如今人均生活水平都提高了,很多人都擁有了自己的汽車,從而方便了自己出行。有車的朋友都知道,汽車變速器是汽車的核心部件之一,汽車的作用就是發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)速非常高,最大功率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)。為了發(fā)揮發(fā)動機的最佳性能,就必須有一套變速裝置,來協(xié)調(diào)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和車輪的實際行駛速度。
手動變速箱
手動變速箱稱手動變速器(簡稱MT)又稱機械式變速器,即必須用手撥動變速桿(俗稱“擋把”)才能改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置,改變傳動比,從而達到變速的目的。
手動變速器的工作原理,就是通過撥動變速桿,切換中間軸上的主動齒輪,通過大小不同的齒輪組合與動力輸出軸結(jié)合,從而改變驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。下面先看一下簡化的手動變速器(2檔)的構(gòu)造圖。
發(fā)動機的動力輸入軸是通過一根中間軸,間接與動力輸出軸連接的。如上圖所示,中間軸的兩個齒輪(紅色)與動力輸出軸上的兩個齒輪(藍色)是隨著發(fā)動機輸出一起轉(zhuǎn)動的。但是如果沒有同步器(紫色)的接合,兩個齒輪(藍色)只能在動力輸出軸上空轉(zhuǎn)(即不會帶動輸出軸轉(zhuǎn)動)。圖中同步器位于中間狀態(tài),相當于變速器掛了空檔。
當變速桿向左移動,使同步器向右移動與齒輪(如上圖所示)接合,發(fā)動機動力通過中間軸的齒輪,將動力傳遞給動力輸出軸。
自動變速箱
自動變速器是利用行星齒輪機構(gòu)進行變速,它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化,自動地進行變速,而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。
汽車自動變速器常見的有四種型式:分別是液力自動變速器(AT)、機械無級自動變速器(CVT)、電控機械自動變速器(AMT)、雙離合器自動變速器(Dual Clutch Transmission--DCT)。目前轎車普遍使用的是AT,AT幾乎成為自動變速器的代名詞。
AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器是AT最重要的部件,它由泵輪、渦輪和導輪等構(gòu)件組成,兼有傳遞扭矩和離合的作用。
其工作原理,液力變扭器是AT最具特點的部件,它直接輸入發(fā)動機動力,并傳遞扭矩,同時具有離合作用。泵輪會通過液體帶動渦輪旋轉(zhuǎn),再在泵輪和渦輪之間加上導輪,通過反作用力使泵輪和渦輪之間實現(xiàn)轉(zhuǎn)速差就可以實現(xiàn)變速變矩了。由于液力變矩器自動變速變矩范圍不夠大,因此在渦輪后面再串聯(lián)幾排行星齒輪來提高效率,液壓操縱系統(tǒng)會隨發(fā)動機工作的變化而自行操縱行星齒輪,從而實現(xiàn)自動變速變矩。
結(jié)構(gòu)組成
1、簡單式
由殼體、傳動部分和操縱部分組成。
(1)殼體:殼體是基礎(chǔ)件,用以安裝支承變速器全部零件及存放潤滑油。其上有安裝軸承的精確鏜孔。變速器承受變載荷,所以殼體應有足夠的剛度,內(nèi)壁有加強,形狀復雜,多為鑄件(材料為灰鑄鐵,常用HT200)。為便于安裝,傳動部分和操縱部分常做成剖分式,箱蓋與殼體用螺栓聯(lián)接并可靠定位。殼體上有加油、放油口,油面檢查尺口,還應考慮散熱。
(2)傳動部分:是指齒輪、軸、軸承等傳動件。軸的幾何尺寸通過強度、剛度計算確定。因主要決定于剛度,而碳鋼與合金鋼彈性模量近乎相等,所以一般用碳鋼(常用45鋼)。只有齒輪與軸制成一體或軸載荷嚴重才用合金鋼。軸與齒輪多為花鍵聯(lián)接(對中性好,能可靠傳遞動力,擠壓應力小等)。軸的花鍵部分和放軸承處經(jīng)表面淬火處理。軸多用滾動軸承支承,潤滑簡單,效率高、徑向間隙小,軸向定位應可靠。潤滑方式多用飛濺(υ》25m/s,只要粘度適宜可甩到壁上)。
(3)操縱部分:主要零件位于變速器蓋內(nèi)。
2、組成式一
簡單式變速器有效率高、構(gòu)造簡單使用方便鈞優(yōu)點礦但檔數(shù)少,i變化范圍?。恳Α⑺俣确秶。灰嗽跈n數(shù)不多的某些車工采用。若增加i的范圍,則使變速器尺寸加大,軸跨度增加,為了既增加檔數(shù)又不使軸跨度過大,可采用組成式變速器。所謂組成式變速器,通常由兩個簡單式變速器組合而成,其中檔數(shù)較多的稱為主變速器,較少的稱為副變速器。
3、組成式二
(1)可以減少齒輪個數(shù),而且檔數(shù)越多減少齒輪個數(shù)的優(yōu)點愈明顯。同簡單式變速器相比,它可縮短軸的長度,減少整個變速器的外部尺寸和重量,并且能方便地得到不止一個倒檔。所以當前進檔數(shù)超過六個檔時,幾乎都用組成式變速器。
(2)傳動:比變化率Ω大:若主變速器傳動比變化率Ωzu=3,副變速器Ωfu=4則Ω=12;若使簡單式變速器Ω=12,結(jié)構(gòu)往往很難合理。
4、組成式三
(1)檔組間傳動比有對應關(guān)系,不易使每檔的2,(速度及牽引力)都很理想。
(2)換檔操縱麻煩,有時要操縱兩個變速部分,若為插花換檔還不便記憶。為了減少操縱動作,最好能順序換檔。為此要求重視檔次編排十使第滅檔組傳動比全部大于第11檔組,達到多數(shù)相領(lǐng)排檔的變換只需操縱主變速的目的,這樣才最為方便。