4.1机械式变速器操纵机构功用与类型
功用:使驾驶员根据道路情况能准确可靠地将变速器挂入或摘离所需的某个挡位
基本组成:变速杆、定位块、拨叉轴、拨叉及安全装置等 类型:三轴式和单轴式 4.2三轴式操纵机构 4.2.1结构特点 (教材图2-65)
三轴是指操纵机构有三根换挡拨叉轴,每个拨叉轴上有一个换挡拨叉。当驾驶员选择一个特定挡位时,要先选择换挡拨叉轴,即换挡杆带钩的端头插入换挡定位块的缺口中,定位块和换挡拨叉用销子固定在换挡拨叉轴上。换挡时就是轴向移动装有换挡拨叉的拨叉轴,换挡拨叉带动同步器接合套移动,换入相应挡位。
4.2.2安全装置 4.2.2.1互锁装置
作用:保证换挡拨叉轴到位并防止其它拨叉轴移动,即防止同时挂两个挡。 类型:钢球式和转动钳口式
1. 钢球式互锁装置 (如教材图2-66)主要由互锁钢球和互锁销组成。 每根拨叉轴上朝向互锁钢球的一面都有一个深度相等的凹槽,中间拨叉轴上有相对应的两个凹槽,并且是通孔相通,在通孔中有一个互锁销,其长度正好等于拨叉轴直径减去一个凹槽深度。凹槽深度、钢球直径和拨叉轴直径的尺寸也是经过严格计算的。
工作过程:当变速器处于空挡时,由于三根拨叉轴的凹槽、互锁销和钢球都在同一直线上,正好有一个凹槽深度的富余空间。当需要挂挡时,任意移动一根拨叉轴,使该拨叉轴上钢球被挤出凹槽,挤占了空挡时富余的那个凹槽空间,使得另两根拨叉轴被锁定在空挡位置,互锁销的作用是帮助钢球移出凹槽。
2. 转动钳口式互锁装置 (如教材图2-67)
变速杆下端球头置于钳口中,钳口板只能绕A轴摆动,不能沿A轴轴向移动。
工作过程:换挡时,先通过变速杆球头拨动钳口板绕A轴转动,选择要挂挡位所用的拨叉轴,然后拉(推)变速杆,则变速杆球头带动所选择拨叉轴轴向移动,挂上相应挡位。另两根拨叉轴由于有钳口板挡住,而不能移动。
4.2.2.2自锁装置
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作用:防止变速器自动脱挡,并保证齿轮(或接合齿圈)以全齿宽啮合。 组成:钢球和弹簧(如教材图2-68)。
结构:在每根拨叉轴上沿轴向分布有三个凹槽,中间凹槽对应为空挡位置,另两个则为工作挡位。
工作过程:当移动任意一根拨叉轴时,必有一个凹槽对准钢球,于是,钢球在弹簧作用力下,压入凹槽,拨叉轴被轴向锁定。当需要换挡时,驾驶员必须施加一定轴向力,克服弹簧力,将钢球从凹槽中挤出,推回孔中。凹槽之间的距离等于全齿啮合或完全退出啮合所需要的拨叉轴移动距离。
4.2.2.3倒挡锁装置
作用:防止驾驶员误挂倒挡。(教材图2-69)
当需要挂入倒挡时,必须要用较大的力,摆动变速杆,使倒挡锁销压缩弹簧后,才能挂入倒挡。
4.3单轴式操纵机构
4.3.1结构特点与工作过程
单轴式操纵机构是所有的换挡拨叉都安装在同一根拨叉轴上。如教材图2-70所示。
如教材图2-71所示,单轴式变速器操纵机构主要由换挡拨叉轴、换挡拨叉、选挡换挡轴、定位架、卡槽元件、换挡指、弹簧3、定位螺钉、制动块等组成。
工作过程:分两步即选挡和换挡
(1)选挡 按箭头方向轴向移动选挡换挡轴,卡槽元件上的换挡指同时移动,换挡指与那个换挡拨叉上凹槽啮合,就可以选那个拨叉所能挂入的挡位。如:换挡指与三挡/四挡拨叉啮合,则可以换入三挡或四挡。
(2)换挡 旋转选挡换挡轴,卡槽元件上的换挡指便拨动与其啮合的拨叉沿拨叉轴轴向移动。如:当换挡指与三挡/四挡拨叉啮合时,向左拨动三挡/四挡拨叉,为四挡,向右拨动为三挡。
4.3.2安全装置
(1)互锁 定位架起互锁作用,当换挡指选定拨动某一个拨叉时,定位架同时限制另外两个拨叉移动,止动螺钉卡在定位架上,使换挡指稳定在已选定的挡位上,以避免同时挂两个挡。
(2)自锁 弹簧起自锁作用:弹簧将选挡换挡轴及换挡操纵杆压在所选定挡位的选挡平面内,以防止变速器自动脱挡。
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(3)倒挡锁 制动块锁止齿形与换挡指锁止齿形形成一个角度α起倒挡锁作用。
4.4远距离操纵机构
在多数发动机前置后轮驱动的汽车上,变速器距离驾驶员座位比较近,变速杆可直接安装在变速器壳体上采用直接操纵,变速操作容易准确,如教材图2-71所示。而在发动机后置或发动机前置前轮驱动的汽车上,由于变速器远离驾驶员座位,通常在变速器与变速杆之间用连杆连接,进行远距离操纵,如教材图2-72所示。还有的轿车,为了充分利用前面座位的空间,将变速杆放在方向盘下方,也需要用连杆机构进行远距离操纵。
4.5变速器主要零件的检修
重点:变速器一般的维修检测、调整原则与方法。 教学方法:教师演示操作与讲解,学生观察。 4.5.1变速器壳体的检修
变速器壳体一般都是灰铸铁铸造的,在使用中主要易出现壳体变形及裂纹、轴承座孔、螺纹孔磨损等。
(1)壳体变形
壳体变形主要是变速器壳体与盖结合的平面发生翘曲,可采用刀形尺检验方法,检查结合面平面度,如超出允许范围,可用铲、挫、磨等方法予以修平。
