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手動變速器類型和特點

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-06-16

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手動變速器因其結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、維修容易等特點，被廣泛應(yīng)用在汽車上。手動變速器類型按變速器前進擋數(shù)多少，常用的有四、五、六、九、十、十一、十二、十六擋變速器。按傳動軸數(shù)不同，可分為兩軸式、三軸式和組合式3類。發(fā)動機前置、前輪驅(qū) 動形式的汽車采用兩軸式變速器，例如奧迪100型轎車、捷達轎車、夏利轎車（發(fā)動機前置、后輪驅(qū)動形式的汽車采用三軸式變速器，例如解放CA1092、東風(fēng)EQ1090E型等中型汽車變速器。組合式變速器通常由擋位數(shù)較多的主變速器和僅有高低兩個擋位的副變速器串聯(lián)而成，使變速器有較多擋位，擴大傳動比，保證汽車具有良好的動力性、經(jīng)濟性和加速性，如斯太爾等重型汽車采用2FS6 - 90變速器。兩軸變速器兩軸式齒輪變速器主要應(yīng)用于發(fā)動機前置、前輪驅(qū)動或發(fā)動機后置、后輪驅(qū)動的中、輕型轎車上，以便汽車的總.置。目前，轎車上采用發(fā)動機前置、前輪驅(qū)動的布置形式越來越廣泛。其中前置發(fā)動機又有縱向布置和橫向布置兩種形式，與其配用的兩軸式變速器也有兩種不同的結(jié)構(gòu)形式。下面以奧迪100型轎車的兩軸式齒輪變速器變速傳動機構(gòu)為例，介紹縱向布置的兩軸式變速器組成，如圖3. 2所示。該變速器輸入軸1通過離合器與發(fā)動機曲軸相連；輸出軸12經(jīng)主減速器將運動和動力傳給驅(qū)動輪。具有5個前進擋和1個倒擋，并采用鎖環(huán)式同步器換擋。在輸人軸上，從左向右的齒輪依次為一、二、三、四、五擋和倒擋的主動齒輪，其中三、四擋主動齒輪通過軸承空套在輸人軸上，其間設(shè)有與輸人軸固定連接的同步器花鍵轂7。qcwxjs.com在輸出軸上，從左向右的齒輪依次為上述各前進擋和倒擋的從動齒輪，其中齒輪28、23、20、13均通過軸承空套在輸出軸上，且齒輪28與13之間和齒輪20與13之間，分別設(shè)有與輸出軸固定連接的同步器花鍵轂26和18。倒擋主動齒輪11、倒擋中間齒輪15和倒擋從動齒輪13位于同一旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)。當(dāng)變速器操縱機構(gòu)將3個同步器接合套都置于同步器花鍵轂中央時，變速器處于空擋狀態(tài)，轎車既不能前進也不能倒退。當(dāng)變速器操縱機構(gòu)將同步器接合套25向左或向右移動使其與相應(yīng)的接合齒圈接合時，便可得到一擋或二擋（向左或向右移動接合套6 時，便可得到三擋或四擋（向左或向右移動同步器接合套17時，便可得到五擋或倒擋。一擋傳遞路線&同步器接合套25左移，動力經(jīng)輸人軸1"一擋主動齒輪2" —擋從動齒輪28"同步器鎖杯27"同步器接合套25"同步器花鍵轂26"輸出軸12。二擋傳遞路線&同步器接合套25右移，動力經(jīng)輸人軸1"二擋主動齒輪3"二擋從動齒輪23"同步器鎖杯24"同步器接合套25"同步器花鍵轂26"輸出軸12。