汽車手動變速箱工作原理.ppt

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汽車手動變速箱工作原理,制作人：李盡歆2013.3.24,一：變速箱的作用,①改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時(shí)使發(fā)動機(jī)在有利(功率較高而油耗較低)的工況下工作；,,②在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變情況下，使汽車能倒退行駛；,③利用空擋，中斷動力傳遞，以發(fā)動機(jī)能夠起動、變速，并便于變速器換檔或進(jìn)行動力輸出。,二：變速箱的分類,手動變速箱,,變速箱,普通自動變速箱/普通自動變速箱帶手自一體,CVT無級變速箱/CVT帶擋位的變速箱,雙離合變速箱,序列變速箱,,,,,,三：手動變速箱組成部分,,1：外部操縱桿,2：內(nèi)部結(jié)構(gòu),首先，對于一般的家用轎車而言，均是由前輪來進(jìn)行驅(qū)動來帶動汽車前進(jìn)。前輪驅(qū)動的汽車發(fā)動機(jī)一般都是橫置的，且發(fā)動機(jī)和變速箱的外殼是一體的，結(jié)構(gòu)非常的緊湊。因此，變速器為兩軸式變速器。而對于一些運(yùn)動型的跑車和大型客車而言則是采用后輪驅(qū)動的方式來帶動汽車前進(jìn)，這種情況下發(fā)動機(jī)與變速箱不會是一體的，通常會加入一根中間軸來實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的動力輸出軸與減速箱主動軸的連接。中間軸主要是為了傳遞發(fā)動機(jī)的動力和改變減速器速比，從而實(shí)現(xiàn)汽車不同的速度。不管是兩軸式手動變速器還是三軸式手動變速器，其原理是完全相同的，都是利用齒輪來實(shí)現(xiàn)不同的傳動比，從而改變車輛行駛的速度。,四：手動變速箱具體介紹,三軸式變速器,兩軸式變速器,五：手動減速箱工作原理,1）：認(rèn)識操縱桿,右圖是一個(gè)最基本的手動變速箱操縱桿。操縱桿通過轉(zhuǎn)動副連接起三個(gè)換檔叉，每個(gè)換檔叉的末端連接一個(gè)套筒，套筒可以隨著花鍵軸轉(zhuǎn)動，同時(shí)也可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合不同的齒輪傳遞動力（如下圖）。,2）：減速箱的工作原理,以前面介紹的兩軸式減速箱為例來分析其運(yùn)動過程。如下圖所示，首先，發(fā)動機(jī)通過離合器與紅色的輸入軸相連接，由于軸和軸上的齒輪是一個(gè)部件，所以軸和齒輪會一起旋轉(zhuǎn)。黃色軸是一根花鍵軸，直接和驅(qū)動軸相連，通過差速器來驅(qū)動汽車。而軸上的藍(lán)色齒輪在花鍵軸上可以自由轉(zhuǎn)動，它和花鍵軸是由套筒（圖中紫色部分）來連接的，套筒隨著花鍵軸轉(zhuǎn)動，同時(shí)也可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合藍(lán)色齒輪。當(dāng)汽車檔位置于空檔時(shí)，藍(lán)色齒輪沒有和套筒嚙合，此時(shí)，齒輪只是在自由的轉(zhuǎn)動并不會對花鍵軸的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生影響，也就不會驅(qū)動汽車的前進(jìn)。而當(dāng)汽車檔位置于一檔時(shí)，操縱桿帶動換檔叉使得套筒1與藍(lán)色齒輪1進(jìn)行嚙合，從而使得齒輪將動力通過套筒傳遞到花鍵軸上，帶動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，汽車即可前進(jìn)。換入2擋時(shí)，操縱桿還是帶動套筒1與藍(lán)色齒輪2進(jìn)行嚙合，由于齒輪2比齒輪1的直徑小，從而可以改變速比，提高速度。后面3、4、5檔的換擋過程與之相同，因此不再贅述。而倒檔是通過一個(gè)中間齒輪來實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)向的改變。這是一個(gè)空套齒輪，花鍵軸這個(gè)位置的藍(lán)色齒輪始終與其他位置的藍(lán)色齒輪轉(zhuǎn)動方向相反。因此，在汽車前進(jìn)的過程中，是不可能掛進(jìn)倒檔的，套筒上的齒和藍(lán)色齒輪不能發(fā)生嚙合，否則會產(chǎn)生很大噪音，發(fā)生打齒。