变速器与分动器.docx
- 文档编号:28366505
- 上传时间:2023-07-10
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:660.77KB
变速器与分动器.docx
《变速器与分动器.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《变速器与分动器.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
变速器与分动器
第14章变速器与分动器
本章重点:
1.普通齿轮式变速器传动机构的结构的工作原理;
2.无同步器时变速器的换档过程;
3.锁销式惯性同步器的组成结构和工作原理;
4.变速器操纵结构的组成及工作原理;
5.分动器的组成解雇及使用注意事项。
本章难点:
1.锁销式惯性同步器的组成结构和工作原理;
2.变速操纵结构自锁,互锁装置的工作原理;
3.分动器的组成结构。
本章基本要求:
1.掌握齿轮式变速器的传动结构的结构及工作原理;
2.掌握锁销式惯性同步器的组成结构和工作原理;
3.掌握自锁,互锁装置的结构和工作原理;
4.掌握分动器的组成结构和工作原理。
14.1概述
一、变速器的功用
(1)改变传动比,改变汽车的行驶速度和牵引力;
(2)在发动机的旋转方向不变的情况下使汽车倒退行驶;
(3)在汽车启动、怠速、换挡、滑行或进行动力输出时,都需要切断发动机与传动系统的动力传递。
二、变速器的类型
1.按传动比变化方式分类
按变速器传动比变化方式分有级式、无级式和综合式三种。
1)有级式变速器它采用齿轮传动,有几个可选择的固定传动比。
轿车和轻、中型货车变速器多采用3~5个前进挡和一个倒挡(一个挡位对应一个传动比)。
重型汽车上的变速器挡位较多,有的还装有副变速器。
如夏利2000轿车变速器有五个挡,传动比分别是:
i1=3.090、i2=1.842、i3=1.230、i4=0.864、i5=0.707、倒挡iR=3.142。
按变速器所用齿轮轮系形式不同,可以分为轴线固定式(普通齿轮变速器)和轴线旋转式(行星齿轮变速器)。
前者将若干对圆柱齿轮安装在固定的平行轴上组成变速传动机构,机械变速器大多属于这种结构形式。
后者采用行星齿轮机构组成变速传动机构,此种形式在自动变速器中应用。
齿轮式变速器具有结构简单、易于制造、工作可靠和传动效率高等优点,其应用最为广泛。
2)无级式变速器CVT(ContinuouslyVariableTransmission)其传动比在一定数值范围内可连续无限多级变化,常见的有电力式和液力式两种。
电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机(无轨电车、超重型自卸车)。
液力式无级变速器的变速传动部件是液力变矩器。
3)综合式变速器由液力变矩器和行星齿轮式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值之间的几个间断范围内作无级变化,目前应用较多。
2.按变速器操纵机构分类
按变速器操纵机构分强制操纵式(手动变速器)、自动操纵式(自动变速器)和半自动操纵式(半自动变速器)三种。
(1)手动变速器MT(ManualTransmission)由驾驶员直接操纵换挡杆来选定挡位,并拨动变速器换挡装置变换挡位。
