手动变速箱运用于汽车上已经有大几十年的历史,至今仍然有不少手动变速箱的拥趸。
这边文章就给大家简单介绍一下手动变速箱的基本工作原理。
首先问什么需要变速箱,就不需要过多解释了,一个公式就可以概括:P=FV。功率一定,要想获得比较大的推力,就需要降低速度。变速箱的作用就是在不同的速度下,获得需要的推力。
变速箱的基本原理就是通过齿轮啮合,通过不同的传动比获得不同的速度。
齿轮啮合
下面是一个两档和三档变速器的基本结构
两档变速器
三档变速器
这种变速器只需要滑动齿轮,实现不同传动比的齿轮啮合就可以变速。
但是缺点十分明显,运动的齿轮很难实现啮合,冲击震动非常大。
于是出现了常啮合齿轮变速器。
常啮合齿轮
变速器的齿轮是一只啮合在一起的,上图是常见的4档手动变速器的基本机构。齿轮是空套在传动轴上的,需要一个非常重要的部件叫同步器来实现齿轮和传动轴的链接。高效、平稳地实现齿轮于轴的同步是手动变速箱技术的关键。
下面我们来看一下同步器的结构。
同步器的主要结构有接合套、锁环、齿轮前的摩擦锥面等。
同步器
接合套与齿轮锥面
锁环
当操纵换挡手柄,带动拨叉是结合套左右移动式,结合套带动里边一个可以移动的滑块,滑块推动锁环与待啮合齿轮的锥面摩擦。此时,离合器已经断开,各轴转速降低,当锁环与待啮合齿轮瞬时同步时,接合套超越滑块与接合齿啮合,可以平顺换挡。
一个同步器可以实现两个挡位的转换。
同步器工作
五档变速箱
现在让我们看看倒挡是如何工作的。
如图所示,倒档使用三齿轮装置,其中一个是惰轮。当惰轮被推到与其他两个齿轮啮合时,输出轴会以相反的方向旋转。这里请注意,倒挡没有同步器。
这意味着挂倒挡之前变速箱要完全停止。
倒挡
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