变速器和同步器图解
- 格式:doc
- 大小:332.00 KB
- 文档页数:7
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。
桑塔纳2000系列轿车手动变速器的拆装手册桑塔纳2000系列轿车五档手动变速器的结构图2桑塔纳2000系列轿车五档变速器传动原理图2桑塔纳2000系列轿车五档手动变速器的性能参数表21、变速箱壳体的拆卸42、变速器后盖的拆卸53、取出输入轴后轴承64、取下变速器轴承支座75、变速传动机构的拆解9桑塔纳2000系列轿车五档手动变速器的结构如图3-1所示。
图3-2为桑塔纳2000系列轿车五档变速器传动原理图。
桑塔纳2000系列轿车五档手动变速器的性能参数见表3-1所示。
图3-1 变速器的结构1-变速器壳体 2-输入轴三档齿轮 3-倒档齿轮4-倒档轴 5-输入轴一档齿轮 6-输入轴五档齿轮 7-输出轴二档齿轮 8-输出轴四档齿轮 9-输出轴 10-输入轴图3-2 变速器传动原理图表3-1 桑塔纳2000系列轿车五档手动变速器的性能参数API/GL-5润滑油容量/L 2.0总成质量/kg36图3-3 变速器壳体分解图l-放油螺塞(拧紧力矩25N·m) 2-注油螺塞(拧紧力矩25N· m) 3-起动机衬套 4-圆柱销5-输出轴前轴承外圈 6-离合器分离叉轴右衬套7-输入轴滚针轴承 8-防护罩 9-通气管 10-变速器壳体1、变速箱壳体的拆卸(1)拆卸变速器,将其固定在支架上。
(2)将变速器的油全部放光。
(3)拆下变速器的后盖,轴承支座。
(4)拆下离合器分离叉轴。
(5)旋下加油螺塞。
拆下差速器。
(6)拆下输入轴的密封圈,密封圈一经拆卸,就应更换。
(8)取下输入轴的滚针轴承(9)取下输出轴前轴承外圈2、变速器后盖的拆卸(l)变速器后盖的拆卸。
拆下变速器后盖的固定螺栓,取下后盖轴承盖(一经拆卸就应更换)。
锁住输入轴,拆下输入轴的固定螺栓拆下变速器后盖的固定螺栓,取下后盖。
如有轴承防护罩,需小心取下,并重新装在轴承上。
3、取出输入轴后轴承(1)拆下后盖内换档杆的密封圈。
(2)拆下内换档杆的衬套,(3)取下档油圈,如有必要可用水泵钳帮助拆卸。
轿车变速箱设计摘要本设计的任务是设计一台用于轿车上的FR式的手动变速器。
本设计采用中间轴式变速器,该变速器具有两个突出的优点:一是其直接档的传动效率高,磨损及噪声也最小;二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。
根据轿车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该轿车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。
再结合某些轿车的基本参数,选择适当的主减速比。
根据上述参数,再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识,计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。
它功用是:①改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,如起步、加速、上坡等,同时使发动机在有利的工况下工作;②在发动机旋转方向不变的前提下,使汽车能倒退行驶;③利用空档,中断动力传递,以使发动机能够起动、怠速,并便于发动机换档或进行动力输出。
这台变速器具有五个前进档(包括一个超速档五档)和一个倒档,并通过锁环式同步器来实现换档。
关键词:变速器,锁环式同步器,传动比,中间轴,第二轴,齿轮THE DESIGN OF SALOON GEARBOXABSTRACTThe duty of this design is to design a FR type manual transmissio n used in the saloon,It’s the countershaft-type transmission gearbox. This transmission has two prominent merits: Firstly,the transmission efficiency of the direct drive keeps off high, the attrition and the noise are also slightest;Secondly ,it’s allowed to obtain in the big er gear ratio of the first gear when the center distance is smaller.According to the contour,track,wheel base,the smallest ground clea rance,the smallest turning radium,the vehicles weight, the all-up wei ght as well as the highest speed and so on, union the choosing engine model we can obtain the important parameters of the max power,the ma x torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon,choose the suitable final drive ratio.Accord ing to the above parameters,combining the knowledge of automobile des ign, automobile theory, machine design and so on, calculate the corre lated parameters of the gearbox and proof the rationality of the desi gn.Its function is:①Changing gear ratio,expanding the torque of the driving wheel and the range of the rotational speed,to adapt the travel condition which frequently changes, like start, acceleration, climbing and so on, simultaneously causes the en gine to work under the advantageous operating mode;②Under the premise of the invariable