文档介绍：第十五章变速器与分动器
前已述及,现代汽车上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。为解决这一矛盾,在传动系中设置了变速器。它的功用是: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利用空挡,中断动力传递,以使发动机能够起步、怠速,并便于变速器换挡或进行动力输出。
变速器有变速传动机构和操纵机构组成,根据需要,还可加装动力输出器。
按传动比变化方式,变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。
1)有级式变速器应用最为广泛。它采用齿轮传动,具有若干个定值传动比。按所用轮系形式不同,有轴线固定式变速器(普通齿轮变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。目前,轿车和轻中型货车变速器的传动比通常有3—5各前进挡和一个倒挡;在重型货车用的组合式变速器中,则有更多挡位。所谓变速器挡数,均指前进挡位数。
2)无级变速器的传动比在一定范围内可按无限多级变化,常用的有电力式和液力式(动液式)两种。电力式的在传动系中也有广泛采用的趋势,其变速传动部分为直流串励电动机。液力式的传动部分为液力变矩器。
3)综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器,其传动比可在最大值和最小式之间的几个阶段范围内作无级变化,目前应用较多。
按操纵方式,变速器又可分为强制操纵式、自动操纵式和半自动操纵式三钟。
强制操纵式变速器靠驾驶员直接操纵变速杆换挡,为大多数汽车所采用。
自动操纵式变速器的传动比选择(换挡)的自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板,即可控制车速。
半自动操纵式变速器有两种形式。一种是常见的几个挡位自动操纵,其余挡位由驾驶员操纵;另一种是预选式,即驾驶员预先用按钮选定挡位,在踩下离合器踏板或松开加速踏板时,接通一个电磁装置或液压装置来进行换挡。
在多轴驱动的汽车上,变速器之后还装有分动器,以便把力矩分别输送给驱动桥。
本章主要轴向固定式变速器(以下简称变速器),并简要介绍组合式变速器和分动器,至于液力机械式变速器,将在第十六章阐述。
第一节变速器的变速传动机构
一普通齿轮式变速器
变速气的变速原理以解放CA1040系列轻型载货汽车采用的CAS5-20A型五挡变速器为例来说明。图15-1所视为该变速器的结构。它具有五个前进挡,一个倒挡。第一轴1的前端支撑在发动机曲轴凸缘的滑套中,后端通过球轴逞3支承在变速器前壳体的轴承孔中。齿轮2与第一轴制成一体,与齿轮42构成常啮合齿轮副。中间轴遇倒挡齿轮,一挡主动齿轮制成一体,,一挡主动齿轮制成一体,两端用圆锥滚子轴承支承在壳体上
.中间轴上的二挡主动齿轮与三挡主动齿轮为双联齿轮37。五挡主动齿轮39,常啮合齿轮42和双联齿轮37均压配在中间轴上。第一轴的前端用滚针轴承支承在第一轴齿轮内圆孔中,后端利用圆柱滚子轴承20支承在变速气后壳体31上。六个从动齿轮空套在第二轴上。花键毂29 、38、和41以其内花键与第二轴上的外花键紧配合,并且不能做轴向移动(用卡环锁止)。圆柱滚子轴承20外圈上有止动槽,槽内装有轴承挡圈,用以防止第二轴向窜动。
该变速器壳体为前后对开式结构,其结合面应涂平面密封胶(如乐泰518平面密封胶),以保证壳体的密封。
图15-2所示为解放CA1040系类轻型载货汽车变速器的传动示意图。当第一轴旋转时,通过齿轮2带动中间轴及其上的齿轮旋转,其从动齿轮17,16,9和8随第一轴的旋转而在第二轴上空转,因此,第二轴不能被驱动。固定在第二轴上的各个花键毂35,13和24的外圆表面上均制有与其相邻的接合齿圈齿形完全相同的外花键,分别与相应的具有内花键的各个接合套相接合,接合套可沿花键毂轴向滑动。
在该变速器中,除倒挡外,各挡均采用同步器换挡。同步器是一种加装了一套同步装置的接合讨换挡机构。同步装置的作用是使变速器在汽车行进中换当时不发生接合吃的冲击,其结构和工作原理将在第二节中阐述。
欲挂上一挡,可操纵变速杆,通过拨叉使接合套20左移,与一挡同步器锁环1的接合齿圈和一挡齿轮接合齿泉18接合后,动力便可从第一轴依次经齿轮2,33中间轴26齿轮29,17,接合齿泉18,接合套20以及花键毂24,传给第二轴23输出。一挡传动比为
式中,z表示齿轮齿数,其下表数字表示各齿轮在图中的标号,以下同次。第一挡指的是传动比最大的前进挡,以下类推。
欲脱开一挡,可通过拨叉使接合套20右移,与接合齿圈18脱离啮合,则变速器退回空当位置。
欲挂上二挡,可通过