(2)自动变速器AT(AutomaticTransmission)在某一传动范围内(一般是在前进挡),由变速器的自动控制系统根据发动机的负荷和车速的变化自动选定挡位并变换挡位,即自动地改变传动比。
驾驶员只需要操纵加速踏板以便控制车速。
三、普通齿轮式变速器的工作原理
1.变速原理
图14.1a所示为齿轮传动机构的变速原理图,图14.1b所示为传动简图。
Ⅰ是主动轴(动力输入轴inputshaft),Ⅱ是从动轴(动力输出轴outputshaft)。
设主动齿轮1的齿数为Z1,转速为n1,转矩为M1,逆时针方向转动;从动齿轮2的齿数为Z2,转速为n2,转矩为M2。
齿轮传动机构的传动比(gearratio)i可以用主动齿轮的转速n1与从动齿轮转速n2之比表示,也可以用从动齿轮齿数Z2与主动齿轮齿数Z1之比表示,还可以用从动齿轮轴的转矩M2与主动齿轮轴的转矩M1之比表示。
其关系式为:
i1.2=n1/n2=z2/z1=M2/M1
当动力由Ⅰ轴经过齿轮机构传递给Ⅱ轴时,由于Z1<Z2,则n2<n1,M2>M1,且Ⅱ轴为顺时针方向转动。
即当主动齿轮齿数小于被动齿轮齿数时,则减速、增矩,变向。
反之,则增速、降矩、变向。
一对齿轮传动只能得到一个固定的传动比,构成一个挡位。
为了扩大变速器输出转速的变化范围,普通齿轮变速器通常采用多组大小不同的齿轮啮合传动,构成多个不同的挡位,其传动比为各级齿轮传动的连乘积。
挡位不同传动比不同,则可得到多种不同的输出转速和转矩。
变速器的挡位是按传动比由大到小的次序命名,分别为:
一挡(低速挡)(1stgear)、二挡(2ndgear)、三挡(3rdgear)、四挡(4thgear)、五挡(高速挡)(5thgear)等。
传动比i=1称为直接挡(directgear),即发动机曲轴的转速和转矩没变,直接传递给变速器输出轴;
传动比i<1为超速挡(overdrivegear),此时变速器输出轴的转速大于发动机曲轴转速,变速器输出转矩变小;
传动比i>1为减速挡,即变速器输出轴的转速小于发动机曲轴转速,变速器输出转矩变大。
一般汽车上设有3~6个前进挡和1个倒挡。
2.换挡原理
图14.2所示是三轴式变速器。
动力由轴Ⅰ传递给齿轮1,再由齿轮1传递给齿轮2;由于齿轮2、3同在轴Ⅲ上,它们以相同转速转动,然后由齿轮3传递给齿轮4,最后由轴Ⅱ输出。
此时,传动比为i=Z2/Z1×Z4/Z3。
如果用换挡装置将齿轮4与齿轮3脱开,并将其向右拉动,使与齿轮4一体的齿轮6与齿轮5啮合,传动比变为i=Z2/Z1×Z6/Z5,输出轴Ⅱ的转速、转矩将发生变化,即改变挡位。
当齿轮4和齿轮6不与中间轴(Countershaft)上的齿轮3和5中的任何一个啮合时,动力不能传到输出轴,此时就是变速器的空挡。
3.变向原理
由齿轮传动原理可知,一对相啮合的外齿轮旋向相反,每经过一个传动副,轴改变一次旋向。
汽车的倒挡就是再加上一根倒挡轴(reverseidlershaft),如图14.3所示。
14.2普通齿轮变速器的变速传动机构
一、三轴式变速器
1.三轴式齿轮传动(两级齿轮传动)的特点
图14.2所示为三轴式齿轮传动形式。
其特点是有三根轴:
输入轴Ⅰ,输出轴Ⅱ和中间轴Ⅲ。
输入轴Ⅰ与输出轴Ⅱ的轴线在同一条直线上,中间轴Ⅲ的轴线与输入轴轴线平行。
输入轴主动齿轮1与中间轴从动齿轮2是常啮合传动齿轮,中间轴主动齿轮3与输出轴从动齿轮4啮合。
