变速器与分动器详解

\a汽车原理学习工作页（一）变速器设置的理由？当代汽车广泛采用活塞式内燃机作为动力源，其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。

为了解决这一矛盾，在传动系中设置了变速器。

一、变速器的功用（技能大赛考试题）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，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，以便发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。

二、变速器的组成变速器一般由1、变速器传动机构2、变速器操纵机构组成。

根据需要还可以加装动力输出器。

在多轴驱动的汽车上，变速器之后还装有分动器，以便把转矩分别传送给各驱动桥。

分动器图片如上课堂要求：1、明确变速器设置的目的；2、变速器的基本功用；3、变速器的基本组成；汽车原理学习工作页（二）普通齿轮变速器的工作原理一、变速、变矩原理普通齿轮式变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传动来实现转速和转矩的改变的。

（一）齿轮传动原理可知，一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以变速，而且两齿轮的转速与齿轮的齿数成反比。

设主动齿轮的转速为n1, 齿数为Z1; 从动齿轮的转速为n2, 齿数为Z2. （1）传动比概念：主动齿轮（输入轴）的转速与从动齿轮（输出轴）的转速之比值称为传动比。

用i12表示。

i12 =n1/n2 = Z2/Z1（2）转矩与传动比之间的关系（点拨：对于发动机而言最终是要对外输出转矩。

）设主动齿轮的转矩为M1 ,从动齿轮的转矩为M2 。

根据齿轮传动原理，n1/n2= M2/M1。

i12 =n1/n2 = Z2/Z1=M2/M1（3）传动过程A. 当小齿轮为主动齿轮（即Z1﹤Z2），带动大的从动齿轮转动时，则输出轴（从动齿轮）的转速就降低，同时传递的转矩增加，即n1﹥n2, M1﹤M2, 实现减速增矩传动。

汽车变速器基本知识一．汽车变速器的分类：1．手动变速器（Manual Transmission,简称MT），也叫手动档或机械式变速器，即必须用手拨动变速杆才能改变变速器的传动比，从而达到变速的目的。

在操纵时必须踩下离合，方可拨得动变速杆。

2．自动变速器：目前在世界上使用最多的汽车自动变速器主要有3种类型：1）液力自动变速器（Automatic Transmission,简称AT），利用行星齿轮进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动的进行变速。

虽说自动变速汽车没有离合器，但自动变速器中有很多离合器，这些离合器能随车速变化而自动分离或合闭，从而达到自动变速的目的。

2）电控机械式变速器(Automated Mechanical Transmission,简称AMT)，它是在传统的机械变速器和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动变速理论，以电子控制单元（ECU）为核心，通过液压执行系统控制离合器的分离和接合，选档、换档操作以及发动机节气门的调节，来实现起步、换档的自动操纵。

齿轮传动固有的传动效率高，结构紧凑，工作可靠等优点被很好的继承下来，而且成本低易于制造。

3）金属带无级自动变速器（CVT），无级变速系统不像手动变速器式自动变速器那样用齿轮变速，而是用两个滑轮和一条钢带来变速，其传动比可以随意变化，没有换档的突跳感觉，并且它能克服普通自动变速器油门反应慢，油耗高等缺点。

3．手动/自动变速器手动/自动变速器由德国保时捷厂在911车型上首先推出，称为Tiptronic,它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚，让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。

二．机械式变速器1．设计要求：1）正确的选择变速器的档位数和传动比，并使之与发动机参数及主减速比作优化匹配，以保证汽车具有良好的动力性与燃油经济性。

2）设置空挡，以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档，使汽车可以倒退行驶。

3）体积小、质量小、承载能力强，使用寿命长、工作可靠。

传动系统 第十三章 传动系统概述一、传动系的功用 汽车发动机所发出的动力靠传动系传递到驱动车轮。

传动系具有减速、变速、倒车、中 断动力、轮间差速和轴间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的 正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。

