第一篇：變速器設計說明書

青島理工大學本科畢業(yè)論文

前言

前 言

汽車作為商品在世界各處都有廣闊的市場，又因其生產(chǎn)批量大而給企業(yè)帶來豐厚的利潤。汽車品種的各樣性可滿足各種生產(chǎn)、生活活動的要求，而且有良好的社會利益。近百年來，汽車工業(yè)之所以常勝不衰，主要得益于市場和科學技術的不斷進步，使汽車能逐漸完善并滿足使用者的要求。現(xiàn)在不僅在生產(chǎn)活動中，在日常生活中人們也離不開汽車，對于經(jīng)濟發(fā)達國家，選擇汽車工業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)是完全正確的。

汽車由動力裝置、底盤、車身、電器及儀表等四部分組成，汽車底盤又由汽車傳動系統(tǒng)，汽車行駛系統(tǒng)，汽車轉向系統(tǒng)和汽車制動系統(tǒng)組成，其中傳動系統(tǒng)是汽車底盤設計中的核心環(huán)節(jié)。而變速器則是傳動系統(tǒng)的心臟所在。

曾有人斷言，繁瑣的駕駛操作等缺點，阻礙了汽車高速發(fā)展的步伐，手動變速器會在不久“下課”，從事物發(fā)展的角度來說，這話確實有道理。但是從目前市場的需求和適用角度來看，筆者認為手動變速器不會過早的離開。

首先，從商用車的特性上來說，手動變速器的功用是其他變速器所不能替代的。以卡車為例，卡車用來運輸，通常要裝載數(shù)噸的貨品，面對如此高的“壓力”，除了發(fā)動機需要強勁的動力之外，還需要變速器的全力協(xié)助。我們都知道一擋有“勁”，這樣在起步的時候有足夠的牽引力量將車帶動。特別是面對爬坡路段，它的特點顯露的非常明顯。而對于其他新型的變速器，雖然具有操作簡便等特性，但這些特點尚不具備。

其次，對于老司機和大部分男士司機來說，他們的最愛還是手動變速器。從我國的具體情況來看，手動變速器幾乎貫穿了整個中國的汽車發(fā)展歷史，資歷較深的司機都是“手動”駕車的，他們對手動變速器的認識程度是非常深刻的，如果讓他們改變常規(guī)的做法，這是不現(xiàn)實的。雖然自動變速器以及無級變速器已非常的普遍，但是大多數(shù)年輕的司機還是崇尚手動，尤其是喜歡超車時手動變速帶來的那種快感，所以一些中高擋的汽車（尤其是轎車）也不敢輕易放棄手動變速器。另外，現(xiàn)在在我國的汽車駕駛學校中，教練車都是手動變速器的，除了經(jīng)濟適用之外，關鍵是能夠讓學員打好扎實的基本功以及鍛煉駕駛協(xié)調性。

第三，隨著生活水平的不斷提高現(xiàn)在轎車已經(jīng)進入了家庭，對于普通工薪階 青島理工大學本科畢業(yè)論文

前言

級的老百姓來說，經(jīng)濟型轎車最為合適，手動變速器以其自身的性價比配套于經(jīng)濟型轎車廠家，而且經(jīng)濟適用型轎車的銷量一直在車市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等國內(nèi)廠家的經(jīng)濟型轎車都是手動變速的車，它們的各款車型基本上都是5+1擋手動變速。

本次設計是根據(jù)長城賽弗F1兩驅車型相關數(shù)據(jù)設計一款機械變速器，設計中所采用的相關參數(shù)均來源于此種車型：

主減速比：

4.22 最高時速：

130km/h 輪胎型號：

235/75R15

發(fā)動機型號：491QE

最大扭矩：

190/2400-2800 最大功率：

78kw/4600 最高轉速：

6000r/min

車身寬度：

1780 mm

車身長度：

4560 mm

車身高度：

1820 mm 整備質量：

1665kg 汽車最大質量：2330kg

軸荷分配：滿載 前軸45% 后軸55%

長城賽弗F1兩驅車型

空載 前軸55% 后軸45% 青島理工大學本科畢業(yè)論文

第一章 變速器的功用與選擇

第一章 變速器的功用與選擇

1.1 變速器的功用和要求

變速器的功用是用來改變發(fā)動機傳到驅動輪上的轉矩和轉速，目的是在原地起步、爬坡、轉彎、加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時使發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。變速器設有空擋，可在啟動發(fā)動機、汽車滑行或停車時使發(fā)動機的動力停止向驅動輪傳輸。變速器設有倒擋，使汽車獲得倒退行駛能力。需要時，變速器還有動力輸出功能。

對變速器設計的主要要求是：

1.保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性。

2.設置空擋，用來切斷發(fā)動機動力向驅動輪的傳輸。3.設置倒擋，使汽車能倒退行駛。

4.設置動力輸出裝置，需要時能進行功率輸出。5.換擋迅速、省力、方便。

6.工作可靠。汽車行駛過程中，變速器不得有跳擋，亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。

7.變速器應當有高的工作效率。8.變速器的工作噪聲低。

除此之外，變速器還應當滿足輪廓尺寸和質量小、制造成本低、拆裝容易、維修方便等要求。

1.2 變速器傳動機構布置方案的確定

機械式變速器因具有結構簡單、傳動效率高、制造成本低和工作可靠等優(yōu)點，故在不同形式的汽車上得到廣泛應用。

有級變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關，包括傳遞動力的齒輪副數(shù)目、轉速、傳遞的功率、潤滑系統(tǒng)的有效性、齒輪、軸以及殼體等零件的制造精度、剛度等。

中間軸式和兩軸式變速器的應用比較廣泛。由于兩軸式變速器多用于發(fā)動機 青島理工大學本科畢業(yè)論文

第一章 變速器的功用與選擇

前置前驅汽車上。而本次設計的汽車為前置后驅汽車，采用中間軸式變速器。中間軸式變速器，其第一軸的常嚙合齒輪與第二軸的各擋齒輪分別與中間軸的相應齒輪相嚙合，且第一、第二軸同心。將第一、第二軸直接連接起來傳遞扭矩則稱為直接擋。此時，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也傳遞轉矩。因此，直接擋的傳遞效率高，磨損及噪音也最小，這是中間軸式變速器的主要優(yōu)點。其他前進擋需依次經(jīng)過兩對齒輪傳遞轉矩。因此。在齒輪中心距（影響變速器尺寸的重要參數(shù)）較小的情況下仍然可以獲得大的一擋傳動比，這是中間軸式變速器的另一優(yōu)點。

設計時首先應根據(jù)汽車的使用條件及要求確定變速器的傳動比范圍、擋位數(shù)及各擋的傳動比，因為它們對汽車的動力性與燃料經(jīng)濟性都有重要的直接影響。

傳動比范圍是變速器低擋傳動比與高擋傳動比的比值。汽車行駛的道路狀況愈多樣，發(fā)動機的功率與汽車質量之比愈小，則變速器的傳動比范圍應愈大。目前，一般轎車變速器的傳動比范圍為3.0~4.5。

變速器擋位數(shù)的增多可提高發(fā)動機的功率利用效率、汽車的燃油經(jīng)濟性及平均車速，從而可提高汽車的運輸效率，降低運輸成本。但采用手動的機械式操縱機構時，要實現(xiàn)迅速、無聲換擋，對于多于5個前進擋的變速器來說是困難的。因此，直接操縱式變速器擋位數(shù)的上限為5擋。多于5個前進擋將使操縱機構復雜化，或者需要加裝具有獨立操縱機構的副變速器，后者僅用于一定行駛工況。

有級變速器結構的發(fā)展趨勢是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目，從而可采用斜齒輪。后者比直齒輪有更長的壽命、更低的噪聲，雖然其制造稍復雜些且在工作中有軸向力。因此，除低擋及倒擋外，直齒圓柱齒輪已經(jīng)被斜齒圓柱齒輪所代替。

圖1-

1、圖1-

2、圖1-3分別示出了幾種中間軸式四，五，六擋變速器傳動方案。它們的共同特點是：變速器第一軸和第二軸的軸線在同一直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接得到直接擋。使用直接擋，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動機轉矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時變速器的傳動效率高，可達90%以上，噪聲低，齒輪和軸承的磨損減少因為直接擋的利用率高于其它擋位，因而提高了變速器的使用壽命；在其它前進擋位工作時，變速器傳遞的動力需要經(jīng)過設置在第一軸，中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離（中心距）不大的條件下，一擋仍然有較大的傳動比；擋位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動，擋位低的齒輪（一擋）可以采用或不采用常嚙合齒 青島理工大學本科畢業(yè)論文

第一章 變速器的功用與選擇

輪傳動；多數(shù)傳動方案中除一擋以外的其他擋位的換擋機構，均采用同步器或嚙合套換擋，少數(shù)結構的一擋也采用同步器或嚙合套換擋，還有各擋同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。再除直接擋以外的其他擋位工作時，中間軸式變速器的傳動效率略有降低，這是它的缺點。在擋數(shù)相同的條件下，各種中間軸式變速器主要在常嚙合齒輪對數(shù)，換擋方式和倒擋傳動方案上有差別。

圖1-1 中間軸式四擋變速器傳動方案

如圖1-1中的中間軸式四擋變速器傳動方案示例的區(qū)別：圖1-1a、b所示方案有四對常嚙合齒輪，倒擋用直齒滑動齒輪換擋；圖1-1c所示傳動方案的二，三，四擋用常嚙合齒輪傳動，而一擋和倒擋用直齒滑動齒輪換擋。

圖1-2a所示方案，除一擋，倒擋采用直齒滑動齒輪換擋外，其余各擋為常嚙合齒輪傳動。圖1-2b、c、d所示方案的各前進擋，均用常嚙合齒輪傳動；圖1-2d所示方案中的倒擋和超速擋安裝在位于變速器后部的副箱體內(nèi)，這樣布置除可以提高軸的剛度，減少齒輪磨損和降低工作噪聲外，還可以在不需要超速擋的條件下，很容易形成一個只有四個前進擋的變速器。

1-2 中間軸式五擋變速器傳動方案 青島理工大學本科畢業(yè)論文

第一章 變速器的功用與選擇

圖1-3a 所示方案中的一擋、倒擋和圖b所示方案中的倒擋用直齒滑動齒輪換擋，其余各擋均用常嚙合齒輪。

圖1-3 中間軸式六擋變速器傳動方案

以上各種方案中，凡采用常嚙合齒輪傳動的擋位，其換擋方式可以用同步器或嚙合套來實現(xiàn)。同一變速器中，有的擋位用同步器換擋，有的擋位用嚙合套換擋，那么一定是擋位高的用同步器換擋，擋位低的用接合套換擋。

發(fā)動機前置后輪驅動的轎車采用中間軸式變速器，為縮短傳動軸長度，可將變速器后端加長，如圖1-1a、b所示。伸長后的第二軸有時裝在三個支承上，其最后一個支承位于加長的附加殼體上。如果在附加殼體內(nèi)，布置倒擋傳動齒輪和換擋機構，還能減少變速器主體部分的外形尺寸。

變速器用圖1-2c所示的多支承結構方案，能提高軸的剛度。這時，如用在軸平面上可分開的殼體，就能較好地解決軸和齒輪等零部件裝配困難的問題。圖1-2c所示方案的高擋從動齒輪處于懸臂狀態(tài)，同時一擋和倒擋齒輪布置在變速器殼體的中間跨距里，而中間擋的同步器布置在中間軸上是這個方案的特點。

