金沙澳门官网

当前位置:金沙澳门官网 > 金沙澳门官网 > 换档器的传动原理简析

换档器的传动原理简析

来源:http://www.hanershipin.com 作者:金沙澳门官网 时间:2019-07-25 19:01

九档变速器由一个前置5档主变速器和一个行星机构副变速器组成。主变速器为手操纵,副变速器为气操纵,具有9个前进挡,1哥倒档。在主变速器中,一轴和一轴齿轮通过花键相联结,二轴上的齿轮由其副轴上的齿轮支撑,与二轴在径向呈浮动状态,他们通过装在二轴上的长六角键及花键垫片实现轴向定位,需要通过花键调整片调整相邻齿轮间地轴向间隙,二轴由副变速器的输出轴内孔上地轴承实现轴向定位,并通过主轴调整垫片调整主轴地轴向位置。在副变速器中,副箱驱动齿轮与二轴通过花键联结;副箱行星机构采用太阳轮及齿圈浮动达到均载,通过控制内齿圈与变速箱后壳是否是固定连接实现副变速器地高低档部分。主变速器和副变速器高低档组合形成了双H形式地9档变速,主副箱均采用常赤合齿轮形式。 变速箱地主箱采用滑动赤合套进行换挡,副箱采用国际流行地锁环式同步器,同步器地同步环采用钢基形式,具有摩擦力大,使用寿命长地特点。