每一个挡位采用两对齿轮传动,变速器输出轴的转动方向与输入轴(发动机曲轴)的转动方向相同。
三轴式齿轮传动主要应用于发动机前置后轮驱动的汽车变速器上。
其传动比按下式计算:
i14=i12=i34=n2/n1×n4/n3=Z2/Z1×Z4/Z3
在中、轻型货车上广泛采用三轴式变速器,这样可以通过两级齿轮传动得到较大的传动比。
例如,解放CA1091型货车六挡变速器,EQ1141G、EQ1128G、EQ1090E型货车五挡变速器等均采用。
2.三轴式五挡变速器
图14.4所示为EQ1141G型汽车的TMH421型五挡变速器。
它有三根传动齿轮轴:
第一轴(输入轴)1、中间轴16、和第二轴(输出轴)26。
第一轴1的前端用向心球轴承支承在飞轮的中心孔内,后端用向心球轴承支承在变速器前壳的轴承孔中,并以轴承盖27的外圆面与离合器壳相应的孔配合,以保证第一轴和曲轴的轴线重合;中间轴的前端用滚柱轴承、后端用向心球轴承支承于变速器壳体上;第二轴前端用滚针轴承支承在第一轴齿轮3的内圆孔中,后端用向心球轴承支承在变速器壳体上,后部的花键上装有用以连接万向传动装置的凸缘15。
三根轴都是靠其后轴承进行轴向定位,轴承的外圈用弹性挡圈和轴承盖轴向限位,内圈被卡环固定在轴上。
齿轮3与第一轴制成一体,与齿轮25构成常啮合传动齿轮副。
齿轮17、18、22与中间轴制成一体,以提高轴的刚度和强度,齿轮23、24用键固定在中间轴上。
齿轮5、6、8、9、11通过滚针轴承空套在第二轴上,齿轮上制有外接合齿圈,以便与该挡同步器上的接合套内齿圈相啮合。
同步器4、7及接合套10的花键毂以其内花键与第二轴上的外花键相连接。
变速器齿轮副、轴和轴承等零件的工作表面采用飞溅润滑。
壳体底部有放油塞,壳体一侧有加油口,油面高度由加油口位置控制。
在各传动齿轮上有径向油孔或开有径向油槽,以便润滑所在部位的滚针轴承。
为防止润滑油从轴和轴承盖之间的间隙流出,在第一轴和第二轴的轴承盖内装有自紧式油封2和14。
在各轴承盖、后盖、上盖等结合面间装入密封垫片,并涂密封胶,以防漏油。
为防止变速器工作时油温升高、气压增大而造成润滑油渗漏,在变速器盖上装有通气塞。
图14.5所示为东风EQ1141G型汽车变速器的传动示意图,图示为变速器的空挡位置。
当第一轴旋转时,通过齿轮2带动中间轴17及其上的各齿轮旋转。
由于第二轴15上的齿轮是空套的,所以不能驱动第二轴。
欲挂上一挡,可操纵变速杆,通过拨叉使接合套14右移,与一挡齿轮接合齿圈接合,此时,动力从第一轴依次经齿轮2、25,中间轴17,齿轮16、齿轮13的接合齿圈、接合套14、花键毂26,再通过第二轴上的外花键传给第二轴15。
一挡传动比为:
I1=Z23/Z2=Z13/Z15=6.540
欲脱开一挡,可通过拨叉使接合套14左移,使接合套与接合齿圈脱离啮合,则变速器退回到空挡位置。
同理,用拨叉拨动二、三挡同步器9的接合套,使接合套向右或向左移动与相应的接合齿圈接合,即可挂入二挡或三挡。
东风EQ1141G型汽车变速器各挡齿轮的动力传递路线及传动比如表14-1所示。
二、两轴式变速器
1.两轴式齿轮传动(一级齿轮传动)的特点
图14.1所示是两轴式齿轮传动形式。
其特点是有两根轴:
输入轴Ⅰ和输出轴Ⅱ,且两轴相互平行。
动力从输入轴输入,经一对齿轮传动后,直接由输出轴输出。
每一个挡位采用一对齿轮传动,输出轴(变速器输出轴)的转动方向与输入轴(发动机曲轴)的转动方向相反。
