2022年第三章变速器,第二节变速器传动机构.pdf

学而不思则惘，思而不学则殆§ 3.2 变速器传动机构普通齿轮式变速器优点：结构简单，容易制造，性能可靠，传动效率高，易于维修轿车 、轻中型货车多用一般3 ～6 档按轴数分：中间轴式（三轴式）如CA1091,CA1040,EQ1090,EQ1141G,BJ2021(切诺基） ...等两轴式：如CA7220,Audi100轿车...等一.中间轴式变速器㈠CA1091 变速器 （见图 3-4a,3-4b,3-4c) 由日本日野公司引进LF06S-CB 型六档 变速器⒈档位传动比与传动路线（参见图 3-4c）i1=（Z2／Z1）×（ Z11／Z12）i2=（Z2／Z1）×（ Z9／Z10）i3=（Z2／Z1）×（ Z7／Z8）i4=（Z2／Z1）×（ Z5／Z6）i5=（Z2／Z1）×（ Z3／Z4）i6=1(直接档） ，η最高iR=（Z2／Z1）×（ Z15／Z14）×（ Z13／Z15）▲Ⅰ～Ⅴ档，毎档均有 2 对齿轮传递动力▲Ⅵ档传递动力路线： Te→Ⅰ轴齿轮齿圈→同步器的接合套→花键榖→Ⅱ轴→输出其他档位路线略之⒉齿轮形式与换挡方式精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 11 页学而不思则惘，思而不学则殆Ⅰ、 R 档：常啮直齿轮，接合套换挡；Ⅱ～Ⅴ档：常啮斜齿轮，同步器换档—Ⅱ档 锁销式，Ⅲ～Ⅴ档 锁环式；Ⅵ：直接档，锁环式同步器换挡。

⒊轴承支承形式输入轴（Ⅰ轴） ：箱体上——圆柱滚子轴承，前端——球轴承，支撑在曲轴输出端的轴承孔内；输出轴（Ⅱ） ：前端——滚针轴承，支撑在Ⅰ轴的齿轮轴孔内，输出端——圆柱滚子轴承，支撑在箱体上；中间轴：两端均为圆柱滚子轴承，支撑在箱体上★ 注意轴承内外圈结构；轴向固定形式⒋润滑稀油 飞溅式★ 注意 Ⅰ轴、Ⅱ轴上齿轮的轮针轴承的润滑方式？⒌密封 见图 3-4a⒍轴、齿轮的运动关系⑴空挡时：发动机怠速，不转动件——Ⅱ轴、同步器，其余全转动（空转）⑵在某个档位时，全转动，但要区分传力的件和空转的件⒎档位排列输入——————————→输出高档——————————→低档传动比值小i6——————————→大i1值⒏换挡装置布置精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 11 页学而不思则惘，思而不学则殆一般布置在Ⅱ轴上⒐防止跳档结构措施齿端倒锥齿结构—— CA1091 ，见图 3-5F—齿轮上齿圈传递的圆周力，传力路线是：F—齿圈 1→接合套 2→花键榖→Ⅱ轴齿圈作用于接合套，由于倒锥面，法向力FN产生的 水平方向力 FQ ，对接合套退出起到一个阻力作用——此即为倒锥齿防止跳档的作用。

⒑箱体材料货车：一般灰铸铁如CA1091 车；轿车：铸铝如 CA7220 ㈡ EQ1090E 型车五档变速器（图 3-6a) ⒈档位传动比与传动路线 （参见图 3-6b) i1=（Z23／Z2）×（ Z12／Z18）i2=（Z23／Z2）×（ Z11／Z20）i3=（Z23／Z2）×（ Z7／Z21）i4=（Z23／Z2）×（ Z6／Z22）i5=1 (直接档）iR=（Z23／Z2）×（ Z19／Z18）×（ Z12／Z17）▲Ⅰ～Ⅳ档，毎档均有 2 对齿轮传递动力▲Ⅰ档传递动力路线： Te→Ⅰ轴齿轮 2→齿轮 23→中间轴 15→齿轮18 →齿轮12-花键→输出轴⒉齿轮形式与换挡方式精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 11 页学而不思则惘，思而不学则殆Ⅰ、 R 档：滑动直齿轮换挡；Ⅱ～Ⅳ档：常啮斜齿轮，锁销同步器换档；Ⅴ档：直接档，锁销同步器换档；⒊轴承支承形式(参见图 3-6a、b） 4.轴、齿轮的运动关系⑴空挡时：发动机怠速，不转动件——Ⅱ轴、同步器，齿轮12，倒档惰轮轴；其余全转动（空转） ⑵在某个档位时，除了倒档惰轮轴外，全转动，但要区分传力的件和空转的件。

