变速箱的装置和工作原理

对于要在道路上行驶的汽车来说，在引擎盖下拥有强大而高效的发动机是不够的。 来自曲轴的扭矩必须以某种方式传递到车辆的驱动轮。

为此，创建了一种特殊的机构-变速箱。 考虑其结构和目的，以及不同的KP修改有何不同。

变速箱的用途

简而言之，变速箱设计用于将扭矩从动力单元传递到驱动轮。 变速箱还转换曲轴转速，以便驾驶员可以在不将发动机起动至最大rpm的情况下使汽车加速。

该机构与内燃机的参数匹配，以便在不损坏其零件的情况下最大化发动机的全部资源。 借助传动装置，机器可以向前和向后移动。

所有现代汽车均配有变速箱，可让您暂时禁用曲轴与驱动轮的刚性连接。 这允许汽车空转，例如，缓慢接近交通信号灯。 该机制还允许您在汽车停止时不关闭发动机。 这对于给电池充电和操作其他设备（例如空调）很有必要。

每个商业建议书必须满足以下要求：

• 根据发动机的功率和体积，提供牵引力和经济的燃油消耗；
• 易于使用（更改车速时，驾驶员不应分散道路注意力）；
• 在运行过程中不要发出噪音；
• 高可靠性和效率；
• 最小尺寸（对于大功率车辆，尽可能减小尺寸）。

传输设备

在汽车工业的整个历史中，这种机械装置一直在不断地进行现代化，因此，如今存在各种各样的变速箱，它们之间有着许多显着的差异。

任何变速箱的设备包括：

• 住房。 它包含所有必要的零件，这些零件可确保电动机与驱动轴的连接，并由此将旋转传递给车轮。
• 油库。 由于在这种机构中，零件在重负载下相互接触，因此润滑可确保零件冷却并形成一层油膜，防止齿轮过早磨损。
• 速度传输机制 取决于箱的类型，该机构可以包括轴，一组齿轮，行星齿轮箱，变矩器，摩擦盘，皮带和皮带轮。

KP分类

有几个参数可以对所有框进行分类。 有六个这样的迹象。 在每个齿轮中，扭矩均根据其自身的原理提供给驱动轮，并具有不同的齿轮选择方法。

通过动力传递

此类别包括以下KP：

• 机械变速箱。 在该变型中，取力器通过齿轮传动装置执行。
• 带有同轴轴的变速箱。 旋转也通过齿轮系传递，只有其元件制成圆锥形或圆柱形。
• 行星。 旋转通过行星齿轮组传递，该行星齿轮组的齿轮位于一个平面内。
• 液压机械。 在这种变速器中，机械变速器（主要是行星式）与变矩器或液力偶合器结合使用。
• 无级变速 这是一种不使用步进变速器的变速箱。 最常见的是，这种机构与液力偶合器和皮带连接一起工作。

通过带齿轮的主轴数

在按轴数对变速箱进行分类时，要区分它们：

• 具有两个轴和单级齿轮传动轴。 这些传输中没有直接传输。 最常见的是，这种修改可以在前轮驱动汽车中找到。 某些带有后置电机的型号也有类似的盒子。
• 具有三个轴和两级齿轮轴。 在此类别中，有带同轴和非同轴轴的版本。 在第一种情况下，存在直接传输。 在横截面中，它具有较小的尺寸，并且长度稍大。 这种盒子用于后轮驱动汽车中。 第二个子类别没有直接传输。 基本上，此修改用于全轮驱动车辆和拖拉机。
• 多轴。 在此变速箱类别中，轴的接合顺序可以是连续的，也可以是非连续的。 这些变速箱主要用于拖拉机和机床。 这允许更多的齿轮。
• 无轴。 这样的检查站在普通运输中不使用。 在这些模型中，有同轴和非对准版本。 它们主要用于坦克。

行星齿轮箱的分类

行星齿轮箱根据以下参数进行划分：

• 当所有摩擦元件都断开时，具有两个，三个，四个或更多个自由度；
• 该机构中使用的行星齿轮的类型是周转的（主冠具有内部或外部齿的布置）。

通过控制方式

在此类中，有这样的框：

• 手册。 在这样的模型中，驾驶员选择期望的档位。 手动变速器有两种类型：换档是由驾驶员的努力或通过伺服驱动器完成的。 在这两种情况下，控制都是由人来完成的，只有变速箱的第二类具有伺服装置。 它接收来自驾驶员的信号，然后设置所选档位。 这些机器最常使用液压伺服驱动器。
• 自动。 电子控制单元确定几个因素（加速器的压紧程度，来自车轮的负载，曲轴转速等），并在此基础上确定何时接合上/下齿轮。
• 机器人。 这是一个机电箱。 其中，齿轮以自动模式打开，只有其装置类似于普通机械师的装置。 当自动变速器工作时，驾驶员不参与变速。 控制单元本身确定何时挂入哪个档。 在这种情况下，切换几乎不会被察觉。

