汽車手動變速箱與差速器,原制作人：李盡歆,一：變速箱的作用,改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(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，同時使發(fā)動機(jī)在有利(功率較高而油耗較低)的工況下工作；,在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變情況下，使汽車能倒退行駛；,利用空擋，中斷動力傳遞，以發(fā)動機(jī)能夠起動、變速，并便于變速器換檔或進(jìn)行動力輸出。,二：變速箱的分類,手動變速箱,變速箱,普通自動變速箱/普通自動變速箱帶手自一體,CVT無級變速箱/CVT帶擋位的變速箱,雙離合變速箱,序列變速箱,三：手動變速箱組成部分,1：外部操縱桿,2：內(nèi)部結(jié)構(gòu),對于一般的家用轎車而言，均是由前輪來進(jìn)行驅(qū)動來帶動汽車前進(jìn)。前輪驅(qū)動的汽車發(fā)動機(jī)一般都是橫置的，且發(fā)動機(jī)和變速箱的外殼是一體的，結(jié)構(gòu)非常的緊湊。為兩軸式變速器。對于一些運(yùn)動型的跑車和大型客車而言，則是采用后輪驅(qū)動的方式來帶動汽車前進(jìn)。這種情況下發(fā)動機(jī)與變速箱不會是一體的，通常會加入一根中間軸來實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的動力輸出軸與減速箱主動軸的連接。三軸變速器中間軸主要是為了傳遞發(fā)動機(jī)的動力和改變減速器速比，從而實(shí)現(xiàn)汽車不同的速度。不管是兩軸式手動變速器還是三軸式手動變速器，其原理是完全相同的，都是利用齒輪來實(shí)現(xiàn)不同的傳動比，從而改變車輛行駛的速度。,四：手動變速箱具體介紹,三軸式變速器,兩軸式變速器,五：手動減速箱工作原理,1）：認(rèn)識操縱桿,操縱桿通過轉(zhuǎn)動副連接起三個換檔叉，每個換檔叉的末端連接一個套筒，套筒可以隨著花鍵軸轉(zhuǎn)動，同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合不同的齒輪傳遞動力（如下圖）。,基本手動變速箱操縱桿示意圖,2）：減速箱的工作原理（1/2）,發(fā)動機(jī)通過離合器與紅色的輸入軸相連接，軸上的齒輪與軸一體，隨軸一起旋轉(zhuǎn)。黃色軸是一根花鍵軸，直接和驅(qū)動軸相連，通過差速器來驅(qū)動汽車。藍(lán)色齒輪在花鍵軸上可以自由轉(zhuǎn)動，與花鍵軸由套筒（紫色部分）連接；套筒隨著花鍵軸轉(zhuǎn)動，同時可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合藍(lán)色齒輪。,以兩軸式減速箱為例，分析其運(yùn)動過程：,2）：減速箱的工作原理,汽車檔位置于空檔，藍(lán)色齒輪沒有和套筒嚙合。此時，齒輪的轉(zhuǎn)動不會對花鍵軸的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生影響，不會驅(qū)動汽車前進(jìn)。,倒檔，通過一個中間齒輪，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的改變。倒檔齒輪始終與其他藍(lán)色齒輪轉(zhuǎn)動方向相反。,當(dāng)檔位置于1檔，操縱桿帶動換檔叉使套筒1與藍(lán)色齒輪1相嚙合，齒輪將動力通過套筒傳遞給花鍵軸，帶動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，汽車即可前進(jìn)。,換入2擋，操縱桿帶動套筒1與藍(lán)色齒輪2嚙合，由于齒輪2比齒輪1小，從而可改變速比、提高速度。3、4、5檔的換擋過程與之相同。,在汽車前進(jìn)過程中，是不能掛進(jìn)倒檔的；套筒上的齒和藍(lán)色齒輪不能發(fā)生嚙合，否則會產(chǎn)生很大噪音，發(fā)生打齒。所以，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，套筒的外部滑動并和齒輪嚙合。,七：差速器,從減速器出來連接的是差速器，差速器是一種能使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動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)的差動機(jī)構(gòu)，一般由齒輪組成。汽車在拐彎時車輪的軌線是圓弧。如果汽車向左轉(zhuǎn)彎，圓弧的中心點(diǎn)在左側(cè)；在相同的時間里，右側(cè)輪子走的弧線比左側(cè)輪子長。為了平衡這個差異，就要左邊輪子慢一點(diǎn)，右邊輪子快一點(diǎn)，用不同的轉(zhuǎn)速來彌補(bǔ)距離的差異。如果輪軸做成一個整體，就無法做到兩側(cè)輪子的轉(zhuǎn)速差異，也就做不到自動調(diào)整，從而汽車將不能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的過彎。,1）：差速器的簡介,2）：差速器的基本結(jié)構(gòu),對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)動機(jī)的動力經(jīng)傳動軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動行星輪架，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅(qū)動左、右車輪。右圖所示即為一個后輪的基本差速器。,1）：直線行駛,變速箱通過傳動軸上的齒輪與差速器殼體上齒輪的嚙合，將動力傳遞至差速器；差速器殼體帶動行星齒輪繞半軸齒輪軸線公轉(zhuǎn)，此時行星齒輪不發(fā)生自轉(zhuǎn)，與半軸齒輪之間沒有相對運(yùn)動，它只是將半軸齒輪夾持，向兩個半軸齒輪輸出動力，從而驅(qū)動車輪行駛。,所以，在直線行驅(qū)時：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，在內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)彎半徑中，行駛阻力增大，此時內(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)半軸齒輪帶動行星齒輪在原來公轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)生了自轉(zhuǎn)，行星齒輪發(fā)生自轉(zhuǎn)后，則帶動外側(cè)半軸齒輪轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動方向與內(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：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）。,END,