复习：回顾离合器的结构与功用
提示：从变速器的名称，我们可以知道变速器应该具有变速的功能，但这还不全面，还应从发动机的特性来考虑。
单元三 手动变速器
课题3.1 变速器概述
一、变速器的功用
1．实现变速、变矩
汽车上所应用的发动机具有转矩变化范围小、转速高的特点，这与汽车实际的行驶状况是不相适应的。如果没有变速器而直接将发动机与驱动桥连接在一起，首先由于发动机的转矩小，不能克服汽车的行驶阻力，使汽车根本无法起步；其次假使汽车行驶起来，也会由于车速太高而不实用，甚至无法驾控。所以必须改造发动机的转矩、转速特性，使发动机的转矩
奥迪q5新款价格增大、转速下降以适应汽车实际行驶的要求。变速器中是通过不同的档位来实现这一功用。
总结：一般把这一功用概括为降速、增矩，但降速和增矩实际上的含义是相同的，即降速必然带来增矩。
2．实现倒车
发动机的旋转方向从前往后看为顺时针方向，且是不能改变，为了实现汽车的倒向行驶，变速器中设置了倒档。
3．实现中断动力传动
在发动机起动和怠速运转、变速器换档、汽车滑行和暂时停车等情况下，都需要中断发动机的动力传动，因此变速器中设有空档。
二、变速器的类型
现代汽车上所采用的变速器有多种结构形式，一般可以按照传动比和操纵方式进行分类。
1．按传动比的变化方式分
变速器按传动比的级数可分为有级式、无级式和综合式三种。
提示：传动比的概念见下面的普通齿轮传动的基本原理。
(1)有级式变速器
有级式变速器采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。轿车和轻、中型货车变速器多采用3－5个前进档和一个倒档，每个档位对应一个传动比。重型汽车行驶的路况复杂，变速器的档位较多，可有8－20个档位。
注意：变速器的档数都是指前进档的个数。如上海桑塔纳2000比亚迪宋plus新能源2023款价格采用的是五档手动变速器是指其具有五个前进档。
齿轮式变速器具有结构简单、易于制造、工作可靠、传动效率高等优点。
这种齿轮式的有级变速器按照结构不同又可以分为二轴式和三轴式变速器。二轴式变速器广泛用于发动机前置前轮驱动的轿车，而三轴式变速器可应用于其他各类型车辆。
(2)无级式变速器
无级式变速器英文缩写为CVT，它的传动比的变化是连续的。目前的无级变速器一般都是采用金属带传动动力，通过主、从动带轮直径的变化实现无级变速。这种变速器在中、高级轿车的应用越来越多。
(3)综合式变速器
综合式变速器是由液力变矩器和有级齿轮式变速器组成的，一般都是由电脑来自动实现换档，所以多把这种变速器称为自动变速器。这种变速器的传动比可在最大值与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。
2．按变速器操纵方式分
按变速器操纵方式可分为手动变速器、自动变速器和手动自动一体变速器三种。
(1)手动变速器
手动变速器的英文缩写为MT，即Manual Transmission的缩写。它是通过驾驶员用手操纵
变速杆来选定档位，并直接操纵变速器的换档机构进行档位变换。齿轮式有级变速器大多数都采用这种换档方式。
(2)自动变速器
自动变速器的英文缩写为AT，即Automatic Transmission的缩写。这种变速器的自动控制系统根据发动机的负荷和车速的变化情况自动地选定档位，并进行档位变换，即自动地改变传动比。驾驶员只需要操纵加速踏板控制车速。
(3)手动自动一体变速器
这种变速器可以自动换档，也可以手动换档，比较典型的如奥迪A6的Tiptronic，上海帕萨特1.8T也装有手动自动一体变速器。
本课题将介绍手动、有级、齿轮变速器，一般简称为手动变速器。
三、普通齿轮传动的基本原理
汽车灯饰普通齿轮变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传动来实现转矩和转速的改变。
齿轮传动的基本原理如图3－1所示，一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以实现变速，而且两齿轮的转速比与其齿数成反比。
