输入和输出两根轴组成。

与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，在一般档位只经过一对齿轮就可以将输入轴的动力传至输出轴，所以传动效率要高一些；同样因为任何一档都要经过一对齿轮传动，所以任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。

实训项目08自动变速器传动机构的检测与装配自动变速器的组成：1、液力变矩器：液力变矩器位于自动变速器的最前端，它通过螺栓与发动机的飞轮相连，它利用液力传动的原理，将发动机的动力传给自动变速器的输入轴，这是一种软连接。

此外，它还可以起减速增矩和耦合作用。

2、齿轮变速器：齿轮变速器是自动变速器的主要组成部分，它包括齿轮变速机构和换档执行机构。

齿轮变速机构可以使变速器实现不同的传动比，使之处于不同的档位，大部分汽车的齿轮变速机构有3-4个前进档和一个倒档。

这些档位与液力变矩器配合，就可获得由起步至最高车速的整个范围内的自动变速。

换档执行机构制动或放开某个换档执行元件，完成固定或放松行星齿轮系统的齿圈、行星架和太阳轮，从而实现各档传动。

3、油泵：通常安装在液力变矩器之后，又飞轮通过泵轮驱动，为液力变矩器、液压控制系统、换档执行元件的工作提供一定压力的液压油。

4、液压控制系统：液压控制系统包括由许多控制阀组成的阀板总成和液压管路，阀板总成通常安装在齿轮变速器下方的油底壳内。

5、电子控制系统：电子控制系统包括计算机、传感器和执行器。

传感器将发动机和汽车的行驶参数转变为电信号，然后送给自动变速器的计算机，计算机接收到这些信号后就根据既定的换档规律向换档电磁阀发出指令，使它们动作。

从而实现自动换档。

图8-1 自动变速器的组成1-液力变矩器；2-行星齿轮机构；3-壳体；4-电子控制系统 5-液压控制系统一、实训目的和要求1、熟悉自动变速器传动机构的检测内容方法；2、掌握测量仪器和专用工具正确的使用方法；3、了解自动变速器传动机构的检测标准和技术参数。

4、掌握自动变速器的技术要求和工艺过程；二、实训课时实训共安排4课时。

三、器材工具百分表、磁力表座、卡尺、直角尺、厚薄规、装配专用工具等。

四、注意事项1、所有零件检测和重新装配之前都要清洗；2、密封圈和密封环已经拆卸必须更换；3、应用压缩空气和优质棉布把清洗后的零件吹干擦净；4、要正确使用测量仪器和专用工具；5、检测与装配的操作过程，应在教师指导下进行。