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这一节我们讲解变速操纵机构

变速操纵机构

主要是提供驾驶员

来进行选挡和换挡

操作的一套机构

实际上它是起始于换挡手柄

终止于变速箱内部的

换挡这套拨叉这套系统

所以主要分为

有选换挡的这种机构

这个机构包括内部机构

和外部机构两种

另外还有一些操纵机构

要设置一些安全装置

换挡操纵机构

按照布置形式分来分

可以分为三种

一种是叫直接操纵机构

这种直接操纵机构

就是变速箱的换挡杆

直接是安装在变速器的顶部

这种一般是前置后驱的车

在布置的时候

变速箱正好

布置在驾驶员的旁边

这样可以把它的操纵机构

直接做在变速器的上部

直接伸到驾驶室（内）

这是直接操纵机构

还有一种是半直接操纵机构

就是这一类车上

变速器也是纵置

很多车比如说

是纵置前轮驱动

它的变速箱伸的不够太后

但是离驾驶员也不是太远

这时候往往可以

通过一个半直接操纵机构

实际上是通过一根硬杆

跟驾驶员的换挡设备相连

这样实现换挡操纵

它比直接操纵没有那么直接

但是它是通过一个硬杆

所以把它称之为

半直接操纵机构

还有一类叫

远距离的操纵机构

像发动机

是横置发动机前轮驱动的车

或者是后置后驱的一些车型上

驾驶员离变速箱距离很远

这时候就要通过

远距离的操纵机构

来实现选挡和换挡这些动作

这里头有典型的

是用软轴操纵的

有一些后置后驱的大客车上

往往会使用硬杆系

（即采用）硬杆来组成了一套（选换挡操纵）杆系

来实现远距离的操纵

对操纵机构的要求

就是要准确轻便的挂上挡位

并且可以随时的退挡

挂上另一个任意的挡位

同时在操纵机构里

还要求有安全装置

这些安全装置

主要是起几个方面的作用

第一要防止同时挂上两个挡

这个在这里称之为互锁装置

另外一种是避免自动的跳挡

或者保证换挡的手感

产生全齿宽结合的

（并产生）这种手感的装置叫自锁装置

还要防止车在前进的状态下

误挂入倒挡（的机构）

这就是倒挡锁装置

对于挡位数更多的一些车型

比如说六挡的变速器

它的选挡位

可能就会有四个选挡位

这四个选挡位

驾驶员在选择的时候

有可能会发生误选

这时候要有选挡锁

像向过去的五个挡位的

或者四个挡位的到五个挡

它只有三个换挡位

驾驶员相对好选一些

变速器的操纵

主要是完成两个动作

一个是选挡一个换挡

这个怎么区分

主要在换挡杆上的操纵上

横向移动的就叫选挡

我们看过人开车

或自己开车的知道

这个就在变速箱内部

转化为换挡的拨指

来选择这个挡门

在内部实际上

是转换成这个动作

就横向的晃这个换挡杆

它转化成内部的拨指

（来回）选择挡门（的动作）

然后还有一个是换挡

换挡是一个纵向的（移动）动作

往前或者往后拨动（换挡杆）

这个动作通过这套操纵机构

传到变速箱内部就转换成

拨指拨动这个拨块

这个拨快向前向后

或者向左向右去运动

完成相应的挡位切换

外部操纵机构

刚才我们介绍过了

内部的操纵机构

不同的变速箱类型

结构方式也各种各样

主要可以分为两类

一类叫叉轨式的

一类叫拉板式的

叉轨式的就是一般的

目前很多老的变速器用得很多

这种里头一般是在变速箱盖

或者说壳体上会有拨叉轴

设计了一系列的几个拨叉轴

拨叉轴是沿着轴向能够运动

拨叉轴上带着换挡的拨叉

拨叉是固定在拨叉轴上的

然后叉在（换挡）接合套的换挡槽里头

在拨叉轴位置还有换挡拨块

拨块跟换挡操纵机构的拨指

