第一章 变速箱的功用及要求
第一节 变速箱的功用
在内燃机驱动的车辆传动系统中，变速箱 的功用有三点：
1、改变内燃机至驱动车轮之间的传动比， 从而改变车辆的驱动力和行驶速度，以适应各 种行驶工况的需要；
2、使车辆能后退行驶；
3、可切断内燃机至驱动车轮的动力传递， 以便于内燃机无载起动，便于车辆短暂停歇时 使内燃机不熄火而怠速运转。
用这种方法变速，齿轮一般为直齿轮，这种变 速箱构造简单。制造容易。然而使用直齿轮将 导致换档时齿轮不可避免地受到冲击，齿顶容 易损坏，寿命较短；运转中有较大噪音，与斜 齿轮比较齿轮较大。为了减小变速器工作时的 噪声，减小尺寸，提高寿命，应采用斜齿轮， 并用移动接合套的方法换档。
2、移动接合套换档
当车辆需要换档时，驾驶员需迅速踩下离 合器踏板，使离合器很快能分离，中断转矩传 递。在离合器分离状态下，驾驶员较快地进行
换档（从原有档位脱下并挂入新的档位）之后， 再逐渐地放松踏板，随着踏板的放松，压盘在 弹簧力的作用下逐渐压紧从动片，主、从动部 件之间的压力和摩擦力逐渐加大，传递的转矩 也逐渐加大，离合器再次接合。在离合器接合 过程中，从动元件和主动元件之间有一个从转 速不等到转速相等的滑磨过程，因此也总伴有 发热和摩擦片的磨损，其发热和磨损程度主要 取决于滑磨过程中滑磨功的大小。
修方便。
第二章、机械变速箱 第一节 机械变速箱组成及动力传递路线
机械变速箱主要由一根主动轴，一根输出轴， 一根主轴及一根惰轮轴（倒档用）组成，每根轴上 都有一种或几种不同齿数的齿轮，这些齿轮通过装 在主轴上的两组啮合套式的同步器，利用换档手柄 来进行换档，由输出轴通过低速齿轮和差速器及半 轴将发动机的动力传到驱动轮上。
前进一档传动路线：1-2-3-4-11-10-8-912-16-15-17-18-5-21
前进二档传动路线：1-2-3-6-7-8-9-12-16-1517-18-5-21
后退一档传递路线：1-2-3-4-11-10-8-9-1216-15-14-13-19-20-5-21
后退二档传递路线：1-2-3-6-7-8-9-12-16-1514-13-19-20-5-21
2、切断动力传递，使变速箱挂档和换档 工作省力，减轻换档过程中的冲击
车辆在工作过程中，变速箱需经常换用不 同的档位。换档是通过拨动齿轮或接合套来实 现的。换档（脱档和挂档）时，如果没有切断 内燃机传来的动力，那么，原来啮合着的一对 齿轮（或接合套）因载荷没有卸除，接触齿间 存在着压力和摩擦力，将使这对齿轮（或接合 套）很难分开；另外一对需要进入啮合的齿轮 或啮合套，因两者的线速度不等，将很难进入 啮合，接合时产生很大的冲击，这都造成换档 困难甚至轮齿损坏。为了避免上述情况，在换 档（脱档和挂档）过程中，总是先踩下主离合
4：相关参数：
a）变矩比K ：涡轮转矩和泵轮转矩的比值； b）效率μ ：涡轮输出功率和泵轮输入功率 的比值； c）能容：反映变矩器泵轮吸收能量的能力。
5：变矩器工作原理及单向离合器的作用：
变矩器泵轮由弹性板带动，并与飞轮连 接，当发动机转动的同时，泵轮也开始转动， 由于离心力的作用，泵轮内的液体沿着泵轮 的叶栅喷出（此时机械能转变为液体动能）， 并流入涡轮的叶片，将力矩传递到输出轴， 液体离开涡轮的方向在导轮的作用下发生变 化，使它以最佳的角度流入泵轮，同时，产 生一个反作用力矩，推着涡轮使得输出力矩 比输入力矩大了一个与此反作用力等值的力 矩