⒌档位排列输入——————————→输出高档——————————→低档 (5-4-3-2-1-R) 传动比值小i5——————————→大i1值⒍换挡装置布置布置在Ⅱ轴⒎防止跳档结构措施——减薄齿结构即将花键榖上花键齿的两端削薄了，见图3-7. ㈢CA1040 五档变速器 （图 3-8a) ⒈档位传动比与传动路线（参见图 3-8b）i1=（Z33／Z2）×（ Z17／Z29） ；i2=（Z33／Z2）×（ Z16／Z30） ；i3=（Z33／Z2）×（ Z9／Z31） ；i4=（Z33／Z2）×（ Z8／Z32） ；i4=1 (直接档）i5=（Z33／Z2）×（ Z8／Z32） （超速当）；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 11 页学而不思则惘，思而不学则殆iR=（Z33／Z2）×（ Z28／Z25）×（ Z22／Z28）▲档位传递路线，例如Ⅱ档：Te→Ⅰ轴齿轮 2→齿轮 33→中间轴 26→齿轮 30→齿轮 16→齿圈 15→接合套 12→花键榖 13→输出轴 23⒉齿轮形式与换挡方式齿轮形式：均为斜齿轮，且均为常啮式。

换挡方式：Ⅰ～Ⅴ档均为锁环式同步器换挡；R 档 接合套换挡⒊轴承支承形式(参见图 3-8a） ⒋档位排列输入——→输出4-5-3-2-1-R ⒌轴、齿轮的运动关系 (据图 3-8b 分析）⑴空挡，且发动机怠速；⑵在某档位⒍操纵与 CA1091 变速器不同，是 远距离 操纵另外，箱体材料：灰铸铁轴和齿轮材料：20CrMnTi(渗碳）二.两轴式变速器以 Audi100 轿车 012 型变速器为例，见图3-9a▲均为常啮斜齿轮；锁环式同步器换挡；输出轴输出端的锥齿轮即为主减速器的主动齿轮▲传动比(参见图 3-9b) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 11 页学而不思则惘，思而不学则殆i1=（Z23／Z5）=39/11=3.545 ；i2=（Z21／Z7）=40／19=2.105; i3=（Z20／Z8）=40／28=1.429 ；i4=（Z18／Z10）=35／34=1.029 ；i5=（Z16／Z11）=31／37=0.838 （超速当）；iR=（Z26／Z13）×（ Z14／Z26）=（Z14／Z13）=30/10=3.5 。

▲ 特点：前进档，毎档一对齿轮传动，比中间轴式少了一对齿轮，传动效率↑，噪音↓；无直接当，最高档传动效率↓（因为有一对齿轮传动）★输出轴为什么采用圆锥滚子轴承支承？（从主减速器主动锥齿轮受力来考虑 --有轴向力作用 ）对于 CA7220 车的 016 型变速器，其构造与上述012 型的类似，也是 5 档变速器三.组合式变速器普通变速器，多用于中轻型货车、轿车，重型车需要更多档位和更大传动比，以适应各种行驶工况，而普通变速器无法满足，利用组合式变速器可满足需要具有良好动力性和经济性组成：主、副变速器串联而成主变速器： 3～6 档（1-2 种）副变速器： 2 个档通过更换主变速器的齿轮副和副变速器——形成一个系列变速器如 AllisonCLBT5000 ～6000 系列； AllisonDP8000 系列，等等形式：⑴→→ ⑵→→⑶→→档数： 主变速器当数×副变速器当数 =总当数配档方式： 插入式配档—形式⑴；分段式配档—形式⑵副主主副副主副精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 11 页学而不思则惘，思而不学则殆综合式—形式⑶⒈主变速器在前，副变速器在后的插入式配档以斯太尔（ Steyr) Z F S6-90 型变速器为例，见图3-10b。

