当前课程知识点：汽车底盘构造 > 第4章 手动变速器 > 4.3 变速器的换挡方式 > Video
这一节我们介绍
变速器的换挡方式
变速器我们知道
都是用齿轮来获得
所需要的传动比的
在具体在变速器中
有很多种不同的速比的话
它们的速比的获得有两种方式
一种是通过一对齿轮
还有一种是通过两对齿轮
这种方式来获得的
那可能会有人说
有没有通过三对齿轮
这个很少 也有
主要是一些组合式变速器里头
总结一下可能是通过
多于两对的齿轮
但大多数都是通过一对或者两对
一对齿轮的时候
它这个速比一般定义
是按输入轴的转速
和输出轴的转速之比
这就叫速比
具体在计算的时候一对齿轮
就用这个从动的
就是说输出轴的齿轮的齿数
除以输入轴的齿轮的齿数
就可以得到
这一对齿轮传动的传动比
如果是两对
就把这两对齿轮的传动比
求出来之后乘在一起
就获得了两对齿轮的传动比
一般是通过两对齿轮
可以获得更大的传统比
有人说你通过一对齿轮
能不能获得更大（传动比）
一对齿轮从道理上讲可以
但是不合理
因为一对齿轮
获得更大传动比的话
可能这两个齿数差别太大
为了保证这个结构可行
这个小的齿轮
可能为了保证它的强度
和结构要求的话
它的齿数不能少
你用一对齿轮来获得更大速比
另一个齿轮就非常大
这样会造成变速箱的
轴间距非常大 尺寸很笨重
从结构上讲可行但是不合理
这时候通过两对齿轮
来获得（传动比）更加合理
而且无论是（一对或）两对齿轮的时候
往往它们的轴线
通常都是平行的这种方式
在变速箱里头
往往会通过增加惰轮的方式
来实现倒挡
也就是倒挡的实现是通过
在这一对齿轮之间加上一个惰轮
这个惰轮既跟输入轴齿轮
同时也跟输出抽齿轮啮合
这样可以改变一次旋向
但是它不改变传动比
它只是改变传动的方向
多对齿轮传动的时候
传动比计算
是把所有传动齿轮中的
从动齿轮的齿数把它乘起来
再除以所有主动齿轮的
齿数的连乘积
这个主从动齿轮怎么分
就是每一对齿轮传动
按照动力的传动方向
输入的就叫主动齿轮
输出的就是从动齿轮
这么来区分的
变速器按照上面
获得速比的方案
变速器齿轮传动结构
在排布方面就有两种方案
就是如果这个变速器的速比
是通过两对齿轮获得的
这种我们把它叫三轴式变速器
如果是通过一对齿轮获得的
就叫两轴式变速器
这个就是三轴式变速器
在一些典型的商用车里头
用得非常普遍
两轴式变速器
大部分是用在轿车上
（尤其）是在前置前轮驱动车型上
用得非常的普遍
一般来说
变速器的挡位数目量
希望它是多 总是好的
一般像乘用车所用的手动变速器
一般有五个前进挡和一个倒挡
现在已经有向六个挡发展的
这种趋势
重型的商用车
变速器的挡位数按照车型不同
最多甚至能达到16个都有的
这样的变速器
这时候往往用的
是一种组合的方案
就是通过一个主变速器
比如说它有四个挡位
在它的前后再分别叠加上
两个副变速器
比如说各是两个挡位的
这样一共是2×4×2
这样获得16个挡位的
这种传动结构方案
因为在一个单体的变速器里头
就做出16个挡位来
从结构上讲非常的复杂
这是变速器的齿轮传动结构方案
变速器的换挡方式在平行轴线上
一般它的轴线都是平行的
配置很多不同速比的齿轮
并且供随时选用
变换传动比的速比动作
我们称之为换挡
在变速器里的换挡方式
主要有三种
一种叫滑动齿轮换挡
这种一般常用的是直齿轮传动
另外一种是
常啮合齿轮加接合套换挡
第三种是同步器换挡
这三种方式
而且这三种方式
也是按照刚才我说的顺序
在汽车的一百多年的发展中
是慢慢的按照这种方式去发展的
到今天大部分的变速器
基本上都是采用
同步器换挡这种方式
下面我们来分别介绍
首先是滑动齿轮换挡
是最早出现在变速器里头
采用的换挡方式
这种换挡方式里头
它采用变换速比的时候
它采用的是把齿轮在轴线上
滑动以后进行啮合
来实现齿轮
实现某一个挡位接合的方式
这个图上我给出了
一个三轴式的滑动齿轮换挡的
三挡变速器
在这个变速器里头我们看
它有三根轴 一轴二轴和中间轴
滑动齿轮放在这个二轴上
我们看二轴上有两个齿轮
这两个齿轮中间都有这个花键（孔）
它套在这个二轴上也有这个外花键
这样两个齿轮套在二轴花键上
通过换挡操纵机构
带动这两个齿轮
每个齿轮可以往左滑动挂一挡
往右滑动挂一个挡
这样就实现了三个前进挡
一个倒挡这种方式
这种换挡方式目前见得很少
只是某些车型的一挡或者倒挡
还有偶见采用这种方式的
它的结构特点是简单成本很低
但是换挡的行程比较长
并且容易在轮齿的端面
产生冲击和噪声
这个齿端容易磨损
并且容易导致过早的损坏
另外换挡需要熟练的操作技术
另外还有一个问题
它为了保证滑动换挡
它采用的轮齿都是直齿轮
直齿轮传动的时候
传动品质也不是太好
当年有一个报道
法国的两个汽车行业先驱
一个叫潘哈德 一个叫勒瓦索
他们是最早在齿轮变速器方面
进行了尝试
据说他们有一次开发了一套
新型的滑动齿轮换挡的变速器
然后招来很多记者进行开发布会
但是在这个发布会上
想表演的时候 换挡的时候
可能是什么技术原因
俩人忙的是满头大汗
最后也没弄成功
结果当时的记者报道
就是在哄堂大笑声中
结束了这个记者的演示
然后记者在报纸上报道
就说这两个人
利用公众的好奇心
搞出来骗人的把戏
当时就是针对他们
采用这种滑动齿轮换挡（的变速器）
在早期的时候出现的一些问题
还产生这样的一些趣闻
这是滑动齿轮换挡
所以当时有人对滑动齿轮换挡
有一个总结
叫它很粗暴但是它能干活（即“It's brutal but it works”）
这个是它的典型的一个总结
第二种换挡方式
就是叫接合套换挡方式
在这种变速方式里头
它的齿轮都是常啮合的
常啮合齿轮之后
它可以采用这种斜齿轮
这种斜齿轮方式可以
显著的改善传动的质量
并且提高它的承载能力
齿轮常啮合之后
为了实现挡位的这种切换
某一个齿轮一定是要做成
一种空套在轴上的这种方式
然后在空套齿轮旁边
还要做出接合齿
然后再跟轴
采用一个花键毂套在一个轴上
这个本身是一个接合套
这个接合套中间是有花键
跟这个轴是套在花键轴上
这样接合套通过在轴上的移动
跟这个空套（齿轮）
刚才说挡位这个齿轮的
接合齿啮合
这样实现挡位的接合
和实现传动的
这种目前也是仅见于一些
要求不高的挡位 （如）一挡
以及某一些重型货车的变速器
可能往往还更多地用这种
接合套换挡方式
采用这种方式
换挡的行程比刚才我们说的
滑动齿轮换挡要短一些
冲击和磨损要轻一些
噪声也较低
但是它仍然避免不了的就是（冲击）振动
换挡的时候 因为速度不同步
带来的这种冲击和噪声
然后变速器的轴向尺寸
也稍微要长一些
仍然需要熟练的这种操作技能
同时变速箱的转动惯量
因为增加了一些换挡的接合套
所以惯量也会有所增大
这是第二种
就是接合套换挡方式
在这个基础上
无论是前面说的滑动齿轮换挡
和接合套换挡
就是它有一个问题
解决不了因为转速不同步
引起的换挡时候的冲击问题
所以操纵起来还是比较繁琐的
在这个基础上就发展出了
第三种就是现在常用的
同步器换挡方式
它实际上是在接合套的基础上
增加了一套锁止机构
通过这套锁止机构可以保证
拟待接合的这两个齿轮
如果它的速度不同步
它就保证挂不上挡
只有速度同步了才能挂上挡
而且对操纵技术的要求也很低
这样就是实现了
保证轻便迅速
无冲击无噪声的换挡
这样有利于提高
汽车的驾驶性能
也有利于延长齿轮的寿命
但是这种同步器换挡这种方式
相对其它就是结构要复杂
加工的精度要求也更高
制造成本和轴向尺寸要高
轴向尺寸也要更大一些
现在市场上主流的
变速器的换挡方式
我们在这给一个总结
就是轿车用的变速器
前进挡基本上全部采用的
是同步器换挡
部分车型上
特别是一些中低端的车型上
它的倒挡仍然采用
滑动齿轮换挡这种方式
大中型的商用车
就是一些货车或者大客车
第一倒挡可能很多还采用
接合套或滑动齿轮换挡这种方式
其他挡位采用的是同步器换挡
在这里头有一个例外
就是有一些重型的商用车上
它采用的这种变速器
更多的采用一些双中间轴的
这种重型变速器
这种变速器由于挡位比较多
各挡的速比差也比较小
所以它往往所有的挡位
都采用直齿轮传动
然后采用接合套换挡
是不带同步器的
它一方面可以缩小尺寸
减轻变速器的重量
另一方面直齿轮传动
就是加工起来比较简单
同时用双中间轴
变速器的承载能力也很强
这样就是它速比比较多
而且速比差小
用这种接合套换挡
带来的这种振动冲击也比较小
所以这也是一个例外
举个例子 比如说
我们国家陕西的法士特
它出的一些双中间轴变速器
往往用的就是这种方式
不带同步器的
变速器的换挡方式
我们就介绍到这里
-1.1 汽车简要发展历程
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-1.2 汽车底盘的定义和功能
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-1.3 汽车底盘的技术发展现状和趋势
