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这一节我们介绍三轴式变速器

三轴式变速器它的结构特点

它每个速比

都是通过两对齿轮相接合

来实现传动的（直接挡除外）

三轴式变速器的结构特点

主要是包括三根轴

这三根轴第一轴叫输入轴

还有就是一根中间轴

还有一根第二轴 叫输出轴

其中第一轴和第二轴

是在同一条轴线上

并且与中间轴是平行的

除此之外还有一根倒挡轴

这个三轴式变速器

它普遍地应用于前置后驱

后置后驱

和中置后驱的一些车型上

它的结构布置

也是最为典型的一种布置方式

从这个图里头我们看出来

这个二轴目前我这图里头

是把所有齿轮是去掉的

实际在三轴式变速器里头

我们这个图里头看到的二轴上

实际上是空套着一系列的齿轮

这些齿轮本身是空套的

它和中间轴上的

相应的齿轮进行啮合

为了把动力顺利的从二轴上

往后面继续传递

在齿轮之间

会有相应的花键毂和接合套

这个花键毂和接合套

是跟第二轴连在一起的

通过接合套把空套在二轴上的

这些齿轮的动力

从二轴往后继续去传递

我们首先看看关注的一个问题

这些轴是如何支承的

在变速器里头

它每个轴通常都需要有

两个轴承进行支承

第一轴 它一个前端

这个地方是跟有一个花键

是套着离合器的从动盘的

在它的前端这个地方

会有一个小导向轴承

是安装在飞轮或者曲轴的

端孔里头的

第一轴的另外一个轴承

是靠变速箱前面前盖壳体上

提供一个支承

中间轴是变速箱的壳体上

都会有两个轴承会给它提供支承

对第二轴来讲

它的前端是利用第一轴的后端

第一轴的后端这个地方

有一个加工一个轴孔

在这里头

会放上一个滚柱的滚子轴承

来支承第二轴的前端

第二轴的后端

是通过（变速器）壳体上的轴承进行支承的

所以这样一看

三轴式变速器它的每一根轴

都是通过两个轴承来进行支承的

这里我们给出了一个典型的

六速的三轴的

变速器的一个实物图

从这个图上我们看出来

就是我们刚才讲的

它是第一轴和第二轴是共轴（线）的

所以看上面是一根很长的

共轴的最长的一个轴线

实际上是两根轴

底下这个是中间轴

我们下面用横线

把这三根轴所在的位置

给它标示出来

为了说明它的详细结构

我们把这套齿轮传动结构

把这套齿轮和轴系

从这个变速器里头把它拿出来

拿出来之后

我们把它再从局部的地方

给它剖开之后

我们来看它的传动的轴系

和齿轮联系之间的特点

我们从上面

一轴和二轴的结合体

把它剖开一看

我们可以看到在一轴的齿轮

常啮合齿轮的内部是一个空的（内孔）

它这个地方有一个滚子的轴承

这个轴承为二轴的前端

提供了一个支承

这个一轴的齿轮

当然跟一轴是做成一体的

这个第二轴上

我们看各挡齿轮里头

有很多齿轮 有两种形式

一种齿轮是通过滚针轴承

从这个图里能看出来

每一个齿轮是有两个黄颜色的

代表是滚针轴承

空套在二轴上

在二轴上还有一个

是三四挡的齿轮

它是跟二轴是制成一体的

相应的在中间轴上

跟刚才讲的这些（二轴上）空套的齿轮

它对应中间轴上的（这些）齿轮

它（们）是跟中间轴是固连的

而刚才说的二轴上的

三四挡的齿轮

它跟中间轴上（常啮合）的三四挡齿轮

它是空套（在中间轴上）的

（通过）这种方式把它（们）结合在一起之后

大部分的传动比

就是齿轮（传动）的传动路线

就是通过输入

是从变速器第一轴进来的

第一轴的前端这个地方有花键

它（从）离合器的从动盘

通过花键把发动机的动力

就传给一轴

通过第一轴的常啮合齿轮

就把动力传到中间轴上

通过中间轴上这一边的

各个挡位的齿轮

把动力继续往二轴上去传递

传到二轴上的时候

这里头有两种情况

第一种是除了三四挡

