【正文】 通過改變液壓控制 缸中的油壓，可使活動帶輪在與固定帶輪做成一體的軸上做 軸向移動，并隨之改變傳動帶與帶輪的接觸部位，即工作半 徑發(fā)生變化。 速比可實現(xiàn)無級變化的變速器，稱為無級變速傳動（簡 稱 CVT）。 貨車變速器殼體應設置動力輸出孔。采用鑄鐵殼體時，壁厚取 5~6mm。為了保持變速器內(nèi)部為大氣壓力，在變 速器頂部裝有通氣塞。放油螺 塞采用永久磁性螺塞，可以吸住存留在潤滑油中的金屬顆粒 。 注油孔位置應設計在潤滑油所在平面處，同時利用它作為檢查 油面高度的檢查孔。采用壓鑄鋁合金殼 體時，可以設計一些三角形的交叉筋條，用來增加殼體剛度和 降低總成噪聲。 加強筋的方向與軸支承處的作用力方向有關。齒輪齒頂?shù)阶兯倨鞯撞恐g要留有不小于 15mm的間隙。 0 .8aRm?變速器殼體 變速器殼體的尺寸要盡可能小，同時質量也要小，并具有足 夠大的剛度，用來保證軸和軸承工作時不會歪斜。 變速器的軸上裝有軸承、齒輪、齒套等零件，有的軸上又有矩 形或是漸開線花鍵，所以設計時不僅要考慮裝配上的可能，而且應 當可以順利拆裝軸上的各零件。因漸開線花鍵定位性能良 好，承載能力大且漸開線花鍵的齒短，小徑相對增大能提高軸的剛 度，所以軸與同步器山的軸套常采用漸開線花鍵連接。兩軸式變速器的輸出軸和中間軸式變速器的第二軸上的 常嚙合齒輪副的齒輪與軸之間，常設置有滾針軸承、滑動軸承，少 數(shù)情況下齒輪直接裝在軸上。 用移動齒輪方式實現(xiàn)換擋的齒輪與軸之間，應選用矩形花鍵連 接，以保證良好的定心和滑動靈活，而且定心外徑及矩形花鍵齒側 的磨削比漸開線花鍵要容易。當變速器中心距小，在殼體的同一端面布置兩 個滾動軸承有困難時，中間軸可以直接壓入殼體孔中，并固定不 動。變速器齒輪齒面的表面粗糙度應在 范圍內(nèi)選用，要求齒輪制造精度不低于 7級。為了減小質量，輪輻 處厚度 應在滿足強度條件下設計得薄些，圖 336中的尺寸 ， 可取為花鍵內(nèi)徑的 ~。要求尺寸 b應該大于或是等于輪齒危險斷面 處的厚度。 圖 310 電控自動換擋變速器工作原理框圖 電控自動換擋變速器工作原理圖組 back next next back 第七節(jié) 變速器機構元件 變速器齒輪 變速器齒輪可以與軸設計為一體或者與軸分開，然后用花鍵、 過盈配合或者滑動支承等方式之一與軸連接。駕駛員只需控制油門踏板，汽車在行駛過程中就能自動完成換擋時刻的判斷，自動實現(xiàn)收油門、離合器分離、選擋、換擋、離合器接合和油門等一系列動作，使汽車動力性、經(jīng)濟性有所提高。此時，變速桿支座應固定在受車架變形、汽車振動影響較小的地方，最好將換擋傳動機構、發(fā)動機、離合器、變速器連成一體，以避免對操縱有不利的影響。 圖 39 遠距離操縱手動換擋 變速器工作原理簡圖 圖 39示出遠距離操縱手動換擋變速器的工作原理簡圖。 直接操縱式變速器操縱機構的構造 五、六檔撥叉 三、四檔撥叉 一、二檔撥叉 倒檔撥叉 變速桿 換檔軸 叉形撥桿 倒檔撥叉軸 一、二檔撥叉軸 五、六檔撥叉軸 自鎖鋼球 互鎖銷 五、六檔撥塊 撥叉軸結構示意圖 鎖止機構 自鎖鋼球 互鎖鋼球 互鎖銷 撥叉軸 自鎖彈簧 1）自鎖裝置 2）互鎖裝置工作原理 撥叉軸 互鎖鋼球 互鎖銷 空檔狀態(tài) 3）倒檔鎖 倒檔鎖銷 倒檔撥塊 駕駛員在換倒檔時要克服倒檔鎖彈簧彈力，變大的換檔阻力，可提醒駕駛員 倒檔鎖彈簧 2．遠距離操縱手動換擋變速器 平頭式汽車或發(fā)動機后置后輪驅動汽車的變速器距駕駛員座椅較遠，這時需要在變速桿與撥叉之間布置若干傳動件，換擋手力經(jīng)過這些轉換機構才能完成換擋功能。這種操縱方案結構最簡單，已得到廣泛應用。 依靠駕駛員手力完成選擋、換擋或退到空擋工作，稱為手動換擋變速器。 變速器操縱機構應滿足如下主要要求： （ 1） 換擋時只能掛入一個擋位（ 互鎖功能） ； （ 2） 換擋后應使齒輪在全齒長上嚙合； （ 3） 防止自動脫擋或自動掛擋（ 自鎖功能）： ； （ 4） 防止誤掛倒擋（ 倒檔鎖） ； （ 5） 換擋輕便。 