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-1.4 汽车底盘实景教学
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-第1章课后作业
--第1章课后作业
-2.1 传动系统的功用和分类
--Video
-2.2 传动系统布置型式
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-2.3 电力传动系统介绍
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--Video
-2.4 传动系统实景教学
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-第2章课后作业
-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车电机驱动系统组成介绍视频
--Video
-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车电机驱动装置介绍视频
--Video
-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车四合一智能电控装置拆解视频
--Video
-3.1 离合器概述
--Video
-3.2 摩擦式离合器工作原理
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-3.3 离合器盖总成
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-3.4 膜片弹簧离合器
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-3.5 干式双离合器
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-3.6 从动盘
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-3.7 从动盘中的扭转减振器
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-3.8 离合器操纵机构
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-3.9 离合器部分实景教学视频
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-第3章课后作业
-4.1 变速器的功用和原理
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-4.2 变速器的类型
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-4.3 变速器的换挡方式
--Video
-4.4 三轴式变速器
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-4.5 两轴式变速器
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-4.6 双离合变速器(DCT)
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-4.7 同步器
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-4.8 变速操纵机构
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-4.9 手动变速器实景教学
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-第4章课后作业
-5.1 自动变速器概述
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-5.2 液力自动变速器（AT）概述
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-5.3 AT中的液力变矩器
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-5.4 AT中的行星齿轮传动机构
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-5.5 AT中的换挡执行机构
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-5.6 AT中的液压操纵系统
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-5.7 无级变速器（CVT）
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-5.8 混合动力变速器
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-5.9 自动变速器实景教学
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-第5章课后作业
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力系统组成介绍视频
--Video
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力乘用车镍氢动力电池包拆解视频
--Video
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力乘用车逆变器-变换器总成拆解视频
--Video
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎P410混合动力变速器结构拆装分析视频
--Video
-6.1 万向传动装置概述
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-6.2 十字轴万向节
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-6.3 传动轴
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-6.4 等速万向节
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-6.5 驱动轴
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-6.6 万向传动装置实景教学
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-第6章课后作业
-7.1 最终传动和车轮传动概述
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-7.2 主减速器的功用和基本结构
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-7.3 双级和双速主减速器
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-7.4 主减速器的支承
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-7.5 主减速器的调整
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-7.6 差速器的功用和原理
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-7.7 普通差速器的工作特性
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-7.8 普通限滑差速器
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-7.9 托森差速器
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-7.10 冠齿型限滑差速器
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-7.11 车轮传动
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-7.12 最终传动实景教学
