输出轴离合器式手动变速箱工作原理分析

成起强 李江江 王新 房亮

摘要： 本文讨论了一种手动变速箱的新结构，可以提高滑动齿轮换挡和啮合套换挡变速箱的换挡平顺性，结构简单，制造成本低，可靠性高。

Abstract： This article introduces an new construction in sliding gear and collar shift transmission，which can improve the shift on the go and with simple construction， lower cost and high reliability.

关键词： 变速箱；离合器；滑动齿轮；啮合套；同步器

Key words： transmission；clutch；sliding-gear；collar；synchronizer

中图分类号：TH133.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）17-0124-02

1 现有手动变速箱介绍

目前车辆手动换挡变速箱换挡采用的方式主要有滑动齿轮换挡、啮合套换挡和同步器换挡三种方式。三种方式的变速箱各有优点，又都存在一些问题。滑动齿轮换挡和啮合套换挡方式的变速箱结构较简单，可靠性高，但存在换挡困难的问题。目前，这种问题的解决这方法一是提高驾驶员的驾驶技能，使其能够准确掌握输入轴、輸出轴在换档时的速度，找到各档位的换挡点，但该方法对驾驶员的驾驶技术要求较高，驾驶员劳动强度大，掌握起来难度大；二是在变速箱中使用同步器，同步器的出现显著提高了换挡平顺性，但每个同步器最多只能保证两个挡位的换挡操作，一个变速箱需要安装多个同步器。同时，同步器换挡的变速箱结构相对复杂、制造成本高。并且，同步器中的同步环采用铜质材料制成，寿命及可靠性较低。

2 输出轴式变速箱工作原理

基于上述手动变速箱分析，车辆在行进间换挡过程中，当驾驶员先操纵传动离合器切断从发动机输入到变速箱的动力，再摘掉啮合挡位后，变速箱输入轴失去动力。但此刻变速箱输出轴仍然会从车轮反向获得动力，由于此时车轮变成主动件，原来的减速齿轮副变成增速齿轮副，变速箱内原来输入轴、输出轴接近的转速瞬间转速差变大，造成驾驶员挂接新的挡位过程中因为两个轴的转速差过大而出现打齿现象，表现出挂挡困难。……