為防止連接件在轉動角速度相等以前接合換擋，必須滿足下述 條件 (321) 式中， 為由摩擦力矩 產(chǎn)生的，用來防止過早換擋的力 ,即 (322) 為因鎖止面傾斜而產(chǎn)生的力 ,即： (323) 式中， r為鎖止面平均半徑； 為鎖止面鎖止角。 ? 由此可算得工作面上的摩擦力矩為 ? (319) rJe?a?b?ki 1ki?sFsF sFgsis gsF F i ???si nmF fRM??式中， 為摩擦錐面半錐角； f為工作錐面間的摩擦因數(shù)； R為摩 擦錐面平均半徑。摩擦力矩計算 如下 （ 316） （ 317） mM()barmrJMJtt??? ????11 ()eerkkJt i i????? 111()rekkJt i i????式中， 為離合器從動盤、第一軸和與第二軸常嚙合齒輪連接在 一起轉動的齒輪的轉動慣量； 為發(fā)動機的角速度； 為在第 K擋工作時變速器輸出軸角速度； 為第 k+l擋的輸出軸上齒輪的角速度； 、 為變速器第 k和 k+l擋的傳動比 。換檔第一階 段，處于空當瞬間，考慮到潤滑油阻力在常溫下對齒輪轉速的降 低作用可忽略不計，并假設汽車在阻力不大的道路上行駛，同時 時間不大于一秒，則認為在該瞬間汽車速度保持不變，即變速器 輸出端轉換于換檔瞬間不變，而輸入端靠摩擦作用達到與輸出端 同步。若零件未制成 ,可將這些零件分解為標準的幾何體 ,并按數(shù)學公式合成求出轉動慣量。其轉動慣量的計算：首先求得各零件的轉動慣量，然后按不同檔位轉換到被同步的零件上。 ???? 低檔取 0~。而軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關，不同車型要求作用到手柄上的力也不相同。除去同步器的結構尺寸，轉動慣量對同步時間有影響以外，變速器輸入軸，輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦追面上的軸向力，均對同步時間有影響。已有結構的鎖止角在 26?~46?范圍內(nèi)變化。 鎖止角 鎖止角 選取的正確，可以保證只有在換檔的兩個部分之間角速度差達到零值才能進行換檔。噴鉬環(huán)的壽命是銅環(huán)的 2～ 3倍。有的變速器用高強度，高耐磨性 的鋼配合的摩擦副，即在鋼質或球墨鑄鐵同步環(huán)的錐面上噴鍍一 層鉬（厚約 ～ ），使其摩擦因數(shù)在鋼與銅合金摩擦副范 圍內(nèi)，而耐磨性和強度有顯著提高。貨車同步環(huán)可用壓鑄加 工。設計時可根據(jù)下式計算確定 b ?? ?22mMbp fR??式中， p為摩擦面的許用壓力，對黃銅與鋼的摩擦副， p ~, 為摩擦力距為摩擦因數(shù)， R為摩擦錐面 的平均半徑 ? mM（ 5）同步環(huán)徑向厚度 與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán)的徑向厚度要受機構布置上的 限制，包括變速器中心距及相關零件特別是錐面平均半徑和布置 上的限制，不宜取很厚，但是同步環(huán)的徑向厚度必須保證同步環(huán) 有足夠的強度。原則上是在可能的條件下，盡可能將 R取大些。 (3)摩擦錐面平均半徑 R R設計得越大，則摩擦力矩越大。 時，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴時，則有粘著和咬住的傾向；在 a=7176。 。一般取a=6176。 (2)錐面半錐角 摩擦錐面半錐角 越小，摩擦力矩越大。圖 3— 32a中給出的尺寸適用于輕、中型汽車；圖 3— 32b則適用于重型汽車。試驗還證明：螺紋的齒頂寬對 f的影響很大， f隨齒頂?shù)哪p而降低，換擋費力，故齒頂寬不易過大。 f同步環(huán)主要尺寸的確定 ? (1)同步環(huán)錐面上的螺紋槽 ? 