变速器的变速传动机构
一、有级式变速器变速传动机构的组成、工作原理和常见的换档方式
1．变速传动机构的组成
变速传动机构主要由齿轮、轴及变速器壳体等零部件组成。
2．变速传动机构的工作原理
（1）利用不同齿数的齿轮对相互啮合，以改变变速器的传动比；
（2）通过增加齿轮传动的对数，以实现倒档。
前进档时，动力由第一轴直接传给第二轴，只经过一对齿轮传动，两轴转动方向相反。倒档时，动力由第一轴传给倒档轴、再由倒档轴传给第二轴，经过两对齿轮传动，第一轴与第二轴转动方向相同。
3．常见的换档方式
（1）利用滑动齿轮换档
（2）利用接合套换档
（3）利用同步器换档
二、两轴式变速器
两轴式变速器变速传动机构主要由第一轴（即动力输入轴）、第二轴（即动力输出轴）、倒档轴、各
档齿轮及变速器壳体所构成。
两轴是指汽车前进时，传递动力的轴只有第一轴和第二轴。
大部分轿车都采用两轴式变速器。
三、三轴式变速器
三轴是指汽车前进时，传递动力的轴有第一轴、中间轴和第二轴，直接档除外。
四、防止自动跳档的措施
利用接合套换档的变速器，由于接合套与齿圈的接合长度较短，同时汽车行驶时需要经常换档，频繁拨动接合套将使齿端发生磨损。汽车行驶中可能会因振动等原因造成接合套与齿圈脱离啮合，即发生自动
跳档。
通过以下结构措施可以防止自动跳档。
（1）接合套和接合齿圈的齿端制成倒斜面
（2）花键毂齿端的齿厚切薄
（3）接合套的齿端制成凸肩
五、组合式变速传动机构
组合式变速传动机构的特点是由主变速器和副变速器组合（串联）而成。
二、三轴式变速器的变速传动机构 三轴式变速器用于发动机前置后轮驱动的汽车。下面以东风EQ1092中型货车的变速器为例进行介绍，其结构简图如图3－18所示，有三根主要的传动轴，一轴、二轴和中间轴，所以称为三轴式变速器。另外还有倒档轴。 图3－18 东风EQ1092中型货车的三轴式变速器 l－一轴 2－—轴常啮合齿轮 3－—轴常啮合齿轮接合齿圈 4、9－接合套；5－四档齿轮接合齿圈 6－二轴四档齿轮 7－二轴三档齿轮 8－三档齿轮接合齿圈 10－二档齿轮接合齿圈 11－二轴二档齿轮 12－二轴一、倒档直齿滑动齿轮 13－变速器壳体 14－二轴 15－中间轴 16－倒档轴 17、19－倒档中间齿轮 18－中间轴一、倒档齿轮 20－中间轴二档齿轮 21－中间轴三档齿轮 22－中间轴四档齿轮 23－中间轴常啮合齿轮 24、25－花键毂 26－一轴轴承盖 27－回油螺纹该变速器为五档变速器，各档传动情况如下： (1)空档 二轴上的各接合套、传动齿轮均处于中间空转的位置，动力不传给第二轴。
(2)一档 前移一倒档直齿滑动齿轮12与中间轴一档齿轮18啮合。动力经一轴齿轮2、中间轴常啮合齿轮23、中间轴齿轮18、二轴一倒档齿轮12，传到第二轴使其顺时针旋转(与第一轴同向)。 (3)二档 后移接合套9与二轴二档齿轮11的接合齿圈10啮合。动力经齿轮2、23、20、11、10、9、24，传到二轴使其顺时针旋转。 (4)三档 前移接合套9与二轴三档齿轮7的接合齿圈8啮合。动力经齿轮2、23、21、7、8、9、24，传到二轴使其顺时针旋转。 (5)四档 后移接合套4与二轴四档齿轮6的接合齿圈5啮合。动力经齿轮2、23、22、6、5接、4、25，传到二轴使其顺时针旋转。 (6)五档 前移接合套4与一轴常啮合齿轮2的接合齿圈3啮合。动力直接由一轴、2、3、4、25，传到二轴，传动比为1。由于二轴的转速与一轴相同，故此档称为直接档。 (7)倒档 后移二轴上的一、倒档直齿滑动齿轮12与倒档齿轮17啮合。动力经齿轮2、23、18、19、17、12，传给二轴使其逆时针旋转，汽车倒向行驶。倒档传动路线与其他档位相比较，由于多了倒档中间齿轮的传动，所以改变了二轴的旋转方向。
变速器的发展历史 了解汽车的人都知道，汽车的动力是由发动机产生的。而发动机发出的动力通过离合器、变速器、传动轴等传递到车轮。变速器的重要性由此可见，所以，了解变速器的发展历史是每个爱车人所必需的。变速器的基本作用是： 1）改动传动比，降速增扭。 2）利用倒档实现汽车的倒向行驶。 3）在发动机熄火的情况下，利用空档中断动力传递，且便于汽车起动、怠速、换挡和动力输出。 近百年，变速器经历了用变速杆改变链条的传动比→手动变速器→有级变速器→无级变速器的发展历史。 1、早起汽车传动系统 早期的汽车传动系统，从发动机到车轮之间的动力形式很简单。发动机驱动一组锥齿减速齿轮，再传动到一根轴和皮带轮。皮带轮和驱动桥上的内齿轮啮合，使汽车行驶，大齿轮用来加速，能使汽车达到32 km／h的速度。如果遇到上坡，而爬坡能力不够时，驾驶员就停下车子，把小链轮啮合后进行驱动。 世界上第一辆汽油汽车由德国工程师卡尔·本茨和戈特利布·戴姆勒于1886年同时宣告制成，卡尔·本茨制造的是三轮汽车，后者制造的是四轮汽车。在三轮汽车中，汽油机发动以后，动力经齿轮和链条传至后轴，后轴系两个半轴，中间装有差速器，有利于车辆转弯。
