与车轮旋转方向垂直，所以主减速齿轮为一对 圆锥齿轮。
图3.8所示为奥迪100型轿车变速器及主减器 和差速器总成的构造。它有五个前进档和一个 倒档，全部采用同步器换档；主减速器，差速 器与变速器均装于同一壳体中。
其各挡齿轮的传动路线及传动比见图3.9及表 3.3。
2. 发动机前置横向布置的二轴式变速传动机构
3.1.3 普通齿轮变速器的工作原理
1．变速变矩原理
普通齿轮式变速器是利用不同齿数的齿轮啮合 传动实现转速和转矩改变的。
齿轮传动的传动比 i ——输入轴转速与输出
轴转速之比值 。
单级齿轮传动的传动比：i1,2 多级齿轮传动的传动比：
n1 n2
z2 z1
i1,2
n1 n2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
所有从动齿轮齿数的乘 所有主动齿轮齿数的乘
当发动机横置时，由于变速器的输出轴与驱 动桥轴线平行，故主减速器采用一对圆柱斜齿 轮，如夏利轿车、捷达型轿车的变速器均为该 种形式。
图3.11为捷达王轿车五挡变速器传动机构 的结构图。它有五个前进挡和一个倒挡，全部 采用同步器换挡。
其动力传递路线及传动比见图3.12和表3.4。
3.2.3 变速器的换挡装置
3.4 变速器的操纵机构
3.4.1 变速器操纵机构的功用、要求与类型 1．变速器操纵机构的功用
保证驾驶员根据使用条件，准确可靠地使变 速器挂入所需要的挡位工作，并可随时使之退入 空挡。
2．对变速器操纵机构的要求
要使变速器操纵机构准确可靠地工作，应满足 以下要求： （1）能防止变速器自动换挡和自动脱挡，为此， 在操纵机构中应设有自锁装置。 （2）能保证变速器不会同时挂入两个挡位，为此， 在操纵机构中应设有互锁装置。 （3）能防止误挂倒挡，为此，在操纵机构中应 设有倒挡锁装置
变速器包括变速传动机构和操纵机构两部分。 3.2.1 三轴式变速器（为两级齿轮传动）
1. 丰田皇冠轿车W55型变速器 （1）基本结构 它有五个不同传动比的前进挡和一个倒挡， 变速器有互相平行的第一轴、第二轴、中间轴 和倒挡轴，有数对相互啮合的齿轮和两个同步 器。其中第一轴和第二轴轴线互相重合。（见 图3.4）
➢ 同步器的组成：均是由同步装置（包括推动件和 摩擦件）、锁止装置和接合装置三部分组成。 下面介绍几种目前广泛采用的惯性式同步器。
1、锁环式惯性同步器
（1）构造
如图3.15所示，为北京BJ2020型汽车三挡 变速器中的二、三挡同步器，它主要由花键毂 7、接合套8、两个锁环（也称同步环）5、9、 三个滑块2和弹簧圈6等组成。
（1）自锁装置
➢ 功用：对各挡拨叉轴进行轴向定位锁止，以防止其 自动产生轴向移动而造成自动挂挡或自动脱挡，并 保证各挡传动齿轮以全齿长啮合。
➢ 组成：一般由自锁钢球及自锁弹簧组成，如图 3.22所示。
➢ 除了采用自锁装置防止自动脱档外，往往还在换挡 齿轮或花键齿的结构上采取一些措施来防止自动跳 挡。常见的防止自动跳档的结构有齿端倒斜面式和 减薄齿式两种型式。（如图3.23、图3.24所示）
3．变向原理
