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1、汽車手動(dòng)變速箱工作原理,制作人：李盡歆 2013.3.24,一：變速箱的作用,改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利(功率較高而油耗較低)的工況下工作；,,在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變情況下，使汽車能倒退行駛；,利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，以發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、變速，并便于變速器換檔或進(jìn)行動(dòng)力輸出。,二：變速箱的分類,手動(dòng)變速箱,,變速箱,普通自動(dòng)變速箱/普通自動(dòng)變速箱帶手自一體,CVT無(wú)級(jí)變速箱/CVT帶擋位的變速箱,雙離合變速箱,序列變速箱,,,,,,三：手動(dòng)變速箱組成部分,,1：外部操縱桿,2：內(nèi)部結(jié)構(gòu),首先，對(duì)于一般的家用轎車而言，均是由前輪來(lái)進(jìn)行驅(qū)

2、動(dòng)來(lái)帶動(dòng)汽車前進(jìn)。前輪驅(qū)動(dòng)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一般都是橫置的，且發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的外殼是一體的，結(jié)構(gòu)非常的緊湊。因此，變速器為兩軸式變速器。而對(duì)于一些運(yùn)動(dòng)型的跑車和大型客車而言則是采用后輪驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)帶動(dòng)汽車前進(jìn)，這種情況下發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱不會(huì)是一體的，通常會(huì)加入一根中間軸來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸與減速箱主動(dòng)軸的連接。中間軸主要是為了傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和改變減速器速比，從而實(shí)現(xiàn)汽車不同的速度。 不管是兩軸式手動(dòng)變速器還是三軸式手動(dòng)變速器，其原理是完全相同的，都是利用齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)比，從而改變車輛行駛的速度。,四：手動(dòng)變速箱具體介紹,三軸式變速器,兩軸式變速器,五：手動(dòng)減速箱工作原理,1）：認(rèn)識(shí)操

3、縱桿,右圖是一個(gè)最基本的手動(dòng)變速箱操縱桿。操縱桿通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接起三個(gè)換檔叉，每個(gè)換檔叉的末端連接一個(gè)套筒，套筒可以隨著花鍵軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也可以在花鍵軸上左右自由滑動(dòng)來(lái)嚙合不同的齒輪傳遞動(dòng)力（如下圖）。,2）：減速箱的工作原理,以前面介紹的兩軸式減速箱為例來(lái)分析其運(yùn)動(dòng)過(guò)程。如下圖所示，首先，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)離合器與紅色的輸入軸相連接，由于軸和軸上的齒輪是一個(gè)部件，所以軸和齒輪會(huì)一起旋轉(zhuǎn)。黃色軸是一根花鍵軸，直接和驅(qū)動(dòng)軸相連，通過(guò)差速器來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車。而軸上的藍(lán)色齒輪在花鍵軸上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，它和花鍵軸是由套筒（圖中紫色部分）來(lái)連接的，套筒隨著花鍵軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也可以在花鍵軸上左右自由滑動(dòng)來(lái)嚙合藍(lán)色齒輪。當(dāng)汽車檔

4、位置于空檔時(shí)，藍(lán)色齒輪沒(méi)有和套筒嚙合，此時(shí)，齒輪只是在自由的轉(zhuǎn)動(dòng)并不會(huì)對(duì)花鍵軸的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生影響，也就不會(huì)驅(qū)動(dòng)汽車的前進(jìn)。而當(dāng)汽車檔位置于一檔時(shí)，操縱桿帶動(dòng)換檔叉使得套筒1與藍(lán)色齒輪1進(jìn)行嚙合，從而使得齒輪將動(dòng)力通過(guò)套筒傳遞到花鍵軸上，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，汽車即可前進(jìn)。換入2擋時(shí)，操縱桿還是帶動(dòng)套筒1與藍(lán)色齒輪2進(jìn)行嚙合，由于齒輪2比齒輪1的直徑小，從而可以改變速比，提高速度。后面3、4、5檔的換擋過(guò)程與之相同，因此不再贅述。而倒檔是通過(guò)一個(gè)中間齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)向的改變。這是一個(gè)空套齒輪，花鍵軸這個(gè)位置的藍(lán)色齒輪始終與其他位置的藍(lán)色齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。因此，在汽車前進(jìn)的過(guò)程中，是不可能掛進(jìn)倒檔的，套筒上的