一、变速器的功用 1、改变传动比,满足不同行驶条件对牵引力的需要,使发动机尽量工作在有利的工况下,满足可能的行驶速度要求。 2、达到倒车行驶,用来满足汽车倒退行驶的需要。 3、中断动力传递,在发动机起动,怠速运作,汽车换档或需要停车进行动力输出时,中断向驱动轮的动力传递。 二、变速器的形式 1、按传动比的变化方法划分包括有级式、无级式、综合式。 a、有级式变速器:有几个可选择的固定传动比,使用齿轮传动。又包括齿轮轴线固定的普通齿轮变速器和部分齿轮轴线旋转的行星齿轮变速器两种。 b、无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变化,常见的有液力式,机械式和电力式等。 c、综合式变速器:由有级式变速器和无级式变速器一起构成的,其传动比可以在最大值,与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。 2、按操纵方法划分为强制操纵式、自动操纵式、半自动操纵式。 a、强制操纵式变速器:靠驾驶员直接操纵变速杆换档。 b、自动操纵式变速器:传动比的选择和换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板,变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件,达到档位的变换。 c、半自动操纵式变速器:包括两类,一类是部分档位自动换档,部分档位手动换档;另一类是预先用按钮选定档位,在采下离合器踏板或松开加速踏板时,由执行机构自行换档。 三、变速器的构成 变速器由传动机构和操纵机构构成。变速器的传动机构的重点作用是改变转矩、转速和旋转方向;变速器的操纵机构的重点作用是控制传动机构达到变速器的传动比的变换。普通齿轮变速器重点分为两轴变速器两种。 1、三轴变速器此类变速器的前进档重点由输入轴、中间轴和输出轴构成。 2、两轴变速器此类变速器的前进档重点由输入和输出两根轴构成。 四、普通齿轮变速器的工作原理 一对啮合传动的齿轮汽车配件网消息,设小齿轮齿数Z1=20,大齿轮齿数Z2=40,在相同的时间内小齿轮转过一圈时,大齿轮转过半圈。明显,当小齿轮是主动齿轮时,它的转速经大齿轮输出时就减少了;假如大齿轮是主动齿轮时,它的转速经小齿轮输出时就加强了。这就是齿轮传动的变速原理。 1、三轴五档变速器有五个前进档和一个倒档,由壳体、第一轴、中间轴、第二轴、倒档轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分构成。 a、第一轴第一轴和第一轴常啮合齿轮为一个整体,是变速器的动力输入轴。第一轴前部花键插于离合器从动盘毂中。 b、中间轴在中间轴上制有有六个齿轮,作为一个整体而转动。最前面的齿轮与一轴常啮合齿轮相啮合,称为中间轴常啮合齿轮,从离合器输入一轴的动力经这一对常啮合齿轮传到中间轴各齿轮上。向后依次称各齿轮为中间轴三档、二档、倒档、一档和五档齿轮。 c、第二轴在第二轴上,通过花键固装有三个花键毂,通过轴承安装有二轴各档齿轮。其中从前向后,在第一和第二花键毂之间装有三档和二档齿轮,在第二和第三花键毂之间装有一档和五档齿轮,它们分别与中间轴上各相应档齿轮相啮合。在三个花键毂上分别套有带有内花键的接合套,并设有同步机构。通过接合套的前后移动,可以使花键毂与相邻齿轮上的接合齿圈连接在一起,将齿轮上的动力传给二轴。其中在第二个接合套上还制有倒档齿轮。第二轴前端插入一轴齿轮的中心孔内,两者之间设有滚针轴承。第二轴后端通过凸缘与万向传动装置相连。 d、倒档轴倒档轴使用过盈配合压装在壳体相应的轴孔中。倒档齿轮通过轴承活套在倒档轴上据华夏汽配网报道。 2、各档动力动力传递状况 a、一档输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第一档齿轮→第二轴一档齿轮→一档同步器接合齿圈→接合套→第二轴→输出 b、二档输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第二档齿轮→第二轴二档齿轮→二档同步器接合齿圈→接合套→第二轴→输出 c、三档输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第三档齿轮→第二轴三档齿轮→三档同步器接合齿圈→接合套→第二轴→输出 d、四档输入轴→一档常啮齿轮→第一轴上四档齿轮接合齿圈→三、四档同步器接合套→第二轴→输出 e、五档输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第五档齿轮→第二轴五档齿轮→五档同步器接合齿圈→接合套→第二轴→输出 f、倒档输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴倒档齿轮→倒档轴上的倒档齿轮→第二轴上倒档齿轮→第二轴倒档齿轮接合齿圈→倒档同步器接合套→第二轴→输出 3、两轴变速器 两轴变速器重点由输入和输出两根轴构成。