rotation, enables the automobile to travel back;③Using neutral, severa nces the power transmission, to make the engine start, idle, and is a dvantageous for the engine to shift gears or to carry on the dynamic output. This gearbox has five (including over drive—fifth gear) and a reverse gear, and through the inertial type of synchronizer to real ize shift gears.KEY WORDS:transmission, inertial type of synchronizer,gear ratio, countershaft,second axis, gear目录符号说明...................................................1前言.......................................................3第一章机械式变速器的概述及其方案的确定 (6)§1.1 变速器的功用和要求 (6)§1.2 变速器结构方案的确定 (6)§1.3 变速器主要零件结构的方案分析 (1)2第二章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (15)§2.1 变速器主要参数的选择 (1)5§2.2 各档传动比及其齿轮齿数的确定 (1)9§2.3 齿轮变位系数的选择 (2)1第三章变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (22)§3.1 齿轮的损坏原因及形式 (22)§3.2 齿轮强度计算与校核 (22)第四章变速器轴的强度计算与校核 (25)§4.1 变速器轴的结构和尺寸 (25)§4.2 轴的校核 (27)第五章变速器同步器的设计 (30)第六章变速器的操纵机构 (33)结论 (3)4参考文献 (3)5致谢 (3)6主动件,齿圈作为被动件的运动情况。
两轴五当变速器传动简图
此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。
1-输入轴 2-轴承 3-接合齿圈 4-同步环
5-输出轴 6-中间轴 7-接合套 8-中间轴常啮合齿轮
三轴五挡变速器传动简图
两轴五当变速器传动
与传统的三轴变速器相比,由于省去了中间轴,所以一般档位传动效率要高一些;但是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。
1-输入轴 2-接合套 3-里程表齿轮 4-同步环 5-半轴 6-主减速器被动齿轮 7-差速器壳8-半轴齿轮 9-行星齿轮 10、11-输出轴 12-主减速器主动齿轮 13-花键毂
两轴五当变速器传动简图
关于换挡动作的控制形式
上图为推杆连接的换挡方式的4速手动挡变速箱模型
一般的手动变速箱,都是通过推杆连接或者是拉线来控制换挡的。
推杆连接的换挡控制方式,更为直接但是传递的振动会很大;而拉线式的虽然没有振动,但是挡位显得不是很清晰,可谓是各有优劣。
除了这两种纯机械式的换挡控制,此外,还有使用电控装置换挡的手动变速箱,它可以很好的结合推杆和拉线换挡之间的优点。
这种变速箱在换挡的时候,挡拨动变速杆到相应的挡位,在变速器里就会有电机驱动相应的拨叉控制套筒与齿轮咬合,因此不存在挡位不清晰的问题,而且换挡的行程也可以控制在很理想的范围。
同步器有常压式,惯性式和自行增力式等种类。
这里仅介绍目前广泛采用的惯性式同步器。
惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的,在其上面设有专设机构保证接合套与待接合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触,从而避免了齿间冲击。
惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种。
其工作原理可以北京BJ212型汽车三档变速器中的二、三档同步器为例说明。
花键毂7与第二轴用花键连接,并用垫片和卡环作轴向定位。
在花键毂两端与齿轮1和4之间,各有一个青铜制成的锁环(也称同步环)9和5。
锁环上有短花键齿圈,花键齿的断面轮廓尺寸与齿轮1,4及花键毂 7上的外花键齿均相同。
在两个锁环上,花键齿对着接合套8的一端都有倒角(称锁止角),且与接合套齿端的倒角相同。
锁环具有与齿轮1和4上的摩擦面锥度相同的内锥面,内锥面上制出细牙的螺旋槽,以便两锥面接触后破坏油膜,增加锥面间的摩擦。
三个滑块2分别嵌合在花键毂的三个轴向槽11内,并可沿槽轴向滑动。
在两个弹簧圈6的作用下,滑块压向接合套,使滑块中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽10中,起到空档定位作用。
滑块2的两端伸入锁环9和5的三个缺口12中。
只有当滑块位于缺口12的中央时,接合套与锁环的齿方可能接合。
1-变速器壳体 2-变速连动杆 3-变速杆
前置发动机后轮驱动汽车变速器的外操纵机构
一般前置发动机后轮驱动汽车的变速器距离驾驶员座位较近,换档杆等外操纵机构多集中安装在变速器箱盖上,结构简单、操纵容易并且准确。
1-变速杆 2-纵向拉线 3-横向拉线
变速器远距离外操纵机构
在发动机后置或前轮驱动的汽车上,通常汽车变速器距离驾驶员座位较远,变速杆和变速器之间通常需要用连杆机构联接,进行远距离操纵。
变速器自锁装置
挂档后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合(或滑动齿轮换档时,全齿长都进入啮合)。
在振动等条件影响下,操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。
为此在操纵机构中设有自锁装置。
如图所示,换档拨叉轴上方有三凹坑,上面有被弹簧压紧的钢珠。
当拨叉轴位置处于空档或某一档位置时,钢珠压在凹坑内。
起到了自锁的作用。
变速器互锁锁装置
当中间换档拨叉轴移动挂档时,另外两个拨叉轴被钢球琐住。
防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏,起到了互锁作用。
变速器倒档锁装置
当换档杆下端(红色的长方块部分)向倒档拨叉轴移动时,必须压缩弹簧才能进入倒档拨叉轴上的拨块槽中。
防止了在汽车前进时误挂倒档,而导致零件损坏,起到了倒档锁的作用。
当倒档拨叉轴移动挂档时,另外两个拨叉轴被钢球琐住。