三四挡我们看

它的挡位的接合装置

是做在中间轴上

因此三四轴（实际是挡）的接合套

往左或者往右接合的时候

就实现了

三四挡动力的传递

就传到二轴上

从二轴上往后传递

其它的一二和五六挡位

它的换挡装置是在二轴上

我们看二轴上实际上

一共有三个接合套

在二轴上 这三个接合套

分别负责一二挡和五六挡

以及倒挡挡位的切换

通过一二挡的接合套

往左往右和五六挡

这个接合套的往左往右

可以实现一挡二挡和五挡六挡

而且这里头

有个特殊的地方就是

五挡它在换挡的时候

也就是说五六挡的接合套

它在往左接合的时候

它是把一轴和二轴

直接的给它连在一起

这也是三轴式变速器里头

非常有特色的就是直接挡

在这种情况下的时候

它动力就不再经过

刚才我们讲的

通过第一轴的常啮合齿轮

到中间轴再到二轴

而是从第一轴

直接就传递到二轴

这时候其它挡位包括中间轴上

齿轮虽然跟着转动

但是它们不参与传动

在二轴的靠着右侧这边

是倒挡的接合套

所以在这个变速器里头

它的倒挡也是采用的是

接合套同步器的

这种换挡方式

讲到这里我就有一个问题

想跟大家来探讨一下

假如说在空挡怠速停车的时候

注意这是什么情况

就是发动机仍然在工作

但是这时候变速器的挡位

是在空挡上 而且车是停着的

这时候离合器是处于接合状态

在这个变速器里头

有哪些齿轮和轴在旋转

请大家思考一下

在这种情况下

除了第二轴以及三四挡的

包括第二轴上的三四挡

和中间轴上的三四挡

齿轮不转以外

其它所有的齿轮和轴都在旋转

这是这种情形

在三轴式变速器里头

用了这种结构布置方式之后

它还有哪些主要的优点

我们来进行系统的归纳一下

第一个它主要是

除了直接挡之外

它每一个挡位

是通过两对齿轮的传动

这样可以获得较大的传动比

但是由于它通过两对齿轮传动

所以传动效率要略低一些

除了直接挡之外

直接挡的时候

它的传动效率是最高的

另外一个就是可以获得直接挡

由于一般的这种三轴式变速器

设计的时候

在大部分时间都是

用直接挡来行驶的

此时变速器的传动效率

是最高的

齿轮和轴承

基本上承受的载荷很小

这样有利于提高变速器

整体的使用寿命

但这个三轴变速器有个问题

刚才我们介绍了

就是第二轴的前端

是支撑在第一轴（常啮合）齿轮的端孔中

所以它第二轴前端这个地方

支承刚性稍微差一些

这也是三轴式变速器

结构上所带来的一些问题

这个只能通过结构上的

一些设计进行补偿

但是从根本上解决是很难的

在这个图里头

我们还给出了各个挡位

传动路线的标识方法

标识方法有几种

一种是直接在变速器上标注

如果挡位多了

标起来就是容易比较混乱

不太容易看

所以这是一种按照传动路线的

对应对齐的标注方法

就这种标注一定是上下的

就是说变速箱在上面

它的传动路线一定是在下边

比如说我们以其中的一挡为例

它动力从一轴（常啮合齿轮）传过来

从一挡这个地方标一个1

表示这个挡位是1

然后有一个横线

表示这个动力

从一轴往这边传递

然后有一个台阶下去

这个表示从一轴的常啮合齿轮

传到中间轴上的常啮合齿轮

下来之后沿着一条线路

这个相当于是一个低处的

这个相当于是一个低处的

往右一直走

走到这边又有一个台阶上去

就表示到达了

中间轴一挡跟二轴

一挡齿轮这个位置了

这时候它这个动力

又往上传递

通过一挡的接合套接合

这样把动力从这个二轴输出去

所以这个地方又有一个台阶上来

这样就很清晰地表示了

动力的传递路线

但注意的是要对齐

就是说从一轴到中间轴

以及从中间轴到二轴

在什么点 台阶起步

起来台阶在什么位置

一定要跟相应的齿轮对齐

这样才能够清晰的

表达出它的传动路线

在变速器里