(2)壳体裂纹
变速器壳体裂纹可采用视检法或敲击法检查,如果发现有裂纹损伤,视其损伤部位确定修复方法,凡有未延伸到轴承座孔的裂纹,都可以采用环氧树脂粘结修复或用螺钉填补法修复。如果有与轴承座孔相通的裂纹,应予报废。
(3)轴承座孔磨损
座孔的磨损可以通过测量座孔圆度来反映,测量一轴、二轴和中间轴三轴线平行度可以通过分别各轴承座孔下边缘距测量平板高度,通过计算得出。修复时,可采用扩孔镶套的方法。
4.5.2变速器齿轮和轴的检修 (1)变速器齿轮的损伤
变速器齿轮的主要损伤有齿面磨损、端齿磨损、疲劳剥落、腐蚀斑点、齿轮破碎等。这些损伤除外部检视外,齿轮齿轮的磨损等可用样板、测齿卡尺测量或与新齿轮进行对比检验。齿轮磨损长度超过30%应更换。
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(2)变速器齿轮轴损伤
变速器三根齿轮轴在工作中易发生轴颈和键齿磨损、轴的弯曲变形等。当出现磨损时,视磨损量决定是采用镀铬修复到标准尺寸还是应更换。轴的弯曲通过测量轴的径向跳动来反映,修复的方法是冷压校正。
4.5.3变速器操纵机构的检修 (1)变速杆
变速杆的主要损伤是上球关节、定位槽、下部端面球头磨损,严重时可能会造成乱挡和脱挡。检查时,一般采用与新件对比或与变速器盖球节座孔互相配合的方法进行检查。修复的方法是焊修。
(2)变速器拨叉
变速器拨叉的主要损伤是拨叉的弯曲、扭曲、拨叉上部导动块部分磨损等。拨叉弯曲、扭曲的检验如教材图2-118所示。如有弯曲、扭曲变形可采用敲击或冷压校正方法进行校正。拨叉上部导动块部分磨损可采用焊修方法修复。
变速器拨叉轴
变速器拨叉轴的主要损伤是弯曲和磨损。拨叉轴的弯曲采用百分表测量其圆跳动,超出极限可用冷压校正。拨叉轴磨损可采用堆焊或更换的方法修复。
(4)同步器
锁环式惯性同步器主要损伤是:锁环内锥面螺纹槽、锁环花键毂的三个轴向槽(三个缺口)、滑块的磨损;锁环花键齿圈的损坏等。锁环内锥面螺纹磨损的检验是通过检查锁环与和其配合的齿轮端面间隙A数值来实现的。如教材图2-119所示。
4.6变速器日常维护
1.换挡前应将离合器踩到底,操纵变速杆时动作要轻快、准确、柔和。 2.挂倒挡时要在汽车停止状态下进行,同样在倒车后,要使车辆前进,也应将车停稳。
3.运行中换挡必须选好换挡时机,在确保安全情况下,应尽量使用高速挡,以减轻机件的磨损和降低油耗,并且根据路面及交通情况及时调整车速。
4.严禁在空挡熄火状态下强行挂挡起动发动机,或在车速太低时挂入高速挡以及车速过高时换到低速挡,以免损坏变速器内运动组件和发动机。
5.正常行驶80000至100000km后则必须更换一次变速器油,选用变速器
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用油参见随车手册。
课题五:自动变速器介绍
自动变速器就是在不中断动力传动条件下,根据发动机负荷和车速等工况自动变换传动比,以使汽车获得良好的动力性和经济性,提高乘座舒适性,减轻驾驶员的疲劳,提高行车安全。但自动变速器结构复杂,成本高,传动效率比较低。
5.1自动变速器类型
汽车自动变速器常见的有三种型式 5.1.1液力自动变速器AT
组成:液力变矩器、变速齿轮和液控(电控)操纵系统
液力自动变速器是通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。 5.1.2机械无级自动变速器CVT
组成:传动带、可变槽宽和液控(电控)操纵系统
机械无级自动变速器是通过带轮槽宽的改变,相应改变驱动带轮与从动带轮上传动带的接触半径进行变速。
5.1.3电控机械自动变速器AMT
AMT在机械变速器(手动变速器)原有基础上进行改造,主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。
5.2综合式液力变矩器 作用:传递动力的装置。
组成:泵轮-----发动机驱动旋转、涡轮-----带动变速器输入轴旋转、导轮------单向转动。每个轮上装有弯曲的叶片,如教材图2-121所示。
5.2.1液力变矩器及工作原理
(1)在液力变矩器中,变速器油是用作传递能量的介质。 (2)在液力变矩器工作时,油液具有两种运动,即环流与涡流。 a. 环流:当发动机带动泵轮运转时,液体随泵轮叶片做圆周运动,在离心力作用下,液体运动到泵轮外边缘时同时具有动能和压力能。具有能量的液体作用于相对的涡轮叶片上,产生作用力推动涡轮转动,此种油液运动也称为环流。
b. 涡流:由于液体被甩向边缘,中间形成低压区,进入涡轮的液体冲出叶片后又流到低压区回到泵轮,这种油液运动称为涡流。如教材图2-122所示。只有当泵轮比涡轮转速快时,导轮才能起增矩作用。
(3)耦合点 当涡轮转速逐渐加快与泵轮转速接近时,涡流运动几乎停止,
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