1.3 倒擋傳動方案的確定

與前進擋比較，倒擋使用率不高，而且都是在停車狀態(tài)下實現(xiàn)換倒擋，故多數(shù)方案均采用直齒滑動齒輪方式換倒擋。為了實現(xiàn)倒擋，有些方案利用在中間軸和第二軸上的齒輪傳動路線中加入了一個中間傳動齒輪的方案。

圖1-4為常見的倒擋布置方案。圖1-4b所示方案的優(yōu)點是換倒擋時利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間軸的長度。但換擋時有兩對齒輪同時進入嚙合，使換擋困難。圖1-4c所示方案能獲得較大的倒擋傳動比，缺點是換擋程序不合理。圖1-4d所示方案針對前者的缺點做了修改，因而取代了圖1-4c所示 青島理工大學本科畢業(yè)論文

第一章 變速器的功用與選擇

方案。圖1-4e所示方案是將中間軸上的一擋，倒擋齒輪做成一體，將其齒寬加長。圖1-4f所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換擋更為輕便。為了充分利用空間，縮短變速器軸向長度，有的貨車倒擋傳動采用圖1-4g所示方案。其缺點是一，倒擋須各用一根變速器撥叉軸，致使變速器上蓋中的操縱機構復雜一些。

圖1-4 倒擋布置方案 本設計采用圖1-4f所示的傳動方案。

因為變速器在一擋和倒擋工作時有較大的力，所以無論是兩軸式變速器還是中間軸式變速器的低擋與倒擋，都應當布置在靠近軸的支承處，以減少軸的變形，保證齒輪重合度下降不多，然后按照從低擋到高擋順序布置各擋齒輪，這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證容易裝配。倒擋的傳動比雖然與一擋的傳動比接近，但因為使用倒擋的時間非常短，從這點出發(fā)有些方案將一擋布置在靠近軸的支承處。

1.4 變速器主要零件結構的方案分析

變速器的設計方案必需滿足使用性能、制造條件、維護方便等要求。在確定變速器結構方案時，也要考慮齒輪型式、換擋結構型式、軸承型式、潤滑和密封等因素。青島理工大學本科畢業(yè)論文

第一章 變速器的功用與選擇

1.齒輪型式

與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長，工作時噪聲低等優(yōu)點；缺點是制造時稍復雜，工作時有軸向力。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會使常嚙合齒輪數(shù)增加，并導致變速器的轉動慣量增大。直齒圓柱齒輪僅用于低擋和倒擋。本設計除一擋和倒擋外，均采用斜齒輪傳動。

2.換擋結構型式

換擋結構分為直齒滑動齒輪、嚙合套和同步器三種。

直齒滑動齒輪換擋的特點是結構簡單、緊湊，但由于換擋不輕便、換擋時齒端面受到很大沖擊、導致齒輪早期損壞、滑動花鍵磨損后易造成脫擋、噪聲大等原因，除一擋、倒擋外很少采用。

嚙合套換擋型式一般是配合斜齒輪傳動使用的。由于齒輪常嚙合，因而減少了噪聲和動載荷，提高了齒輪的強度和壽命。嚙合套有分為內(nèi)齒嚙合套和外齒嚙合套，視結構布置而選定，若齒輪副內(nèi)空間允許，采用內(nèi)齒結合式，以減小軸向尺寸。嚙合套換擋結構簡單，但還不能完全消除換擋沖擊，目前在要求不高的擋位上常被使用。

采用同步器換擋可保證齒輪在換擋時不受沖擊，使齒輪強度得以充分發(fā)揮，同時操縱輕便，縮短了換擋時間，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟性和行駛安全性，此外，該種型式還有利于實現(xiàn)操縱自動化。其缺點是結構復雜，制造精度要求高，軸向尺寸有所增加，銅質同步環(huán)的使用壽命較短。目前，同步器廣泛應用于各式變速器中。

自動脫擋是變速器的主要障礙之一。為解決這個問題，除工藝上采取措施外，在結構上，目前比較有效的方案有以下幾種：

1）將嚙合套做得長一些（或者兩接合齒的嚙合位置錯開），這樣在嚙合時使接合齒端部超過被接合齒約1~3mm。使用中因接觸部分擠壓和磨損，因而在接合齒端部形成凸肩，以阻止自動脫擋。

2）將嚙合套齒座上前齒圈的齒厚切薄（0.3~0.6mm），這樣，換擋后嚙合套 青島理工大學本科畢業(yè)論文

第一章 變速器的功用與選擇的后端面便被后齒圈的前端面頂住，從而減少自動脫擋）將接合齒的工作面加工成斜齒面，形成倒錐角（一般傾斜20~30），使接合齒面產(chǎn)生阻止自動脫擋的軸向力。這種結構方案比較有效，采用較多。

在本設計中所采用的是鎖環(huán)式同步器，該同步器是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步的。但它可以從結構上保證結合套與待嚙合的花鍵齒圈在達到同步之前不可能接觸，以免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。同步器的結構如圖1-5所示：

圖1-5 鎖環(huán)式同步器

l、4-同步環(huán);2-同步器齒鼓;3-嚙合套;5-彈簧;6—滑塊;7-止動球;8-卡環(huán);9—輸出軸;

10、11-齒輪

1.5本章小結

本章主要介紹了變速器的功用與選擇，其中介紹了變速器的功用和設計要求以及變速器的傳動方案，倒擋方案，并予以選擇，同時初步介紹了同步器的選擇和齒形選擇。青島理工大學本科畢業(yè)論文

第二章 變速器主要參數(shù)的選擇

第二章 變速器主要參數(shù)的選擇

2.1 變速器主要參數(shù)的選擇

1、擋數(shù)和傳動比

近年來，為了降低油耗，變速器的擋位數(shù)有增加的趨勢。目前，乘用車一般用4~5個擋位的變速器。本設計也采用5個擋位。

1）傳動系最小傳動比

可由以下公式求出：

?0.377

uamax式中： uamax —最高車速

np

—發(fā)動機最大功率轉速

r

—車輪半徑

ign —變速器最小傳動比

i0

—主減速器傳動比

nr

（2-1）

igni0r=[英寸+輪胎高(輪胎寬×扁平率)] /2=（25.4×15+235×0.75）/2=0.367m np/ nT=1.4～2.0 且np=4600r/min

取nt=4600=3245~2300r/min

取nt=3200 r/min。

1.4~2Temax=9549×?Pemaxnp（式中?=1.1～1.3，取?=1.2）=194.3N.m i0=0.377× npr4600?0.367=0.377×=4.90

130uamax10 青島理工大學本科畢業(yè)論文

第二章 變速器主要參數(shù)的選擇

這里Z?修正為54，則根據(jù)式（2-8）反推出A=81mm。

3、確定常嚙合傳動齒輪副的齒數(shù) 由式（2.7）求出常嚙合傳動齒輪的傳動比

ZZ2?ig110

（2-9）Z1Z9=3.8?16=1.60 38常嚙合傳動齒輪的中心距與一擋齒輪的中心距相等，即

A?mnZ1?Z2?

（2-10）2cos?2Z1?Z2?2Acos?2 mn2?81cos30?

3=

=46.77 由式（2-9）、（2-10）得Z1=17.98，Z2=28.78取整為Z1=18，Z2=29，則：

?1?ig4.確定其他擋位的齒數(shù)

Z2Z929?38==3.826≈ig1=3.8 Z1Z1016?18（1）二擋齒輪為斜齒輪，模數(shù)與一擋齒輪相同，選?8=30°

i2?Z2Z7

（2-11）Z1Z8Z7Z18?i21=2.721?=1.70

29Z8Z2

A?mn?Z7?Z8?

（2-12）

2co?s8

第二篇：5+1變速器設計說明書

要完整的說明書和圖紙請聯(lián)系QQ778672454

前 言

現(xiàn)在，每當人們觀看F1大賽，總會被那種極速的感覺所折服。此刻，大家似乎談論得最多的就是發(fā)動機的性能以及車手的駕駛技術。而且，不忘在自己駕車的時候體會一下極速感覺或是在買車的時候關注一下發(fā)動機的性能，這似乎成為了橫量汽車品質優(yōu)劣的一個標準。的確，擁有一顆“健康的心”是非常重要的，因為它是動力的締造者。但是，掌控速度快慢的，卻是它身后的變速器。

從現(xiàn)在市場上不同車型所配置的變速器來看，主要分為：手動變速器（MT）、自動變速器（AT）、手動/自動變速器（AMT）、無級變速器（CVT）。

一、手動變速器(MT)手動變速器（Manual Transmission）采用齒輪組，每檔的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各檔的變速比是個定值(也就是所謂的“級”)。比如，一檔變速比是3.85,二檔是2.55,再到五檔的0.75,這些數(shù)字再乘上主減速比就是總的傳動比，總共只有5個值(即有5級)，所以說它是有級變速器。

曾有人斷言，繁瑣的駕駛操作等缺點，阻礙了汽車高速發(fā)展的步伐，手動變速器會在不久“下課”，從事物發(fā)展的角度來說，這話確實有道理。但是從目前市場的需求和適用角度來看，筆者認為手動變速器不會過早的離開。

首先，從商用車的特性上來說，手動變速器的功用是其他變速器所不能替代的。以卡車為例，卡車用來運輸，通常要裝載數(shù)噸的貨品，面對如此高的“壓力”，除了發(fā)動機需要強勁的動力之外，還需要變速器的全力協(xié)助。我們都知道一檔有“勁”，這樣在起步的時候有足夠的牽引力量將車帶動。特別是面對爬坡路段，它的特點顯露的非常明顯。而對于其他新型的變速器，雖然具有操作簡便等特性，但這些特點尚不具備。

其次，對于老司機和大部分男士司機來說，他們的最愛還是手動變速器。從我國的具體情況來看，手動變速器幾乎貫穿了整個中國的汽車發(fā)展歷史，資歷郊深的司機都是“手動”駕車的，他們對手動變速器的認識程度是非常深刻的，如果讓他們改變常規(guī)的做法，這是不現(xiàn)實的。雖然自動變速器以及無級變速器已非常的普遍，但是大多數(shù)年輕的司機還是崇尚手動，尤其是喜歡超車時手動變速帶來的那種快感，所以一些中高檔的汽車（尤其是轎車）也不敢輕易放棄手動變速器。另外，現(xiàn)在在我國的汽車駕駛學校中，教練車都是手動變速器的，除了經(jīng)濟適用之外，關鍵

另外本人甩賣全部機械畢業(yè)設計5元一份（全部甩賣）要完整的說明書和圖紙請聯(lián)系QQ778672454 是能夠讓學員打好扎實的基本功以及鍛煉駕駛協(xié)調性。

第三，隨著生活水平的不斷提高現(xiàn)在轎車已經(jīng)進入了家庭，對于普通工薪階級的老百姓來說，經(jīng)濟型轎車最為合適，手動變速器以其自身的性價比配套于經(jīng)濟型轎車廠家，而且經(jīng)濟適用型轎車的銷量一直在車市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等國內(nèi)廠家的經(jīng)濟型轎車都是手動變速的車，它們的各款車型基本上都是5檔手動變速。

二、自動變速器（AT）

自動變速器（AutomaticTransmission），利用行星齒輪機構進行變速，它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化，自動地進行變速。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。雖說自動變速汽車沒有離合器，但自動變速器中有很多離合器，這些離合器能隨車速變化而自動分離或合閉，從而達到自動變速的目的。

在中檔車的市場上，自動變速器有著一片自己的天空。使用此類車型的用戶希望在駕駛汽車的時候為了簡便操作、降低駕駛疲勞，盡可能的享受高速駕駛時快樂的感覺。在高速公路上，這是個體現(xiàn)地非常完美。而且，以北京市來說，現(xiàn)在的交通狀況不好，堵車是經(jīng)常的事情，有時要不停地起步停步數(shù)次，司機如果使用手動檔，則會反復地掛檔摘檔，操作十分煩瑣，尤其對于新手來說更是苦不堪言。使用自動檔，就不會這樣麻煩了。