与传统的三轴变速器相对比,由于省去了中间轴,在通常档位只经过一对齿轮就可以将输入轴的动力传至输出轴,因此传动效率要高一些;相同由于任何一档都要经过一对齿轮传动,因此任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。 五、同步器 1、功用使接合套与待接合齿圈两者之间能快速同步;阻止在同步以前齿轮进行啮合;防止产生接合齿圈之间的冲击;缩短换档时间,声速完成换档操作;延长齿轮寿命。 2、同步器的构成及分类 这时所使用的同步器几乎都是使用磨擦式同步装置,但其锁止装置不同,因此工作原理也有所不同。按工作原理包括常压式,惯性式和自行增力式等种类。这里仅介绍这时多使用的惯性式同步器。 b、中间轴在中间轴上制有有六个齿轮,作为一个整体而转动。最前面的齿轮与一轴常啮合齿轮相啮合,称为中间轴常啮合齿轮,从离合器输入一轴的动力经这一对常啮合齿轮传到中间轴各齿轮上。向后依次称各齿轮为中间轴三档、二档、倒档、一档和五档齿轮。 c、第二轴在第二轴上,通过花键固装有三个花键毂,通过轴承安装有二轴各档齿轮。其中从前向后,在第一和第二花键毂之间装有三档和二档齿轮,在第二和第三花键毂之间装有一档和五档齿轮,它们分别与中间轴上各相应档齿轮相啮合。在三个花键毂上分别套有带有内花键的接合套,并设有同步机构。通过接合套的前后移动,可以使花键毂与相邻齿轮上的接合齿圈连接在一起,将齿轮上的动力传给二轴。其中在第二个接合套上还制有倒档齿轮。第二轴前端插入一轴齿轮的中心孔内汽车配件网认为,两者之间设有滚针轴承。第二轴后端通过凸缘与万向传动装置相连。 d、倒档轴倒档轴使用过盈配合压装在壳体相应的轴孔中。倒档齿轮通过轴承活套在倒档轴上。 2、各档动力动力传递状况 a、一档输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第一档齿轮→第二轴一档齿轮→一档同步器接合齿圈→接合套→第二轴→输出 b、二档输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第二档齿轮→第二轴二档齿轮→二档同步器接合齿圈→接合套→第二轴→输出 c、三档输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第三档齿轮→第二轴三档齿轮→三档同步器接合齿圈→接合套→第二轴→输出 d、四档输入轴→一档常啮齿轮→第一轴上四档齿轮接合齿圈→三、四档同步器接合套→第二轴→输出 e、五档输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴第五档齿轮→第二轴五档齿轮→五档同步器接合齿圈→接合套→第二轴→输出 f、倒档输入轴→第一轴常啮齿轮→中间轴→中间轴倒档齿轮→倒档轴上的倒档齿轮→第二轴上倒档齿轮→第二轴倒档齿轮接合齿圈→倒档同步器接合套→第二轴→输出 3、两轴变速器 两轴变速器重点由输入和输出两根轴构成。与传统的三轴变速器相对比,由于省去了中间轴,在通常档位只经过一对齿轮就可以将输入轴的动力传至输出轴,因此传动效率要高一些;相同由于任何一档都要经过一对齿轮传动,因此任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。 五、同步器 1、功用使接合套与待接合齿圈两者之间能快速同步;阻止在同步以前齿轮进行啮合;防止产生接合齿圈之间的冲击;缩短换档时间,声速完成换档操作;延长齿轮寿命。 2、同步器的构成及分类 这时所使用的同步器几乎都是使用磨擦式同步装置,但其锁止装置不同,因此工作原理也有所不同。按工作原理包括常压式,惯性式和自行增力式等种类。这里仅介绍这时多使用的惯性式同步器。 3、惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种 锁环式同步器 工作原理花键毂与第二轴用花键连接,并用垫片和卡环作轴向定位。在花键毂两端与齿轮之间,各有一个青铜制成的锁环。锁环上有短花键齿圈,花键齿的断面轮廓尺寸与齿轮及花键毂上的外花键齿均相同。在两个锁环上,花键齿对着接合套的一端都有倒角,且与接合套齿端的倒角相同。锁环具有与齿轮上的摩擦面锥度相同的内锥面,内锥面上制出细牙的螺旋槽,以便两锥面接触后破坏油膜,增长锥面间的摩擦。