4普通变速器详解Word文件下载.docx
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汽修133
汽修134
汽修131
汽修132
教学
目的要求
技能目标:
1.让学生认识变速器的主要零件。
2.掌握变速器的拆装方法。
3.掌握常用工具的使用方法。
知识目标:
1.掌握变速器的功用和组成
2.了解变速器的分类
3.掌握变速器的结构和工作原理。
情感目标:
1.培养学生形成正确的科学的态度、并掌握科学的研究方法。
2.并能让学生体会发现新知识的乐趣,培养学生好学的精神。
3.通过实习课,培养学生互相协作的能力。
课前
准备
工具:
套筒一套、开口扳1套、尖嘴钳一个、接油盘一个、手锤一把。
设备:
汽车底盘综合实训台一台、变速器实训台5台。
教学重点
和难点
重难点:
1、掌握变速器的拆装方法。
2、掌握变速器的工作原理。
布置
作业
习题册相关习题
课后
小结
一体化教案附页
教学内容、方法和过程
本次课的时间安排:
安全教育
1分钟
复习提问
3分钟
新课导入
讲理论课
30分钟
教师演示
25分钟
学生练习
16小时
课堂小结
1分钟
作业布置
本次课的教学设计:
1、以“汽车是如何实现变速、变向的”引出如何掌握汽车变速器的功用、结构、原理。
【安全教育】
1、一律身穿工作服进入实训教室
2、在进行实习时禁止操作与该课题无关的内容
3、实习时要集中精神,不准说嘻笑、打闹、玩手机睡觉。
4、使用一切车辆、设备,必须遵守其安全操作规程,并要爱护使用
5、严禁任何实习人员启动发动机引擎和松开手制动
6、实习场所、车辆旁、工作台、教室、通道应始终保持整洁,做到文明实习
【复习提问】
1、离合器的工作原理?
2、离合器的自由间隙?
3、离合器常见的故障?
【新课导入】
汽车是如何实现变速、变向的?
汽车为什么要采用变速器?
变速器有什么功用?
(提示:
从变速器的名称,我们可以知道变速器应该具有变速的功能,但这还不全面,还应从发动机的特性来考虑。
)
我们带着这个问题来学习本节课的内容。
【新课讲授】
课题三手动变速器
【理论知识讲授】
一、变速器的功用
1.实现变速、变矩
汽车上所应用的发动机具有转矩变化范围小、转速高的特点,这与汽车实际的行驶状况是不相适应的。
如果没有变速器而直接将发动机与驱动桥连接在一起,首先由于发动机的转矩小,不能克服汽车的行驶阻力,使汽车根本无法起步;
其次假使汽车行驶起来,也会由于车速太高而不实用,甚至无法驾控。
所以必须改造发动机的转矩、转速特性,使发动机的转矩增大、转速下降以适应汽车实际行驶的要求。
变速器中是通过不同的档位来实现这一功用。
总结:
一般把这一功用概括为降速、增矩,但降速和增矩实际上的含义是相同的,即降速必然带来增矩。
2.实现倒车
发动机的旋转方向从前往后看为顺时针方向,且是不能改变,为了实现汽车的倒向行驶,变速器中设置了倒档。
3.实现中断动力传动
在发动机起动和怠速运转、变速器换档、汽车滑行和暂时停车等情况下,都需要中断发动机的动力传动,因此变速器中设有空档。
二、变速器的类型
现代汽车上所采用的变速器有多种结构形式,一般可以按照传动比和操纵方式进行分类。
1.按传动比的变化方式分
变速器按传动比的级数可分为有级式、无级式和综合式三种。
(1)有级式变速器
齿轮式变速器具有结构简单、易于制造、工作可靠、传动效率高等优点。
这种齿轮式的有级变速器按照结构不同又可以分为二轴式和三轴式变速器。
二轴式变速器广泛用于发动机前置前轮驱动的轿车,而三轴式变速器可应用于其他各类型车辆。
(2)无级式变速器
无级式变速器英文缩写为CVT,它的传动比的变化是连续的。
目前的无级变速器一般都是采用金属带传动动力,通过主、从动带轮直径的变化实现无级变速。