第三节 同步器
在机械式传动系统中，换档（变速和换向） 是通过人力先踩下离合器踏板，切断内燃机的 动力，然后操纵换档手柄来改变车辆的速度和 方向，档位切换以后再逐渐松开离合器踏板， 使车辆正常行驶，对变速箱换档操纵机构除了 要求操纵轻便外，还要求：
1、未经操纵不能自动脱档或挂档；
2、挂档时不能同时挂入两个档；
器踏板，使离合器分离，暂时切断动力传递， 使换档工作平顺省力。
3、防止传动系统过载 当车辆紧急制动时或作业阻力急剧增大时， 车辆的速度急剧降低，而内燃机飞轮轴上的转 动惯量很大，因而将产生很大的惯性转矩，其 数值可能大大超过内燃机正常工作时所发出的 最大转矩而使传动系统超载。装上离合器后， 虽然离合器处于接合状态，但其传递的摩擦力 转矩有一定值，当负荷超过该一定值时，离合 器主、从部分之间将产生相对滑动，从而保护 传动系统不致因过载而损坏。
各齿轮副都采用经常啮合的斜齿轮，但每 对齿轮中有一个齿轮是空套在轴上的，需通过 接合套才能与轴相连。接合套是一种渐开线
花键离合器，其接合毂与轴固连，接合毂外缘 和齿轮的一侧有外花键，接合套上有内花键。 当接合套位于中间位置时，不与齿轮接合，当 接合套被拨叉拨动，其内花键同时与接合毂和 某一侧齿轮的外花键接合时，该齿轮便与轴连 接而参与传动。当变速箱中所有接合套皆不与 齿轮接合时，所有齿轮副只是空转，不传递转 矩，就是空档。移动接合套使不同的齿轮副参 与传动，就得到不同的传动比。
下图是叉车上广泛采用的锁环式惯性同步 器的构造:
接合毂与轴固连，接合毂两侧与齿轮之间
各有一个青铜制成的锁环（也称同步环），锁 环上也有外花键，齿轮上外花键和锁环上外花 键的每个键齿，在靠近接合套的一端，两面都 切有倒角（称锁止角），接合套内花键齿的两 端也有相同的倒角，齿轮在外花键一侧有外锥 面，锁环有内锥面，两者锥度相同，两锥面接 触后将构成摩擦面，在接合毂上还开有三个均 布的轴向槽，槽中分别各安装一个滑块，滑块 被两个弹簧涨圈的径向力压向接合套，使滑块 中部的凸起正好嵌在接合套中部的内环槽
中，因而滑块可能被接合套带动作轴向移动。 滑块的两端伸入锁环的三个缺口中，只有当滑 块位于缺口中央时，接合套和锁环的花键齿方 可能接合。
同步器三维模型图
同成：变矩器、供油泵、离合器、控制阀和 微动阀等。
2、液力传动原理：通过液体介质进行能量传 递，即利用液体的动能来传递，故又称为动能 传递。
第一节 变矩器
1：变矩器的作用： a）保证车辆起步平稳； b）减少传动系统的动载荷和消除传动系的扭振 c）在车辆行驶至最低车速或突遇阻力来不及换 档时，不会导致发动机熄火； d）在一定范围内和有负荷条件下无级变化转速 和扭矩。
2：组成：泵轮、涡轮、导轮 ，通常称为单级三 元件两相变矩器。
3：名词简介： 级 ：安装在泵轮与导轮或导轮与导轮间的涡 轮数 元件：与液体发生作用的一组叶片所形成的 工作轮 相 ：借助于某些机构的作用，一些元件 在一定的工况下改变作用，从而改 变变矩器的工作状态。
二、主离合器构造及工作原理
主离合器构造图
主离合器是经常结合的摩擦式离合器，由主动部分、 从动部分、压紧装置和操纵机构四部分组成。