三个滑块分别嵌合在花键毂的三个轴向槽内,并可沿槽轴向滑动。在两个弹簧圈的作用下,滑块压向接合套,使滑块中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽中,起到空档定位作用。滑块的两端伸入锁环的三个缺口中。只有当滑块处于缺口的中央时,接合套与锁环的齿方可能接合。 六、变速器操纵机构 构成:变速杆、拨叉、拨叉轴和锁止机构构成。 变速器操纵机构能让驾驶员使变速器挂上或摘下某一档,以便改变变速器的工作状态。为了确保变速器的可靠工作,变速器操纵机构应能满足以下要求: 1、挂档后应确保结合套与结合齿圈的所有套合(或滑动齿轮换档时,全齿长都进入啮合)。在振动等条件影响下,操纵机构应确保变速器不自行挂档或自行脱档。为此在操纵机构中设有自锁装置,防止自动脱档。 2、为了防止同一时间挂上两个档而使变速器卡死或损坏,在操纵机构中设有互锁装置。 七、变速器的故障诊断 变速器的故障现象、原因及排除方法 表变速器常见故障的诊断与排除 故障现象:变速器跳档 故障原因:1.换档杆调整不准确2.齿轮或齿套牙齿磨损成锥形3.轴、轴承或齿轮磨损松旷或轴向窜动过大4.叉轴的定位凹槽或定位球磨损,定位弹簧拆断5.同步器锁环锥面磨损、变形或损坏6.变速糟与发动机连接螺栓松动或紧度不一致 排除方法:1.检查、调整2.更换齿轮3.更换轴承、轴或齿轮,轴向窜动大应进行调整4.更换损坏件5.更换同步器锁环6.按规定扭矩拧紧 故障现象:变速器乱档 故障原因:1.变速杆定位销磨损松旷、丢失2.互锁销磨损3.变速杆下端拨球磨损 排除方法:1.更换定位销2.更换3.修复或更换变速杆 故障现象:换档困难 故障原因:1.离合器分离不彻底2.叉轴弯曲,叉轴与孔锈蚀3.操纵杆调整不当4.同步器损坏 排除方法:1.查明原因,予以排除2.清洗、校正叉轴3.准确调整操纵杆4.更换 故障现象:变速器发响 3、惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种 锁环式同步器 工作原理花键毂与第二轴用花键连接,并用垫片和卡环作轴向定位。在花键毂两端与齿轮之间,各有一个青铜制成的锁环。锁环上有短花键齿圈,花键齿的断面轮廓尺寸与齿轮及花键毂上的外花键齿均相同。在两个锁环上,花键齿对着接合套的一端都有倒角,且与接合套齿端的倒角相同。锁环具有与齿轮上的摩擦面锥度相同的内锥面,内锥面上制出细牙的螺旋槽,以便两锥面接触后破坏油膜,增长锥面间的摩擦。三个滑块分别嵌合在花键毂的三个轴向槽内,并可沿槽轴向滑动。在两个弹簧圈的作用下,滑块压向接合套,使滑块中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽中,起到空档定位作用。滑块的两端伸入锁环的三个缺口中。只有当滑块处于缺口的中央时,接合套与锁环的齿方可能接合。 六、变速器操纵机构 构成:变速杆、拨叉、拨叉轴和锁止机构构成。 变速器操纵机构能让驾驶员使变速器挂上或摘下某一档,以便改变变速器的工作状态。为了确保变速器的可靠工作,变速器操纵机构应能满足以下要求: 1、挂档后应确保结合套与结合齿圈的所有套合(或滑动齿轮换档时,全齿长都进入啮合)。在振动等条件影响下,操纵机构应确保变速器不自行挂档或自行脱档。为此在操纵机构中设有自锁装置,防止自动脱档。 2、为了防止同一时间挂上两个档而使变速器卡死或损坏,在操纵机构中设有互锁装置。 七、变速器的故障诊断 变速器的故障现象、原因及排除方法 表变速器常见故障的诊断与排除 故障现象:变速器跳档 故障原因:1.换档杆调整不准确2.齿轮或齿套牙齿磨损成锥形3.轴、轴承或齿轮磨损松旷或轴向窜动过大4.叉轴的定位凹槽或定位球磨损,定位弹簧拆断5.同步器锁环锥面磨损、变形或损坏6.变速糟与发动机连接螺栓松动或紧度不一致 排除方法:1.检查、调整2.更换齿轮3.更换轴承、轴或齿轮,轴向窜动大应进行调整4.更换损坏件5.更换同步器锁环6.按规定扭矩拧紧 故障现象:变速器乱档 故障原因:1.变速杆定位销磨损松旷、丢失2.互锁销磨损3.变速杆下端拨球磨损 排除方法:1.更换定位销2.更换3.修复或更换变速杆 故障现象:换档困难 故障原因:1.离合器分离不彻底2.叉轴弯曲,叉轴与孔锈蚀3.操纵杆调整不当4.同步器损坏 排除方法:1.查明原因,予以排除2.清洗、校正叉轴3.准确调整操纵杆4.更换 故障现象:变速器发响 故障原因:1.变速器缺油或油变质2.轴承磨损或损坏3.齿轮啮合不良,修理时没有成对更换齿轮4.齿面疲劳脱落或牙齿损坏5.同步器磨损或损坏6.变速器内掉有异物 排除方法:1.更换润滑油2.更换轴承3.重新更换成对齿轮4.更换齿轮5.更换同步器6.分解变速器,取出异物来源:汽车维修养护网