二、传动系统的类型及组成 按结构和传动介质分类，传动系具有机械式、液力式、电力式三种类型。

1. 机械传动 机械传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。

1 离合器2 变速器 3 万向节 4 驱动桥 7 主减速器 8 传动轴5 差速器 6 半轴图 13-1机械式传动系统的组成及布置示意图2. 液力传动 液力传动 （此处单指动液传动） 是利用液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过 程中动能的变化来传递动力。

液力传动装置串联一个有级式机械变速器， 这样的传动称为液 力机械传动。

图 13-2液力传动系统的组成及布置示意图3. 电力传动 电传动是由发动机驱动发电机发电， 再由电动机驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器 的驱动轮。

图 13-2电力传动系统的组成及布置示意图三、机械式传动系的布置形式 汽车布置形式反映发动机、 驱动桥和车身的相互关系， 对汽车的使用性能也有很重要的 影响。

机械传动系的布置型式常见的有以下五种：一种为发动机、离合器、变速器等构成的 整体置于汽车前部，驱动桥也置于汽车前部，称之为前置前驱动，简称为 FF 型（图 3–48a） ； 另一种为发动机、离合器、变速器等构成的整体置于汽车前部，驱动桥则置于汽车后部，称 之为前置后驱动， 简称为 FR 型 （图 3–48b） 第三种是发动机后置后轮驱动 ； （RR） 3–48c） （图 ； 第四种是发动机中置后轮驱动（MR） ；最后一种是全轮驱动（nWD） （图 3–48e） 。

（a）前置前驱（b）前置后驱 图 13-3（c）后置后驱 传动系统布置形式（d）中置后驱（e）四轮驱动第十四章 离合器 第一节 概述一、离合器的基本功用 离合器是汽车传动系统中直接与发动机相连接的部件，其功用为： 1. 在汽车起步时，通过离合器主、从动部分之间的滑磨、转速的逐渐接近，确保汽车 起步平稳。

MT、AT、AMT、DCT、CVT变速器的原理和不同我们经常听到MT、AT、AMT、DCT、CVT这些变速器，每次听到总感觉自己好像了解一点，但又是一头雾水。

就如朝鲜战场美军司令麦克阿瑟所说：“开始的时候，我们以为我们什么都知道；但后来发现，事实是我们什么都不知道。

一、先对各个变速进行总结，再长篇大论一下原理。

MT——手动变速器，以齿轮啮合来传递动力改变速度，优点是价格便宜、结构简单、技术成熟、维护方便、节省燃油、有驾驶快感，缺点是操作比自动变速箱麻烦，它是我们最常见的变速器。

AT——液力自动变速器，以液体为中介传递动力外加行星齿轮改变速度，优点是发展早技术成熟、操作简单、加速平顺、故障率低，缺点是机构复杂、结构精密、质量较重、价格较贵、油耗稍高。

AMT——机械式自动变速器，简单说就是MT+控制芯片ECU，也是以齿轮啮合来传递动力改变速度，优点是比其它自动变速器结构简点，承受扭力大，缺点是换挡冲击大、驾驶体验欠佳，多用在重型卡车上。

DCT——双离合自动变速器，简单说就是MT+ECU+两个离合器，也是以齿轮啮合来传递动力改变速度，优点传动效率高、换档速度快、反应迅速、成本适中，缺点是有抖动、顿挫感。

CVT——机械式无级变速器，以钢带传递动力，优点是可以无级变速、平顺性极佳，缺点是油门响应较慢，不能承受比较大的扭矩，大功率高端车型一般不使用。

总结起来价格优势：MT＞AMT＞DCT＞CVT＞AT传动效率：MT＞AMT＞CVT＞DCT＞AT平顺性：CVT＞AT＞DCT＞AMT＞MT技术成熟度：MT＞AT＞AMT＞CVT＞DCT响应时间：MT＞AMT＞DCT＞AT＞CVT二、各个变速器的原理我们通俗的把发动机、变速箱和底盘称为汽车三大件，从中我们看出变速器的好坏很大程度上影响汽车的质量。