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-第7章课后作业
-8.1 四轮驱动概述
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-8.2 分时四驱
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-8.3 固定分配式全时四驱
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-8.4 可变分配式全时四驱
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-8.5 适时四驱
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-8.6 独特型式的四驱
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-8.7 四轮驱动转矩矢量控制
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-第8章课后作业
-期中考试
-9.1 行驶系概述
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-9.2 车架
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-9.3 承载式车身
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-9.4 车桥
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-9.5 车轮总成
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-9.6 车轮定位
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-9.7 汽车悬架概述
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-9.8 悬架弹性元件
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-9.9 悬架减振器
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-9.10 导向机构和横向稳定杆
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-9.11 非独立悬架
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-9.12 独立悬架运动学基础
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-9.13 独立悬架类型
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-9.14 电控悬架简介
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-第9章课后作业
-行驶系实景教学 - 轮胎
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-行驶系实景教学 - 主销内倾和后倾
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-行驶系实景教学 - 弹簧
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-行驶系实景教学 - 减振器
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-行驶系实景教学 - 横向稳定杆
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-行驶系实景教学 - BJ2020钢板弹簧悬架
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-行驶系实景教学 - TATRA单横臂悬架
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-行驶系实景教学 - 长城哈弗前后悬架
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-10.1 转向系概述
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-10.2 转向操纵机构
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-10.3 机械式转向器
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-10.4 转向杆系
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-10.5 液压助力转向系统
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-10.6 电控转向系统简介
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-第10章课后作业
-液压助力转向器实景教学
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-电动助力转向器实景教学
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-角位移输出式转向器
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-11.1 制动系概述
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-11.2 鼓式制动器
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-11.3 盘式制动器
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-11.4 制动器间隙调整
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-11.5 行车制动操纵机构基础
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-11.6 伺服制动系统
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-11.7 动力制动系统
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-11.8 驻车制动系统
--Video
-11.9 汽车防滑控制系统
--Video
-11.10 混合制动及主动制动系统
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-第11章课后作业
-鼓式制动器的促动装置实景
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-凸轮促动与轮缸促动领从蹄式制动器比较实景
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-鼓式制动器间隙自动调整实景
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-盘式制动器实景
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-盘式制动器的驻车制动系统实景
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-盘鼓组合式制动器结构实景
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-真空助力器及制动主缸结构实景
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-长城哈弗制动系统布置实景
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-期末考试