在市場上，此類汽車銷售狀況還是不錯的，尤其是對于女性朋友比較適合，通常女性朋友駕車時力求便捷。而我國要普及這種車型，關鍵要解決的是路況問題，現(xiàn)在的路況狀況不均勻，難以發(fā)揮自動檔汽車的優(yōu)勢。

三、手動/自動變速器（AMT）

其實通過對一些車友的了解，他們并不希望摒棄傳統(tǒng)的手動變速器，而且在某些時候也需要自動的感覺。這樣手動/自動變速器便由此誕生。這種變速器在德國保時捷車廠911車型上首先推出，稱為Tiptronic，它可使高性能跑車不必受限于傳統(tǒng)的自動檔束縛，讓駕駛者也能享受手動換檔的樂趣。此型車在其檔位上設有“+”、“-”選擇檔位。在D檔時，可自由變換降檔(-)或加檔(+)，如同手動檔一樣。

自動—手動變速系統(tǒng)向人們提供兩種駕駛方式—為了駕駛樂趣使用手動檔，而在交通擁擠時使用自動檔，這樣的變速方式對于我國的現(xiàn)狀還是非常適合的。筆者曾在上面提到，手動變速器有著很大的使用群體,而自動變速器也能適應女士群體以及解決交通堵塞帶來的麻煩，這樣對于一些夫妻雙方均會駕車的家庭來說，可謂是兼顧了雙方，體現(xiàn)了“夫妻檔”。雖然這種二合一的配置擁有較高的技術含量，但

另外本人甩賣全部機械畢業(yè)設計5元一份（全部甩賣）要完整的說明書和圖紙請聯(lián)系QQ778672454 這類的汽車并不會在價格上都高不可攀，比如廣州本田飛度1.3L CVT 兩廂、南京菲亞特2004派力奧1.3 HL Speedgear、南京菲亞特 西耶那Speedgear EL這些“二合一”的車型價格均在10萬元左右，這個價格層面還比較低的。

所以，手動/自動車在普及上還是具有相當?shù)膬?yōu)勢。而汽車廠商和配套的變速器廠家應該以此為契機，根據(jù)市場要求精心打造此類變速器。因為這類變速器是有比較廣闊的市場的。

四、無級變速器

當今汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是非常迅速的，用戶對于汽車性能的要求是越來越高的。汽車變速器的發(fā)展也并不僅限于此，無級變速器便是人們追求的“最高境界”。無級變速器最早由荷蘭人范·多尼斯（VanDoorne’s）發(fā)明。無級變速系統(tǒng)不像手動變速器或自動變速器那樣用齒輪變速，而是用兩個滑輪和一個鋼帶來變速，其傳動比可以隨意變化，沒有換檔的突跳感覺。它能克服普通自動變速器“突然換檔”、油門反應慢、油耗高等缺點。通常有些朋友將自動變速器稱為無級變速器，這是錯誤的。雖然它們有著共同點，但是自動變速器只有換檔是自動的，但它的傳動比是有級的，也就是我們常說的檔，一般自動變速器有2～7個檔。而無級變速器能在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)速比的無級變化，并選定幾個常用的速比作為常用的“檔”。裝配該技術的發(fā)動機可在任何轉速下自動獲得最合適的傳動比。

從市場走向來看，雖然無級變速器是一個技術分量比較高的部件，但是也已經(jīng)走進了普通轎車的“身體” 之中，廣本兩廂飛度每個排量都有一款配置了CVT無級變速器，既方便又省油，且售價也僅在9.68～11.68萬元。而且奇瑞汽車銷售公司表示QQ無級變速器型年底上市?？磥頍o級變速器在中檔車中的運用將越為廣泛。

本設計是根據(jù)東方之子1.8L手動豪華車型而開展的，設計中所采用的相關參數(shù)均來源于此種車型：

主減速比：4.782 最高時速：190km/h 輪胎型號：205/65R15 發(fā)動機型號：SQR481FC 最大扭矩：170Nm/4500 最大功率：95kw/5750 最高轉速：6000r/min

奇瑞東方之子1.8L豪華型

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第一章 機械式變速器的概述及其方案的確定

§1.1 變速器的功用和要求

變速器的功用是根據(jù)汽車在不同的行駛條件下提出的要求，改變發(fā)動機的扭矩和轉速，使汽車具有適合的牽引力和速度，并同時保持發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。為保證汽車倒車以及使發(fā)動機和傳動系能夠分離，變速器具有倒檔和空檔。在有動力輸出需要時，還應有功率輸出裝置。

對變速器的主要要求是：

1.應保證汽車具有高的動力性和經(jīng)濟性指標。在汽車整體設計時，根據(jù)汽車載重量、發(fā)動機參數(shù)及汽車使用要求，選擇合理的變速器檔數(shù)及傳動比，來滿足這一要求。

2.工作可靠，操縱輕便。汽車在行駛過程中，變速器內(nèi)不應有自動跳檔、亂檔、換檔沖擊等現(xiàn)象的發(fā)生。為減輕駕駛員的疲勞強度，提高行駛安全性，操縱輕便的要求日益顯得重要，這可通過采用同步器和預選氣動換檔或自動、半自動換檔來實現(xiàn)。

3.重量輕、體積小。影響這一指標的主要參數(shù)是變速器的中心距。選用優(yōu)質鋼材，采用合理的熱處理，設計合適的齒形，提高齒輪精度以及選用圓錐滾柱軸承可以減小中心距。

4.傳動效率高。為減小齒輪的嚙合損失，應有直接檔。提高零件的制造精度和安裝質量，采用適當?shù)臐櫥投伎梢蕴岣邆鲃有省?/p>

5.噪聲小。采用斜齒輪傳動及選擇合理的變位系數(shù)，提高制造精度和安裝剛性可減小齒輪的噪聲。

§1.2 變速器結構方案的確定

變速器由傳動機構與操縱機構組成。1．變速器傳動機構的結構分析與型式選擇

有級變速器與無級變速器相比，其結構簡單、制造低廉，具有高的傳動效率

另外本人甩賣全部機械畢業(yè)設計5元一份（全部甩賣）要完整的說明書和圖紙請聯(lián)系QQ778672454（η=0.96~0.98），因此在各類汽車上均得到廣泛的應用。

設計時首先應根據(jù)汽車的使用條件及要求確定變速器的傳動比范圍、檔位數(shù)及各檔的傳動比，因為它們對汽車的動力性與燃料經(jīng)濟性都有重要的直接影響。

傳動比范圍是變速器低檔傳動比與高檔傳動比的比值。汽車行駛的道路狀況愈多樣，發(fā)動機的功率與汽車質量之比愈小，則變速器的傳動比范圍應愈大。目前，轎車變速器的傳動比范圍為3.0~4.5；一般用途的貨車和輕型以上的客車為5.0~8.0；越野車與牽引車為10.0~20.0。

通常，有級變速器具有3、4、5個前進檔；重型載貨汽車和重型越野汽車則采用多檔變速器，其前進檔位數(shù)多達6~16個甚至20個。

變速器檔位數(shù)的增多可提高發(fā)動機的功率利用效率、汽車的燃料經(jīng)濟性及平均車速，從而可提高汽車的運輸效率，降低運輸成本。但采用手動的機械式操縱機構時，要實現(xiàn)迅速、無聲換檔，對于多于5個前進檔的變速器來說是困難的。因此，直接操縱式變速器檔位數(shù)的上限為5檔。多于5個前進檔將使操縱機構復雜化，或者需要加裝具有獨立操縱機構的副變速器，后者僅用于一定行駛工況。

某些轎車和貨車的變速器，采用僅在好路和空載行駛時才使用的超速檔。采用傳動比小于1（0.7~0.8）的超速檔，可以更充分地利用發(fā)動機功率，降低單位行駛里程的發(fā)動機曲軸總轉數(shù)，因而會減少發(fā)動機的磨損，降低燃料消耗。但與傳動比為1的直接檔比較，采用超速檔會降低傳動效率。

有級變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關，包括傳遞動力的齒輪副數(shù)目、轉速、傳遞的功率、潤滑系統(tǒng)的有效性、齒輪及軸以及殼體等零件的制造精度、剛度等。

三軸式和兩軸式變速器得到的最廣泛的應用。

三軸式變速器如圖1-1所示，其第一軸的常嚙合齒輪與第二軸的各檔齒輪分別與中間軸的相應齒輪相嚙合，且第一、第二軸同心。將第一、第二軸直接連接起來傳遞扭矩則稱為直接檔。此時，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也傳遞轉矩。因此，直接檔的傳遞效率高，磨損及噪音也最小，這是三軸式變速器的主要優(yōu)點。其他前進檔需依次經(jīng)過兩對齒輪傳遞轉矩。因此。在齒輪中心距（影響變速器尺寸的重要參數(shù)）較小的情況下仍然可以獲得大的一檔傳動比，這是三軸式變速器的另一優(yōu)點。其缺點是：處直接檔外其他各檔的傳動效率有所下降。

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圖1-1 轎車中間軸式四檔變速器 1— 第一軸；2—第二軸；3—中間軸

兩軸式變速器如圖1-2所示。與三軸式變速器相比，其結構簡單、緊湊且除最到檔外其他各檔的傳動效率高、噪聲低。轎車多采用前置發(fā)動機前輪驅動的布置，因為這種布置使汽車的動力-傳動系統(tǒng)緊湊、操縱性好且可使汽車質量降低6%~10%。兩軸式變速器則方便于這種布置且傳動系的結構簡單。如圖所示，兩軸式變速器的第二軸（即輸出軸）與主減速器主動齒輪做成一體，當發(fā)動機縱置時，主減速器可用螺旋錐齒輪或雙面齒輪；當發(fā)動機橫置時則可用圓柱齒輪，從而簡化了制造工藝，降低了成本。除倒檔常用滑動齒輪（直齒圓柱齒輪）外，其他檔均采用常嚙合斜齒輪傳動；個檔的同步器多裝在第二軸上，這是因為一檔的主動齒輪尺寸小，裝同步器有困難；而高檔的同步器也可以裝在第一軸的后端，如圖示。

兩軸式變速器沒有直接檔，因此在高檔工作時，齒輪和軸承均承載，因而噪聲比較大，也增加了磨損，這是它的缺點。另外，低檔傳動比取值的上限（igⅠ=4.0~4.5）也受到較大限制,但這一缺點可通過減小各檔傳動比同時增大主減速比來取消。

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圖1-2 兩軸式變速器

1— 第一軸；2—第二軸；3—同步器

有級變速器結構的發(fā)展趨勢是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目，從而可采用斜齒輪。后者比直齒輪有更長的壽命、更低的噪聲，雖然其制造稍復雜些且在工作中有軸向力。因此，在變速器中，除低檔及倒檔外，直齒圓柱齒輪已經(jīng)被斜齒圓柱齒輪所代替。但是在本設計中，由于倒檔齒輪采用的是常嚙式，因此也采用斜齒輪。