由齿轮传动原理可知，一对相啮合的外 齿轮旋向相反，每经过一传动副，其轴改 变一次转向。故两轴式变速器在输入轴与 输出轴之间加装了一倒挡轴和倒挡齿轮 （此为惰轮），而三轴式变速器则在中间 轴与输出轴之间加装了一倒挡轴和倒挡齿 轮，就可使输出轴与输入轴转向相反，从 而可使汽车倒向行驶。
3.2 普通齿轮变速器的变速传动机构
2．换挡原理
从前述可知： 当i>1时，为降速增扭传动，其挡位称为降速挡 ； 当i<1时，为增速降扭传动，其挡位称为超速挡； 当i=1时，为等速等扭传动，其挡位称为直接挡。
习惯上把变速器传动比值较小的挡位称为高挡， 传动比值较大的挡位称为低挡；变速器挡位的变 换称为换挡，由低挡向高挡变换称为加挡（或升 挡），反之称为减挡（或降挡）。变速器就是通 过挡位变换来改变传动比，从而实现多级变速的。
2．由高速挡换入低速挡
（1）操作过程：
①驾驶员应先踩下离合器使离合器分离； ②随即拨动变速杆将变速器拨入空档位置； ③立即抬起离合器踏板使离合器重新接合，同 时踩下加速踏板，待转速上升后，再踩下离 合器踏板，达到同步点时挂入低档。
（2）换档原理（图3.14b）
➢ 当变速器在高速档工作时，有v3= v2，并且v2> v4， 因而v3> v4。
（2）换档原理（图3.14a）
➢ 当变速器在低速档工作时，有v3=v4 ，且v4<v2 ； ➢ 刚拨入空档瞬时，v3=v4，故有v3<v2，为了避免
产生冲击，这时不能立即挂高速档，而应在空 档位置稍停片刻。 ➢ 由于空挡位置时，v2 和v3都将会逐渐地下降，但 v2下降得较快,v3下降较慢，因此，必然会出现两 直线相交于一点（同步点）。即此时两者达到 同步状态，如果驾驶员恰好在此时将变速器挂 入高速档，即将接合套3左移与齿轮2上的齿圈 接合，就会使两者平顺地进入啮合而不会产生 冲击。
积 积
各级齿轮传动比的连乘
积
若主动轮转矩的为M1，从动轮转矩为M2， 由齿轮传动的原理可知：
n1 M 2 n2 M1
故
i1,2
n1 n2
M2 M1
即降速则增扭，增速则降扭。
齿轮式变速器在改变转速的同时也改变了输 出转矩，传动比既是变速比也是变矩比，汽车 变速器就是利用这一原理，通过改变各挡传动 比来改变输出转速，从而改变其输出转矩，以 适应汽车行驶阻力的变化。
➢ 变速器在退入空档后, v4比v3比下降快，v4与v3相 差得愈来愈远，因而不会自然地出现两者相交的 同步点。
➢ 故驾驶员须在变速器由高速档退入空档时随即抬 起离合器踏板，使离合器重新接合，同时踩一下 加速踏板使发动机加速，待加速到v4> v3后，再踏 下离合器踏板，使离合器分离并稍等片刻，待到v3 与v4出现相交的同步点时即可挂入低速档。
参见图3.17。
同样我们可以将惯性同步器的工作原理表述 如下：
将接合套轴向移动，同步器摩擦锥环压紧在 待啮合齿圈上的摩擦锥盘锥面上，产生摩擦力矩 M1，使锥环连同锁销一起相对接合套转过一个角 度，此时锁销中部的环槽倒角便与接合套销孔端面 倒角相抵触，阻止接合套在同步前进入啮合。只有 达到同步后，由于惯性（摩擦）力矩消失，拨环力 矩M2拨动锁销及锥环、锥盘和齿圈等一起相对接 合套倒转一个角度，锁销与接合套不再抵触，接合 套便在驾驶员所施加的轴向推力作用下进入啮合。
3.3 同步器