相配合

而且在变速箱在空挡的时候

各个拨叉轴的拨块会聚集在一起

形成一个空槽

这个空槽实际上就形成了挡门

拨指在换挡的时候就选择挡门

选择挡门之后 就来回运动

就拨动这个拨块完成换挡

拉板式的它没有拨叉轴

拉板式的这种

很多是适应（将）换挡动作变成

是一个（推动拉板）转动式的换挡动作

像在我们这个图上给的

就是一个转动的拨叉轴

（拨叉）轴上下移动是选挡

转动是完成换挡

适应这里头针对

不同挡位的接合套

通过这种结构（形状）比较异形的

一些拉板状的零件

把它（腰部）两边有两个拨块

放在换挡接合套的槽里头

然后在围绕着拨叉轴（中部）

有个部位是有一系列换挡的

也是叫挡门

这个地方通过挡门

转动的时候

就会带动这些不同的拉板

产生相应的转动

这些拉板会围绕着某一个转轴

去发生转动

转动就（通过接合套环槽中的拨块）推动换挡的接合套（移动）

完成换挡的动作

下面我们举个例子

比如说宝来MQ200

一个手动变速器的

换挡操纵机构

左边这个图

代表的是选挡的动作

换挡杆左右移动

这个移动动作

就会带动一根软轴

带动这里头深色显示的

这根软轴前后移动

前后移动实际上最终转换成

换挡轴的上下移动

上下移动也就带动

拨指上下移动

选择合适的挡门

然后在换挡的时候

这个换挡杆除了左右

还往前后移动

前后移动就会

通过另一根换挡软轴

另一个换挡软轴就带动

换挡轴发生转动

这样带动相应的拉板

完成换挡动作

为了让换挡动起来比较协调

所以在换挡机构里

还会带上一些平衡（质量）块

通过这些平衡（质量）块

可以让换挡的动作和手感更好

这是一种远距离操纵的

发动机横置

远距离操纵的

一种换挡操纵机构

还有一种操纵机构

是不采用这种换挡轴的

也是比较典型的

就是奥迪A6的01X

这种手动变速器的操纵机构

这个变速器是纵置发动机的

它离换挡操纵机构也比较远

也没法做成直接操纵机构

它用的是一根硬杆

用一根硬杆

有的同学看这个图上

不（另外）还有根硬杆

（其实）那根硬杆是一根推杆

这根硬杆是转动是进行选挡

移动是进行换挡

相当于是这个动作

就是通过这一根硬杆就完成了

另外一个硬杆是起什么作用

另外一个硬杆我们看

它一头是连接在变速箱上

（另）一头是连在换挡杆的支座上

因为发动机和变速箱

它是一个整体

通过弹性元件悬置在车身上

在行驶过程中

由于受到各种力的作用

变速箱本身的位置会变动

因为这时候是一个硬杆

跟换挡操纵机构相连

它必须要通过这个推杆

这根硬杆相当于

是让换挡底座

随着变速箱的位置

也跟着移动

这样可以保证

这根换挡的硬杆

跟变速箱的相对位置关系

不会（因变速器位置改变）发生变化

这样可以保证换挡

和挡位挂住以后

能够可靠 能够呆得住

也能够可靠地换上挡

无论你这个变速器

在运动过程中

换挡底座跟这里（变速器）是一起运动

这样就保证它能够可靠的

实现换挡动作

当然这个内部的操纵机构

可能是一些别的拉板的

或者是叉轨式的操纵机构

在变速器里头还要设置

相应的一些安全装置

这里主要前面我也说

就是要有自锁互锁

倒挡锁和旋挡锁这几种装置

首先我们看看自锁装置

这个自锁装置实现的形式

有很多种 多种多样

在换挡整个这一套操纵机构

不同厂家

他各自有各自不同的方案

我这举了一个例子

就是一个叉轨式的换挡方式

在某一个挡位拨叉轴上

它会加工出三个凹槽

这三个凹槽中间的凹槽

对应的是空挡的位置

在换挡的拨叉轴的壳体上

会有一个弹簧带一个钢球

