變速器結(jié)構(gòu)詳解之常嚙合式變速器

       汽車以發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，它的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而汽車則要求驅(qū)動(dòng)力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，而為解決這樣的矛盾，所以汽車的開發(fā)者在汽車的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中加入了變速器這個(gè)部件。以目前來說，在汽車上常見的變速器大概分為兩種，分別是有級(jí)式和無級(jí)式。而有級(jí)式的變速器根據(jù)齒輪形式不同又可以分為常嚙合齒輪式的變速器（軸線固定式變速器）和行星齒輪式的變速器（軸線旋轉(zhuǎn)式變速器）。看似復(fù)雜的名詞，其實(shí)套裝目前常見的變速器上，就變會(huì)變得簡(jiǎn)單，常嚙合齒輪式變速器可以理解作傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器和雙離合變速器。而行星齒輪式變速器則可以理解作普通的自動(dòng)變速器。本文章主要介紹的是常嚙合式變速。

圖：從雙離合變速箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來說，它也是一個(gè)常嚙合式的變速器。

      常嚙合式變速器也稱為軸線固定式變速器，它的齒輪被固定于一根固定軸之上，而一般常見的橫置變速箱有兩根軸（不計(jì)倒檔軸），這兩根軸分別連接于引擎以及尾牙。連接引擎的軸稱之為輸入軸，顧名思義就是將引擎動(dòng)力引入變速器的軸，而另外一個(gè)與尾牙相連接的軸稱為輸出軸，它可以把動(dòng)力輸出到尾牙再傳遞至車輪。至于縱置變速箱跟橫置變速箱會(huì)有些許差別，除了輸入、輸出軸之外，它還有第三根軸，這根名為中間軸。之所以加入這根軸，主要是因?yàn)榭v置變速器它將輸入軸與輸出軸設(shè)計(jì)在同一直線上，而這樣無法進(jìn)行換擋，于是就將輸入軸輸入的動(dòng)力傳遞至中間軸，然后再由中間軸傳遞至輸出軸，這樣就能實(shí)現(xiàn)換擋。輸入與輸出軸設(shè)計(jì)為直線，可以避免傳動(dòng)時(shí)由于扭力過大而扭動(dòng)變速箱殼體。

圖：常嚙合式變速器它的齒輪固定于輸入與輸出軸上，而且他們是固定式齒數(shù)的。

       變速箱的作用顧名思義就是用來變速，那它如何實(shí)現(xiàn)變速呢？其實(shí)很簡(jiǎn)單，不論什么形式的變速箱，它是利用改變傳動(dòng)比的方式來實(shí)現(xiàn)變速，它們的區(qū)別只是改變傳動(dòng)比的形式上面。常嚙合式變速器改變傳動(dòng)比的方式是利用安裝于輸入及輸出軸上的固定齒數(shù)的齒輪進(jìn)行組合的方式實(shí)現(xiàn)的。而根據(jù)變速器設(shè)定，有多少個(gè)檔位就會(huì)有多少對(duì)齒輪。既然說到變速器，當(dāng)然也要說明一下傳動(dòng)比為何物，傳動(dòng)比最簡(jiǎn)單最籠統(tǒng)來說，就是兩個(gè)齒輪齒數(shù)之比，例如輸入軸A齒輪齒數(shù)為38，而輸出軸B齒輪齒數(shù)為11，那么A：B就等于38:11=3.45。傳動(dòng)比的得數(shù)為1的話，它就是一個(gè)等速檔，引擎輸出的扭矩會(huì)1：1地傳遞出去。而傳動(dòng)比是大于1的話，引擎輸出的扭矩會(huì)被放大，但輸出的速度會(huì)降低。相反，如果傳動(dòng)比小于1的話，引擎輸出的扭矩會(huì)被縮小，但輸出的速度將會(huì)提高。舉個(gè)例子，就像是變速箱的1擋與最高擋，1擋的傳動(dòng)比是最大的，所以它可以放大引擎輸出的扭矩，但1檔的輸出速度卻是較低的。而最高擋，它的傳動(dòng)比通常是小于1的，所以它會(huì)縮小引擎輸出的扭矩，但是它能夠產(chǎn)生較高的速度。總結(jié)一個(gè)規(guī)律，就是“減速增扭、增速減扭“。

圖：它的缺點(diǎn)是需要通過撥叉來實(shí)現(xiàn)換擋，但是撥叉結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致它難以實(shí)現(xiàn)換擋。

      以傳動(dòng)比變化來分，常嚙合式變速器（軸固定式變速器）對(duì)應(yīng)我們常見的四種變速器就是手動(dòng)變速器及雙離合變速器。雖然他們的離合以及操作不同，但是其內(nèi)部的傳動(dòng)換擋形式是基本相同的。常嚙合式變速器只有輸入軸上的齒輪以及輸出軸上的齒輪，通過不同齒輪的嚙合形成檔位，所以它有傳動(dòng)效率直接而且內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，另外，相對(duì)于行星齒輪式變速器來說，在同樣能夠承受同樣大的扭矩之條件下，常嚙合式變速器可以制作的更為緊湊，重量也更輕。而常嚙合式變速器的最大缺點(diǎn)是，它難于實(shí)現(xiàn)換擋，原因是它控制機(jī)構(gòu)過于復(fù)雜所致。