这种变速器在中、高级轿车的应用越来越多。
(3)综合式变速器
2.按变速器操纵方式分
按变速器操纵方式可分为手动变速器、自动变速器和手动自动一体变速器三种。
三、普通齿轮传动的基本原理
普通齿轮变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传动来实现转矩和转速的改变。
齿轮传动的基本原理如图3-1所示,一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以实现变速,而且两齿轮的转速比与其齿数成反比。
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。
主动齿轮(即输入轴)转速与从动齿轮(即输出轴)转速之比值称为传动比,用字母i12表示。
即由1传到2的传动比
i12=n1/n2=z2/z1
当小齿轮为主动齿轮,带动大齿轮转动时,输出转速降低,即n2<
n1,称为减速传动,此时传动比i>
1,如图3-1a)所示;
,大齿轮驱动小齿轮时,输出转速升高,即n2>
n1,称为增速传动,此时传动比i<
1,如图3-1b)所示。
这就是齿轮传动的变速原理。
汽车变速器就是根据这一原理利用若干大小不同的齿轮副传动而实现变速的。
图3-1齿轮传动的基本原理
a)减速传动b)增速传动
Ⅰ-输入轴Ⅱ-输出轴
1-主动齿轮2-从动齿轮
如图3-2所示为两级齿轮传动示意图,齿轮1为主动齿轮,驱动齿轮2转动,齿轮3与齿轮2固连在一起,再驱动齿轮4转动并输出动力,此时由1传到4的传动比为
i14=n1/n4=(z2z4)/(z1z3)=i12i34
因此,可以总结为多级齿轮传动的传动比为
i=所有从动齿轮齿数的乘积/所有主动齿轮齿数的乘积=各级齿轮传动比的乘积
图3-2两级齿轮传动示意图
1、3-主动齿轮2、4-从动齿轮
对于变速器,各档的传动比i就是变速器输入轴转速与输出轴转速之比。
即
i=n输入/n输出=T输出/T输入
当i>
1时,n输出<
n输入,T输出>
T输入,此时实现降速增矩,为变速器的低档位,且i越大,档位越低;
当i=1时,n输出=n输入,T输出=T输入,为变速器的直接档;
当i<
1时,n输出>
n输入,T输出<
T输入,此时实现升速降矩,为变速器的超速档。
例如,桑塔纳2000五档手动变速器各档的传动比见表3-1。
其一至三档为降速档,四档为直接档,五档为超速档。
四、变速传动机构
手动变速器包括变速传动机构和操纵机构两大部分。
变速传动机构的主要作用是改变转矩的大小和方向;
操纵机构的作用是实现换档。
变速传动机构是变速器的主体,按工作轴的数量(不包括倒档轴)可分为二轴式变速器和三轴式变速器。
(一)、二轴式变速器的变速传动机构
二轴式变速器用于发动机前置前轮驱动的汽车,一般与驱动桥(前桥)合称为手动变速驱动桥。
目前,我国常见的国产轿车均采用这种变速器,如桑塔纳、捷达、富康、奥迪等。
前置发动机有纵向布置和横向布置两种形式,与其配用的二轴式变速器也有两种不同的结构形式。
发动机纵置时,主减速器为一对圆锥齿轮,如奥迪100、桑塔纳2000轿车,如图3-3所示;
发动机横置时,主减速器采用一对圆柱齿轮,如捷达轿车,如图3-4所示。
图3-3发动机纵置的二轴式变速器传动示意图(桑塔纳2000)
1-纵置发动机2-离合器3-变速器4-变速器输入轴5-变速器输出轴(主减速器主动锥齿轮)6-差速器7-主减速器从动锥齿轮8-前轮
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ-一、二、三、四、五档齿轮R-倒档齿轮
图3-4发动机横置的二轴式变速器传动示意图(捷达)
1-发动机2-离合器3-变速器4-主减速器5-差速器6-带等角速万向节的半轴