两轴式变速器主要应用于发动机前置前轮驱动的汽车变速器上。
其传动比按式(∗)计算。
在发动机前置前轮驱动和发动机后置后轮驱动的中、轻型轿车上,由于总体结构布置的需求,采用两轴式变速器,其结构简单、紧凑。
例如,奥迪100型、捷达、红旗、富康、桑塔纳及夏利等轿车均采用。
前置发动机又有纵向布置和横向布置两种类型,与其配用的两轴式变速器结构形式也有差异。
2.与前置发动机横向布置形式相配用的两轴式变速器
1)雪铁龙毕加索两轴式五挡变速器图14.6所示为雪铁龙毕加索轿车采用的BE4两轴式五挡变速器。
变速器的输入轴Ⅰ通过离合器与横向布置的发动机曲轴相连,两端通过圆锥滚子轴承支承在变速器壳体上。
一、倒、二挡主动齿轮4、5、9分别与输入轴Ⅰ固连;三、四、五挡主动齿轮10、12、13分别通过滚针轴承空套在输入轴Ⅰ上;变速器输出轴Ⅱ左端通过球轴承、右端通过圆柱滚子轴承支承在变速器壳体上。
一、二挡从动齿轮23、21分别通过滚针轴承空套在输出轴Ⅱ上,三、四和五挡从动齿轮20、19、17与输出轴Ⅱ固连;在输入轴、输出轴一侧装有倒挡轴Ⅲ,倒挡轴固定在壳体上,轴上滑套着一个倒挡齿轮8。
三、四挡同步器11、五挡同步器14分别通过花键与输入轴Ⅰ相连;一、二挡同步器22通过花键与输出轴Ⅱ相连,其上有与倒挡齿轮8啮合的齿轮。
同步器均为锁环式。
各前进挡主、从动齿轮均处于常啮合状态。
图14.7所示是该变速器的传动示意图。
换挡时,只要拨动拨叉使接合套轴向移动即可脱挡和换挡。
三、组合式变速器
1.功用与分类
重型货车的装载质量大,使用条件复杂。
欲保证重型车具有良好的动力性、经济性,须有更多的挡位和更大的传动比。
为避免变速器的结构过于复杂和利于系列化生产,多采用组合式变速器,即以1~2种四挡或五挡变速器为主体,通过更换齿轮副和配置不同的副变速器(一般为两挡),得到一组不同挡数不同传动比范围的变速器系列。
副变速器有普通齿轮式和行星齿轮式两种。
普通齿轮式副变速器结构简单,传力时齿轮的机械负荷较大;行星齿轮机构同时啮合的齿数多,能传递较大的转矩。
2.结构特点
副变速器多与主变速器制成一体,它与主变速器的区别是没有倒挡。
副变速器传动比较小时多串联在主变速器之前,传动比较大的副变速器多串联在主变速器之后,以利于减小主变速器的质量和尺寸。
3.组合式变速器
14.3同步器
一、无同步器的换挡过程
变速器的换挡装置分为直齿滑动齿轮换挡、接合套换挡和同步器换挡。
采用直齿滑动齿轮和接合套换挡时,必须等到将要啮合的一对齿轮的轮齿(或接合套与接合齿圈上相应的内、外花键齿)的圆周速度相等(同步),才能平顺地进入啮合而挂上挡。
否则,如果没有达到同步就强制换挡,将使两齿轮发出冲击和噪声,影响齿轮的使用寿命,严重时甚至会折断轮齿。
图14.15所示是无同步器(接合套)五挡变速器的四、五挡结构简图。
以此图分析这两个挡位的换挡过程。
1.低挡换高挡(四挡换五挡)
变速器在四挡工作时,接合套3与齿轮4的接合齿圈啮合,两者圆周速度相等V3=V4。
欲从四挡换入五挡,驾驶员应踩下离合器,断开发动机与变速器的联系,再通过变速操纵机构将接合套3左移,先使变速器处于空挡位置。
当接合套3刚与齿轮4脱离接合的瞬间,仍然是V3=V4,而四挡齿轮4的转速低于齿轮2的转速,圆周速度V4<V2,所以,此时有V3<V2。
为避免齿轮冲击,不应立即换入五挡,要在空挡停留片刻,等待V3=V2的时刻到来。