一、编号规则和主要性能参数

1.编号规则

在变速器编号“HW13710C”中,“HW”为变速器的品牌,“13”为变速器扭矩的1%(小于3位数时采用1/ 10),“7”为变速器的系列号,“10”为变速器的前进档档位数,“C”代表有超速档。

2.主要性能参数HW13710型变速器的主要性能参数如1所示。

二、变速器结构特点

HW13710型变速器由主箱和副箱两段式结构组成,如1所示。主箱有5个前进档档位,副箱有高、低2个档位,主、副箱一起组成一个具有10个前进档和2个倒档的变速器。现将各部分的结构分述如下。

1.主箱和副箱

HW13710型变速器的主箱和副箱均采用双中间轴结构,2根中间轴相间180°。动力由输入轴输入后,分流到2根中间轴上,然后汇集到主轴,再分流到副箱的2根中间轴上,最后汇集到副箱的输出轴输出。

从理论上讲,每根中间轴只传递1/2的扭矩,所以采用双中间轴可以使变速器的中心距及齿轮厚度减小,从而缩短整个变速器的轴向长度,并减轻变速器的质量。

因为主轴上的各档齿轮在主轴上是浮动的,因而取消了传统的滚针轴承,使主轴总成的结构更简单。在变速器工作时,2个中间轴齿轮对主轴齿轮施加的径向力大小相等、方向相反,即主轴只承受扭矩,不承受弯矩,从而改善了主轴和轴承的受力状况,大大提高了变速器的使用可靠性和寿命。

2.“对齿”及对齿程序

为了使双中间轴齿轮与主轴齿轮正确啮合,必须进行“对齿”。所谓“对齿”,就是在组装变速器时,将2根中间轴传动齿轮上印有标记的轮齿分别插入输入轴齿轮上印有标记的2组轮齿的齿槽中,如所示。

“对齿”的程序如下:①先在主箱输入轴齿轮的任意2个相邻齿上打上记号,然后在与其对称的另一侧2个相邻齿上打上记号(2组记号间的齿数应相等);②在每个中间轴传动齿轮上与齿轮键槽正对的那个齿上打上记号,以便于识别;③装配时,使2根中间轴传动齿轮上有标记的齿分别啮入主箱输入轴齿轮左、右侧标有记号的2个齿之中。

3.换档机构

HW13710型变速器的主箱内没有同步器,换档是靠滑动齿套来进行的。主箱输出轴滑套通过渐开线花键套在主箱输出轴上,移动滑套使滑套的接合齿与主轴各档齿轮的内花键啮合而传递动力。滑套和主轴各档齿轮的接合齿端有相同大小的锥角,由于主箱输出轴各档齿轮处于浮动状态,所以换档时这2个锥面能起到一定的自动定心和同步作用,如3所示。

4.操纵机构

HW13710型变速器为远距离操纵型,采用双杆双H操纵。主箱为手动操纵,副箱为气操纵。换档机构档位和换档手柄位置如4、5所示。

当换档手柄预选阀开关处于“L”位置时,可挂1、2、3、4、5、R1档;当换档手柄预选阀开关处于“H”位置时,可挂6、7、8、9、10、R2档。

5.气操纵系统

气操纵系统的气源为2路来自整车的0.7~0.8MPa的压缩空气。操纵机构气路示意图如所示。当换档手柄开关阀处于“L”位置时,一路整车气源压缩空气经过换档手柄的“S”口到“P”口,再进入锁止阀气缸的“4”口;同时,另一路整车气源压缩空气由“1”口进入双H阀,经双H阀的“2”口进入变速器范围档气缸的下口,副箱切换为低档。当换档手柄开关阀处于“H”