三擋傳遞路線&同步器接合套6左移，動力經(jīng)輸人軸1"同步器花鍵轂7"同步器接合套6"同步器鎖杯5"三擋主動齒輪4"三擋從動齒輪22"輸出軸12。四擋傳遞路線&同步器接合套6右移，動力經(jīng)輸人軸1"同步器花鍵轂7"同步器接合套6"同步器鎖杯8"四擋主動齒輪9"四擋從動齒輪21"輸出軸12。五擋傳遞路線&同步器接合套17左移，動力經(jīng)輸人軸1"五擋主動齒輪10"五擋從動齒輪20"同步器鎖杯16"同步器接_ 17"同步器花鍵轂18"輸出軸12。倒擋傳遞路線&同步器接合套17右移，動力經(jīng)輸人軸1"倒擋主動齒輪11"倒擋中間齒輪1 5"倒擋從動齒輪13"同步器鎖杯1 9"同步器接合套1 7"同步器花鍵轂18"輸出軸1 2。桑塔納2000系列轎車采用五擋手動變速器，由傳動機構(gòu)、操縱機構(gòu)、變速器殼體等組成。該變速器的5個前進擋均裝有鎖環(huán)慣性式同步器，其結(jié)構(gòu)如圖3. 3所示。當(dāng)駕駛員掛上某一擋位時，動力由輸入軸傳入變速器，通過相嚙合的齒輪副將動力由輸出軸傳至主減速器，在變速器中實現(xiàn)了變速、變扭的作用。變速器設(shè)置有超速擋，傳動比小于1，主要用于在良好路面或空車行駛時，提高汽車的燃料經(jīng)濟性。桑塔納2000系列轎車五擋手動變速器的性能參數(shù)見表3. 1。兩軸式變速器特點兩軸式變速器從輸入軸到輸出軸只通過一對齒輪傳動，前進時只有一對齒輪傳動，倒擋傳動路線中也只有一個中間齒輪，因而結(jié)構(gòu)簡單、機械效率高、噪聲小。但由于它不可能有直接擋，因而最高擋的機械效率比直接擋低，并且傳動比變化小，只用在中、小型轎車上。三軸式變速器三軸式變速器傳動比變化范圍大，在中、小型貨車，越野車上被廣泛采用。東風(fēng) EQ1090E型汽車的三軸式變速器變速機構(gòu)簡圖，如圖3. 4所示。三軸式變速器有輸入軸即第一軸1、中間軸15和輸出軸即第二軸14等3根軸。第一軸前端與軸承配合并支承在發(fā)動機曲軸后端的內(nèi)孔中，其花鍵部分用以安裝離合器從動盤（后端與軸承配合并支承在變速器殼體的前壁上，齒輪2與此軸制成一體。中間軸兩端均用軸承支承在變速器殼體上（其上固定連接齒輪23與齒輪2構(gòu)成常嚙合傳動副（齒輪20、21、 22分別為二、三、四擋主動齒輪并固定連接其上（與該軸制成一體的齒輪18為一擋和倒擋共用的主動齒輪。第二軸前、后端分別用軸承支承于第一軸后端孔內(nèi)和變速器殼體的后壁（其上齒輪12是采用花鍵連接并能通過操縱機構(gòu)軸向滑動的一擋和倒擋公用的從動齒輪（齒輪11、7、6分別為二、三、四擋從動齒輪并用軸承支承其上，它們分別與齒輪20、 21、22保持常嚙合（花鍵轂24和25分別固定在齒輪11與7和6與2之間（兩轂上的外花鍵分別與帶有內(nèi)花鍵的接合套9和4連接，且接合套通過操縱機構(gòu)能沿花鍵轂軸向左右滑動，可分別實現(xiàn)與齒輪11或7、齒輪6或2上的接合套圈接合。倒擋軸16上的雙連倒輪17和19 采用軸承支撐，且齒輪輪19和18呈常吶合。由圖3. 4所示可見，當(dāng)?shù)谝惠S1旋轉(zhuǎn)時，通過齒輪2即可帶動中間軸及其上所有齒輪旋轉(zhuǎn)。但因從動齒輪6、7、11均采用軸承空套在第二軸上，且接合套4、9和齒輪12均處于中間位置，不與任何齒輪的接合齒圈接合，也不與齒輪18或17接合，第二軸不能被驅(qū)動，故變速器處在空擋狀態(tài)。