所以要倒車一定要等汽車完全停住以后，才可掛入倒檔。,,,六：同步裝置,同步是使得套筒上的齒和花鍵軸上的齒輪嚙合之前產(chǎn)生一個(gè)摩擦接觸。花鍵軸齒輪上的錐形凸出剛好卡進(jìn)套筒的錐形缺口，兩者之間的摩擦力使得套筒和齒輪同步，套筒的外部滑動并和齒輪嚙合。,七：差速器,從減速器出來連接的是差速器，差速器是一種能使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動自一根軸傳至兩根軸，并使后者相互間能以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的差動機(jī)構(gòu)，一般由齒輪組成。汽車在拐彎時(shí)車輪的軌線是圓弧，如果汽車向左轉(zhuǎn)彎，圓弧的中心點(diǎn)在左側(cè)，在相同的時(shí)間里，右側(cè)輪子走的弧線比左側(cè)輪子長，為了平衡這個(gè)差異，就要左邊輪子慢一點(diǎn)，右邊輪子快一點(diǎn)，用不同的轉(zhuǎn)速來彌補(bǔ)距離的差異。如果輪軸做成一個(gè)整體，就無法做到兩側(cè)輪子的轉(zhuǎn)速差異，也就做不到自動調(diào)整，從而汽車將不能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的過彎。,1）：差速器的簡介,2）：差速器的基本結(jié)構(gòu),對于一般的差速器而言，它是由行星齒輪、行星輪架（差速器殼）、半軸齒輪等零件組成。發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)傳動軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動行星輪架，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅(qū)動左、右車輪。右圖所示即為一個(gè)后輪的基本差速器。,3）：差速器工作原理,1：直線行駛時(shí)：,2：轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)：,1）：直線行駛,變速箱通過傳動軸上齒輪與差速器殼體上齒輪的嚙合將動力傳遞至差速器，差速器殼體帶動行星齒輪繞半軸齒輪軸線公轉(zhuǎn)，此時(shí)行星齒輪不發(fā)生自轉(zhuǎn)，與半軸齒輪之間沒有相對運(yùn)動，它只是將半軸齒輪夾持，向兩個(gè)半軸齒輪輸出動力，從而驅(qū)動車輪行駛。所以在直線行驅(qū)時(shí)：左側(cè)車輪轉(zhuǎn)速（即左側(cè)半軸齒輪轉(zhuǎn)速）＝右側(cè)車輪轉(zhuǎn)速（右半軸齒輪轉(zhuǎn)速）＝差速器殼體的轉(zhuǎn)速。,,2）：轉(zhuǎn)彎行駛,進(jìn)入轉(zhuǎn)向時(shí)，在內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)彎半徑中，行駛阻力增大，此時(shí)內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速低于差速器殼體的轉(zhuǎn)速，于是內(nèi)側(cè)半軸齒輪帶動行星齒輪在原來公轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)生了自轉(zhuǎn)，行星齒輪發(fā)生自轉(zhuǎn)后，則帶動外側(cè)半軸齒輪轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動方向與內(nèi)側(cè)半軸齒輪相反，使得轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速升高，高于差速器殼體的轉(zhuǎn)速，從而起到平衡轉(zhuǎn)向內(nèi)外轉(zhuǎn)速差的作用。所以在轉(zhuǎn)彎行驅(qū)時(shí)：轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速（即內(nèi)側(cè)半軸齒輪轉(zhuǎn)速)<差速器殼體的轉(zhuǎn)速<轉(zhuǎn)向外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速（即外側(cè)半軸齒輪轉(zhuǎn)速）。,,感謝大家的觀賞,THEEND,