手動(dòng)變速器又稱(chēng)手動(dòng)齒輪式變速器,含有可以在軸向滑動(dòng)的齒輪,通過(guò)不同齒輪的嚙合達(dá)到變速變扭目的。手動(dòng)變速器是最常見(jiàn)的變速器,簡(jiǎn)稱(chēng)MT。它的基本構(gòu)造用一句話(huà)概括,就是兩軸一中軸,即指輸入軸、軸出軸和中間軸,它們構(gòu)成了變速器的主體,當(dāng)然還有一根倒檔軸。典型的手動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)及原理如下。
輸入軸也稱(chēng)第一軸,它的前端花鍵直接與離合器從動(dòng)盤(pán)的花鍵套配合,從而傳遞由發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)來(lái)的扭矩。第一軸上的齒輪與中間軸齒輪常嚙合,只要軸入軸一轉(zhuǎn),中間軸及其上的齒輪也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。中間軸也稱(chēng)副軸,軸上固連多個(gè)大小不等的齒輪。輸出軸又稱(chēng)第二軸,軸上套有各前進(jìn)檔齒輪,可隨時(shí)在操縱裝置的作用下與中間軸的對(duì)應(yīng)齒輪嚙合,從而改變本身的轉(zhuǎn)速及扭矩。輸出軸的尾端有花鍵與傳動(dòng)軸相聯(lián),通過(guò)傳動(dòng)軸將扭矩傳送到驅(qū)動(dòng)橋減速器。
由此可知,變速器前進(jìn)檔位的驅(qū)動(dòng)路徑是:輸入軸常嚙齒輪-中間軸常嚙齒輪-中間軸對(duì)應(yīng)齒輪-第二軸對(duì)應(yīng)齒輪。倒車(chē)軸上的齒輪也可以由操縱裝置撥動(dòng),在軸上移動(dòng),與中間軸齒輪和輸出軸齒輪嚙合,以相反的旋轉(zhuǎn)方向輸出。
多數(shù)汽車(chē)都有5個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔,每個(gè)檔位有一定的傳動(dòng)比,多數(shù)檔位傳動(dòng)比大于1,第4檔傳動(dòng)比為1,稱(chēng)為直接檔,而傳動(dòng)比小于1的第5檔稱(chēng)為加速檔??諜n時(shí)輸出軸的齒輪處于非嚙合位置,無(wú)法接受動(dòng)力傳輸。
由于變速器輸入軸與輸出軸以各自的速度旋轉(zhuǎn),變換檔位時(shí)合存在一個(gè)"同步"問(wèn)題。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)速度不一樣齒輪強(qiáng)行嚙合必然會(huì)發(fā)生沖擊碰撞,損壞齒輪。因此,舊式變速器的換檔要采用"兩腳離合"的方式,升檔在空檔位置停留片刻,減檔要在空檔位置加油門(mén),以減少齒輪的轉(zhuǎn)速差。但這個(gè)操作比較復(fù)雜,難以掌握精確。因此設(shè)計(jì)師創(chuàng)造出"同步器",通過(guò)同步器使將要嚙合的齒輪達(dá)到一致的轉(zhuǎn)速而順利嚙合。
目前全同步式變速器上采用的是慣性同步器,它主要由接合套、同步鎖環(huán)等組成,它的特點(diǎn)是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步。接合套、同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有倒角(鎖止角),同步鎖環(huán)的內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦。鎖止角與錐面在設(shè)計(jì)時(shí)已作了適當(dāng)選擇,錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步,同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生一種鎖止作用,防止齒輪在同步前進(jìn)行嚙合。當(dāng)同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后,在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低(或升高)到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等,兩者同步旋轉(zhuǎn),齒輪相對(duì)于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零,因而慣性力矩也同時(shí)消失,這時(shí)在作用力的推動(dòng)下,接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合,并進(jìn)一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過(guò)程。
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