当小齿轮为主动齿轮，带动大齿轮转动时，输出转速降低，即n2<n1，称为减速传动，此时传动比i>1，如图3－1a)所示；，大齿轮驱动小齿轮时，输出转速升高，即n2>n1，称为增速传动，此时传动比i<1，这就是齿轮传动的变速原理。汽车变速器就是根据这一原理利用若干大小不同的齿轮副传动而实现变速的。
图3－1 齿轮传动的基本原理
a) 减速传动 b) 增速传动
Ⅰ－输入轴 Ⅱ－输出轴
1－主动齿轮 2－从动齿轮
如图3－2所示为两级齿轮传动示意图，齿轮1为主动齿轮，驱动齿轮2转动，齿轮3与齿轮2固连在一起，再驱动齿轮4转动并输出动力，此时由1传到4的传动比为
i14＝n1/n4＝(z2z4)/(z1z3)＝i12i34
因此，可以总结为多级齿轮传动的传动比为
i＝所有从动齿轮齿数的乘积/所有主动齿轮齿数的乘积＝各级齿轮传动比的乘积
图3－2 两级齿轮传动示意图
1、3－主动齿轮 2、4－从动齿轮
对于变速器，各档的传动比i就是变速器输入轴转速与输出轴转速之比。即
i＝n输入/n输出＝T输出/T输入
当i>1时，n输出颐达油耗< n输入，T输出>T输入，此时实现降速增矩，为变速器的低档位，且i越大，档位越低；当i＝1时，n输出＝n输入，T输出＝T输入，为变速器的直接档；当i<1时，n输出> n输入，T输出<T输入，此时实现升速降矩，为变速器的超速档。
课题3.2 手动变速器的变速传动机构
手动变速器包括变速传动机构和操纵机构两大部分。变速传动机构的主要作用是改变转矩、转速和方向；操纵机构的作用是实现换档。
变速传动机构是变速器的主体，按工作轴的数量(不包括倒档轴)可分为二轴式变速器和三轴式变速器。
一、二轴式变速器的变速传动机构
二轴式变速器用于发动机前置前轮驱动的汽车，一般与驱动桥（前桥）合称为手动变速驱动桥。目前，我国常见的国产轿车均采用这种变速器，如桑塔纳、捷达、富康、奥迪等。
前置发动机有纵向布置和横向布置两种形式，与其配用的二轴式变速器也有两种不同的结构形式。发动机纵置时，主减速器为一对圆锥齿轮，如奥迪100、桑塔纳2000轿车，发动机横置时，主减速器采用一对圆柱齿轮，如捷达轿车，
1) 结构
该变速器的变速传动机构有输入轴和输出轴，二轴平行布置，输入轴也是离合器的从动轴，输出轴也是主减速器的主动锥齿轮轴。该变速器具有五个前进档和一个倒档，全部采用锁环式惯性同步器换档。输入轴上有一～五档主动齿轮，其中一、二档主动齿轮与轴制成一体，三、四、五档主动齿轮通过滚针轴承空套在轴上。输入轴上还有倒档主动齿轮，它与轴制成一体。三、四档同步器和五档同步器也装在输入轴上。输出轴上有一～五档从动齿轮，其中一、二档从动齿轮通过滚针轴承空套在轴上，三、四、五档齿轮通过花键套装在轴上。一、二档同步器也装在输出轴上。在变速器壳体的右端还装有倒档轴，上面通过滚针轴承套装有倒档中间齿轮。
2．发动机横向布置的二轴式变速器
1)结构
发动机横向布置的二轴式变速器所有前进档齿轮和倒档齿轮都采用常啮合斜齿轮，并采用锁环式同步器换档。
2)动力传动路线
(1)一档
一、二档同步器使一档齿轮与主减速器主动齿轮轴接合，将变速齿轮锁定到主减速器主动齿轮轴上。输入轴齿轮的一档主动齿轮顺时针转动，逆时针地驱动一档从动齿轮和主减速器主动齿轮轴，顺时针驱动主减速器从动齿轮。
(2)二档
从一档向二档换档时，一、二档同步器分离一档从动齿轮，并接合二档从动齿轮，
(3)三档
当二档同步器接合套返回空档后，将三、四档同步器锁定到主减速器主动齿轮轴上的三档齿轮上。
(4)四档
将三、四档同步器接合套从三档齿轮移开，移向四档齿轮，将其锁定在主减速器主动齿轮轴上。
比亚迪系列(5)倒档
变速杆位于倒档时，倒档惰轮换入与倒档主动齿轮和倒档从动齿轮啮合。倒档从动齿轮同时又是一、二档同步器接合套，同步器接合套带有沿其外缘加工的直齿。倒档惰轮改变变速齿轮的转动方向，汽车就可以倒车。
二、三轴式变速器的变速传动机构
三轴式变速器用于发动机前置后轮驱动的汽车。特点是传动比的范围大，具有直接档，使传动效率提高。下面以东风EQ1092中型货车的变速器为例进行介绍，有三根主要的传动轴，一轴、二轴和中间轴，所以称为三轴式变速器。另外还有倒档轴。
小结：变速器的功用
普通齿轮传动的基本原理
作业：课后习题
驾驶证年审信息查询
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