通过齿轮数

这种分类是最简单的。 在其中，所有齿轮箱均除以齿轮数，例如四个，五个，六个等等。 此类别不仅包括手动模型，还包括自动模型。

变速箱类型

最常见的分类是根据包装盒本身的类型进行的：

• 力学。 在这些模型中，档位的选择和换挡完全由驾驶员完成。 基本上，它是具有多个轴的变速箱，该变速箱通过齿轮系工作。
• 机。 该变速器在自动模式下工作。 根据变速箱控制系统测量的参数来选择合适的齿轮。
• 机器人是一种机械齿轮箱。 这种修改的设计实际上与传统的机械手没有什么不同：它有一个离合器，齿轮通过从动轴上相应齿轮的连接而啮合。 仅档位选择控制由计算机控制，而不由驾驶员控制。 这种变速器的优点是尽可能平稳的换档。

设计专用的变速箱

除了已知的变速器之外，还可以在车辆中使用独特的修改。 这些类型的盒子具有特定的设计，并具有自己的工作原理。

Bezvalnaya KP

不使用带有全套齿轮的轴的变速器称为无轴。 在设计中，它们在平行的两个轴上有几排齿轮。 通过锁定离合器来连接齿轮。

齿轮位于两个轴上。 它们中的两个紧紧固定：在引导器上，它安装在第一行中；在跟随器上，安装在最后一行。 取决于生成的齿轮比，位于它们上面的中间齿轮可以起到主动或从动的作用。

该修改允许在两个方向上增加传输。 这种变速器的另一个优点是增加了箱子的功率范围。 最严重的缺点之一是必须配备辅助自动系统，并借助该系统进行换档。

不同步的变速箱

另一种类型的专用盒是不同步的盒，或者在设计上不提供同步器。 可以是永久啮合型或滑差齿轮型。

为了在这样的箱子中换档，驾驶员必须具有一定的技能。 他必须能够独立地同步齿轮和联轴器的旋转，确定从齿轮到齿轮的过渡时间，以及使曲轴和加速器的旋转速度相等。 专业人员称此步骤为对离合器重新踩踏或重新踩踏。

为了进行平稳的换档，驾驶员必须具有操作这种机构的经验。 在美国的拖拉机，摩托车中，有时在拖拉机和跑车中，也安装了类似的变速器。 在现代的非同步变速器中，可以省略离合器。

凸轮齿轮箱

凸轮盒是一种不同步的模型。 区别在于啮合齿的形状。 为了提高齿轮箱的效率，使用了矩形或齿形的凸轮轮廓。

这种盒子非常吵，因此它们主要用于轻型车辆上的赛车上。 在比赛中，这个因素并没有引起注意，但是在普通汽车中，这种变速箱不会提供享受骑行的机会。

顺序KP

顺序变速箱是一种变速器，其中降档或升档仅通过一个步骤进行。 为此，使用了手柄或脚踏开关（在摩托车上），使您一次只能将齿轮在篮子中移动一次。

Tiptronic之类的自动变速器具有类似的工作原理，但仅模仿该变速器的作用。 经典的顺序变速箱安装在F-1汽车中。 它们中的切换速度是使用拨片开关进行的。

预选CP

在经典版本中，预选变速箱需要在变速箱切换至下一个档位之前对其进行初步选择。 通常看起来像这样。 在汽车行驶时，驾驶员将下一个档位放到选择器上。 该机构正在准备换档，但是它是按命令执行的，例如在踩下离合器后。

以前，这种变速箱曾用于军事装备中，具有不同步，无轴或行星式变速器。 在开发出同步的机械箱和自动箱之前，这种箱的修改使操作复杂的机构变得更加容易。

当前使用了预选箱，但是更普遍地将其称为双离合器变速器。 在这种情况下，计算机本身通过将合适的轴与预先啮合到未固定盘上的齿轮连接起来，来准备向所需速度的过渡。 现代设计中这种类型的另一个名称是机器人。