前轮架位于一个叉形结构架上，类似现代自行车的前叉装置，上面有转向手柄，用来操纵车辆转弯。这辆车上还装有变速杆，用来改变链条的传动比，使车速快慢自如. 2、手动变速器 手动变速器是靠驾驶员直接操纵换挡手柄换挡，为汽车最初普遍采用。在20世纪60年代，大部分的汽车变速器只有3个档位，只有高速档具备同步器。当时驾驶员驾驶车辆时，必须有很好的技术，才能平顺地换档。发展至今，大多数手动变速器也搭载有5档，甚至6档速率。低档速率对节约燃料有好处，加快速度需要变高速档。 手动变速器(MT)主要采用齿轮传动的降速增扭原理，变速器内有多组传动比不同的齿轮副，一对齿数不同的齿轮啮合传动时，若小齿动时，输出转速就增高。汽车行驶时的换挡就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作。 12122112M M z z n n i === z 1，n 1，M 1，主动齿轮的参数;z 2，n 2，M 2为从动齿轮的参数。如图1 所示： 图1 工作原理
汽车变速器传动效率测试 实验指导书 目录 一、实验目的 二、实验原理 传动实验台构成 转矩转速传感器测量原理和方法 三、实验内容及实验步骤 实验前准备工作 实验步骤 四、试验分析和报告要求 五、实验注意事项
一、 实验目的 1．掌握转速、扭矩和功率的测量原理和方法。 2．掌握汽车变速器的传动效率测试原理和方法。 3．了解变速器的传动效率随转速和载荷间变化的关系。 二、 实验原理 1. 车辆传动实验台构成 车辆传动实验台构成如图1和图2所示由由原动机(带变频调速的电动机)、传感器(转速扭矩测量仪)、汽车变速器(SG135-2)、负荷(拖动发电机)组成。变速器的转矩、转速信号分别由传感器的两条信号线接入到扭矩仪上读出。 图1 汽车传动实验台安装方式 图2 汽车传动实验台与转速转矩测试分析系统 输入端信号 输出端信号
2.转矩转速传感器测量原理和方法 JC型转矩转速传感器的基本原理是：通过弹性轴、两组磁电信号发生器，把被测转矩、转速转换成具有相位差的两组交流电信号，这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，而其相位差的变化部分又与被测转矩成正比。 JC型转矩转速传感器的工作原理如图3。 图3 JC型转矩转速传感器的工作原理 在弹性轴的两端安装有两只信号齿轮，在两齿轮的上方各装有一组信号线圈，在信号线圈内均装有磁钢，与信号齿轮组成磁电信号发生器。当信号齿轮随弹性轴转动时，由于信号齿轮的齿顶及齿谷交替周期性的扫过磁钢的底部，使气隙磁导产生周期性的变化，线圈内部的磁通量亦产生周期性变化，使线圈中感生出近似正弦波的交流电信号。这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，因此可以用来测量转速。这两组交流电信号之间的相位与其安装的相对位置及弹性轴所传递扭矩的大小及方向有关。当弹性轴不受扭时，两组交流电信号之间的相位差只与信号线圈及齿轮的安装相对位置有关，这一相位差一般称为初始相位差，在设计制造时，使其相差半个齿距左右，即两组交流电信号之间的初始相位差在180度左右。在弹性轴受扭时，将产生扭转变形，使两组交流电信号之间的相位差发生变化，在弹性变形范围内，相位差变化的绝对值与转矩的大小成正比。把这两组交流电信号用专用电缆线送入JW型微机扭矩仪，即可得到转矩、转速及功率的精确值。 三、实验内容及实验步骤 1. 实验前准备工作 1)检查机械部分与电器部分线路是否连接好，控制面板上的按扭和旋扭是否复位。
轿车机械式手动变速箱设计计算说明书 班级：车辆1001 组别： 02
目录 1.设计任务书 (2) 2.总体方案论证 (2) 3.变速器主要参数及齿轮参数的选择 (5) 4.变速器主要零部件的几何尺寸计算及可靠性分析 (15) 4.1变速器齿轮 (15) 4.2变速器的轴 (19) 4.3变速器轴承 (24) 5.驱动桥（主减速器齿轮）部分参数的设计与校核 (31) 6.普通锥齿轮差速器的设计 (37) 7.设计参数汇总（优化后） (45) *参考文献 (48) 1设计任务书 根据给定汽车车型的性能参数，进行汽车变速箱总体传动方案设计，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数；详细计算指定总成的设计参数，