在中间位置的时候

它就处于空挡位置

需要拨叉轴移动换挡的时候

它会顶开这个钢球

换挡完成之后

这个钢球会落在

左或者右凹槽里头

这两个凹槽的距离

在设计的时候是设计好的

它正好保证这个挡位

能够全齿宽的啮合

也能够全齿宽的退出

而且通过钢球进入凹槽

和退出凹槽过程中

还能提供一定换挡的手感

同时这个自锁装置

它由于钢球有弹簧的作用

在一定程度上还能够防止（自动）跳挡

跳挡是什么

就是说挡位挂好了

在行驶过程中

因为有某些振动

挡位可能在不是我

驾驶员需要的情况下

它突然脱离（挂挡位置） 挡位就脱开了

就变转到空挡的位置

这个在某些情况下

也比较危险

所以自锁装置在一定程度上

也能够起到

防止自动跳挡的作用

但是这个作用

其实不是很强

在一些变速器里面

为了可靠地防止它自动跳挡

主要还要在变速的机构

齿轮 接合套里头

要采取一些特殊的措施

下面我们来看一下

这些特殊的结构措施有一种是在

这个图上给的例子

就是三种颜色

中间这一部分

深颜色的代表花键毂的齿

这个浅绿色的

代表是接合套的齿

然后这边浅灰色的

代表的是换挡齿轮上的

一个接合齿圈内的齿

一种方式是它在接合套的两头

和齿圈的端齿

把它做成一个斜面

做成一个倒斜面

这个倒斜面

这个图画得比较夸张

但实际倒斜面没那么大

挂上挡之后

通过这个倒斜面进行接合

倒斜面上有接触力

这个接触力会产生分力Q

这个Q可以防止在传动过程中

变速器的自动跳挡

这是第一种办法

第二种办法是齿圈（端齿）不加倒角

它是把花键毂的中间齿

给它切薄 两头切薄

中间是有一点厚

一般（两头）薄个零点几毫米

这样变速器挂上挡位之后

接合套这一头是个倒角

正好跟花键毂中间

切薄的倒角 有两个倒角相抵

这样也能够起

到防止（自动）跳挡的作用

第三个措施就是

不采取任何倒角

或者说切薄的措施

它是在加工齿圈的时候

（让）它跟齿轮之间距离

稍微多留一点足够的距离

这样我接合套在接合的时候

它可以越过齿圈之后

还可以多过来一点

超越一点来啮合

这样齿轮在传动过程中

它在圆周方向需要传递力矩

通过（圆周方向）传递力矩

通过挤压和磨损

会形成一些小的这种突肩

这种突肩在一定程度上

也能够起到

防止自动跳挡的作用

所以我们讲到自锁的时候

我们顺带把变速箱里的

一些防自动跳挡的结构措施

也做一个介绍

讲了自锁装置

还有一个重要的装置

是互锁装置

互锁装置实际上是防止

换挡机构同时挂上两个挡

因为一个变速器

如果同时挂上两个挡

它会产生干涉

如果在（车辆）运动的情况下

那变速箱就会卡死和损坏

这种也是有很多种

不同的结构方案

我们这给的是介绍两种（常见）方案

一种是叉轨式的

内部的换挡操纵机构

采用叉轨式的这种变速器里头

它用的是锁销和球

共同来组成互锁的机构

在这三个拨叉轴上

之间的（相对）位置上都加工成

有个小的凹槽

然后在拨叉轴壳体上

加工出通孔

在这些孔里放上钢球和销

它可以通过这种结构

保证某一个拨叉轴

在换挡的时候 换出挡位之后

它会把它边上的

或者一侧的钢球和销

挤到另一边去

通过另外两个不换挡的

拨叉轴上的的凹槽

跟钢球（或销）卡在一起

这时候就可以防止

另外的拨叉轴运动

来挂到挡位上去

保证（只有）这个移动拨叉轴挂在挡位上

其他两个（拨叉轴）都在空挡位置

这是一种叫锁销式的

或者锁球式的互锁装置

第二种互锁装置

就是转动钳口式的

这也是比较常见的

当然还有很多别的不同的厂家