由于所設計的汽車是發(fā)動機前置，后輪驅動，因此采用中間軸式變速器。圖1-

3、圖1-

4、圖1-5分別示出了幾種中間軸式四，五，六檔變速器傳動方案。它們的共同特點是：變速器第一軸和第二軸的軸線在同一直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接得到直接檔。使用直接檔，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動機轉矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時變速器的傳動效率高，可達90%以上，噪聲低，齒輪和軸承的磨損減少因為直接檔的利用率高于其它檔位，因而提高了變速器的使用壽命；在其它前進檔位工作時，變速器傳遞的動力需要經(jīng)過設置在第一軸，中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離（中心距）不大的條件下，一檔仍然有較大的傳動比；檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動，檔位低的齒輪（一檔）可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動；多數(shù)傳動方案中除一檔以外的其他檔位的換檔機構，均采用同步器或嚙合套換檔，少數(shù)結構的一檔也采用同步器或嚙合套換檔，還有各檔同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。再除直接檔以外的其他檔位工作時，中間軸式變速器的傳動效率略有降低，這

另外本人甩賣全部機械畢業(yè)設計5元一份（全部甩賣）要完整的說明書和圖紙請聯(lián)系QQ778672454 是它的缺點。在檔數(shù)相同的條件下，各種中間軸式變速器主要在常嚙合齒輪對數(shù)，換檔方式和到檔傳動方案上有差別。

圖1-3 中間軸式四檔變速器傳動方案

如圖1-3中的中間軸式四檔變速器傳動方案示例的區(qū)別：圖1-3a、b所示方案有四對常嚙合齒輪，倒檔用直齒滑動齒輪換檔；圖1-3c所示傳動方案的二，三，四檔用常嚙合齒輪傳動，而一檔和倒檔用直齒滑動齒輪換檔。

圖1-4a所示方案，除一，倒檔用直齒滑動齒輪換檔外，其余各檔為常嚙合齒輪傳動。圖1-4b、c、d所示方案的各前進檔，均用常嚙合齒輪傳動；圖1-4d所示方案中的倒檔和超速檔安裝在位于變速器后部的副箱體內(nèi)，這樣布置除可以提高軸的剛度，減少齒輪磨損和降低工作噪聲外，還可以在不需要超速檔的條件下，很容易形成一個只有四個前進檔的變速器。

圖1-4 中間軸式五檔變速器傳動方案

另外本人甩賣全部機械畢業(yè)設計5元一份（全部甩賣）要完整的說明書和圖紙請聯(lián)系QQ778672454 圖1-5a 所示方案中的一檔、倒檔和圖b所示方案中的倒檔用直齒滑動齒輪換檔，其余各檔均用常嚙合齒輪。

圖1-5 中間軸式六檔變速器傳動方案

以上各種方案中，凡采用常嚙合齒輪傳動的檔位，其換檔方式可以用同步器或嚙合套來實現(xiàn)。同一變速器中，有的檔位用同步器換檔，有的檔位用嚙合套換檔，那么一定是檔位高的用同步器換檔，檔位低的用嚙合套換檔。

發(fā)動機前置后輪驅動的轎車采用中間軸式變速器，為縮短傳動軸長度，可將變速器后端加長，如圖1-3a、b所示。伸長后的第二軸有時裝在三個支承上，其最后一個支承位于加長的附加殼體上。如果在附加殼體內(nèi)，布置倒檔傳動齒輪和換檔機構，還能減少變速器主體部分的外形尺寸。

變速器用圖1-4c所示的多支承結構方案，能提高軸的剛度。這時，如用在軸平面上可分開的殼體，就能較好地解決軸和齒輪等零部件裝配困難的問題。圖1-4c所示方案的高檔從動齒輪處于懸臂狀態(tài)，同時一檔和倒檔齒輪布置在變速器殼體的中間跨距里，而中間檔的同步器布置在中間軸上是這個方案的特點。

2．倒檔傳動方案

圖1-6為常見的倒擋布置方案。圖1-6b所示方案的優(yōu)點是換倒擋時利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間軸的長度。但換擋時有兩對齒輪同時進入嚙合，使換擋困難。圖1-6c所示方案能獲得較大的倒擋傳動比，缺點是換擋程序不合理。圖1-6d所示方案針對前者的缺點做了修改，因而取代了圖1-6c所示方案。圖1-6e所示方案是將中間軸上的一，倒擋齒輪做成一體，將其齒寬加長。圖1-6f所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換擋更為輕便。為了充分利用空間，縮短變速器軸向長度，有的貨車倒擋傳動采用圖1-6g所示方案。其缺點是一，倒擋須各用一根變速器撥叉軸，致使變速器上蓋中的操縱機構復雜一些。

本設計采用圖1-6f所示的傳動方案。

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圖1-6 變速器倒檔傳動方案

因為變速器在一擋和倒擋工作時有較大的力，所以無論是兩軸式變速器還是中間軸式變速器的低檔與倒擋，都應當布置在在靠近軸的支承處，以減少軸的變形，保證齒輪重合度下降不多，然后按照從低檔到高擋順序布置各擋齒輪，這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證容易裝配。倒擋的傳動比雖然與一擋的傳動比接近，但因為使用倒擋的時間非常短，從這點出發(fā)有些方案將一擋布置在靠近軸的支承處。

§1.3變速器主要零件結構的方案分析

變速器的設計方案必需滿足使用性能、制造條件、維護方便及三化等要求。在確定變速器結構方案時，也要考慮齒輪型式、換檔結構型式、軸承型式、潤滑和密封等因素。

1.齒輪型式

與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長，工作時噪聲低等優(yōu)點；缺點是制造時稍復雜，工作時有軸向力。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會使常嚙合齒輪數(shù)增加，并導致變速器的轉動慣量增大。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒擋。但是，在本設計中由于倒檔采用的是常嚙合方案，因此倒檔也采用斜齒輪傳動方案，即除一檔外，均采用斜齒輪傳動。

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第三篇：組合式變速器設計課程設計

汽車工程學課程設計計算書

題 目 學生姓名 班級學號 指導教師

江蘇大學

2011～2012學年第2學期

工程車輛機械組合式變速箱的設計

摘 要

本次設計的題目是商用客車變速器設計，變速器是通過改變傳動比來改變發(fā)動機的扭矩和轉速，使車輛具有適合的牽引力和速度，并同時保持發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。

該變速器設計為八加二擋手動變速器，即八個前進擋和兩個倒擋，結構形式為中間軸式，包括一軸，二軸，中間軸，倒擋軸。

本次設計中,進行變速器的零件的外形尺寸的設計，再對齒輪和軸等進行校核，來保證齒輪、軸、箱體等的可靠性和持久性。在變速器外形尺寸的設計時，要進行中心距的選取，齒輪齒數(shù)、模數(shù)、螺旋角、半徑的確定；倒擋軸的設計；操縱機構的設計。繪制變速器的二維裝配圖和部分零件圖，如齒輪、軸。

關鍵詞：檔數(shù)，傳動比，齒數(shù)，軸，變速器

ABSTRACT

The project topic is the design of business coach transmission,it changes the engine torque and speed by changing the gear ratio,making vehicle to have a suitable traction and speed,while keeping the engine in the most favorable conditions range.The transmission is designed to eight and two-speed manual transmission, that is, eight forward gears and two reverse gear, all of the gear with straight;The structure is “intermediate shaft”, including the first shaft, the second shaft, the intermediate shaft, the reverse gear shaft.In the design.Design the parts' dimensions,and then check the gears and shafts, etc to ensure the grears,shafts, box reliability and durability.In the design of transmission dimensions, to carry out the selection of center distance, gear teeth, module, helix angle, radius;the design of Synchronous enginery and the selection of main parameters;reverse shaft's design;control mechanism's design.Drawing transmission's two-dimensional assembly drawing and some parts drawings, such as gears, shafts.KEY WORDS: block;Transmission ratio;Teeth;Axis；transmission

目 錄

第一部分：機械式變速器概述及其傳動方案----------------------

1.變速器的功能與設計要求 2.變速器傳動方案的確定 3.變速器主要零件結構方案分析

第二部分：變速器結構形式及主要參數(shù)的選擇--------------------

1.變速器主要參數(shù)的選擇 2.傳動比及齒輪齒數(shù)的計算 3.變位系數(shù)的計算

第三部分：變速器結構形式及主要參數(shù)的選擇--------------------

4.變速器主要參數(shù)的選擇 5.傳動比及齒輪齒數(shù)的計算 6.變位系數(shù)的計算

第四部分： 變速器軸的結構尺寸的確定-------------------------第五部分：小結

第六部分：參考資料----------

前

言

變速器是能固定或分擋改變輸出軸和輸入軸傳動比的齒輪傳動裝置。又稱變速箱。變速器由傳動機構和變速機構組成，可制成單獨變速機構或與傳動機構合裝在同一殼體內(nèi)。傳動機構大多用普通齒輪傳動，也有的用行星齒輪傳動。普通齒輪傳動變速機構一般用滑移齒輪和離合器等?；讫X輪有多聯(lián)滑移齒輪和變位滑移齒輪之分。用三聯(lián)滑移齒輪變速，軸向尺寸大；用變位滑移齒輪變速，結構緊湊，但傳動比變化小。離合器有嚙合式和摩擦式之分。用嚙合式離合器時，變速應在停車或轉速差很小時進行，用摩擦式離合器可在運轉中任意轉速差時進行變速，但承載能力小，且不能保證兩軸嚴格同步。為克服這一缺點，在嚙合式離合器上裝以摩擦片，變速時先靠摩擦片把從動輪帶到同步轉速后再進行接合。行星齒輪傳動變速器可用制動器控制變速。變速器廣泛用于機床、車輛和其他需要變速的機器上。機床主軸常裝在變速器內(nèi)，所以又也叫主軸箱，其結構緊湊，便于集中操作。

變速器是通過改變傳動比，改變發(fā)動發(fā)動機曲軸的轉拒，適應在起步、加速、行駛以及克服各種道路阻礙等不同行駛條件下對驅動車輪牽引力及車速不同要求的需要。通俗上分為手動變速器(MT)，自動變速器(AT)，手動/自動變速器，無級式變速器。

一、變速器的選擇及其簡介

（一）變速器的功用和要求 變速器的功用是根據(jù)汽車在不同的行駛條件下提出的要求，改變發(fā)動機的扭 矩和轉速，使汽車具有適合的牽引力和速度，并同時保持發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。為保證汽車倒車以及使發(fā)動機和傳動系能夠分離，變速器具有倒檔和空檔。在有動力輸出需要時，還應有功率輸出裝置。

對變速器的主要要求是：

1.應保證汽車具有高的動力性和經(jīng)濟性指標。在汽車整體設計時，根據(jù)汽車載重量、發(fā)動機參數(shù)及汽車使用要求，選擇合理的變速器檔數(shù)及傳動比，來滿足這一要求。

2.工作可靠，操縱輕便。汽車在行駛過程中，變速器內(nèi)不應有自動跳檔、亂檔、換檔沖擊等現(xiàn)象的發(fā)生。為減輕駕駛員的疲勞強度，提高行駛安全性，操縱輕便的要求日益顯得重要，這可通過采用同步器和預選氣動換檔或自動、半自動換檔來實現(xiàn)。

3.重量輕、體積小。影響這一指標的主要參數(shù)是變速器的中心距。選用優(yōu)質鋼材，采用合理的熱處理，設計合適的齒形，提高齒輪精度以及選用圓錐滾柱軸承可以減小中心距。

4.傳動效率高。為減小齒輪的嚙合損失，應有直接檔。提高零件的制造精度和安裝質量，采用適當?shù)臐櫥投伎梢蕴岣邆鲃有?。噪聲小。采用斜齒輪傳動及選擇合理的變位系數(shù)，提高制造精度和安裝剛性可減小齒輪的噪聲。

變速器的種類很多，按前進檔位的不同可分為三、四、五和多檔變速器，根據(jù)軸的型式的不同，又有固定軸式和旋轉軸式（常配合行星齒輪傳動）兩類。固定軸式又有兩軸式、中間軸式、雙中間軸式和多中間軸式變速器。固定軸式應用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動機前置前輪驅動的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動機前置后輪驅動的汽車上。旋轉軸式主要用于液力機械式變速器。