绘出指定总成的装配图和部分零件图。 表1-1 轿车传动系统的主要参数 组别发动机主要参数 第二组 2.0L横置 前驱 FF，MT 5挡，错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。， 错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。，错误！未找到引 用源。 2 总体方案论证 变速器的基本功用是在不同的使用条件下，改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，使 汽车得到不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。此外，应保证汽 车能倒退行驶和在滑行时或停车时使发动机和传动系保持分离。需要时还应有动力输出的功能。 变速器设计应当满足如下基本要求： ?具有正确的档数和传动比，保证汽车有需要的动力性和经济性指标； ?有空档和倒档，使发动机可以与驱动轮长期分离，使汽车能倒车； ?换档迅速、省力，以便缩短加速时间并提高汽车动力性（自动、半自动和电子操纵机构）； ?工作可靠。汽车行驶中，变速器不得跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生； ?应设置动力输出装置，以便必要时进行功率输出； ?效率高、噪声低、体积小、重量轻便于制造、成本低。 变速器是由变速传动机构和操纵机构组成。根据前进档数的不同，变速箱有三、四、五 和多挡几种。根据轴的不同类型，分为固定轴式和旋转轴式两大类。而前者又分为两轴式、 中间轴式和多中间轴式变速箱。 在已经给出的设计条件中，具体的参数说明如下： 表2-1 汽车传动系统主要参数 发动机 2.0L横置变速器MT 5挡 发动机最大扭矩[错误！ 未找到引用源。] 170/4000 发动机最大功率[错 误！未找到引用源。] 85/5200 驱动形式FF 汽车装备质量（kg）1310 2.1 传动机构布置方案分析 （1）传动方案的选取 根据提供的参数及设计需求，变速器传动方案的选择如下：
邯郸学院本科短学期报告 题目纽芬奇NuVinci无级变速星轮传动装置 指导教师韩翔宇 年级2013 级 专业物流工程 班级 2012班物流工程本科班 成员20130408101035崔璐 20130408101022赵磊 20130408101041赵煦 20130408101045王晨辉 20130408101054梁海艳 20130408101025姜振晨 邯郸学院信息工程学院
目录 1.前言 (1) 2.无极变速器的发展史 (1) 3. 无极变速器的基本结构及工作原理 (3) 3.1无极变速器的基本结构 (3) 3.2 无极变速器的工作原理 (3) 4.无级变速行星传动装置的特点 (6) 4.1 NuVinci无级变速行星传动装置 (6) 4.2利用滚珠轴承在一定范围内实现连续不间断的速度调整 (6) 4.3纽芬奇NuVinci无级变速星轮传动装置(CVP)优点 (7) 5.无极变速器的发展前景 (7) 6.小结 (8)
1.前言 CVT即无段变速传动，其英文全称Continuouslv Variable Transmission，简称CVT。发明这种变速传动机构的是荷兰人，有其装置的变速器也称为无段变速箱或者无级变速器。这种变速器和普通自动变速器的最大区别是它省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动，而只用了两组带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行变速，其设计构思十分巧妙。 无段变速箱轿车一样有自己的档位，停车档P、倒车档R、空档N、前进档D等，只是汽车前进自动换档时十分平稳，没有突跳的感觉。目前国内市场上采用了CVT技术的只有奥迪、飞度、派力奥(西耶那、周末风)、和旗云4款车型。CVT 系统结构简单，零部件数目比AT(约500个)少(约300个)，一旦汽车制造商开始大规模生产，CVT 的成本将会比AT小。由于采用该系统可以节约燃油，随着大规模生产以及系统、材料的革新，CVT 零部件(如传动带或传动链、主动轮、从动轮和液压泵) 的生产成本，将降低20%～30%。毋庸置疑，CVT 变速器的技术含量和制造难度都要比MT变速器高，与AT变速器相仿，由于金属带式CVT 的结构简单，所含的零件数量比AT变速器少40％左右，整车的质量因而也有所减轻。 2.无极变速器的发展史 无级变速的发展已经有很长的历史，早在1886年，德国的Daimlar Benz公司就已经将其应用在汽车上了，只是它是摩擦式无级变速器，是靠皮革或纤维制的圆盘和金属圆盘的摩擦力来工作的，因而磨损十分严重，寿命很低，但其原理为后来所采用，这就是带传动式（Belt Drive）或链传动式(Chain Drive)CVT的前身。 1935年，GM Buik发明了一种被称为全圆（环型Full Toroidal）CVT，人们称这种变速器为牵引传动式(Traction Drive) CV。当可移动的圆环面沿轴向移动时，两环面间的辊子沿曲面滑动，改变与传动轴的夹角，实现速比的变化。由于在技术上要开发能够承受这样大滚压力的轴承及能够承受这样大面压的材料和特殊液体，包括通用在内的许多公司最终放弃了这种CVT的开发。但在这同时，带传动式CVT也取得了很大的发展，包括金属链式CVT和金属带式CVT。
