科普視頻 手動變速器工作原理？3D動畫拆解

手動變速器運用在汽車上已經數十年 即使在今天它也是最流行的變速器形式 在本視頻中 我們將對帶有道當的實際手動變速器的運行原理進行概念性介紹 基本問題是爲什麼汽車需要變速器 發動機產生的動力在到達驅動輪之前會流經變速器 變速器的基本功能是控制可用於驅動輪的不同駕駛條件的速度和扭矩 例如 如果您想爬坡 則需要更大的扭矩 通過降低變速器速度 我們將能夠在相同的動力輸入下獲得更高的扭矩 扭矩x速度等於功率 反之 如果扭矩需求低 我們可以提高變速器速度 現在 讓我們來看看它的內部工作原理 手動變速器的工作原理是簡單的齒輪比原理 這裏顯示了一個基本的變速器機構 在這裏 輸入軸和輸出軸通過一箇中間軸連接 三速機構看起來像這樣 很明顯 只需滑動齒輪 我們就可以實現不同的變速 這種變速器更具體的稱爲滑動涅合變速器 他們擅長控制速度 但他們也存在一個固有的缺點 從一個齒輪滑動並與另一個齒輪涅合非常棘手 恆定涅合變速器永久性的解決了這個問題 在這裏 齒輪始終涅合 但存在主要區別 在這裏 輸出齒輪與軸的連接較爲鬆散 如果我們一次只將一個齒輪連接到軸上 則軸將具有連接齒輪的速度 藉助於假設的連接器 這裏說明了不同的齒輪 有趣的是 在四檔時 輸入軸和輸出軸是直接連接的 有效且平穩的將鬆散持有的齒輪鎖定到軸上的技巧在於手動變速器的核心 讓我們看看在實際操作中是如何實現這一點的 首先 主軸齒輪具有同步器追齒排列 一個輪轂固定在軸上 該系統還使用一個可以自由地在輪轂上滑動的套筒 很明顯 如果套筒與同步器追齒連接 則齒輪和軸將一起旋轉 或者將實現所需的鎖定動作 但在變速箱運行期間 軸和齒輪將以不同的速度旋轉 因此這種鎖定動作並非易使 同步器環有助於使齒輪的速度與軸的速度匹配 同步器環能夠與輪轂一起旋轉 但可以軸向自由滑動 移動套筒之前會踩下離合器踏板 這樣齒輪的動力流動就會停止 當我們移動套筒時 套筒會將同步器環壓在追踢上 由於同步器環和追踢之間的摩擦力很大 因此齒輪的速度將與軸的速度相同 此時套筒可以進一步滑動 它將與齒輪鎖定 因此齒輪以高效且平穩的方式與軸鎖定 相同的機構用於換到其他齒輪 例如一檔 您還可以看到換檔機構 五檔用於使輸出軸以比輸入軸更高的速度旋轉 現在讓我們看看倒檔是如何工作的 倒檔使用所示的三檔排列 其中一個爲空檔齒輪 當空檔齒輪被推動並連接到另外兩個齒輪時 輸出軸將反向旋轉 請注意 倒檔沒有同步器環機構 這意味着在使用倒檔之前 變速箱必須完全停止旋轉 三連關注點贊一行