3.3.1 无同步器的换挡过程 1．由低速挡换入高速挡 （1）操作过程 ： ①驾驶员应先踩下离合器使离合器分离； ②随即拨动变速杆将变速器拨入空档位置，等到接 合套与待接合齿圈同步后即可挂入高速挡。
➢ 有经验的驾驶员为缩短换挡时间，会在进入空挡后， 再做如下操作： 立即抬起离合器踏板使离合器重新接合，利用发 动机的怠速迫使变速器第一轴及齿轮等迅速减速， 在达到同步后再次踩下离合器踏板，将变速器由空 档挂入高速档。
（3）倒挡锁装置
➢ 功用：防止汽车在前进中因误挂倒挡而造成极大的冲 击，使零件损坏，并防止在汽车起步时误挂倒挡而造 成安全事故。 倒档锁也是多种类型，最常用的是弹簧锁销式倒 档锁。
➢ 弹簧锁销式倒档锁的组成：它一般由倒档锁销及倒档 锁弹簧组成。 倒档锁一般安装一、倒档拨块相应的孔中，如图 3.29所示。
3.5 分动器
3.5.1 分动器的功用
将变速器输出的动力分配到各个驱动桥。此 外，由于大多数分动器都有两个挡位，所以它还 兼起副变速器的作用。
3.5.2 分动器的构造
分动器与变速器一样，也由齿轮传动机构和 操纵机构两部分组成。
1．齿轮传动机构
由齿轮、轴和壳体等零件组成，有的还装有同 步器。 （1）三个输出轴式分动器
变速器的换挡装置有三种： 1. 直齿滑动齿轮式换挡； 2. 接合套式换挡； 3. 同步器式换挡。
3.2.4 变速器的润滑与密封
普通齿轮变速器大都采用飞溅润滑，只有少数 重型汽车采用压力润滑 。
为了防止润滑油泄漏，变速器盖与壳体以及各 轴承盖与壳体的结合面装有密封垫或用密封胶密封； 第一轴和第二轴与轴承盖之间则用自紧油封或回油 螺纹密封。在轴承盖下部一般制有回油凹槽，在壳 体的相应部位开有回油孔，使润滑油流回壳体内。 装配时应使凹槽与油孔对准，为了防止变速器工作 时由于油温升高，使气压过大而造成润滑油渗漏， 在变速器盖上装有通气螺塞。
注：惯性力矩M1大小取决于摩擦锥面锥角的大小。 拨步环前力始矩终有M2M大1小>M取2。决于锁止角的大小。设计保证同
2．锁销式惯性同步器
（1）构造
图3.17所示为东风EQ1090E型汽车变速器 的四、五挡同步器。该同步器主要由两个摩擦锥 环、三个均布的锁销和定位销、接合套及花键毂 等组成。
（2）工作原理
3.4.2 变速器操纵机构的构造
变速器操纵机构通常由换挡拨叉机构和定位 锁止装置两部分组成。
1．换挡拨叉机构
换挡拨叉机构主要由变速杆、叉形拨杆、换 挡轴、各挡拨块、拨叉轴及拨叉等组成。各种变 速器由于挡位及挡位排列位置不同。其拨叉和拨 叉轴的数量及排列位置也不相同（见图3.20、图 3.21。
2．定位锁止装置
结论：
由上述可见，采用上述无同步器的换 挡装置的变速器操纵起来相当复杂，不 仅易使驾驶员产生疲劳，而且容易加速 齿轮的损坏。因此，现代汽车齿轮式变 速器越来越多地采用同步器换挡装置。
3.3.2 同步器的构造与工作原理
➢ 同步器的功用：是使接合套与待接合的齿圈二者 之间迅速达到同步，并阻止二者在同步前进入啮 合。从而可消除换档时的冲击，缩短换档时间， 简化换档过程，使换档操作简捷而轻便。
3．变速器操纵机构的类型
（1）直接操纵式
变速器的变速杆及所有换挡操纵装置都设置在 变速器盖上，驾驶员可直接操纵变速杆来拨动变 速器盖内的换挡操纵装置进行换挡（图3.18）。