（二）變速器的結構選擇

1-1 中間軸式變速器

從結構外形看中間軸式變速器有三根軸：一軸和二軸在一條中心線上。將它們連接即為直接檔，此時，齒輪、軸承不承受載荷而只傳遞轉矩，故而傳動效率高，而且摩損小，壽命長，噪音也較小。而在其他檔位上，經(jīng)過兩對連續(xù)齒輪傳動，傳動效率稍低。由于本設計中的汽車為重型貨車，且檔位多，傳動比大，故本設計采用這種型式。1-2 變速器齒輪型式

變速器中的齒輪一般只有兩種：直尺圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪。直齒圓柱齒輪多用為滑動式，故使用在一檔和倒檔的較多，它們的結構簡單，制造容易。但是在換檔時齒輪端部產(chǎn)生沖擊，噪聲很大，從而加劇端部磨損，使齒輪的壽命降低，而且由于噪聲大，容易造成駕駛員的疲勞。斜齒圓柱齒輪傳動平穩(wěn)，噪聲很小，磨損小，壽命長。唯一的缺點是工作時有軸向力的產(chǎn)生，而且結構復雜，這個缺點可以在進行軸的載荷計算時予以平衡。

通過比較兩種型式齒輪的優(yōu)缺點，本設計中，一檔、倒檔采用直齒圓柱齒輪，這是考慮到倒檔的使用率較低，綜合衡量經(jīng)濟性和便利性而定的，其余各檔全部采用斜齒圓柱齒輪傳動，這樣充分發(fā)揮其傳動平穩(wěn)，噪聲小等優(yōu)點。

二.機械式變速器方案的確定

1-1變速器傳動方案及簡圖

下圖所示方案，除一，倒檔用直齒滑動齒輪換檔外，其余各檔為常嚙合齒輪傳動。這樣布置除可以提高軸的剛度，減少齒輪磨損和降低工作噪聲外，還可以在不需要超速檔的條件下，很容易形成一個只有八個前進檔的變速器。

1-2 倒檔的選擇

與前進檔位比較，倒檔使用率不高，而且都是在停車狀態(tài)下實現(xiàn)換倒檔，故多數(shù)方案采用直齒滑動齒輪方式換倒檔。為實現(xiàn)倒檔傳動，有些方案利用在中間軸和第二軸上的齒輪傳動路線中，加入一個中間傳動齒輪的方案，也有利用兩個聯(lián)體齒輪方案的，前者雖然結構簡單，但是中間傳動齒輪的輪齒，是在最不利的正、負交替對稱變化的彎曲應力狀態(tài)下工作，而后者是在較為有利的彎曲狀態(tài)下工作，并使倒檔傳動比略有增加。

至此，我們可以參考《汽車設計》中的相關內(nèi)容進行討論?！镀囋O計》中的圖3-5主要介紹了七種不同的倒檔布置方案。其中圖b所示方案的優(yōu)點是換檔時利用了中間軸上的一檔齒輪，因而縮短了中間軸的長度。但換檔時有兩對齒輪同時進入嚙合，使換檔困難。圖c所示方案能獲得較大的倒檔傳動比，缺點是換檔程序不合理。圖d所示方案針對前者的缺點作了修改，因而取代了圖c所示方案。圖e所示方案是將中間軸上的一、倒檔齒輪作成一體，將其齒寬加長。圖f所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，換檔更為輕便。為了充分利用空間，縮短變速器軸向長度，有的貨車倒檔傳動采用圖g所示方案。其缺點是

一、倒檔需各用一根變速器撥叉軸，致使變速器上蓋中的操縱機構復雜一些。

在本設計中，由于整個變速器是由主，副兩個變速器組成的（5+1）*2變速器，所以采用一檔和倒檔共用換檔機構的設計。即《汽車設計》倒檔布置方案中的f）方案。

三、變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設計

（一）變速器主要參數(shù)的選擇

一、檔數(shù)和傳動比

考慮到車的最高車速110km/h,所以本變速器選擇8檔設計。整車性能參數(shù)：最大總質量：2.5t

最高車速：110km/h

最大轉矩： 發(fā)動機轉速

最高檔一般為直接檔，取，車輪半徑rdq=0.508m

取主減速器的傳動比為：。

根據(jù)最大爬坡度確定一檔傳動比

=5.66 其中f=0.011.中間檔的傳動比理論上按等比數(shù)列確定，際上與理論上略有出入，因齒數(shù)為整數(shù)且常用檔位間的公比宜小些，另外還要考慮與發(fā)動機參數(shù)的合理匹配。由此，初定高速擋傳動比 , , ,。副變速器傳動比為3。

二、中心距的選取

中心距對變速器的尺寸及質量有直接影響，所選的中心距、應能保證齒輪的

強度。

根據(jù)經(jīng)驗公式初定：A=（14～17）Temax為發(fā)動機最大轉矩；

初取14.6 代入數(shù)據(jù)求得：A=170.09, 故初取170mm

三、齒輪參數(shù)（1）齒輪模數(shù) 初選模數(shù)時，可以參考同類型汽車的齒輪模數(shù)確定，也可根據(jù)大量現(xiàn)代汽車變速器齒輪模數(shù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，找出模數(shù)的變化規(guī)律，即經(jīng)驗公式。例如，可利用下列經(jīng)驗公式初選模數(shù)：，mm

高檔齒輪K=1，mm

一檔齒輪

式中：

——發(fā)動機最大扭矩，Nm； ——變速器一檔傳動比；

——變速器傳動效率，可取=0.96。經(jīng)計算，圓整為6，圓整為8，則高檔齒輪用一種模數(shù)，一檔及倒檔齒輪用一種模數(shù)，其余齒輪的模數(shù)在這之間。（2）壓力角α、螺旋角β和齒寬b

壓力角選取國家規(guī)定的標準壓力角??200

螺旋角根據(jù)貨車變速器的可選范圍為180~260選取

齒輪寬度大，承載能力高。但齒輪受載后，由于齒向誤差及軸的撓度變形等原因，沿齒寬方向軸力不均勻，因而吃寬不宜太大。吃寬可根據(jù)下列公式初選：

直齒輪

斜齒輪

四、各檔傳動比及其齒輪齒數(shù)的確定

在初選了中心距、齒輪的模數(shù)和螺旋角后，可根據(jù)預先確定的變速器檔數(shù)、傳動比和結構方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。下面結

合本設計來說明分配各檔齒數(shù)的方法。

確定一檔齒輪的齒數(shù) 1）確定一檔齒數(shù)

為了確定Z7和Z8的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和Zh: 直齒

圓整 取，四檔變速器示意圖

2)對中心距修正

3)=*m/2=172mm

得4)修正i1，31*27/22*26 =2.63 確定Ⅱ檔齒輪齒數(shù)（取

＝24°）

1)，圓整為45。

則由

得。2)修正由3)修正i2 ：，得

31*25/22*20

4)修正β5.6

β5.6＝arccos［mn(Z5+Z6)/A*2］=23.56°

5)tgβ1.2/tg5.6=1.113 Z2/(Z1+Z2)×(1+Z5/Z6)=1.507 |1.508-1.195|=0.344<0.5 兩者相差不大，近似認為軸向力平衡。確定Ⅲ檔齒輪齒數(shù)（β3.4＝24 °）

1)，圓整為46

則由

得

2)修正由3)修正i：，：，得。

31*21/22*24 1.23 4)tgβ1.2/tgβ3.4=1.113

Z2/(Z1+Z2)×(1+Z3/Z4)=1.200 |1.200-1.166|=0.034<0.5

兩者相差不大，近似滿足軸向力的平衡條件。

確定倒檔傳動比

倒檔齒輪的模數(shù)往往與一檔相同，為保證中間軸倒檔齒輪不發(fā)生根切，初選Z10＝ 21，倒檔齒輪一般在21～23之間選擇。

——（《汽車設計》第4版P96）根據(jù)中間軸和輸出軸的中心距A''=

為了保證倒檔齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運動干涉，齒輪9和齒輪8的齒頂圓之間應保持0.5以上的間隙。假設取Z9=23，間隙＞0.5，齒輪能正常嚙合且不發(fā)生運動干涉，所以取Z9=23。

修正倒檔傳動比： ir=Z2×Z7/(Z1×Z8)=34×32/（18×18）=3.5556 1)中間軸與倒檔軸之間的中心矩A′

A''= 2)第二軸與倒檔軸之間的中心矩A

A''=152mm

A'+A''=172+152=324mm 齒輪精度的選擇

根據(jù)推薦，提高高檔位齒輪的性能，均取為7級。螺旋方向

由于斜齒輪傳遞扭矩時要產(chǎn)生軸向力，故設計時應要求中間軸上的軸向力平衡。故中間軸上全部齒輪螺旋方向一律做齒輪取左旋，其軸向力經(jīng)軸承蓋由殼體承受。

確定副變速器齒數(shù)

與主變速器的計算方法一樣，可以求得副變速器各個齒輪的齒數(shù)，Z1=17，Z2=33，Z3=28，Z4=17。傳動比經(jīng)過修正i=3.19。齒輪變位系數(shù)的計算

選擇變位系數(shù)首先要考慮到齒輪傳動的使用場合和齒輪的材料和熱處理等，使變位后的齒輪性能達到預期的要求，如提高承載能力，避免根切等。由于齒輪的變位影響齒輪的加工和齒輪的尺寸，因此，齒輪變位系數(shù)的選擇受到一定條件的限制：外齒輪要保證加工時不根切和不頂切，保證必要的齒頂厚，保證必要的重合度以及嚙合時不干涉。合理的選擇是既要滿足齒輪使用性能方面的要求，又滿足變位的限制條件。

由此，變速器低檔傳動比分別為8.40，5.61，3.92，3.19 高檔傳動比分別為2.63，1.76，1.23，1。

四、齒輪的設計、計算及校核

五、軸承的設計、計算及校核

六、軸的設計、計算及校核

七、小結

六、參考資料

第四篇：外文翻譯-變速器設計

汽車變速器設計

----------外文翻譯

我們知道，汽車發(fā)動機在一定的轉速下能夠達到最好的狀態(tài)，此時發(fā)出的功率比較大，燃油經(jīng)濟性也比較好。因此，我們希望發(fā)動機總是在最好的狀態(tài)下工作。但是，汽車在使用的時候需要有不同的速度，這樣就產(chǎn)生了矛盾。這個矛盾要通過變速器來解決。

汽車變速器的作用用一句話概括，就叫做變速變扭，即增速減扭或減速增扭。為什么減速可以增扭，而增速又要減扭呢？設發(fā)動機輸出的功率不變，功率可以表示為 N = wT，其中w是轉動的角速度，T是扭距。當N固定的時候，w與T是成反比的。所以增速必減扭，減速必增扭。汽車變速器齒輪傳動就根據(jù)變速變扭的原理，分成各個檔位對應不同的傳動比，以適應不同的運行狀況。

一般的手動變速器內(nèi)設置輸入軸、中間軸和輸出軸，又稱三軸式，另外還有倒檔軸。三軸式是變速器的主體結構，輸入軸的轉速也就是發(fā)動機的轉速，輸出軸轉速則是中間軸與輸出軸之間不同齒輪嚙合所產(chǎn)生的轉速。不同的齒輪嚙合就有不同的傳動比，也就有了不同的轉速。例如鄭州日產(chǎn)ZN6481W2G型SUV車手動變速器，它的傳動比分別是：1檔3.704:１；2檔2.202:1；3檔1.414:1；4檔1:1；5檔（超速檔）0.802:1。