档位数 ：主变速器 6 个前进挡，副变速器2 个前进挡；总档数： 2× 6=12 个前进挡插入式配档方式 ： 副变速器的 2 个档分别与主变速器的各个档交替配档下面通过配档图表来说明配档原理与各档传动比的求法（此中包含了档位传动路线）档位副变速器主变速器传动比ih iLi6 i5 i4 i3 i2 i1ig12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + i12=1× 1=1 i11=Z43/Z31× Z3/Z42i10=1× Z42/Z3× Z34/Z41 i9=Z43/Z31× Z34/Z41 i8=1× Z42/Z3× Z5/Z27 i7=Z43/Z31× Z5/Z27i6=1× Z42/Z3× Z7/Z26 i5=Z43/Z31× Z7/Z26 i4=1× Z42/Z3× Z9/Z25 i3=Z43/Z31× Z9/Z25 i2=1× Z42/Z3× Z37/Z40 i1=Z43/Z31× Z37/Z40 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 11 页学而不思则惘，思而不学则殆⒉主变速器在后，副变速器在前的分段式配档斯太尔（ Steyr) Z F S6-90 型变速器， 10 档式，见图 3-10a 。

R2 R1+ + + iR2=1× Z42/Z3× Z21/Z40 × Z12/Z21 iR1=Z43/Z31× Z21/Z40 × Z12/Z21 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 11 页学而不思则惘，思而不学则殆档位数 ：主变速器 5 个前进挡，副变速器2 个前进挡；总档数： 2× 5=10 个前进挡插入式配档方式 ：副变速器的高档与主变速器的各个档配档后，副变速器的低档再与主变速器各档配档，组成高、低两段的传动比范围一般副变速器低档传动比较大时，采用这种布置方式配档下面通过配档图表来说明配档原理与各档传动比的求法（此中包含了档位传动路线）副变速器：高档 ih =1（接合套右移，将行星架与齿圈联成一体，根据行星机构运动特性方程n1+α n2-(α +1)n3=0 而得）低档 iL=α +1（亦是根据行星机构运动特性方程得之，此时是齿圈固定α =Zt/Zg(太阳轮齿数与齿圈齿数之比）主变速器： i5= 1（直接档） ；i4 =Z28/Z3× Z5/Z27；i3 =Z28/Z3× Z6/Z26 ；i2 = Z28/Z3× Z9/Z25；i1=Z28/Z3× Z10/Z24 ；iR=Z28/Z3× Z21/Z23× Z12/Z21 。

档位副变速器主变速器传动比ih iLi5 i4 i3 i2 i1ig精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 11 页学而不思则惘，思而不学则殆▲补充知识⑴一汽 CA10T150 变速器，其结构布置与图3-10a 类似，为组合式 10 档变速器，且采用分段式配档方式i1=12.961;i2=9.693;i3=7.37;i4=5.54;i5=5.85;i6=3.39;i7=2.52;i8=1.92;i9=1.44;i10=1；iR1=11.301;iR2=2.938 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 R2 R1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + i10=ih ×i5 i9=ih × i4 i8=ih × i3 i7=ih × i2 i6=ih × i1 i5=iL× i5 i4=iL× i4 i3=iL× i3 i2=iL× i2 i1=iL× i1iR2=ih× iR（快倒档）iR1=iL× iR（慢倒档）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 11 页学而不思则惘，思而不学则殆且副变速器α +1=3.85 ； ih =1；iL=α +1 。

⑵ QJ16S1700 型组合式变速器系重庆綦（ qí）江齿轮厂引进德国 ZF 公司变速器制造技术，为三级组合式变速器，共16个前进挡作业 1.根据图 3-4c，画出 CA1091 变速器传动简图，解答下列问题：（1）求各档传动比；（2）各档采用什么传动齿轮； （3）各档采用什么换挡装置； （4）发动机怠速，空挡时，变速器转动的齿轮、轴，不转动的齿轮、轴有各哪些？ （5）1 档的动力传递路线？思考：1.EQ1090E 变速器、CA1040 变速器：传动比计算；齿轮形式与换挡方式； 各档动力传递路线；空挡、在档时齿轮、轴的运动状态2.两轴式变速器有何特点？3.根据实例说明组合式变速器的配档方式副 2 档主 4 档副 2 档精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 11 页。