位置时,锁止阀气缸“4”口没有压缩空气通入,压缩空气由“1”口进入双H阀,经双H阀的“3”口进入变速器范围档气缸的上口,副箱切换为高档。注意:只有在空档时换档手柄高、低档切换才起作用。

6.取力机构

HW13710型变速器在副箱的加长中间轴实现后取力。为了实现停车取力,必须将变速器副箱挂在空档位置,但由于副箱是气操纵,没有空档位置,为了解决这个问题,需将副箱范围档气缸盖去掉,安装1个空档位置气缸,如7所示。

停车取力时,先将变速器操纵杆放在低档区的空档位置,按下取力开关和空档开关后,再将变速器操纵杆扳至低档区所需档位,此时取力器处于工作运转状态。行车取力时,先将变速器操纵杆放在低档区的空档位置,按下取力开关后,再将变速器操纵杆扳至低档区所需档位,此时取力器处于工作运转状态。

三、常见故障判断与排除

HW13710型变速器常见故障的判断与排除如2所示。

四、使用保养和注意事项

1.使用保养应正确合理地操作使用变速器,并定期进行维护保养,这对于保证汽车安全可靠地行驶和延长变速器的寿命十分重要。

①润滑油:该变速器必须加注85W/90GL-4或85W/90GL-5级车辆齿轮油。为了防止不同型号的润滑油发生化学反应,在补充润滑油时应保证与原来的润滑油型号相同。

②注油量:注油量大约为16L.应确保油面与注油口平齐,可在壳体侧面的注油口检查,加油至孔口处开始溢油即可。

③油面高度:应定期检查油面高度,检查时将汽车停放在水平路面上,由于热油的体积会膨胀,因此不能在车辆行驶后立刻检查,应在油面稳定且油冷却后再进行。

④换油周期:新变速器行驶2000~5000km必须更换润滑油,此后每行驶5000km应检查油面高度和泄漏情况,并随时进行补充。

行驶条件良好的公路用车,建议每行驶50000km更换一次润滑油;行驶条件较差的非公路用车,建议每行驶20000km更换一次润滑油。更换润滑油时,应先将变速器内原有的润滑油放干净,并应清洗滤网总成。

⑤工作温度:变速器在连续工作期间的最高温度不得超过120℃,最低温度不得低于-40℃。如果工作温度超过120℃,会使润滑油分解,并缩短变速器的使用寿命。

⑥工作倾斜角(变速器在底盘上的支装角+坡度角):变速器工作时,如果其倾斜角超过12°,可能会导致润滑不充分。

⑦拖行或滑行:当变速器工作时,变速器的轴和齿轮不停地转动,可以为变速器提供充分的润滑。但车辆在后轮着地、传动系连接的情况下被拖行时,主箱内的中间轴齿轮和主轴齿轮并不转动,这样将会因缺乏润滑而引起变速器严重损坏。为了防止这类现象的发生,严禁踩下离合器踏板使车辆空档滑行;当车辆需要拖行时,可抽出半轴或脱开传动轴,也可以使驱动轮离地拖行。

2.注意事项

①换档时,离合器必须彻底分离,变速杆应挂档到位。

②车辆挂低档或倒档时,应先停车后再挂档,以免损坏变速器内部零件。挂倒档时,需使用较大的力克服倒档锁的阻力。

③当变速器从低档区向高档区换档时,不要跳档操作,否则将影响副箱同步器的使用寿命。

④车辆下坡时,禁止变换高、低档位区。

⑤应根据道路情况,采用1档或2档起步。

⑥车辆起步前,应先解除制动。

采用断气制动的车辆,在接通制动阀后,必须待气压上升到解除制动所需的压力时方可挂档起步。

⑦使用中发现变速器有异常响声、操作明显沉重等不正常现象时,应立即停车检查,待排除故障后再继续行驶。

⑧换档时如果不能挂入档位,应检查范围档气缸及其气路,以确保副箱进入档位。

本文由金沙澳门官网发布于金沙澳门官网,转载请注明出处:换档器的传动原理简析

关键词: