手动变速器与同步器


手动变速器是最常见的变速器,简称MT。它的基本构造用一句话概括,就是两轴一中轴,即指输入轴、轴出轴和中间轴,它们构成了变速器的主体,当然还有一根倒档轴。手动变速器又称手动齿轮式变速器,含有可以在轴向滑动的齿轮,通过不同齿轮的啮合达到变速变扭目的。典型的手动变速器结构及原理如下。

输入轴也称第一轴,它的前端花键直接与离合器从动盘的花键套配合,从而传递由发动机过来的扭矩。第一轴上的齿轮与中间轴齿轮常啮合,只要轴入轴一转,中间轴及其上的齿轮也随之转动。中间轴也称副轴,轴上固连多个大小不等的齿轮。输出轴又称第二轴,轴上套有各前进档齿轮,可随时在操纵装置的作用下与中间轴的对应齿轮啮合,从而改变本身的转速及扭矩。输出轴的尾端有花键与传动轴相联,通过传动轴将扭矩传送到驱动桥减速器。

由此可知,变速器前进档位的驱动路径是:输入轴常啮齿轮-中间轴常啮齿轮-中间轴对应齿轮-第二轴对应齿轮。倒车轴上的齿轮也可以由操纵装置拨动,在轴上移动,与中间轴齿轮和输出轴齿轮啮合,以相反的旋转方向输出。

多数汽车都有5个前进档和一个倒档,每个档位有一定的传动比,多数档位传动比大于1,第4档传动比为1,称为直接档,而传动比小于1的第5档称为加速档。空档时输出轴的齿轮处于非啮合位置,无法接受动力传输。

由于变速器输入轴与输出轴以各自的速度旋转,变换档位时合存在一个"同步"问题。两个旋转速度不一样齿轮强行啮合必然会发生冲击碰撞,损坏齿轮。因此,旧式变速器的换档要采用"两脚离合"的方式,升档在空档位置停留片刻,减档要在空档位置加油门,以减少齿轮的转速差。但这个操作比较复杂,难以掌握精确。因此设计师创造出"同步器",通过同步器使将要啮合的齿轮达到一致的转速而顺利啮合。

目前全同步式变速器上采用的是惯性同步器,它主要由接合套、同步锁环等组成,它的特点是依靠摩擦作用实现同步。接合套、同步锁环和待接合齿轮的齿圈上均有倒角(锁止角),同步锁环的内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦。锁止角与锥面在设计时已作了适当选择,锥面摩擦使得待啮合的齿套与齿圈迅速同步,同时又会产生一种锁止作用,防止齿轮在同步前进行啮合。当同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后,在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低(或升高)到与同步锁环转速相等,两者同步旋转,齿轮相对于同步锁环的转速为零,因而惯性力矩也同时消失,这时在作用力的推动下,接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合,并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程。(2001年3月31日)

▲返回