第二节手动变速器的变速传动机构 结合挂图、教具演示 变速传动机构主要由一系列相互啮合的齿轮副及其支承轴以及壳体组成，其主要作用是改变发动机曲轴输出的转速、转矩和转动方向。下面分别介绍三轴式和二轴式变速器的结构和工作原理。 一、三轴式变速器 三轴式变速器广泛用于发动机前置、后轮驱动的汽车上，其特点是传动比的范围大；具有直接档，使传动效率提高。其变速传动机构包括壳体、第一轴(输入轴)、第二轴(输出轴)、中间轴、倒档轴、各档齿轮和轴承等。 1、基本结构 图4-4所示为解放CAl092型汽车六档变速器的结构图，它有三根轴：第一轴1、中间轴20和第二轴26，其传动机构示意图如图4-5所示。 ①第一轴1为输入轴，前端用向心球轴承支承在曲轴后端的中心孔内，后端则利用圆柱滚子轴承在变速器壳体上，并进行轴向定位。第一轴前面花键部分安装离合器的从动盘，以接受发动机的动力。后端的齿轮2与轴制成一体，与中间轴上的齿轮38构成一对常啮合齿轮，将动力传递给中间轴，作为变速器各档(除直接档)的第一级齿轮传动。 ②中间轴30的两端均由圆柱滚子轴承支承在壳体上、轴上的所有齿轮都与之固定。除齿轮38外，中间轴上的其他齿轮都为主动齿轮，与第二轴上相应的齿轮啮合，构成变速器各档的二级齿轮传动。 ③第二轴26为变速器的输出轴，其后端通过凸缘43与万向传动装置相连，将动力输出，其前端轴颈用滚针轴承支承在第一轴后端的轴承孑L内，后端轴颈则由圆柱滚子轴承支承在壳体后壁的轴承孑L内。后端轴承外圈也装有弹性挡圈，对第二轴进行轴向定位。第二轴上的各档齿轮都通过衬套或滚针轴承空套在轴上，与中间轴上的各档齿轮均为常啮合。为了使这些空套的齿轮与第二轴联接起来传递动力，在各齿轮的一侧均制有接合齿圈，并在第二轴相应的位置装有花键毂和接合套(或同步器)等到换档机构，为了防止各档齿轮的轴向移动，在第二轴与齿轮端面之间装有卡环对齿轮进行轴向定位。另外，第二轴后轴承盖内还装有车速里程表驱动蜗杆42及蜗轮。 ④除了上述三根主要轴外，在中间轴的一侧，还装有一根很短的倒档轴31。它是固定式轴，其轴端与壳体上的轴承孔为过盈配合以防止漏油，轴外端还用锁片固定在壳体上，防止其转动和轴向移动。倒档中间齿轮32通过滚针空套在倒档轴上，它同时与第二轴上的倒档齿轮25和中间轴上的倒档齿轮29常啮合。它作为惰轮置于齿轮25与29之间，可使第二轴的旋转方向与第一轴方向相反，即实行倒车行驶。整个变速器总成由壳体前的四个螺栓固定到飞轮壳53上，并以第一轴轴承盖46的外圆面与飞轮壳相应的承孔配合定心，以保证变速器第一轴与曲轴轴线的同轴度。 2．各档的传动过程 图4-5即为变速器空档位置。 ①空档位置:发动机旋转、离合器接合时，第一轴旋转动力通过常啮合齿轮2、38传递给中间轴，第二轴上的齿轮在中间轴齿轮的带动下空转。此时，各档接合套5、12、20,23处于中间位置，第二轴不转。
摘要 在具有广阔的发展前景和市场空间的汽车行业中，车辆技术也得到较快的发展。金属带式无级变速器是一种新型的机械摩擦式无级变速器，具有承载能力强、效率高、平稳性好、环保节能等优良的传动特性，特别适用于需要传递中大功率而又需无级调速的场合。 本设计是基于现代人们对汽车性能的更高要求，鉴于国内外专家对无级变速器的研究与分析，结合金属带式无级变速器的现状和发展趋势、基本结构、传动原理、性能特点，主要以其在轿车中的应用，设计金属带式无级变速器的传动机构，根据对设计参数的分析，对整个无级变速器的各级传动部分的传动方式进行详细的设计，包括主、从动带轮；主、从动锥盘；中间减速机构，使其与传统的变速器相比，耐用性能、加速性能、燃油性能以及排放性能都得到改善。 关键词：金属带；无级变速器；传动机构；机械摩擦式；主、从动锥盘；中间减速机构