通過使用變速器操縱機構(gòu)，控制接合套或同步器變換擋位，各擋位傳遞路線如下： qcwxjs.com一擋傳遞路線：滑動齒輪12左移，動力經(jīng)第一軸1"齒輪2"齒輪23"中間軸15" 齒輪18"齒輪12"接合套9"花鍵轂24"第二軸14。二擋傳遞路線&同步器接合套9右移，動力經(jīng)第一軸1"齒輪2"齒輪23"中間軸 15"齒輪20"齒輪11"第二軸14。三擋傳遞路線&同步器接合套9左移，動力經(jīng)第一軸1"齒輪2"齒輪23"中間軸 15"齒輪21"齒輪7"齒圈8"接合套9"花鍵轂24"第二軸14。四擋傳遞路線&接合套4右移，動力經(jīng)第一軸1"齒輪2"齒輪23"中間軸15"齒輪 22"齒輪6"齒圈5"接合套4"花鍵轂25"第二軸14。五擋傳遞路線&接合套4左移，動力經(jīng)第一軸1"齒輪2"齒圈3"接合套4"花鍵轂 25"第二軸 14。倒擋傳遞路線：滑動齒輪12右移，動力經(jīng)第一軸1"齒輪2"齒輪23"中間軸15"齒輪18"倒擋齒輪19"倒倒擋齒輪17 齒輪12" 第二軸 14。解放CA1092型汽車六擋變速器也是三軸式變速器，其結(jié)構(gòu)與東風(fēng)EQ1090E三軸式變速器相似，只是增加了一個擋位。二擋使用鎖銷式同步器，三?六擋使用鎖環(huán)式同步器。組裝好的變速器總成用螺栓固定在離合器殼上，并以第一軸軸承蓋的外凸面與離合器殼相應(yīng)的孔配合，以保證第一軸和曲軸的軸線重合。第二軸后段花鍵上裝有用以連接萬向傳動裝置的凸緣。第一軸的前端用向心球軸承支承在飛輪的中心孔內(nèi)，其后端則利用圓柱滾子軸承支承在變速器殼體上。第二軸的前端用滾針軸承支承在第一軸齒輪內(nèi)孔中，其后端亦利用圓柱滾子軸承支承在殼體上。中間軸的兩端也采用圓柱滾子軸承為支承。倒擋軸用鎖片固定在殼體上，防止其轉(zhuǎn)動和軸向移動。在該變速器中各個擋位利用同步器和接合套換擋，第二軸和中間軸的軸向尺寸較大。為提高軸的支承剛度和軸承的承載能力，故第一、二軸和中間軸的支承有必要全部采用圓柱滾子軸承。但由于圓柱滾子軸承的接觸線長，滾動阻力較大，在汽車的大負荷、長時間運行中，易產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，嚴(yán)重時軸承可能被燒毀，故應(yīng)加強變速器的潤滑。北京切諾基吉普車AX4型或AX5型變速器均是三軸式變速器，AX4型有4個前進擋，一個倒擋，四擋為直接擋。也有少數(shù)車采用AX5型變速器，有5個前進擋，一個倒擋，五擋為超速擋，前進擋均采用鎖環(huán)式慣性同步器。該車變速器采用橫向剖分式帶有中間隔板的整體式變速器殼體。在中間隔板上安裝著齒輪傳動機構(gòu)和換擋機構(gòu)。這樣一方面能使變速器的檢查、維修、調(diào)整和裝配直觀方便（另一方面又能使換擋機構(gòu)及其互鎖裝置緊靠齒輪傳動機構(gòu)使其結(jié)構(gòu)極為緊湊。但殼體加工精度要求高，中間隔板的兩面均有定位銷定位。三軸式變速器特點為減少內(nèi)摩擦弓丨起的零件磨損和功率損失，須在殼體內(nèi)注入齒輪油，可采用飛濺方式潤滑各齒輪副、軸與軸承等零件的工作表面。因此，殼體一側(cè)有加油口，殼體底部有放油塞，油面高度即由加油口位置控制。為防止變速器工作時由于油溫升高、氣壓增大而造成潤滑油滲漏現(xiàn)象，在變速器蓋上裝有通氣塞。與二軸式變速器比較，三軸式變速器第一軸動力不經(jīng)中間軸直接傳到第二軸，其傳動比為1，稱之為直接擋。