人力换挡变速箱第6周

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1、第四章变速箱——人力换档变速箱1.减速增扭降低发动机转速，增大扭矩2.变速变扭改变发动机与驱动轮间的传动比，使机械的牵引力和行驶速度适应各种工况的需要。3.实现倒档使机械实现后退行驶。4.实现空档使发动机和传动系保持分离，机器较长时间停车。5.使发动机处在最佳工作状态（一）变速箱的功用一、概述（1）人力换档（机械换档）（2）动力换档采用换档离合器将变速箱中的某两个换档元件接合，或采用换档制动器将某一换档元件制动实现换档的，由于其换档动作是通过液压系统借助发动机的动力实现的，所以称为动力换档变速箱。（二）变速箱的类型1.按换档方式分（变速箱的类型）（1）定轴式

2、（轴线固定式）人力换档和动力换档（2）行星式（轴线旋转式）动力换档2.按轮系形式分人力换档变速箱、定轴式动力换档变速箱和行星式动力换档变速箱。轮胎式装载机、铲运机、平地机等多采用动力换档变速箱，人力换档变速箱用的越来越少。3.工程机械变速箱类型二、人力换档变速箱（一）换档基本原理固定联接空转联接滑动联接1.移动式齿轮换档双联齿轮向右移动，Z1与Z2啮合，则：此时，（1）工作原理双联齿轮向左移动，Z3与Z4啮合，则：此时，显然，图示状态，Z1、Z2、Z3、Z4均不互相啮合，轴Ⅰ与轴Ⅱ的转动间没有关系，变速箱为空档状态。（2）特点行进中换档时两齿轮啮入时的线速度

3、不同（不同步），使换档较困难，齿轮易损坏。换档时齿轮移动距离较长。不能采用斜齿圆柱齿轮，直齿圆柱齿轮传力不平稳，机构不紧凑。零部件数量少，结构简单，传动效率高。常用于小型机械（如拖拉机）和不太常用的档位（如汽车倒档）。2.啮合套换档啮合套A向右移动，轴Ⅰ的动力通过啮合套传到齿轮Z1实现Ⅰ档。（1）工作原理图示状态，啮合套A随轴Ⅰ转动，但齿轮Z1与齿轮Z3在轴Ⅰ空转，变速箱为空档状态。啮合套A向左移动，轴Ⅰ的动力通过啮合套传到齿轮Z3实现Ⅱ档。（2）特点换档时啮合套的一圈内齿与齿轮的一圈外齿同时啮合，传动强度比移动齿轮式大，啮合套的移动距离比前述齿轮小，也提高

4、了换档时的抗冲击能力。变速箱齿轮为常啮合，可采用斜齿轮，传力平稳。未传动的齿轮工作时在轴上空转，其润滑问题需充分考虑。常用于转矩较大，对换档过程无严格要求的机械，如推土机等。（3）实例输入轴输出轴中间轴（4）换档过程相互啮合的齿轮对的齿数关系使如下关系恒成立：n4>n2低档换高档高档换低档（4）换档过程总结低档升高档低档离合器分离，空挡停留片刻高档，离合器接合离合器分离接合一次高档离合器分离，空挡离合器接合加油门离合器分离停留片刻低档，离合器接合离合器分离接合两次高档降低档3.同步器换档同步器可看作是啮合套的改进，其基本原理是挂档前先利用摩擦力使两个元件同步

5、，然后进行换档；同步器从机械结构上保证待啮合的啮合套与接合齿轮的花键齿在达到同步之前不可能接触，可以避免齿间冲击和噪音；广泛应用于汽车等高速机械；分类：锁环式惯性同步器、锁销式惯性同步器花键毂锁环锁环滑块定位销啮合套齿圈齿圈（两个）锁环（两个）啮合套花键毂滑块（三个）定位销（三个）锁环式惯性同步器1、组成换挡目的：啮合套连接齿圈和花键毂，实现动力传递。锁环的结构特点：（1）锁环上有断续的短花键齿圈轮廓尺寸与花键毂上的外花键齿相同。2、结构短花键齿圈锁环花键毂啮合套（2）锁环上花键齿对着接合套的一端有倒角锁止角（3）锁环具有内锥面，内锥面上有细牙螺旋槽破坏油膜

6、增加摩擦力细牙螺旋槽倒角（4）锁环上有三个缺口，滑块在其中移动（5）锁环上有三个凸起，伸入花键毂的三个通槽中缺口凸起3、工作过程1.变速器由5档退入空档n锁环=n啮合套n齿圈>n啮合套n齿圈>n锁环以变速器由5档换入6档为例。花键毂锁环滑块定位销啮合套齿圈旋转方向3.锁止拨环力矩M2惯性力矩M12.接合套左移，带动滑块移动，推动锁环左移齿圈和锁环内外锥面接触，由于齿圈和锁环的转速差，锁环被带动超前转过一个角度拨环力矩：切向力F2所形成的力矩M2，有使锁环相对于啮合套向后转动的趋势惯性力矩：轴向力Fl使齿圈通过摩擦锥面对锁环作用，与转动方向同向摩擦力矩M1，其

7、阻止锁环相对啮合套向后退转3.锁止拨环力矩M2惯性力矩M12.接合套左移，带动滑块移动，推动锁环左移齿圈和锁环内外锥面接触，由于齿圈和锁环的转速差，锁环被带动超前转过一个角度只有当M2>M1,啮合套花键和锁环才能接合。设置合理的锁止角和摩擦锥面锥角保证在未达到同步前，无论驾驶员施加多大的力，M2

8、齿圈不再抵触，接合套左移进入啮合。4、总结摩擦工作面