5、齒和藍(lán)色齒輪不能發(fā)生嚙合，否則會(huì)產(chǎn)生很大噪音，發(fā)生打齒。所以要倒車一定要等汽車完全停住以后，才可掛入倒檔。,,,六：同步裝置,同步是使得套筒上的齒和花鍵軸上的齒輪嚙合之前產(chǎn)生一個(gè)摩擦接觸?；ㄦI軸齒輪上的錐形凸出剛好卡進(jìn)套筒的錐形缺口，兩者之間的摩擦力使得套筒和齒輪同步，套筒的外部滑動(dòng)并和齒輪嚙合。,七：差速器,從減速器出來(lái)連接的是差速器，差速器是一種能使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)自一根軸傳至兩根軸，并使后者相互間能以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的差動(dòng)機(jī)構(gòu)，一般由齒輪組成。汽車在拐彎時(shí)車輪的軌線是圓弧，如果汽車向左轉(zhuǎn)彎，圓弧的中心點(diǎn)在左側(cè)，在相同的時(shí)間里，右側(cè)輪子走的弧線比左側(cè)輪子長(zhǎng)，為了平衡這個(gè)差異，就要左邊輪子慢一點(diǎn)，右邊輪

6、子快一點(diǎn)，用不同的轉(zhuǎn)速來(lái)彌補(bǔ)距離的差異。如果輪軸做成一個(gè)整體，就無(wú)法做到兩側(cè)輪子的轉(zhuǎn)速差異，也就做不到自動(dòng)調(diào)整，從而汽車將不能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的過(guò)彎。,1）：差速器的簡(jiǎn)介,2）：差速器的基本結(jié)構(gòu),對(duì)于一般的差速器而言，它是由行星齒輪、行星輪架（差速器殼）、半軸齒輪等零件組成。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動(dòng)行星輪架，再由行星輪帶動(dòng)左、右兩條半軸，分別驅(qū)動(dòng)左、右車輪。右圖所示即為一個(gè)后輪的基本差速器。,3）：差速器工作原理,1：直線行駛時(shí)：,2：轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)：,1）：直線行駛,變速箱通過(guò)傳動(dòng)軸上齒輪與差速器殼體上齒輪的嚙合將動(dòng)力傳遞至差速器，差速器殼體帶動(dòng)行星齒輪繞半軸齒輪軸線公轉(zhuǎn)，此時(shí)行星齒輪不

7、發(fā)生自轉(zhuǎn)，與半軸齒輪之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，它只是將半軸齒輪夾持，向兩個(gè)半軸齒輪輸出動(dòng)力，從而驅(qū)動(dòng)車輪行駛。 所以在直線行驅(qū)時(shí)：左側(cè)車輪轉(zhuǎn)速（即左側(cè)半軸齒輪轉(zhuǎn)速）右側(cè)車輪轉(zhuǎn)速（右半軸齒輪轉(zhuǎn)速）差速器殼體的轉(zhuǎn)速。,,2）：轉(zhuǎn)彎行駛,進(jìn)入轉(zhuǎn)向時(shí)，在內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)彎半徑中，行駛阻力增大，此時(shí)內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速低于差速器殼體的轉(zhuǎn)速，于是內(nèi)側(cè)半軸齒輪帶動(dòng)行星齒輪在原來(lái)公轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)生了自轉(zhuǎn)，行星齒輪發(fā)生自轉(zhuǎn)后，則帶動(dòng)外側(cè)半軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與內(nèi)側(cè)半軸齒輪相反，使得轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速升高，高于差速器殼體的轉(zhuǎn)速，從而起到平衡轉(zhuǎn)向內(nèi)外轉(zhuǎn)速差的作用。 所以在轉(zhuǎn)彎行驅(qū)時(shí)：轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速（即內(nèi)側(cè)半軸齒輪轉(zhuǎn)速) < 差速器殼體的轉(zhuǎn)速 < 轉(zhuǎn)向外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速（即外側(cè)半軸齒輪轉(zhuǎn)速）。,,感謝大家的觀賞,THE END,