头前面给的图很多都是

一些复杂的结构图和

类似实物图这样的

它表述起来方法非常麻烦

所以在平时的交流中

我们更希望什么

用一种结构简图的方式

这样一种简便的方式

来对变速器的结构

和传动路线进行标注

用结构图表述的时候

首先基本上都用线条来表达

然后对一些典型的基本构件

要知道一些表达方式

你比如说齿轮 轴承

以及接合套等等

这些用什么方式来表达

在表达的过程中

还要注意这些构件之间

它们的相互的位置

和联系连接关系

比如说有的构件是空套的

有的部件是固连的

还有的部件是可以滑动的

这些都要注意

有相应的一些表达方法

我们以上面讲的三轴式变速器

比如说它的一轴和二轴

它们连在一起（共轴）

它是这样一种连接方案

这个前面我们已经介绍过了

如果画成结构简图

就画成我下面这种

对应的这种结构简图的

这种表达方法

这里头特别要注意就是

有一些接合套 同步器

表达的这种方法

为了把这个锁环（结构特征）表达出来

一般都是用一个很小的

像一个勾型的小的图样

表示同步器里头的同步环

这种表达方法

在这里头特别容易犯错的

就是齿轮跟轴的关系

一定要注意它是固连的

还是空套的

这里头一定要把它表达清楚

因为这个地方如果表达错误

传动路线就没法（准确）表达出来了

比如说我们举一个例子

这是一个三轴式的

一个五挡的变速器

这是它的复杂的一个结构图

我们用结构简图线条来表示

就是下面这个样子

这样表达起来就方便得很多

在结合这个结构简图

同时也可以把它的传动路线

也给表达出来

这都是一种结构简图（表达方法）

是我们在平常的学习和工作中

是经常使用的一种交流方法

希望同学们在学习中

注意慢慢的去画 多画一画

去观察它的一些基本的表达方法

尽快掌握好这种方法

这我再给出两种典型的

六挡的三轴式

变速器的一个结构简图

比如上面这个

是一个全同步器

就是所有挡位

都采用同步器换挡的

这种三轴式的六挡变速器

它的特点还（是）没有超速挡的

这是这一种

下面我又给出了另外一种

三轴式的这种六挡变速器

它的特点是一挡和倒挡

采用的是滑动齿轮换挡

其他的挡位都采用同步器换挡

而且也带超速挡

并且超速挡还在相当于

是壳体主箱体的外面

有一个附加壳体里头

就是最右侧这个壳体里头

是（第）六挡这一对齿轮

这样的话是什么意思

就是说有很多变速器

它可以是利于系列化

比如这是一个六速的变速器

它可以不要超速挡

他就把后端这一对齿轮拿掉

附（加）的壳体也不要

它就可以构成一个

五速的三轴式变速器

需要的时候

它再可以把六速加进来

这样就形成一个系列化

变速器在传统结构方案方面

我们也要注意一些知识要点

第一个要满足

整车总布置的要求

就是输入输出轴的位置

箱体的轮廓以及换挡机构的布置

另外要顾及到驾驶员的操作习惯

另外在布置

变速箱本身结构的时候

要注意提高齿轮轴的

支承刚度和扭转刚性

改善这些齿轮和轴承的受载情况

你比如这是一个

三轴式的变速器

我要问大家一个问题

第一 我们注意观察

它的一挡齿轮为何放在

靠近这个箱体的地方

因为一挡齿轮

它的传动比是最大的

传递的扭距这时候也是最大的

因此把这一挡齿轮

布置在靠近箱体的地方

有利于使得

这个轴的变形比较小

这是原因之一

所以很多变速器

你们去观察的时候

很多一挡

都是放在靠近箱体的位置

第二个问题

我们注意观察一下

所有的三轴式变速器

我们会发现它的一轴

一轴上有一个常啮合齿轮

而且基本上都是左旋的

所有的一轴齿轮的常啮合齿轮

都是左旋的 为什么

这个主要是跟发动机有关系

因为发动机一般的工作方向

是顺时针方向（旋转）的

从曲轴的皮带轮方向看过去

是顺时针方向