空挡时,齿轮2只与中间轴及其齿轮、第一轴和离合器从动盘相联系,惯性质量小,再加上中间轴齿轮有搅油阻力,所以V2下降较快;接合套3因与整个汽车联系在一起,惯性质量很大,所以V3下降较慢。
这样,在变速器推入空挡后的某个时刻,必然会有V3=V2(同步点)的情况出现。
此时将接合套3左移与齿轮2上的接合齿圈啮合就可以挂入五挡,不会产生冲击。
但是,自然减速出现同步的时刻太晚,使换挡过程延长。
为此,实际换挡操作过程中,应在摘下四挡后,立即抬起离合器踏板,利用发动机怠速迫使第一轴更快地减速,使V2快速下降,同步点尽快出现,缩短了换挡时间。
2.高挡换低挡(五挡换四挡)
同理,变速器在五挡工作以及由五挡换入空挡的瞬间,接合套3与齿轮2接合齿圈圆周速度相等,即V3=V2。
因V2>V4,因而有V3>V4,所以此时不能挂入四挡。
但在空挡时V4下降得比V3快,不会出现V3=V4(同步点)的情况。
为此,应将V4增速,使V4能与V3相等。
其做法是,驾驶员在变速器由高速挡退入空挡时随即抬起离合器踏板,使离合器重新接合,同时踩一下加速踏板,使发动机连同离合器从动盘、第一轴以及齿轮4等加速到V4>V3,然后再踏下离合器踏板稍等片刻,等V4=V3(同步点)时即可挂入低速挡。
由此可见,欲使无同步器变速器换挡时不产生齿轮冲击,需采取较复杂的操作,既增加了驾驶员的劳动强度,又容易加速齿轮的损坏。
因此,同步器换挡装置得到广泛应用。
二、同步器的构造及其工作原理
同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步,并阻止二者在同步前进入啮合,从而消除换挡时的冲击,缩短换挡时间,简化换挡过程,使换挡操作简捷轻便,并可延长变速器的使用寿命。
同步器有多种结构形式,目前汽车上广泛采用摩擦惯性式同步器。
它是依靠摩擦作用实现同步的。
结构上除有接合套、花键毂、对应齿轮上的接合齿圈外,还增设了使接合套与对应齿圈的圆周速度迅速达到同步的机构,以及阻止两者在达到同步之前接合以防止冲击的机构。
1.锁环式惯性同步器(inertialsynchronizerwithlock-ring)
1)锁环式惯性同步器的构造
图14.16a所示是锁环式惯性同步器的结构分解图,图14.16b所示是其装配图。
其主要由花键毂4、接合套5、锁环(同步环)1和6、滑块2以及弹簧圈3等组成。
花键毂4的内孔和外圆柱面上都加工有花键,其内花键与第二轴12连接,并用垫圈和卡环作轴向定位,外花键与接合套的内花键作滑动连接。
接合套5的外圆柱面加工有与换挡拨叉配合的环槽,拨动换挡拨叉可使接合套沿花键毂做轴向移动。
花键毂4的两侧与齿轮8和11之间各有一个锁环1和6。
锁环有内锥面,齿圈9、10的端部有相同的外锥面,两者之间通过锥面相接触,组成锥面摩擦副。
通过这对摩擦副的摩擦,可使转速不等的两个齿轮在接合之前迅速达到同步。
为了增强锥面之间的摩擦作用,一般在锁环的内锥面上制造出细密的螺纹槽,以使两锥面接触后破坏油膜,提高摩擦系数。
锁环的外圆柱面上有短花键齿圈,花键齿的断面形状和尺寸与齿轮8、11上的接合齿圈9、10的外花键齿均相同。
两个齿圈和锁环上的花键齿,在对着接合套5的一端都制有倒角,并且与接合套5内花键齿齿端的倒角相同,称为锁止角。
两个锁环的端部沿圆周方向均布有三个缺口c。
三个滑块2分别装在花键毂4的三个轴向槽b中,滑块可沿槽b做轴向移动。