ABSTRACT In a broad development prospects and market space in the auto industry, vehicle technology has also been developed quickly. Metal belt type variator is a new type of mechanical friction type variator, high bearing ability, high efficiency, energy saving and steadiness, good environment protection fine transmission characteristics, especially suitable for high power and in need to pass to stepless speed regulation occasion. This design is based on the modern people to an automobile performance higher request, in view of the fact that the domestic and foreign experts to variator's research and the analysis，combined with the metal belt type continuously variable transmission of the status and development trends, the basic structure, transmission principle, performance characteristics.According to its application in cars, completed the design of metal belt CVT transmission, based on the design variable's analysis, the transmission part at all levels of detail design transmission mode, , including master, driven pulleys; Lord, driven cone-disk; intermediate deceleration institutions and compared with the traditional transmission, durable performance, and accelerating performance, fuel performance and emission performance is improved. Keywords：Metal belt；Contiuously Variable Transmission；transmission；a type of mechanical friction; lord, driven cone-disk; ntermediate deceleration institutions
第一节概述 变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机再最有利工况范围内工作。变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。 变速器由变速传动机构和操纵机构组成。 对变速器如下基本要求. 1）保证汽车有必要的动力性和经济性。 2）设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。 3）设置倒档，使汽车能倒退行驶。 4）设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。 5）换挡迅速，省力，方便。 6）工作可靠。汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡，乱挡以及换挡冲击等现象发生。 7）变速器应当有高的工作效率。 8）变速器的工作噪声低。 除此以外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小，制造成本低，维修方便等要求。 满足汽车有必要的动力性和经济性指标，这与变速器的档数，传动比范围和各挡传动比有关。汽车工作的道路条件越复杂，比功率越小，变速器的传动比范围越大。 在原变速传动机构基础上，再附加一个副箱体，这就在结构变化不大的基础上，达到增加变速器挡数的目的。近年来，变速器操纵机构有向自动操纵方向发展的趋势。