1.发动机纵向布置的二轴式变速器
如图3-5、3-6所示分别为桑塔纳2000轿车二轴式变速器传动机构的结构图和示意图。
图3-5桑塔纳2000轿车二轴式变速器传动机构的结构图
1-四档齿轮2-三档齿轮3-二档齿轮4-倒档齿轮5-一档齿轮6-五档齿轮7-五档运行齿环8-换档机构壳体9-五档同步器10-齿轮箱体11-一、二档同步器12-变速器壳体
13-三、四档同步器14-输出轴15-输入轴16—差速器
图3-6桑塔纳2000轿车二轴式变速器传动机构的示意图
1-输入轴2-输出轴3-三、四档同步器4-一、二档同步器5-倒档中间齿轮
Ⅰ-一档齿轮Ⅱ-二档齿轮Ⅲ-三档齿轮Ⅳ-四档齿轮Ⅴ-五档齿轮R-倒档齿轮
1)结构
该变速器的变速传动机构有输入轴和输出轴,二轴平行布置,输入轴也是离合器的从动轴,输出轴也是主减速器的主动锥齿轮轴。
该变速器具有五个前进档和一个倒档,全部采用锁环式惯性同步器换档。
输入轴上有一~五档主动齿轮,其中一、二档主动齿轮与轴制成一体,三、四、五档主动齿轮通过滚针轴承空套在轴上。
输入轴上还有倒档主动齿轮,它与轴制成一体。
三、四档同步器和五档同步器也装在输入轴上。
输出轴上有一~五档从动齿轮,其中一、二档从动齿轮通过滚针轴承空套在轴上,三、四、五档齿轮通过花键套装在轴上。
一、二档同步器也装在输出轴上。
在变速器壳体的右端还装有倒档轴,上面通过滚针轴承套装有倒档中间齿轮。
2)各档动力传动路线(如图3-6所示)
各档动力传动路线见表3-2。
表3-2桑塔纳2000轿车变速器动力传动路线
(二)、三轴式变速器的变速传动机构
三轴式变速器用于发动机前置后轮驱动的汽车。
下面以东风EQ1092中型货车的变速器为例进行介绍,其结构简图如图3-18所示,有三根主要的传动轴,一轴、二轴和中间轴,所以称为三轴式变速器。
另外还有倒档轴。
图3-18东风EQ1092中型货车的三轴式变速器
l-一轴2-—轴常啮合齿轮3-—轴常啮合齿轮接合齿圈4、9-接合套;
5-四档齿轮接合齿圈6-二轴四档齿轮7-二轴三档齿轮8-三档齿轮接合齿圈10-二档齿轮接合齿圈11-二轴二档齿轮12-二轴一、倒档直齿滑动齿轮13-变速器壳体14-二轴15-中间轴16-倒档轴17、19-倒档中间齿轮18-中间轴一、倒档齿轮20-中间轴二档齿轮21-中间轴三档齿轮22-中间轴四档齿轮23-中间轴常啮合齿轮24、25-花键毂26-一轴轴承盖27-回油螺纹
该变速器为五档变速器,各档传动情况如下:
(1)空档
二轴上的各接合套、传动齿轮均处于中间空转的位置,动力不传给第二轴。
(2)一档
前移一倒档直齿滑动齿轮12与中间轴一档齿轮18啮合。
动力经一轴齿轮2、中间轴常啮合齿轮23、中间轴齿轮18、二轴一倒档齿轮12,传到第二轴使其顺时针旋转(与第一轴同向)。
(3)二档
后移接合套9与二轴二档齿轮11的接合齿圈10啮合。
动力经齿轮2、23、20、11、10、9、24,传到二轴使其顺时针旋转。
(4)三档
前移接合套9与二轴三档齿轮7的接合齿圈8啮合。
动力经齿轮2、23、21、7、8、9、24,传到二轴使其顺时针旋转。
(5)四档
后移接合套4与二轴四档齿轮6的接合齿圈5啮合。
动力经齿轮2、23、22、6、5接、4、25,传到二轴使其顺时针旋转。
(6)五档
前移接合套4与一轴常啮合齿轮2的接合齿圈3啮合。
动力直接由一轴、2、3、4、25,传到二轴,传动比为1。
由于二轴的转速与一轴相同,故此档称为直接档。
(7)倒档
后移二轴上的一、倒档直齿滑动齿轮12与倒档齿轮17啮合。
动力经齿轮2、23、18、19、17、12,传给二轴使其逆时
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