滑块的中部有凸起a,在两个弹簧圈3的作用下,将滑块压在接合套的内表面上,使滑块中部凸起a正好嵌在接合套中部的内环槽中,保证接合套在空挡时处于正中位置。
滑块的两端伸入锁环的缺口c中,滑块的宽度小于缺口c,只有当滑块位于缺口c的中央时,接合套才能与锁环接合。
2)锁环式惯性同步器的工作过程
图14.17所示为锁环式惯性同步器的工作过程示意图(变速器由三挡换入四挡(直接挡)),以此图为例来说明锁环式惯性同步器的工作过程。
空挡位置:
当接合套5刚从三挡退到空挡时(图14.17a),与齿轮8制成一体的接合齿圈9、接合套5和锁环1都在其自身及其所联系的一系列运动件的惯性作用下,继续沿原方向转动。
设它们的转速分别是n9、n5、n1,则此时n1=n5,n9>n5,即n9>n1。
接合套5及滑块2都处于中间位置,并由弹簧圈3(图14.16)定位;锁环1在轴向是自由的,它的内锥面与接合齿圈9的外锥面不接触,如图14.17a中两条虚线所示。
摩擦力矩的形成与锁止过程:
若要挂入直接挡,驾驶员通过操纵机构拨动接合套5并带动滑块2一同向左移动。
当滑块左端面与锁环1的缺口的内端面接触时,便同时推动锁环移向接合齿圈9,两者(n9>n1)一经接触便产生摩擦力矩;接合齿圈9便通过摩擦力矩的作用带动锁环相对于接合套5及花键毂超前一个角度;当锁环缺口的一个侧面与滑块接触时,锁环便与接合套同步转动。
由于滑块未位于缺口中央,接合套花键齿相对于锁环花键齿错开了约半个齿厚,使接合套的齿端倒角与锁环上相应的齿端倒角恰好互相抵住而不能再向左移动进入接合,如图14.17b所示。
可以看出,此时如果要使接合套的花键齿圈与同步环的花键齿圈进入啮合,必须使锁环相对于接合套向后倒转一个角度。
如图14.17的齿端局部放大图所示,由于在接合套与锁环齿端倒角相抵触时,驾驶员始终对接合套施加一个轴向推力,该轴向推力使接合套的齿端倒角面与锁环的齿端倒角面之间产生正压力N,力N可分解为轴向力F1和切向力F2。
F2形成一个试图拨动锁环相对于接合套反转的力矩,称为拨环力矩M2。
F1使锁环1和齿圈9的锥面进一步压紧,产生摩擦力矩M1,该力矩使两者转速迅速接近。
由于锁环通过接合套、花键毂、第二轴与整个汽车相联系,转动惯量大,锁环的转速n1下降慢。
而齿圈9与离合器从动部分相联系,转动惯量小,n9下降得快。
因为齿圈9是减速转动,则产生一个与转动方向相同的惯性力矩Mj。
此惯性力矩通过摩擦锥面以摩擦力矩的方式传到锁环上,阻碍锁环相对于接合套反向转动。
在齿圈9与锁环1未达到同步之前,摩擦锥面的摩擦力矩在数值上等于惯性力矩(M1=Mj)。
可见,在待接合齿圈与锁环未达到同步之前,锁环上作用着两个方向相反的力矩:
F2产生的拨环力矩M2和惯性力矩Mj(摩擦力矩M1)。
如果M2>M1,锁环即可相对于接合套向后倒转一个角度,以便二者进入啮合;如果M2<M1,锁环则不能倒转,而通过其齿端锁止角阻止接合套进入啮合,这就是锁环的锁止作用。
由于锁环的锁止作用是接合齿圈9及其相联系零件的惯性力矩形成的,因此称为惯性同步器。
对于一定的轴向推力,拨环力矩M2的大小取决于锁环与接合套齿端倒角(锁止角)的大小,而惯性力矩Mj的大小则取决于摩擦锥面的锥角大小。
实际上在设计同步器时,都经过适当地选择齿端倒角和摩擦面锥角,保证在达到同步之前始终保持M2>M1,驾驶员轴向作用力的加大只能加快同步的速度,缩短换挡的时间。
同步啮合:
随着驾驶员施加于接合套上的推力加大,摩擦力矩不断增加,使齿圈9的转速迅速降低。