第二节变速器传动机构布置方案 机械式变速器因具有结构简单，传动效率高，制造成本低和工作可靠等优点，在不同形式的汽车上得到广泛应用。 一.传动机构布置方案分析 变速器传动机构有两种分类方法。根据前进挡数的不同，有三，四，五和多挡变速器。根据轴的形式不同，分为固定轴式和旋转轴式（常配合行星齿轮传动）两类。固定轴式又分为两轴式，中间轴式，双中间轴式变速器。固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。与中间轴式变速器比较，两轴式变速器有结构简单，轮廓尺寸小，布置方便，中间挡位传动效率高和噪声低等优点。因两轴式变速器不能设置直接挡，所以在高档工作时齿轮和轴承均承载，不仅工作噪声增大，且易损坏。此外，受结构限制，两轴式变速器的一挡速比不可能设计得很大。 图3-1示出用在发动机前置前轮驱动轿车的两轴式变速器传动方案。其特点是：变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体，发动机纵置时，主减速器采用弧齿锥齿轮或双曲面齿轮，发动机横置时则采用圆柱齿轮；多数方案的倒档传动常用滑动齿轮，其他挡位均用常啮合齿轮传动。图3-1F中的倒挡齿轮为常啮合齿轮，并用同步器换挡；同步器多数装在输出轴上，这是因为一挡主动齿轮尺寸小，同步器装在输入轴上有困难，而高档同步器可以装在输入轴的后端，见图3-1D，E；图3-1D所示方案的变速器有辅助支承,用来提高轴的刚度，减少齿轮磨损和降低工作噪声。图3-1F所示方案为五挡全同步器式变速器，以此为基础，只要将五挡齿轮用尺寸相当的隔套替代，即可改变为四挡变速器，从而形成一个系列产品。
图12.1 移动滚轮平盘式无级变速器 12 机械无级变速机构 12.1 概述 无级变速传动是一种输出转速在一定范围内可以调节的独立工作单元，无级变速传动分为电力无级变速传动、液力无级变速传动和机械无级变速传动。电力无级变速的原理是改变电机的磁通、电压、电流或频率；液力无级变速传动的原理是改变液体的体积或液流的路径；机械无级变速传动的原理是改变某一构件的位置或尺寸。从传动原理上划分，机械无级变速传动分为牵引力（摩擦力）式与机构传动式。从结构上划分，机械无级变速传动分为定轴无中间滚动体式，中间滚动体定轴式和行星运动中间滚动体式。本书仅介绍机械无级变速传动的类型、工作原理、传动特性与应用。在某些生产工艺中，采用机械无级变速传动有利于简化传动的结构，提高生产率与产品质量，节约能源，便于实现自动控制。 12.2 定轴无中间滚动体式机械无级变速传动 12.2.1 正交轴无级传动 定轴无中间滚动体式机械无级变速传动是结构相对简单的一种牵引力式无级变器。图12.1为一种正交轴结构的移动滚轮平盘式无级变速器，通过滑键或花键将滚轮2装于输入轴1上，输入轴1向下压滚轮2，滚轮2与输出轴3上的圆盘之间产生摩擦力，滚轮2在水平方向由调速机构改变位置（如螺旋机构）。设输入轴1的转速为ω1，输出轴3的转速为ω3，滚轮2的位置为R 3，滚轮2的直径为d 2，滚轮2与圆盘3之间无相对滑动时，输出轴3的转速ω3与传动比i 13分别为 )112(/5.03123-= R d ωω )212()5.0/(/233113-== d R i ωω 当R 3在一定范围内变化时，输出轴的转速得到调节，ω3与R 3成反比关系。 当轴1主动时，设滚轮2与圆盘3之间的正压力为N 23，两者之间的摩擦系数为f ，摩擦力F 23＝N 23f ，则圆盘3获得的功率P 3＝N 23fR 3ω3＝N 23fR 3(0.5d 2ω1)/ R 3＝0.5N 23fd 2ω1，不论R 3如何变化，即滚轮2在任何位 置，其输出的功率P 3不变，称为恒功率型无级传动。当轴1主动时，圆盘3获得的转矩T 3＝N 23fR 3，T 3与R 3成正比。 当圆盘3主动时，轴1获得的功率P 1＝N 23f (0.5d 2ω1)＝N 23f (0.5d 2)R 3/(0.5d 2)ω3＝N 23fR 3ω3，P 1与R 3、ω3成正比。当圆盘3主动时，轴1获得的转矩T 1＝0.5d 2N 23f ，不论R 3如何变化，即滚轮2在任何位置，轴1所得到的转矩T 1不变，称为恒转矩型无级传动。 该种无级变速器传递的功率可达4 KW ，机械效率在0.8～0.85之间，传动比在0.2～2.0之间。 12.2.2 相交轴锥盘环锥式无级传动 图12.2为一种相交轴锥盘环锥式无级变速器。锥盘2的半锥角为θ，通过滑键或花键将锥盘2
福建工程学院 毕业设计（论文）开题报告 机械与汽车工程学院学院车辆工程专业设计（论文）题目： 某五档手动变速器传动机构逆向测绘与优化分析学生姓名学号 起迄日期2015年3月~6月 设计地点福建工程学院 指导教师洪亮 2015年3月05日