我们先了解一下变速器在汽车中的位置和作用，变速器的位置如图所示。

图典型的四驱车传动系统图所示的为典型的四驱车传动系统，汽车动力的传动方向为：发动机——离合器——变速器——分动器——传动轴——差速器——轮边减速器——车轮。

分动器工作原理
1 背景介绍
分动器是一种用于传动和控制机器设备运动的机构。

它主要是通过分配或调整输入动力的传动方式，将输入输出分为多个不同阶段或步骤，从而使设备的运动过程更加合理化和高效化。

2 工作原理
分动器主要由驱动部件、传动部件、转子和机构构件组成。

其中驱动部件主要用来提供动力输入，而传动部件负责将输入的动力转化为所需要的输出方式，转子和机构构件则主要起到传递动力和控制运动的作用。

具体地，当驱动部件提供输入动力时，传动部件就会开始转动。

转子和机构构件也开始相应地运动和配合。

在这一过程中，每一个运动阶段的切换和控制都是由分动器来实现的。

它通过将输入输出中的每一个阶段分成若干个步骤，在每一个步骤中配合不同的机构构件，完成相应的控制任务。

这样，整个动力输入输出过程就可以高效而精密地完成。

3 应用领域
分动器被广泛应用于机械加工、自动控制、精密机器人、医疗设备等许多领域。

其中，在汽车工业中，分动器的应用更为广泛，主要用于变速器和转向系统等机器设备中。

在医疗设备中，分动器主要用
于手术器械和手术机器人等研发中，帮助医生更加精准和安全地进行手术。

4 发展趋势
随着技术的不断发展，传统的分动器已经不能满足更多应用领域对于控制精度、复杂程度、灵活性等方面的要求。

因此，许多技术企业也开始探索更加高级、先进的分动器技术，在提高控制效率、减少能源消耗、增强设备自动化等方面取得更好的应用效果。

预计，未来分动器会在更多领域得到广泛的应用和推广。

第十章机械式变速器1、教学目的：掌握变速器的动力传递路线，传动比的计算；同步器的作用及结构原理；变速器的操纵机构；分动器的操纵原则。

2、教学内容：（1）概述（2）齿轮变速器结构（3）同步器（4）操纵机构（5）分动器3、教学方法：课堂教学、作业练习、课后答疑4、教学过程：一、变速器概述1、功用由于汽车上广泛采用活塞式发动机，其转矩和转速变化的范围较小，而汽车行驶条件非常复杂，要求驱动力和行驶速度能在相当大的范围内变化。

另外，活塞式发动机的旋转方向是一定的，而实际运行过程中除前驶外，还需要倒向行驶。

为此在传动系中设置了变速器。

变速器的主要功用有：变速变扭；在发动机旋转方向不变的条件下，使汽车能倒向行驶；利用空挡，使发动机与传动系中断动力传递，以利于发动机起动、怠速和变速换挡或进行动力输出。

在多轴驱动的汽车上，还装有分动器，把转矩分配到各个驱动桥。

2、变速器的分类现代汽车上所采用的变速器有多种结构形式，通常可作如下分类：1）按变速器传动比分为有级式、无级式和综合式。

有级式应用最广泛，采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。

无级式的传动比可在一定数值范围内无限多级变化。

综合式的传动比可在最大值与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化。

2）按变速器操纵方式分为强制操纵式、半自动操纵式和自动操纵式变速器三种。

二、普通齿轮变速器的工作原理1、变速原理由齿轮传动的原理（图10-1）可知，一对齿数不同的齿轮因啮合传动时可以变速，而且两齿轮的转速与其齿数成反比。

设主动齿轮转速为 n1，齿数为 z1；从动齿轮转速为 n2，齿数为 z2。

传动比即是主动轮（即输入轴）转速与从动轮（即输出轴）转速的比值，用字母 i1、i2表示。

即i1/i 2= n1/n2= z2/z1。

图10-1 图10-2 若小齿轮 z1为主动轮，其转速经大齿轮 z2传出时就降低了，即 n1>n2，称为减速传动，此时传动比 i>1；若大齿轮 z2为主动轮，其转速经小齿轮 z1传出时就升高了，即 n1< n2，称为增速传动，此时传动比 i<1。