當汽車啟動司機選擇1檔時，撥叉將1/2檔同步器向后接合1檔齒輪并將它鎖定輸出軸上，動力經(jīng)輸入軸、中間軸和輸出軸上的1檔齒輪，1檔齒輪帶動輸出軸，輸出軸將動力傳遞到傳動軸上（紅色箭頭）。典型1檔變速齒輪傳動比是3:1,也就是說輸入軸轉3圈，輸出軸轉1圈。

當汽車增速司機選擇2檔時，撥叉將1/2檔同步器與1檔分離后接合2檔齒輪并鎖定輸出軸上，動力傳遞路線相似，所不同的是輸出軸上的1檔齒輪換成2檔齒輪帶動輸出軸。典型2檔變速齒輪傳動比是2.2:1，輸入軸轉2.2圈，輸出軸轉1圈，比1檔轉速增加，扭矩降低。

當汽車加油增速司機選擇3檔時，撥叉使1/2檔同步器回到空檔位置，又使3/4檔同步器移動直至將3檔齒輪鎖定在輸出軸上，使動力可以從軸入軸—中間軸—輸出軸上的3檔變速齒輪，通過3檔變速齒輪帶動輸出軸。典型3檔傳動比是1.7:1，輸入軸轉1.7圈，輸出軸轉1圈，是進一步的增速。

當汽車加油增速司機選擇4檔時，撥叉將3/4檔同步器脫離3檔齒輪直接與輸入軸主動齒輪接合，動力直接從輸入軸傳遞到輸出軸，此時傳動比1:1，即輸出軸與輸入軸轉速一樣。由于動力不經(jīng)中間軸，又稱直接檔，該檔傳動比的傳動效率最高。汽車多數(shù)運行時間都用直接檔以達到最好的燃油經(jīng)濟性。

換檔時要先進入空檔，變速器處于空檔時變速齒輪沒有鎖定在輸出軸上，它們不能帶動輸出軸轉動，沒有動力輸出。

一般汽車手動變速器傳動比主要分上述1－4檔，通常設計者首先確定最低（1檔）與最高（4檔）傳動比后，中間各檔傳動比一般按等比級數(shù)分配。另外，還有倒檔和超速檔，超速檔又稱為5檔。

當汽車要加速超過同向汽車時司機選擇5檔，典型5檔傳動比是0.87:1，也就是用大齒輪帶動小齒輪，當主動齒輪轉0.87圈時，被動齒輪已經(jīng)轉完1圈了。

倒檔時輸出軸要向相反方向旋轉。如果一對齒輪嚙合時大家反向旋轉，中間加上一個齒輪就會變成同向旋轉。利用這個原理，倒檔就要添加一個齒輪做“媒介”，將軸的轉動方向調轉，因此就有了一根倒檔軸。倒檔軸獨立裝在變速器殼內(nèi)，與中間軸平行，當軸上齒輪分別與中間軸齒輪和輸出軸齒輪嚙合時，輸出

軸轉向會相反。

通常倒檔用的同步器也控制5檔的接合，所以5檔與倒檔位置是在同一側的。由于有中間齒輪，一般變速器倒檔傳動比大于1檔傳動比，增扭大，有些汽車遇到陡坡用前進檔上不去就用倒檔開上去。

從駕駛平順性考慮，變速器檔位越多越好，檔位多相鄰檔間的傳動比的比值變化小，換檔容易而且平順。但檔位多的缺點就是變速器構造復雜，體積大，現(xiàn)在輕型汽車變速器一般是4－5檔。同時，變速器傳動比都不是整數(shù)，而是都帶小數(shù)點的，這是因為嚙合齒輪的齒數(shù)不是整倍數(shù)所致，兩齒輪齒數(shù)是整倍數(shù)就會導致兩齒輪嚙合面磨損不均勻，使得輪齒表面質量產(chǎn)生較大的差異。

手動變速器與同步器

手動變速器是最常見的變速器，簡稱MT。它的基本構造用一句話概括，就是兩軸一中軸，即指輸入軸、軸出軸和中間軸，它們構成了變速器的主體，當然還有一根倒檔軸。手動變速器又稱手動齒輪式變速器，含有可以在軸向滑動的齒輪，通過不同齒輪的嚙合達到變速變扭目的。典型的手動變速器結構及原理如下。

輸入軸也稱第一軸，它的前端花鍵直接與離合器從動盤的花鍵套配合，從而傳遞由發(fā)動機過來的扭矩。第一軸上的齒輪與中間軸齒輪常嚙合，只要軸入軸一轉，中間軸及其上的齒輪也隨之轉動。中間軸也稱副軸，軸上固連多個大小不等的齒輪。輸出軸又稱第二軸，軸上套有各前進檔齒輪，可隨時在操縱裝置的作用下與中間軸的對應齒輪嚙合，從而改變本身的轉速及扭矩。輸出軸的尾端有花鍵與傳動軸相聯(lián)，通過傳動軸將扭矩傳送到驅動橋減速器。

由此可知，變速器前進檔位的驅動路徑是：輸入軸常嚙齒輪－中間軸常嚙齒輪－中間軸對應齒輪－第二軸對應齒輪。倒車軸上的齒輪也可以由操縱裝置撥動，在軸上移動，與中間軸齒輪和輸出軸齒輪嚙合,以相反的旋轉方向輸出。

多數(shù)汽車都有5個前進檔和一個倒檔，每個檔位有一定的傳動比，多數(shù)檔位傳動比大于1，第4檔傳動比為1，稱為直接檔，而傳動比小于1的第5檔稱為加速檔。空檔時輸出軸的齒輪處于非嚙合位置，無法接受動力傳輸。

由于變速器輸入軸與輸出軸以各自的速度旋轉，變換檔位時合存在一個“同步”問題。兩個旋轉速度不一樣齒輪強行嚙合必然會發(fā)生沖擊碰撞，損壞齒輪。因此，舊式變速器的換檔要采用“兩腳離合”的方式，升檔在空檔位置停留片刻，減檔要在空檔位置加油門，以減少齒輪的轉速差。但這個操作比較復雜，難以掌握精確。因此設計師創(chuàng)造出“同步器”，通過同步器使將要嚙合的齒輪達到一致的轉速而順利嚙合。

目前全同步式變速器上采用的是慣性同步器，它主要由接合套、同步鎖環(huán)等組成，它的特點是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步。接合套、同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有倒角（鎖止角），同步鎖環(huán)的內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦。鎖止角與錐面在設計時已作了適當選擇，錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步，同時又會產(chǎn)生一種鎖止作用，防止齒輪在同步前進行嚙合。當同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后，在摩擦力矩的作用下齒輪轉速迅速降低（或升高）到與同步鎖環(huán)轉速相等，兩者同步旋轉，齒輪相對于同步鎖環(huán)的轉

速為零，因而慣性力矩也同時消失，這時在作用力的推動下，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合，并進一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程

自動變速器

自動變速器的選擋桿相當于手動變速器的變速桿，一般有以下幾個擋位：P(停車)、R(倒擋)、N(空擋)、D(前進)、S(or2，即為2速擋)、L(or1，即為1速擋)。這幾個擋位的正確使用對于駕駛自動變速器汽車的人來說尤其重要，下面就讓我們一起來熟悉一下自動變速器各擋位的使用要領。



●P(停車擋)的使用

發(fā)動機運轉時只要選擋桿在行駛位置上，自動變速器汽車就很容易地行走。而停放時，選擋桿必須扳入P位，從而通過變速器內(nèi)部的停車制動裝置將輸出軸鎖住，并拉緊手制動，防止汽車移動。



●R(倒擋)的使用

R位為倒擋，使用中要切記，自動變速器汽車不像手動變速器汽車那樣能夠使用半聯(lián)動，故在倒車時要特別注意加速踏板的控制。



●N(空擋)的使用

N位相當于空擋，可在起動時或拖車時使用。在等待信號或堵車時常常將選擋桿保持在D位，同時踩下制動。若時間很短，這樣做是允許的，但若停止時間長時最好換入N位，并拉緊手制動。因為選擋桿在行駛位置上，自動變速器汽車一般都有微弱的行駛趨勢，長時間踩住制動等于強行制止這種趨勢，使得變速器油溫升高，油液容易變質。尤其在空調器工作、發(fā)動機怠速較高的情況下更為不利。有些駕駛員為了節(jié)油，在高速行駛或下坡時將選擋桿扳到N位滑行，這很容易燒壞變速器，因為這時變速器輸出軸轉速很高，而發(fā)動機卻在怠速運轉，油泵供油不足，潤滑狀況惡化，易燒壞變速器。



●D(前進擋)的使用

正常行駛時將選擋桿放在D位，汽車可在1～4擋(或3擋)之間自動換擋。D位是最常用的行駛位置。需要掌握的是：由于自動變速器是根據(jù)油門大小與車速高低來確定擋位的，所以加速踏板操作方法不同，換擋時的車速也不相同。如果起步時迅速將加速踏板踩下，升擋晚，加速能力強，到一定車速后，再將加速踏板很快松開，汽車就能立即升擋，這樣發(fā)動機噪聲小，舒適性好。

D位的另一個特點是強制低擋，便于高速時超車，在D位行駛中迅速將加速踏板踩到底，接通強制低擋開關就能自動減擋，汽車很快加速，超車之后松

開加速踏板又可自動升擋。



●S、L位低擋的使用

自動變速器在S位或L位上處于低擋范圍，可以在坡道等情況下使用。下坡時換入S位或L位能充分利用發(fā)動機制動，避免車輪制動器過熱，導致制動效能下降。但是從D位換入S位或L位時，車速不能高于相應的升擋車速，否則發(fā)動機會強烈振動，使變速器油溫急劇上升，甚至會損壞變速器。



另外在雨霧天氣時，若路面附著條件差，可以換入S位或L位，固定在某一低擋行駛，不要使用能自動換擋的位置，以免汽車打滑。同時必須牢記，打滑時可將選擋桿推入N位，切斷發(fā)動機的動力，以保證行車安全。