毕业设计（论文）开题报告 1.结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写文献综述。 1.1课题研究背景 随着人们生活质量的不断提高，人们对汽车综合性能的要求也日益提高，对汽车的舒适性能和动力性能等要求更加高。现代汽车广泛使用活塞式内燃机作为动力源，其转矩和转速的变化范围小，而复杂的使用条件则要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，为解决这个矛盾在传动系统中设置了变速器。汽车变速器作为影响汽车性能的关键部件，其齿轮传动系统性能的好坏直接影响到汽车各项性能指标。而作为安装变速器各个部件的基础件，变速器内各齿轮副的强度和刚度对于保证传动系统的正常工作也起着十分重要的作用[3]。本课题以某车五档手动变速器为研究背景，考察对变速器的建模以及分析，一则考察了对三维建模软件的运用情况；二则在性能与噪声方面做出了研究。 变速器是车辆的核心部件、是重要的组成部件，它能实现增扭减速，降低发动机转速，增大扭矩；变扭变速，适应汽车在不同的工况下行驶[1]；毕业设计考察对变速器内部齿轮副的建模，要求设计者掌握变速器内部零部件的结构，并且对零部件的细节部位要了解其结构特征，建模时要体现该部位的特征结构。并且要了解各个零部件的主要工作面，熟悉对主要工作面的技术要求，熟悉主要工作面在变速器工作时的工作状态。同时，完成变速器内部的三维建模，符合我们的设计思维习惯，整个设计过程可以完成在三维模型上讨论，直观并且形象[2]。因为我们在进行机械设计时，总是希望零部件能够让我们随心所欲地构建，能够随意拆卸，能够让我们在平面显示器上构造出三维立体的设计模型，而且希望保留每个中间结果，以备反复的设计和优化设计。 1.2变速器的发展现状 汽车变速器的主要功用有改变传动比，扩大驱动轮的转速和转矩的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在最有利的工况下工作；二是在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车实现倒退行驶；三是利用空挡中断动力的传递，使得发动机能够更好的启动、怠速，同时方便变速器进行换挡[1]。 随着国内汽车技术和制造工艺的不断进步，我国在手动变速器方面已取得了较大进步，但在自动变速器的技术和发展路线上却相对发展缓慢。对于今后变速器技术发展趋势，新能源汽车传动技术以及变速器对于节能减排的作用等，都是国内汽车行业当前热议的话题[6]。
乘用车两轴式五挡变速器传动机构设计 摘要 变速器用来改变发动机到驱动轮上转矩和转速.目的是在原地起步.爬坡.转弯加速 等各种工况下.是汽车获得不同的牵引力和速度.同时是发动机在最有利的工况范围内下工作.变速器设有空挡.可启动发动机汽车滑行.或停车时发动机到驱动轮的动力传递..变速器宿舍有倒档.是汽车各获得倒退行驶的能力.需要时.变速器还有动力输出功能. 因为变速箱在低档工作时作用有较大的力，所以一般变速箱的低档都布置靠近轴的后支承处， 然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装配容易。 变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。一般通过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱 有足够的刚性。 本文设计研究了两轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。变速器的传动方案设计并讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键词挡数；传动比；齿轮；轴；强度校核 目录 第1章绪论 ................................... 错误!未定义书签。 1.1 概述 (3) 1.1.1 设计二轴五档变速器的目的和意义 (4) 1.1.2 汽车变速器设计要求 (4) 1.1.3 研究变速的现状 (5) 1.2 变速器的设计思想 (5) 第2章变速器传动机构与操纵机构的布置 (6) 2.1 变速器传动机构的布置方案 (6) 2.1.1 变速器传动方案分析与选择 (6) 2.1.2 倒档布置方案 (7) 2.2 操纵机构布置方案 (8) 2.2.1 概述 (8) 2.2.2 典型的操纵机构以与锁止装置 (8) 2.3 本章小结 (10) 第3章变速器设计的总体方案 (12) 3.1 变速器主要参数的选择 (12) 3.1.1 档数 (12)
变速器传动机构布置方案分析 变速器传动机构有两种分类方法。根据前进挡数的不同，有三，四，五和多挡变速器。根据轴的形式不同，分为固定轴式和旋转轴式（常配合行星齿轮传动）两类。固定轴式又分为两轴式，中间轴式，双中间轴式变速器。 变速器传动机构有两种分类方法。根据前进挡数的不同，有三，四，五和多挡变速器。根据轴的形式不同，分为固定轴式和旋转轴式（常配合行星齿轮传动）两类。固定轴式又分为两轴式，中间轴式，双中间轴式变速器。固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。与中间轴式变速器比较，两轴式变速器有结构简单，轮廓尺寸小，布置方便，中间挡位传动效率高和噪声低等优点。