有不同的解决方案

这种转动钳口式的

也是在叉轨式里头

我们从俯视图上看

它有三根叉轨

中间是有换挡的这些拨块

构成的一个挡门

然后它在变速箱壳体上

它加了一个圆形的钳口

这个钳口是通过一个销子

固定在壳体上

可以围绕这个销子进行转动

这边两个钳口这段有个空隙

这个空隙里头放着换挡拨块（指）

然后两个间隙正好容纳下拨块

这个拨块在选挡的时候

它会沿着不同的拨叉轴（选挡）

在我们这个图里

就是上下选挡的时候

它会带着转动钳口上下运动

围绕这个轴转动

转动的钳口的钳臂就会挡住

不换挡的两个拨叉轴

不让它运动

这样也起到了互锁的作用

其他的形式我们就不再列出了

它就是说保证在某一个换挡拨叉

或者拉板动作的时候

它要通过机械的方式

锁住其他的拨叉或者是拉板

不让它运动

来起到一个防止误挂

同时挂上两个挡

倒挡锁也是有

各种各样的结构方案

反正它的设置意图

就是要通过跟（换）前进挡

不一样的一种特殊的操作

让驾驶员产生警觉

这种特殊的这种操纵

有的是靠力的感觉

有的是靠比如说一些（特殊）动作

比如说下压或者说变速杆上

有一个小的提手把它提起来

就是跟挂前进挡

不一样的一个动作

让驾驶员产生警觉（是不是真要挂倒挡）

像我这个图里头给出两种

一种是在拨块的右侧

加了一个弹簧销子

这个弹簧销下面

是倒挡的拨叉轴

你要想挂倒挡

必须克服这个弹簧销的弹簧力

把拨指伸到倒挡的拨叉轴上

你才能挂上倒挡

这时候你换倒挡杆的力

跟挂前进挡的力是不一样的

这时候就会让驾驶员产生警觉

右边这个是大众宝来车上的倒挡

它是在挂倒挡的时候把它（换挡杆）压下去

你看它内部机构这个地方

有个挡块和挡片

你不压下去

你这个换挡杆就挂不上倒挡

另外它挂上倒挡之后

还要通过刚才这个挡块

它能把倒挡

这个地方的钩子给它钩住

这时候起到什么作用

就是说你这时候要想把倒挡

换到前进挡的时候

你必须（也）要把这个（换挡杆）压下去

你才能转到空挡（然后）才能挂前进挡

起到这个倒挡锁的作用

当然其他的车厂也有别的（倒挡锁）型式

我们分析的时候就看

哪个地方能够让跟倒挡换挡的

这套机构相关联

同时也会产生特殊的一个动作

或者说一个力

或者等等位移方面的一些变化

这样就是一个倒挡锁

最后还有一个就是选挡锁

选挡锁主要针对的

就是挡位是六个挡位

因为六个挡位的话

它往往是需要四个拨叉轴

这四个拨叉轴

就对应在选挡的时候

就有四个位置

这时候倒挡

一般把它设计成有一个倒挡锁

可以对倒挡这边位置进行选择

在三四和五六挡这个位置

我也需要设置一个

这个图里头也设计了

一个类似的弹簧

和锁销的一个装置

这样你在选三四挡的时候

可能选（挡）这个力比较小

这个选挡的力小

（而）当你要选五六挡的时候

你必须要克服弹簧和销子

产生一个很大的力

这时候就会警觉（提示）你

我是要换五六挡

还是要换三四挡

力大了就证明我有可能

这时候要换的是五六挡

选挡力比较小

就对应着三四挡这个位置

这个是选挡锁

当然选挡锁在其他车上

可能有别的方案

也是跟倒挡类似

就是让你产生一个警示性的

或者说一个不一样的

有差别的操作的

给驾驶员一个感觉

让你明白我到底是选的

是五六挡还是三四挡

变速箱的常见的故障

主要有噪声过大 异常

渗油 换挡困难 掉挡 无挡

就是轴承的非正常损坏

在这里原因有很多

我这列了一个表

同学们有兴趣

可以在看视频过程中

详细的去分析

我这就不再详细解释了

变速器的操纵机构

我们就讲到这里