如果螺紋槽螺線的頂部設計得窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。摩擦因數(shù)大，換擋省力 或縮短同步時間；摩擦因數(shù)小則反之，甚至失 去同步作用。 由黃銅合金與鋼材構成的摩擦副，在油中 工作的摩擦因數(shù) 取為 。 f 同步環(huán)常選用能保證具有足夠高的強度和 硬度、耐磨性能良好的黃銅合金制造，如錳黃 銅、鋁黃銅和錫黃銅等。對錐面的表面粗糙度要求較高，用來保證在使用 過程中摩擦因數(shù)變化小。 摩擦因數(shù)除與選用的材料有關外，還與工作面的表面 粗糙度、潤滑油種類和溫度等因素有關。為了獲得較大 的摩擦力矩，又要求用摩擦因數(shù)大而且性能穩(wěn)定的材料制 作同步環(huán)。 二、主要參數(shù)的確定 1．摩擦系數(shù) 汽車 在 行駛 過程中換擋，特別是在高擋區(qū)換擋次數(shù)較 多，意味著同步器工作頻繁。只有在轉速差為零時，彈簧片才卸除載荷，于是對同步環(huán)直徑的縮小失去阻力，這樣才可能實現(xiàn)換擋。它能可靠地保證只在同步狀態(tài)下實現(xiàn)換擋。多錐式 同步器多用于重型貨車的主、副變速器以及 分動器中。這不但改善了同步效能，增 加了可靠性，而且使換擋力大為減小。 原理 定位銷、滑塊 鎖環(huán) 結合齒圈 （三）多錐式同步器 多錐式同步器的鎖止面仍在同步環(huán)的接合 齒上，只是在原有的兩個錐面之間再插入兩 個輔助同步錐，如圖 3— 30所示。 在空擋位置，鎖環(huán)錐面的軸向間隙應保持在 ~ 3 ~ mm? ?鎖環(huán)式慣性同步器 細牙螺旋槽 定位滑塊 鎖環(huán) 定位凹槽 缺口 結構 滑塊 鎖環(huán) 結合齒圈 齒輪 嚙合套 嚙合套座 鎖環(huán) 彈簧圈 齒輪 滑塊 撥叉 花鍵轂： 花鍵轂軸向固定；并與齒圈、鎖環(huán)具有相同花鍵齒 ? 接合套： 用來連 動花鍵轂、同步環(huán)、嚙合齒圈，并與齒圈、鎖環(huán)具有相同花鍵齒 同步環(huán)（鎖環(huán)）： 鎖環(huán)的倒角與接合套倒角相同，鎖環(huán)具有內(nèi)錐面，其上有螺旋槽，以便兩錐面接觸后，破壞油膜，增加錐面間的摩擦 。而此時，若鎖環(huán)上的摩擦錐面還 未達到許用磨損的范圍，同步器也會因失去摩擦力距而不能 21??? 21???21??? 1 mm? ?3?3?3?實現(xiàn)鎖環(huán)等零件與齒輪同步后換擋，故屬于因設計不當而影 響同步器壽命。 預留后備行程 的原因是鎖環(huán)的摩擦錐面會應摩擦而 磨損，并在接下來的換擋時，鎖環(huán)要向齒輪方向增加少量移 動。為了保證 b0,應使 ，通常取 左右。 （ 4）滑塊端隙 滑塊端隙 是指滑塊端面與鎖環(huán)缺口端面之間的間隙 （圖 329所示），同時，嚙合套端面與鎖環(huán)端面的間隙為 124RtcR?1R 2R1?1?2?要求 。 （ 3）滑塊轉動距離 c 滑塊在鎖環(huán)缺口內(nèi)轉動距離 c（圖 328）影響分度尺寸 a。 （ 2）分度尺寸 a 滑塊側面與鎖環(huán)缺口側邊接觸時，嚙合套接合齒與鎖環(huán)接合 齒中心線間的距離 a（圖 327），稱為分度尺寸，尺寸 a應等于 1/4接合齒齒距。 鎖環(huán)式同步器主要尺寸的確定 （ 1）接近尺寸 b 同步器換擋第一階段中間，在滑塊側面壓在鎖環(huán)缺口側邊 的同時，且嚙合套相對滑塊作軸向移動前，嚙合套接合齒與鎖環(huán) 接合齒倒角之間的軸向距離 b（圖 327），稱為接近尺寸。 ??優(yōu)點：工作可靠，零部件耐用 缺點：轉矩容量大，由于鎖止面在鎖環(huán)的結合齒上，會因結 合齒齒端磨損而失效。齒輪與鎖環(huán)的角速度逐漸接 近，在角速度相等的瞬間，同步過程結束，完成了換擋過程的第 二階段工作。接下來，嚙合套的齒端與 鎖環(huán)齒端的鎖止面接觸（圖 325a），使嚙合套的移動