变速器的自锁互锁和倒挡锁.docx

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变速器的自锁互锁和倒挡锁

|专题教程|图解底盘——变速器的自锁互锁和倒挡锁

2005-5-2513:

20:

52来源：

南京交通技师学院　

　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。

　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。

　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。

　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。

Audi100型轿车离合器盖及压盘总成分解图

1-离合器盖；2-支承环；3-膜片弹簧；4-支承环；5-压盘；6-传动片；7-铆钉；8-支承铆钉

Audi100型轿车离合器盖及压盘总成构造图

1,3-平头铆钉2-传动片4-支承环5-膜片弹簧6-支承铆钉7-离合器压盘8-离合器盖

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2005-5-2513:

20:

52来源：

南京交通技师学院　

图D－C3－2（3－29）三轴五档变速器传动简图

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

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。

图D－C3－6两轴五当变速器传动简图

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

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。

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（见图3－33）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。

工作过程见（步进教程--南京交通技师学院）。

前置发动机后轮驱动汽车变速器的外操纵机构

1-变速器壳体2-变速连动杆3-变速杆

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

图D－C3－17（3－43）变速器远距离外操纵机构

1-变速杆2-纵向拉线3-横向拉线

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。

图D－C1－01（3－1）机械式传动系一般组成及布置示意图（1－10）

1-离合器2-变速器3-万向节4-驱动桥5-差速器6-半轴7-主减速器8-传动轴

图为传统的发动机纵向安装在汽车前部，后桥驱动的4×2汽车布置示意图。

发动机发出的动力经离合器、变速器、万向传动装置传到驱动桥。

在驱动桥处，动力经过主减速器、差速器和半轴传给驱动车轮。

图D－C1－02（3－2）发动机前置、纵置，前轮驱动的布置示意图（1－6或1－6A）

1-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6-差速器7-车速表驱动齿轮8-主减速器从动齿轮

发动机前置、纵置，前桥驱动，使得变速器和主减速器连在一起，省掉了它们之间的万向传动装置。

图D－C1－03（3－3）四轮驱动汽车总布置（1－10A）

后差速器中间差速器前差速器

发动机前置四轮驱动，为了把动力传到前、后驱动轮，在变速器后面设有分动器，将动力向前、后分流。

图D－C1－04（3－4）典型液力机械传动示意图

1-液力变矩器2-自动器变速器3-万向传动4-驱动桥5-主减速器　6-传动轴

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D－C1－01（3－5）静液式传动系示意图

1-离合器2-油泵3-控制阀4-液压马达5-驱动桥6-油管

液压传动也叫静液传动，是通过液体传动介质静压力能的变化来传递能量。

主要由发动机驱动的油泵、液压马达和控制装置等组成。

图D－C1－06（3－6）混合式电动汽车采用的电传动

1-离合器2-发电机3-控制器4-电动机5-驱动桥6-导线

电传动是由发动机驱动发电机发电，再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮。

图D－C2－1（3－7）机械式离合器的动作原理（10－5B）

1-飞轮2-从动盘3-压盘4-膜片弹簧

离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。

图D－C2－2（3－8）液力离合器结构与动作原理

1-叶轮2-输出轮3-油4-油的流向

液力偶合器靠工作液（油液）传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。

当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态.

图D－C2－3（3－9）磁粉式电磁离合器的动作原理

1-粉末2-输入侧3-输出侧4-激磁线圈5-线型粉末6-磁通

电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。

在主动与从动件之间放置磁粉，可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器

图D－C2－4（3－10）周布弹簧离合器

1压盘2离合器壳3分离轴承4分离杠杆5紧固夹板压6压缩弹簧

采用若干个螺旋弹簧作为压紧弹簧，并将这些弹簧沿压盘圆周分布的离合器称为周布弹簧离合器。

图3－11膜片弹簧离合器（10－5）

1离合器盘（离合器片）2离合器压板3金属圈4离合器壳5分离轴承6分离套筒7分离叉8分离叉支架9膜片弹簧10分离气缸

采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器称为膜片弹簧离合器。

从动部分

　　从动部分是由单片、双片或多片从动盘所组成，它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。

从动盘由从动盘本体，摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。

为了避免转动方向的共振，缓和传动系受到的冲击载荷，大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减震器。

　　为了使汽车能平稳起步，离合器应能柔和接合，这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。

为此，往往在动盘本体园周部分，沿径向和周向切槽。

再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形，两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接，这样从动盘被压缩时，压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大，从而达到接合柔和的效果。

扭转减振器

　　离合器接合时，发动机发出的转矩经飞轮和压盘传给了动盘两侧的摩擦片，带动从动盘本体和与从动盘本体铆接在一起的减振器盘转动。

动盘本体和减振器盘又通过六个减振器弹簧把转矩传给了从动盘毂。

因为有弹性环节的作用，所以传动系受的转动冲击可以在此得到缓和。

传动系中的扭转振动会使从动盘毂相对于动盘本体和减振器盘来回转动，夹在它们之间的阻尼片靠摩擦消耗扭转振动的能量，将扭转振动衰减下来。

　捷达轿车的从动盘有两级减振装置。

第一级为预减振装置，第二级为减振弹簧，其扭转特性为变刚度特性

图D－C5－3（3－93）准双曲面齿轮单级主减速器

1-从动锥齿圈；2-薄垫片；3-差速器轴承；4-主动锥齿轮；5-主动锥齿轮后轴承；

6-主动锥齿轮前轴承；7-主动锥齿轮密封圈；8-隔离套管；9-半轴齿轮；10-差速器壳；11-进油道

如图所示为单级主减速器结构，它采用一对准双曲面锥齿轮传动。

图D－C5－6（3－96）差速器构造零件的分解

1-轴承；2-左外壳；3-垫片；4-半轴齿轮；5-垫圈；6-行星齿轮；7-从动齿轮；8-右外壳；9-十字轴；10-螺栓

目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。

对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴或一根直销轴）和差速器壳等组成。

图D－C5－7（3－97）差速器运动原理示意图

1,2-半轴齿轮；3-差速器壳；4-行星齿轮；5-行星齿轮轴；6-主减速器从动齿轮

左右两侧半轴齿轮的转速之和等于差速器壳转速的两倍，这就是两半轴齿轮直径相等的对称式锥齿轮差速器的运动特性关系式。

图D－C5－8（3－98）差速器扭矩分配示意图

1-半轴齿轮；2-半轴齿轮；3-行星齿轮轴；4-行星齿轮

设输入差速器壳的转矩为M0，输出给左、右两半轴齿轮的转矩为M1和M2，Mf为折合到半轴齿轮上总的内摩擦力矩，则：

M1=0.5（M0－Mf）

M2=0.5（M0+Mf）

图D－C5－9（3－99）斯堪尼亚LT110型汽车的强制锁止式差速器

1-活塞；2-活塞皮碗；3-气路管接头；4-工作缸；5-套管；6-半轴；7-压力弹簧；8-锁圈；9-外接合器；10-内接合器；11-差速器壳

在对称式锥齿轮差速器上设置差速锁，使之成为强制锁止式差速器。

用电磁阀控制的气缸操纵离合机构，使一侧半轴与差速器壳相接合，这就相当于把左右两半轴锁成一体一同旋转。

这样，当一侧驱动轮打滑而牵引力过小时，从主减速器传来的转矩绝大部分部分配到另一侧驱动轮上。

图D－C5－10（3－100）托森轮间差速器

1-差速器壳；2-直齿轮轴；3-半轴；4-直齿轮；5-主减速器被动齿轮；6-蜗伦；7-蜗杆

托森差速器又称蜗轮－蜗杆式差速器,由差速器壳，左半轴蜗杆、右半轴蜗杆、蜗轮轴和蜗轮等组成。

蜗轮通过蜗轮轴固定在差速器壳上，三对蜗轮分别与左、右半轴蜗杆相啮合，每个蜗轮两端固定有两个圆柱直齿轮。

成对的蜗轮通过两端相互啮合的直齿圆柱齿轮发生联系。

（注：

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