当与锁环1、接合套5达到同步时,作用在锁环上的惯性力矩消失。
但是,由于轴向分力F1的作用,两个摩擦锥面以静摩擦方式接合在一起。
因而此时切向力F2形成的拨环力矩M2,便使锁环1、齿圈9及与之相连的各零件一起相对于接合套向后倒转一个角度,滑块2处于锁环缺口的中央,两花键齿不再抵触,此时接合套5压下弹簧圈3继续左移,而与同步环的花键齿进入啮合,同步环的锁止作用消失,如图14.17c所示。
接合套与同步环接合后,轴向分力F1已不存在,锥面之间的摩擦力矩也消失。
此时如果接合套花键齿与接合齿圈花键齿发生抵触,如图14.17c所示,则与上述相似,靠齿圈9花键齿端斜面上切向分力,使齿圈9及与之相连各零件一起相对于接合套向后倒转一个角度,使接合套5与接合齿圈9进入啮合,如图14.17d所示,最后完成了换入直接挡的全过程。
若由直接挡换入三挡,上述过程也适用,所不同的是,齿轮8及上面的接合齿圈9被加速到与锁环1、接合套5同步,接合套再进入啮合换入三挡。
锁环式惯性同步器结构紧凑,但径向尺寸小、锥面间摩擦力矩较小,所以多用于传递转矩不大的轿车和轻型货车的变速器。
2.锁销式惯性同步器
1)锁销式惯性同步器的构造
图14.18所示是锁销式惯性同步器的结构图。
其主要由花键毂9、接合套5、摩擦锥环摩擦锥盘2、锁销8、定位销4以及钢球10、弹簧11等组成。
两个有内锥面的摩擦锥盘2分别固定在带有外花键齿圈的齿轮1和6上,随齿轮一同旋转。
与之相配合的两个有外锥面的摩擦锥环3,通过三个锁销8和三个定位销4与接合套5连接。
销锁8与定位销4在同一圆周上相互间隔地均匀分布。
锁销8的两端固定在摩擦锥环3的孔中,两端的工作表面直径与接合套上孔的内径相等,而中部直径则小于孔径。
锁销8中部和接合套5上相应的销孔两端有角度相同的倒角—锁止角。
只有在锁销与接合套孔对中时,接合套才能沿锁销轴向移动。
在接合套上定位销孔中部有斜孔,内装弹簧11,把钢球10顶向定位销中部的环槽(如A—A所示),以保证同步器处于正确的空挡位置。
定位销4两端伸入锥环内侧面,但有周向间隙,锥环相对接合套在一定范围内作周向摆动。
2)锁销式惯性同步器的工作过程
在空挡位置时,摩擦锥环3与摩擦锥盘2之间有一定间隙,定位销4可随接合套轴向移动。
由四挡换入五挡时,接合套5受到拨叉的轴向推力作用,通过钢球10和定位销4带动摩擦锥环3左移,使之与对应的摩擦锥盘接触。
因摩擦锥环与锥盘有转速差,接触后的摩擦作用使锥环和锁销相对于接合套转过一个角度,锁销8轴线与接合套上相应孔的轴线偏移,于是锁销中部倒角与销孔端的倒角互相抵触,以阻止接合套继续前移。
此时锁止面上的法向压紧力N的轴向分力F1作用在摩擦锥环上并使之与锥盘压紧,使接合套与待啮合的齿圈迅速达到同步。
达到同步时,起锁止作用的齿轮1的惯性力矩消失,作用在锁销上的切向力F2产生的拨销力矩通过锁销使摩擦锥环3、摩擦锥盘2和齿轮1相对于接合套转过一个角度,锁销与接合套的相应孔对中,接合套克服弹簧11的弹力压下钢球而沿锁销移动,直到与齿轮1的接合齿圈啮合,顺利挂上五挡。
锁销式惯性同步器在结构上允许采用直径较大的摩擦锥面,摩擦锥面间可产生较大的摩擦力矩,缩短了同步时间,多用在中型和重型汽车上。
14.4变速器操纵机构
一、
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 变速器 分动器