其傳動效率最高，亦可獲得最高車速。但此外的其他前進擋須經(jīng) 兩對齒輪傳動，倒擋須經(jīng)3對齒輪傳動，故傳動效率有所降低，噪聲會有所增大。綜合式變速器重型汽車的裝載質(zhì)量大，使用條件復(fù)雜，要保證重型汽車具有良好的動力性、經(jīng)濟性和加速性，必須擴大變速器傳動比的范圍并增加擋位數(shù)。為避免變速器的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜和便于系列化生產(chǎn)，多采用組合式機械變速器。即以一二種4?6擋變速器為主體，通過更換系列齒輪副和配置不同的副變速器，得到一組不同擋位數(shù)、不同傳動比范圍的變速器系列。目前，組合式機械變速器已成為重型汽車采用的主要類型。在安凱、西沃、亞星奔馳、桂林大宇及廈門金龍等企業(yè)的7?12m高檔大、中型客車以及總質(zhì)量在14?50t重型載貨車及各種專用車、特種車上配套采用。中國重型汽車集團公司生產(chǎn)的斯太爾重型汽車用ZFS6 - 90變速器傳動機構(gòu)，如圖3. 5所示，它為了得到較多的擋位，在主變速器I的后面串聯(lián)安裝了一個兩擋副變速器 H，這樣可得到10個前進擋。在主變速器I中，除倒擋采用直齒輪傳動外，其余各擋均采用斜齒輪傳動。二?五擋采用同步器換擋，而一擋和倒擋是利用接合套11的移動完成換擋的。副變速器H中的高速擋即直接擋和低速擋的掛擋亦采用了同步器。當(dāng)副變速器中的同步器接合套 17左移與固定外齒輪圈16連接時，行星齒輪圈15 被固定而不能轉(zhuǎn)動。則副變速器掛入低速擋。當(dāng)使接合套17右移與副變速器高速擋齒圈18接合時，行星齒輪軸14、輸出軸19、行星齒輪內(nèi)齒圈15和副變速器輸入軸齒輪20固連在一起而同步旋轉(zhuǎn)，則副變速器入速。潤滑油泵2由第一軸直接驅(qū)動，并通過|一軸和第二軸6中的中心油道來潤滑第二軸上的常嚙齒輪5、7、9、10、12的內(nèi)孔與第二軸的配合表面以及副變速器中的行星齒輪軸14主、副變速器的擋位分別由主、副變速操縱機構(gòu)控制，并要求先使用副變速桿’選定所需低擋或高擋，然后使用主變速桿選擇所需擋位。副變速器處于低擋時，可獲得一、二、三、四、五前進擋和倒擋；副變速器處于高擋時，可獲得六、七、八、九、十前進擋和倒擋。德國ZF公司生產(chǎn)的9S109組合式變速器，有9個前進擋，主變速器有5個前進擋，副變速器為行星齒輪系傳動結(jié)構(gòu)。當(dāng)副變速器中的同步器接合套與固定外齒圈接合時，行星齒輪內(nèi)齒圈被固定而不能轉(zhuǎn)動，則副變速器掛人低擋，此時將主變速器分別掛人5個不同擋位可得到組合式變速器5個較大的傳動比。當(dāng)使接合套與副變速器高擋齒圈接合時，行星齒輪軸、輸出軸、行星齒輪內(nèi)齒圈和副變速器輸人軸齒輪固定在一起而同步旋轉(zhuǎn)，則副變速器掛人高擋，主變速器的5個擋位傳動比即分別等于組合式變速器5個較小的傳動比。由于有兩個傳動比數(shù)值很接近，故省掉一個傳動比，組成9擋變速器。變速器的操縱系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)軸遠距離操縱或直接操縱，副變速器由壓縮空氣自動換擋，爬行擋和倒擋用嚙合套換擋，其他擋用同步器換擋。: 回答者：網(wǎng)友

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