它把动力传给变速箱之后

我们沿着变速箱的

一轴输入轴方向看过去

也是顺时针转动

这时候一轴齿轮的常啮合齿轮

采用左旋可以使得

一轴（常啮合）齿轮受到的

因为斜齿轮传动的时候

它都会受到轴向力

这样可以使它（受到）的轴向力（方向）向左

向左的时候

这样可以把这个轴向力就近

传到这个箱体上

这样防止跟二轴（咬死）

因为它的后端跟二轴

是通过一个（端）孔跟二轴（连在一起）

（二轴）支撑在一轴的后端

这样可以防止跟二轴咬死在一起

这是一个结构（特点）

所以你们看三轴式变速器

所有的一轴的齿轮都是左旋的

就是这个道理

就是就近让它的轴向力向左

这样防止它受到（不正确方向的轴向）力（而产生问题）

如果搞错的话

轴向力向右的话

它就会（推着一轴）往中间跑

容易跟二轴咬死

实际上这也是在齿轮类

这一类零（部）件

很多减速器设计时候

遵循的一个重要的原则就是

轴上这些（齿）轮系受到的轴向力

要就近的传到箱体上去

这是设计的一个原则

在变速器中刚才讲

有这么多的齿轮和轴

都是在高速的旋转和运动的

因此就必须需要轴承来进行支承

长期以来变速器里头各个轴

刚才我们讲了一轴二轴中间轴

这些轴广泛采用的

是向心的球轴承

它的主要优点是

支撑结构简单无须再调整

其他的一些位置

比如说这些二轴上的一些齿轮

它都是空套在二轴上的

它往往采用的是滚针轴承

一轴和二轴之间

往往还采用滚柱的轴承

有些地方局部的地方

可能还会采用滑动轴承

近年来随着发动机功率的增大

汽车这个负荷增加

这个轴承所承受的

径向力和轴向力也在加大

在这些轴承上面讲的

这些传统的轴承

向心球轴承

不能够完全适应的时候

特别一些重型的

载重车上的变速器

往往会采用圆锥滚子轴承

采用这个圆锥滚子轴承的时候

需要注意它们的定位和调整

有了这个轴承之后

有了这些齿轮之后

还要注意一个问题

变速箱必须要有

合理的润滑方式

这个润滑实际上是在轮齿上

要形成一种坚强的一层油膜

通过这层油膜就防止

轮齿在啮合的时候

防止它们的金属（部分）直接接触

因此要求这个油膜必须要有

足够的粘着的特性

不因为齿轮之间的

滚压滑动而破坏

或者因高速的旋转离心力

而被甩出来 除此之外

这个润滑油还可以作为冷却剂

另外还能保护齿轮

免受大气的腐蚀

所以总结起来归纳就是

齿轮油具有润滑冷却

另外还有清洗和防锈蚀等这些作用

在变速器里采用的润滑方式

一般大都采用的是飞溅式的润滑

就是通过齿轮

比如大多数三轴式变速器

一般更多的通过

中间轴的齿轮

有一部分齿轮是泡在（齿轮）油里的

它旋转起来可以把这个齿轮油

给它（带动）飞溅起来 飞溅起来的油

去润滑其他部位的齿轮轴承

有些地（方和部）位可能

不太好得到这个油的（润滑）

它往往会通过

设置一些积油槽和导油槽

把飞溅起来的（齿轮）油收集起来

导到这些不易得到油的部位

当然有一些个别的

有一些重载的齿轮（变速）箱

它为了加强润滑效果

往往还会采用

飞溅加上压力润滑

这时候就要在变速箱里头

加上一个小的齿轮油泵

把油泵到一些不容易得到油

但是对润滑要求很高的地方去

在一些齿轮的齿槽或者端面

会加工出径向的一些油道和油槽

来方便油流到轴承

和不容易得到油的位置上

变速箱有润滑油之后

它（壳体）底下一般有放油口

半高的位置

有检查油位高低的检查口

在（壳体）顶上可能还会有呼吸口

平衡内外气压平衡的呼吸器

等等这些

有了这么多润滑（方案）之后

有（润滑）油之后就（需要）

在变速箱的这个壳体（和）轴之间

就要采用密封方式加以密封

这个密封分为动态和静态密封

这两种密封方式

一般的输入输出轴部位

大多数采用的是动态的密封

三轴式变速器我们就介绍到这里