原文：

Transmission design

As we all know,automobile engine to a certain speed can be achieved under the best conditions, when compared issued by the power, fuel economy is relatively good.Therefore, we hope that the engine is always in the best of conditions to work under.However, the use of motor vehicles need to have different speeds, thus creating a conflict.Transmission through this conflict to resolve.Automotive Transmission role sum up in one sentence, called variable speed twisting, twisting or slow down the growth rate by increasing torsional.Why can slow down by twisting, and the growth rate but also by twisting? For the same engine power output, power can be expressed as N = wT, where w is the angular velocity of rotation, and T Niuju.When N fixed, w and T is inversely proportional to the.Therefore, the growth rate will reduce twisting, twisting slowdown will increase.Automotive Transmission speed gear based on the principle of variable twisted into various stalls of different transmission ratio corresponding to adapt to different operational conditions.General to set up a manual gearbox input shaft, intermediate shaft and output shaft, also known as the three-axis, as well as Daodang axis.Three-axis is the main transmission structure, input shaft speed is the speed of the engine, the output shaft speed is the intermediate shaft and output shaft gear meshing between different from the speed.Different gears are different transmission ratio, and will have a different speed.For example Zhengzhourichan ZN6481W2G manual transmission car-SUV, its transmission ratio are: 1 File 3.704:1;stalls 2.202:1;stalls 1.414:1;stalls 1:1 5 stalls(speeding file)0.802: 1.When drivers choose a launch vehicle stalls, Plectrum will be 1 / 2 file synchronization engagement with a back stall gear and output shaft lock it, the power input shaft, intermediate shaft and output shaft gear of a stall, a stall the output shaft gear driven, and the output shaft power will be transmitted to the drive shaft(red arrow).A typical stall Biansuchilun transmission ratio is 3:1, that is to say three laps to the input shaft and output shaft to a circle.When the growth rate of car drivers choose two stalls, Plectrum will be 1 / 2-file synchronization and file a joint separation after 2 stall and lock the output shaft gear, power transmission line similar, the difference is that the output shaft gear of a stall 2 stall replaced by the output shaft gear driven.2 stall Biansuchilun typical transmission ratio is 2.2:1, 2.2 laps to the input shaft and output shaft to a circle than a stall speed increase, lower torque.When refueling vehicle drivers growth stalls option 3, Plectrum to 1 / 2 back to the free file-synchronization position, and also allows the 3 / 4 file synchronization Mobile stall until 3 in the output shaft gear lock, power can be into the shaft axisthe output shaft of the three stalls Biansuchilun, led through three stalls Biansuchilun output shaft.3 stalls typical transmission ratio is 1.7:1, 1.7 laps to the input shaft and output shaft to a circle is further growth.When car drivers Option 4 refueling growth stalls, Plectrum will be 3 / 4 from the 3-file synchronization stall gear directly with the input shaft gear joint initiative, and power transmission directly from the input shaft to the output shaft, the transmission ratio at 1:1, that the input shaft and output shaft speed the same.The driving force without intermediate shaft, also known as direct file, the file transmission than the

maximum transmission efficiency.Most cars run-time files are used directly to achieve the best fuel economy.Shift into the first interval when, in a free transmission when Biansuchilun output shaft is not locked in, they can not rotate the output shaft driven, not power output.General automotive manual transmission than the main 1-4 stalls, usually the first designers to determine the minimum(one stall)and maximum(4 files)transmission ratio, the middle stall drive by geometric progression than the general distribution.In addition, there are stalls Daodang and speeding, speeding file is also known as the five stalls.When the car to accelerate to more than car drivers with the choice of five stalls, and a typical five-transmission ratio is 0.87:1, which is driven by a pinion gear, the gear when the initiative to 0.87 zone, passive gear have been transferred to a circle of the End.Dao Dang, the opposite direction to the output shaft rotation.If one pair of meshing gears when we reverse rotation, with a middle gear, it will become the same to the rotation.Use of this principle, we should add a gear Daodang the “media” will be rotational direction reversed, it will have a Daodang axis.Daodang installed in the transmission shaft independent crust, and the intermediate shaft parallel axis gear with the intermediate shaft and output shaft gear meshing gears, will be contrary to the output shaft.Daodang usually used for the synchronization control also joins five stalls, stalls and Daodang 5 position in the same side.As a middle gear, the general transmission Daodang transmission ratio greater than 1 file transmission ratio, by twisting, steep slope with some vehicles encountered on the progress stalls falters with a Daodang boost.Ride from the driver of the considerations, better transmission stall, stall adjacent stall more than the transmission changes the ratio of small, and easy to shift smoothly.However, the shortcomings of the stalls is more transmission structure is complicated, bulky, light vehicle transmission is generally 4-5 stalls.At the same time, transmission ratio is not integral, but with all of the decimal point, it is because of the gear teeth meshing is not caused by the whole multiples of two gear teeth can lead to the whole multiples of two meshing gears of uneven wear, making the tooth surface quality have a greater difference.Manual transmission and synchronizer

Manual transmission is the most common transmission, or MT.Its basic structure sum up in one sentence, is a two-axle shaft, where input shaft, the shaft axis and intermediate shaft, which constitute the main body of the transmission and, of course, a Daodang axis.Manual transmission known as manual gear transmission, which can be in the axial sliding gears, the gears meshing different variable speed reached twisting purpose.Typical manual transmission structure and principles are as follows.Input shaft also said that the first axis, and its front-end Spline driven directly with the clutch disc sets with the Spline, by the transfer of torque from the engine.The first axis of the intermediate shaft and gears meshing gears often, as long as the shaft axis to a turn, the intermediate shaft and gear also will be rotating.Vice also said intermediate shaft axis, the axis-even more than the size gear.Also known as the second output shaft axis, the axis of various sets of gear stall progress can be manipulated at any time in the

role of the device and the corresponding intermediate shaft gear meshing, thus changing its speed and torque.With the end of the output shaft spline associated with the drive shaft through the drive shaft torque transmitted to the drive axle reducer.Thus, progress stalls drive transmission path is: input shaft gear often rodentscorresponding intermediate shaft gear-the second axis corresponding gear.Reversing the gear shaft can be manipulated by the device pick in the axis movement, and the intermediate shaft and output shaft gear meshing gears, to the contrary to the direction of rotation output.Most cars have five stalls and a Daodang forward, a certain degree of each stall transmission ratio, the majority of stalls transmission ratio greater than 1, 4 file transmission ratio of 1, known as direct stalls, and transmission ratio is less than 1 No.5 stall called accelerated stall.Free at the output shaft gear in a position of non-engagement, unacceptable power transmission.The transmission input shaft and output shaft rotational speed to their own, transform a stall when there is a “synchronous”.Two different rotational speed gear meshing force will impact the collision occurred, damage gear.Therefore, the old transmission shift to a “feet-off” approach, or stall on the location of the free stay for a while by stalls in the free position refueling doors, in order to reduce the speed differential gear.However, this operation is relatively more complicated and difficult to grasp accurate.So designers create a “synchronized,” and allows synchronization through the meshing of gears to be consistent speed and smooth meshing.At present Synchronous Transmission is based on the synchronization of inertia, mainly from joint sets, synchronous lock ring, and so on, it is characterized by friction on the role of synchronization.Splice sets Genlock engagement ring gear and the ring gear when it had Chamfer(Lock angle), Genlock within the cone ring gear engagement with the question of cone ring gear contact friction.Lock and cone angle has been made in the design of an appropriate choice to be made friction cone of the teeth meshing with the ring gear quickly sets pace at the same time will have a Lock role and to prevent the gears meshing in sync before.When synchronization lock cone ring gear engagement with the question of cone ring gear after contact in the effects of friction torque gear speed quickly lower(or higher)with the same speed synchronous lock ring, the two synchronous rotation of the gear Genlock Central zero speed, thus moment of inertia also disappear, then in force under the impetus of engagement sets unhindered and synchronization lock ring gear engagement, and further engagement with the question of gear engagement and the completion Gear Shift Process.The automatic gearbox The automatic gearbox chooses to block the pole the equal to moving the stick shift of the gearbox, having generally below several blocks:P(parking), R(pour to block), N(get empty to block), D(go forward), S(or2, namely for 2 block soon), L.(or1, namely for 1 block soon)This several an usage for blocking a right usages coming driver the automatic gearbox is automotive of person to say particularly important, underneath let us very much familiar with once automatic gearbox eachly blockings main theme.The usage of the P(the parking blocks)The launches the luck turns as long as choose to block the pole in driving the position, automatic gearbox car run about very easily.But park, choose to block the pole

must pull into of P, from but pass the internal parking system in gearbox moves the device will output the stalk lock lives, combining to tense the hand system move, preventing the car ambulation.The usage of the R(pour to block)R a control for is pouring blocking, using inside wanting slicing recording, automatic gearbox car unlike moving gearbox car so can using half moving, so while reversing the car wanting special attention accelerating pedal.The usage of the N(get empty to block)The N is equal to get empty to block, can while starting or hour of trailer usage.At wait for the signal or block up the car will often often choose to block the pole keeps in the of D, trampling at the same time the next system move.If time is very short, do like this is an admission of, but if stop the time long time had better change into of N, combine to tense the hand system moves.Because choose to block the pole in driving the position, the automatic gearbox car has generally and all to drive the trend faintly, long hours trample the system move same as a deterrent this kind of trend, make gearbox oil gone up, the oil liquid changes in character easily.Particularly in the air condition machine work, launch the soon higher circumstance in machine bottom more disadvantageous.Some pilots for the sake of stanza oil, at made good time or go down slope will choose to block the pole pull the of N skids, this burn the bad gearbox very easily, launching the machine to revolves soon in the however because the gearbox outputs at this time the stalk turns soon very high， the oil pump provides the oil shortage, lubricating the condition worsen, burn the bad gearbox easily.

The usage of the D(go forward to block)Will choose to block when is normal to drive the pole put in the of D, car can at 1 ～ 4 block(or 3 block)its change to block automatically.The of D drives the position most in common usely.What demand control is:Because the automatic gearbox is soon high and low with car to come to make sure to block according to the accelerator size a, so accelerate the pedal operation method is different, changing to block the hour of the car is soon too not same alike.If start hour quick accelerate the pedal tramples the bottom, rising to block the night, accelerating the ability is strong, arriving certain car soon behind, then will accelerate the pedal loosen to open very quickly, car can rise to block immediately, launch like this the machine voice is small, comfortable good.The another characteristics of the D is a compulsory low blocking, easy to high speed the hour overtakes a car, will accelerate quickly in of D drove the pedal trample after all, connect the compulsory low fend off the pass and then can reduce to block automatically, the car accelerates very quickly, after overtaking a car loosen to open the pedal of acceleration to can rise to block automatically again.The usage of the S, of L low the usage that block The automatic gearbox in in is placed in the low blocking the scope on of S or of Ls, can usage under an etc.circumstance.It change to can make use of to launch well into of S or of Ls the mechanism move, avoiding the car wheel system move the machine over hot, cause the system move the effect descent while going down slope.But change into from the of D of S or of L, car soon can't higher than rise to block the car homologously soon, otherwise strong vibration in opportunity to launch, make gearbox oil hoicked, even will damage the gearbox.The is another at rain fog weather hour, if the road adheres to the term bad, can change into a position for or of L, fixing at somely first lowly blocking driving, doing not use can automatically changing blocking, in order to prevent the car beats slippery.Must keep firmly in mind at the same time, beat the slippery hour can will choose to block the pole pushes into a motive for, cutting off launching machine, toing guarantee a car the safety.