变速箱的选择。 有什么更好的？

列出的许多变速箱仅在特殊设备或机床上使用。 在轻型车辆中广泛使用的主要变速箱为：

• 手动变速器。 这是最简单的传输类型。 为了将旋转运动从动力单元传递到变速箱轴，使用了离合器笼。 通过踩下踏板，驾驶员可以将变速箱的驱动轴与电动机断开连接，从而可以在不损害机械原理的情况下选择适合给定速度的档位。
• 自动变速器。 来自马达的扭矩通过液压传动装置（变矩器或液力偶合器）提供。 工作流体在机构中充当离合器。 通常，它驱动行星齿轮箱。 整个系统由电子控制单元控制，该电子控制单元分析来自许多传感器的数据并相应地选择齿轮比。 在自动包装箱中，有许多修改使用不同的操作方案（取决于制造商）。 甚至有带有手动控制的自动模型。
• 机器人传动。 这些KP也有自己的品种。 有电动，液压和组合类型。 在设计上，该机器人基本上与手动变速器类似，只是具有双离合器。 第一个从电动机向驱动轮提供扭矩，第二个自动准备用于接合下一档的机构。
• CVT变速箱。 在普通版本中，变速器由两个皮带轮组成，两个皮带轮通过皮带（一个或多个）相互连接。 工作原理如下。 皮带轮移动或剪切，导致皮带移动到直径更大或更小的元件。 由此，齿轮比改变。

这是每种盒子的优缺点的比较图。

箱型：	的操作原理	尊严	限制
手动变速箱	手动变速，同步齿轮。	结构简单，维修和保养便宜，节省燃料。	初学者需要习惯于离合器和油门踏板的同步操作，尤其是在爬坡时。 并非所有人都能立即打开正确的档位。 需要平稳使用离合器。
自动变速箱	液压泵产生工作流体的压力，该压力驱动涡轮，并将旋转传递给行星齿轮。	舒适驾驶。 在换档过程中不需要驾驶员干预。 换档，充分利用整个发动机资源。 消除了人为因素（当驾驶员意外打开第一速度而不是第三速度时）。 平稳地换档。	维修费用高。 质量大于手动变速器的质量。 与以前的变速器相比，这种变速器将导致更高的燃油消耗。 效率和动力较低，尤其是运动驾驶风格。
机器人	双离合器使您可以在行驶时准备下一个档位进行接合。 大多数情况下，偶数传输与一组绑定，奇数传输与另一组绑定。 内部类似于机械盒。	最大的切换平滑度。 在工作过程中不需要驾驶员干预。 经济的燃油消耗。 高效率和动态。 某些型号具有选择操作模式的能力。	该机构的复杂性导致其可靠性低，维护频繁且昂贵。 难以忍受艰难的路况。
变速箱（CVT）	如在自动机械中那样，使用变矩器来传递扭矩。 通过移动驱动轴皮带轮来进行换档，该驱动轴皮带轮将皮带推到所需位置，从而增加或减少传动比。	与传统的自动方式相比，无突如其来的切换更加动态。 节省一点燃油。	它不用于大功率动力装置，因为传动装置是皮带。 维修费用高。 需要正确操作传感器，从中接收信号以进行CVT操作。 恶劣的道路条件难以忍受，不喜欢牵引。

在确定变速箱类型时，不仅要从财务能力出发，而且还要着眼于此变速箱是否适合汽车。 工厂的制造商将每个功率单元与一个特定的盒配对，这并非没有道理。

手动变速器更适合于了解高速汽车控制的复杂性的主动驾驶员。 该机器更适合那些喜欢舒适的人。 该机器人将提供合理的燃油消耗，并适合实测驾驶。 对于最喜欢机器平稳运转的爱好者，变速箱是合适的。

就技术规格而言，不可能指出一个完美的盒子。 他们每个人都有自己的条件并具有特定的驾驶技能。 在一种情况下，初学者更容易通过操作各种自动变速器来开始；在另一种情况下，最好发展使用机械师的技能。

问题与解答：

变速箱是如何工作的？ 手动变速器由一组形成不同传动比的齿轮组成。 自动变速器配备有变矩器和可变直径皮带轮（变速器）。 机器人是机械的类比，只有一个双离合器。

变速箱里面有什么？ 在任何变速箱内部都有一个驱动轴和一个从动轴。 根据箱体的类型，在轴上安装滑轮或齿轮。