内燃机的飞轮、与飞轮装在一起的压盘壳和压盘总 成是主离合器的主动部分。主离合器的从动部分是摩擦 片和从动轴，从动轴通过花键和摩擦片相连，并且另一 段伸入变速箱内。作为压紧装置的弹簧（一般是多个弹 簧沿圆周均布或一个弹簧中央布置）安装在压盘壳和压 盘之间，主动部件和从动部件之间因有压紧力和摩擦力 而能够传递转矩。操纵机构（又称分离机构）包括离合 器踏板、离合总泵、离合分泵、分离拨叉套筒、分离拨 叉、分离轴承和分离杠杆组成。其分离过程为：驾驶员 踩下离合器踏板，踏板运动传递到离合总泵，将踏板作 用力变为液压力，液压力推动离合分泵的推杆，将运动 传到分离拨叉，分离拨叉拨动分离套筒和分离轴承，推
第二节 对变速箱的要求
1、应有适宜的档数及合理传动比，使车辆具有 良好的牵引性和经济性；
2、 应具有合理的后退档数，对于叉车、单斗装 载机来说，由于后退的机会几乎与前进相等， 应具有基本相同的前进和后退档数；
3、换档应轻便，无冲击，以减轻驾驶员的劳动 强度，提高劳动生产率；
4、传动效率高，工作可靠，噪音小，寿命长； 5、结构和制造简单，质量轻，轴向尺寸小，维
叉车变速箱简介
绪言
叉车变速箱是将来自发动机的动力通过机械或 液力传动传递到驱动桥上，其功用是改变发动机 的扭矩和转速，并同时保持发动机在最有利的工 况范围内工作，以满足车辆在各种工况下的行驶 和牵引特性要求。 它的分类：按动力形式：内燃 动力传动、电力传动；按发动机形式：汽油动力 传动、柴油动力传动、液化气动力传动；按结构 形式：机械传动、液力传动、静压传动。
加大对内燃机的燃料供应量，使内燃机的转速 始终保持在最低稳定转速以上而不致熄火。
如果不是采用摩擦式主离合器，而是采用 其它形式的离合器，则离合器接合时，内燃机 与传动系统及整个车辆突然刚性地连接在一起， 由于整个车辆和传动系统的惯性很大，不仅造 成很大的冲击转矩，而且使内燃机的转速急剧 下降到最低稳定转速（一般为300～500r/min） 以下，内燃机熄火而不能工作，车辆也不可能 起步。
用这种方法换档可使各齿轮副皆用斜齿轮， 因而运转平稳，冲击和噪声小，寿命
较长，径向尺寸较小，但轴向尺寸较大，且在 挂档时因内外花键圆周速度不等而产生冲击， 为了避免冲击，可采用同步器。 二、同步器的构造：
同步器是在接合套换档机构基础上发展起 来的，它除了仍保持原有的接合套，接合毂和 对应齿轮上的外花键以外，还增设了特殊的结 构，使接合套与对应齿轮外花键的圆周速度迅 速达到一致（同步），并组织二者在达到同步 之前相接合，因而保证换档过程迅速而无冲击。
1、保证内燃车辆平稳起步 由于内燃机不能有载起动，因此在车辆起步之 前，先将变速箱保持在空档位置，使内燃机与驱动 车轮脱离联系，也就是卸除了内燃机的载荷，然后
起动内燃机，待内燃机起动了并正常怠速运转后， 再在主离合器分离的条件下，将变速箱挂入一定 档位（一般是头档），这就完成了车辆起步的准 备工作。再逐渐接合主离合器时，就可以使车辆 逐渐起步。这时，内燃机已有一定转速，而车辆 及其传动系统则须从完全静止逐渐加速，由于主 离合器的主动部分和从动部分之间是摩擦传动， 在传递转矩的同时两部分可以相对滑动，从而保 证与离合器从动部分连在一起的传动系统平稳的 加速，车辆平稳起步。在离合器接合过程中，摩 擦面传递的转矩逐渐增加，内燃机所受到的阻力 矩也逐渐增加，故应同时逐渐踩下加速踏板，