第五篇：變速器設計文獻綜述

變速器設計文獻綜述

摘 要：車輛的變速器很大程度上影響著車輛行駛的經(jīng)濟性、動力性、駕乘舒適性，是車輛最重要的部件之一。本文分析了國內(nèi)外變速器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況，介紹了國內(nèi)外先進的變速器設計方法、科學的開發(fā)流程等，還根據(jù)我國變速器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀提出了一些問題，并且對變速器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了一些合理的建議。

關鍵詞：變速器，科學開發(fā)流程、先進設計方法 一.變速器研究意義

變速器是伴隨汽車出現(xiàn)的產(chǎn)物，是組成一輛汽車的必需品，而變速器設計更是汽車設計中最重要的環(huán)節(jié)之一。變速器的作用是用來改變傳動比，使發(fā)動機盡量工作在有利的工況下，滿足不同的行駛要求。在不同的行駛條件下，要求汽車行駛速度和驅動扭矩能在很大范圍內(nèi)變化，而汽車發(fā)動機的特性是轉速變化范圍較小，扭矩變化范圍更不可能滿足實際路況需要，而變速器能做到在大范圍內(nèi)改變汽車行駛速度的大小和汽車驅動輪上扭矩的大小。因此,變速器的性能直接影響到汽車行駛性能。隨著技術進步,變速器在最基本的傳動功能之外，也在實現(xiàn)越來越多的功能，例如實現(xiàn)倒車行駛，用來滿足汽車倒退行駛的需要;中斷動力傳遞，在發(fā)動機能夠怠速運轉，汽車換檔或需要停車時，中斷向驅動輪的動力傳遞;實現(xiàn)空檔，當離合器接合時，變速箱可以不輸出動力。由此可見，研究變速器對汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有十分重大的意義。

二.國內(nèi)外變速器使用的現(xiàn)狀

在歐洲市場上，原本手動變速器占據(jù)的絕大部分的市場,在不斷被自動變速器侵占。例如在西歐，2005年生產(chǎn)的裝配有自動變速器的汽車占汽車總量的23%。而10年前，這個數(shù)字僅為13%。可見自動變速器正在成為市場的主流。在中國市場上，配備自動變速器也已經(jīng)成為車用變速器的重要趨勢。然而，在自動變速器方面，由于其新工藝、新技術和設計原理與傳統(tǒng)手動變速器有比較大的差異，導致國內(nèi)廠家在自動變速器的研發(fā)上與國際先進水平存在較大差距，即使向國外廠商尋求技術幫助，他們也不約而同地對國內(nèi)廠家進行了技術封鎖，這導致我國的自動變速器相比國外產(chǎn)品性能低下，需要大量依賴進口。據(jù)統(tǒng)計，進口產(chǎn)品占我國自動變速器市場的78%。而在手動變速器方面，經(jīng)過長時間的發(fā)展，設計原理和生產(chǎn)工藝等都較為成熟，技術難度也相對較低，因此我國通過引進國外先進技術，消化吸收并自主創(chuàng)新，能做到自主生產(chǎn)，基本滿足了本土車輛廠商的生產(chǎn)需要?？梢灶A見的是，未來汽車變速器的市場將以自動變速器為主，發(fā)展和掌握高端自動變速器制造技術是追趕世界變速器制造技術的重要途徑。而優(yōu)先開發(fā)手自一體變速器在技術上可以延續(xù)我國在手動變速箱上積累的經(jīng)驗，更有利于我國變速器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。三.國外變速器先進的設計方法

近10年以來，我國變速器產(chǎn)業(yè)特別重視新產(chǎn)品的開發(fā)研制，無論是從人力物力的投入，還是資金的投入，都是非常巨大的。但在我國汽車產(chǎn)業(yè)剛剛發(fā)展起來時，幾乎所有新產(chǎn)品的開發(fā)流程相比國外先進的開發(fā)流程都是不完整的，這是我國汽車產(chǎn)業(yè)的通病。而隨著我國這些年的高速發(fā)展，我國變速器產(chǎn)品的設計開發(fā)流程也在不斷學習國外的先進方法，逐漸與國外接軌。

一個變速器新產(chǎn)品的設計開發(fā)流程首先要收集潛在顧客的信息。其次是調查客戶和市場的需求，確定變速器的大致開發(fā)方向。第三是根據(jù)調查制定相應的制定技術方案。第四是進行可行性分析。做到不斷的根據(jù)市場的需求來調整設計方案和研究方向，對客戶的要求進行科學分析并不斷完善設計。利用這種更加科學的設計方法可以有效的縮短研發(fā)周期，同時節(jié)約研發(fā)成本。用最小的代價活的最符合市場需求的產(chǎn)品。

我國的汽車變速器之所以與發(fā)達國家的產(chǎn)品存在不小的差距，其中最重要的原因就是我國的設計手段相對落后。發(fā)達國家早早利用CAD計算機輔助設計技術例如有限元分析,優(yōu)化設計等來進行產(chǎn)品設計。通過這些方法對機械設計產(chǎn)品進行分析設計可以大大的提高機械產(chǎn)品的一次設計成功率，既能縮短產(chǎn)品的設計周期，還能節(jié)省實驗費用，大大提高設計效率。相比之下，我們的設計手段就顯得非常落后，我們的設計任然是以經(jīng)驗為主的二維平面設計，一次成功率較低，往往還要根據(jù)實際情況進行很大的改動，這大大加長了產(chǎn)品的開發(fā)周期，還提高了開發(fā)費用。為了改變我國變速器等汽車部件設計周期長，效率低的缺點，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，提國產(chǎn)變速器高市場競爭力，我認為開發(fā)一套適合中國使用的CAD設計軟件，或者是對已有的CAD軟件進行符合我國的優(yōu)化是非常有必要而且必須的。

機械制造強國例如美國，它的優(yōu)勢就是建立了一套比較完善的CAD/CAM集成系統(tǒng)，并且他的CAD技術一直在全球處于領先地位。美國是最早將CAD應用于汽車設計行業(yè)的國家，例如美國的通用汽車公司和福特汽車公司早早的通過將CAD技術應用于生產(chǎn)，從而建立起優(yōu)勢，進而搶占國際汽車市場。他們利用CAD、CAPP、CAM、CAE等，并加以集成應用，將結構、強度、剛度等問題的計算、車體造型的三維設計等問題大大簡化，在保證產(chǎn)品優(yōu)秀質量的同時還提高了生產(chǎn)效率，做到了及時響應市場的需求。從而大大的提高了他們的產(chǎn)品競爭力，為他們帶來了巨額收益。但這些已經(jīng)能較好的利用CAD進行汽車部件設計的國外公司，其涉及的試驗、標準、技術規(guī)范都很保密，不可能向我國汽車公司提供幫助。

與國外相比，我國的汽車工業(yè)在計算機輔助設計方面起步較晚，也沒有利用后發(fā)優(yōu)勢，發(fā)展緩慢。雖然目前有一些大中型汽車企業(yè)能與一些知名高校合作進行CAD的研究開發(fā)，已經(jīng)在產(chǎn)品的設計改進，設計完成后的計算機繪圖和有限元分析等幾方面取得了一些成果，但縱觀國內(nèi)的大多數(shù)工廠，依靠經(jīng)驗類比法這些傳統(tǒng)方法進行設計的任然占有不小的比例。這種方法就是通過引進國外成熟但是相對落后的產(chǎn)品進行分析測繪和仿制，這種方法雖然能在短時間內(nèi)縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，縮小與國外廠商的技術差距，但是難以在創(chuàng)新上實現(xiàn)突破，無法滿足現(xiàn)代汽車工業(yè)高速發(fā)展的需求。因此，車企降低傳統(tǒng)低效的設計方法的比例，大量采用先進高效的現(xiàn)代化設計方法，是提高我國汽車產(chǎn)業(yè)自主設計研發(fā)能力，實現(xiàn)高端變速器國產(chǎn)化，本土化的重要手段。四．我國當前面臨的問題

變速器是傳統(tǒng)石油動力汽車和新型油電混合動力電動汽車動力傳動系統(tǒng)的重要部件。在未來幾十年內(nèi)，隨著新能源汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，變速器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還將對汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。隨著近年來自動變速器在汽車產(chǎn)業(yè)越來越廣泛的應用，國內(nèi)變速器企業(yè)在手動變速器方面依靠經(jīng)驗多年積累的優(yōu)勢已經(jīng)不再存在，在國外廠商的技術封鎖下，國內(nèi)企業(yè)實現(xiàn)自主開發(fā)先進的自動變速器顯得尤為重要，這也是國內(nèi)車企面對的一個巨大挑戰(zhàn)，同時如何實現(xiàn)自主開發(fā)也是我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展所面對的一個核心問題。

我國自動變速器產(chǎn)業(yè)之所以受到重重阻礙，其主要原因是沒有形成專業(yè)化、模塊化、機電液氣配套產(chǎn)業(yè)鏈，以及數(shù)控化加工與檢測線的短缺。國內(nèi)的變速器產(chǎn)業(yè)由手動變速器到自動變速器的快速轉型，如果不能在短時間內(nèi)，在國外企業(yè)搶占國內(nèi)市場之前實現(xiàn)自動變速器的自主研發(fā)生產(chǎn)，我國自主的自動變速器產(chǎn)業(yè)將有被摧垮的危險。隨著中國加入世貿(mào)組織，中國市場對外開放的程度不斷加大，中國的汽車工業(yè)也在持續(xù)高速發(fā)展，包括采埃孚、伊頓、艾里遜、博格華納等在內(nèi)的許多國際變速器巨頭企業(yè)紛紛涌入中國搶占國內(nèi)變速器市場，有的甚至已經(jīng)完成了其在中國的戰(zhàn)略布局。國外企業(yè)的競爭與打壓使得中國變速器企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)日益嚴峻，很多國際自動變速器巨頭來到中國市場只賣產(chǎn)品、不賣核心技術，使中國的汽車產(chǎn)業(yè)對進口變速器的依賴性日益加強。在2014年，中國的自動變速器需求量為877.2萬臺，其中自主生產(chǎn)的自動變速器僅為400.5萬臺，進口的自動變速器多達531.4萬臺，國內(nèi)大半的自動變速器市場被國外企業(yè)瓜分。隨著這種局面的加劇，預計未來3到5年我國的變速器行業(yè)將面臨深度的洗牌和市場整合。因此我國汽車企業(yè)在變速器領域的研發(fā)投入，布局和技術創(chuàng)新顯得尤為重要。

五．應對方案

根據(jù)我國汽車變速器企業(yè)現(xiàn)有的的研發(fā)生產(chǎn)條件和國內(nèi)變速器市場情況，對于未來10年的中國市場，可以得出以下結論：手動變速器在短期內(nèi)仍將是變速器市場的主流，但受到市場青睞的自動變速器產(chǎn)業(yè)有不斷發(fā)展壯大的趨勢，其中，雙離合變速器技術存在巨大的潛力。國內(nèi)外的汽車制造與銷售數(shù)據(jù)顯示，人們對汽車駕乘的舒適性越來越重視。在歐美市場，自動變速器的市場在不斷擴大，占領原本屬于手動變速器的市場?？梢灶A見，帶有自動功能變速器的汽車是未來市場的主導產(chǎn)品，發(fā)展和掌握自動變速器制造技術是追趕世界變速器制造潮流的重要方向。變速器將成為企業(yè)提高產(chǎn)品競爭力的利器以及消費者購車時關注的重點，汽車企業(yè)在變速器領域的技術創(chuàng)新將是關系到汽車企業(yè)發(fā)展競爭的關鍵，而且還將影響到未來整車競爭的格局。

60多年前，新中國成立之初，我國還是一窮二白，鋼鐵產(chǎn)量僅為15.8萬噸，是美國當時鋼鐵產(chǎn)量的0.2%，大量生產(chǎn)鋼鐵都困難重重，更別說自主研發(fā)生產(chǎn)汽車了。但是經(jīng)過了60多年的發(fā)展，國內(nèi)手動變速器的研發(fā)、生產(chǎn)能力已接近國際先進水平。自動變速器產(chǎn)業(yè)也在不斷發(fā)展和進步。目前我國汽車業(yè)的“十二五”規(guī)劃已經(jīng)制定，“十三五”規(guī)劃也在制定中?！笆濉币?guī)劃總體目標仍是強調我國汽車工業(yè)發(fā)展要從汽車大國向汽車強國轉變。未來五年，中國汽車業(yè)將從過去的做大規(guī)模轉向做強實力。具體來看，一方面提倡發(fā)展包括新能源汽車在內(nèi)的節(jié)能汽車；另一方面，提倡通過兼并重組、淘汰落后產(chǎn)能來解決結構性產(chǎn)能過剩問題。而就變速器產(chǎn)業(yè)來看，雖然目前自動變速器成為中國變速器行業(yè)進一步發(fā)展的攔路虎，但是我國已發(fā)展成為全球性的汽車產(chǎn)銷大國。只要我們繼續(xù)加大對汽車專業(yè)人才培養(yǎng)的支持力度，堅定不移地堅持自主開發(fā)，采取更科學的開發(fā)流程，多利用先進的計算機輔助方法來參與設計研發(fā)，中國變速器企業(yè)一定能夠實現(xiàn)自動變速器的技術突破，為中國變速器行業(yè)新的征程開個好頭。

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