因两轴式变速器不能设置直接挡，所以在高档工作时齿轮和轴承均承载，不仅工作噪声增大，且易损坏。此外，受结构限制，两轴式变速器的一挡速比不可能设计得很大。 图3-1示出用在发动机前置前轮驱动轿车的两轴式变速器传动方案。其特点是：变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体，发动机纵置时，主减速器采用弧齿锥齿轮或双曲面齿轮，发动机横置时则采用圆柱齿轮；多数方案的倒档传动常用滑动齿轮，其他挡位均用常啮合齿轮传动。图3-1F中的倒挡齿轮为常啮合齿轮，并用同步器换挡；同步器多数装在输出轴上，这是因为一挡主动齿轮尺寸小，同步器装在输入轴上有困难，而高档同步器可以装在输入轴的后端，见图3- 1D，E；图3-1D所示方案的变速器有辅助支承,用来提高轴的刚度，减少齿轮磨损和降低工作噪声。图3-1F所示方案为五挡全同步器式变速器，以此为基础，只要将五挡齿轮用尺寸相当的隔套替代，即可改变为四挡变速器，从而形成一个系列产品。
无级变速器的基本结构和变速原理 沈林江，胥家政 摘要：无级变速技术是目前汽车传动系统中的前沿技术，无级变速器（CVT）与手动变速器（MT）、自动变速器（AT）相比，综合动力性能更佳，能与发动机形成理想的动力匹配，因此，无级变速汽车是当今发展的主要趋势之一。无级变速器中最为重要的一项是电液控制技术，直接影响到汽车变速品质、经济性以及动力性。速比控制、夹紧力控制和起步离合器的控制是无级变速控制系统的关键。 关键词：无级变速；结构；原理；特点 Basic structure and Variable speed principle of the CVT Shen lin-jiang , Xu jia-zheng Abstract: Continuously variable transmission technology is currently in the forefront of automotive technology,continuously variable transmission (CVT) with manual transmission(MT),automatic transmission(AT),an integrated vechicle is the development of the car one of the main trend. CVT is the most important one is the electro-hydraulic control technology.Car speed directly affects the quality and economy, and dynamic.However ratio control, clamping force control and control is the key to starting clutch CVT control system. Key word: I nfinitely variable speeds; structure; principle; characteristic 引言 汽车无级变速器能实现传动比连续变化，在更大范围内控制发动机的工作点，真正实现发动机—变速器—道路载荷的最佳匹配，所以一直以来是汽车制造商和用户追求的理想变速器。无级变速器按作用方式的不同和传动形式的差异，可分为机械式、电气式、液压式三大类。其中机械式无级变速器恒功率特性较好，有较高的传动效率，应用比较广泛，金属带式无级变速器就是典型的一种机械式摩擦无级变速器。由于金属带式无极变速器最为普遍，所以本文主要研究金属带式无级变速器的基本结构和变速原理。 1 汽车无级变速器的类型和特点 无级变速器可分为：液力变矩器，摆销链式无级变速器CVT，金属带式无级变速器CVT，环盘滚轮式无级变速器IVT这4大类。与有级变速器相比，它的优点明显：（1）提高燃油
轻型载货车五档变速器总成及变速传动机构设计目录 第一章前言 第二章轻型载货车主要参数的确定 2.1质量参数的确定 2.2发动机的选型 第三章变速器的设计与计算 3.1设计方案的确定 3.1.1两轴式 3.1.2三轴式 3.1.3液力机械式 3.1.4确定方案 3.2零部件的结构分析 3.3基本参数的确定 3.3.1变速器的档位数和传动比 3.3.2中心距 3.3.3变速器的轴向尺寸 3.3.4齿轮参数 3.3.5各档齿轮齿数的分配 3.4齿轮的设计计算 3.4.1几何尺寸计算 3.4.2齿轮的材料及热处理 3.4.3齿轮的弯曲强度 3.4.4齿轮的接触强度
第一章前言 本次设计的课题为轻型载货车五档变速器总成及变速传动机构设计，该课题来源于结合生产实际。 本次课题研究的主要内容是： 1.进行变速传动机构的设计<不包括同步器），完成标准件的选型。 2.完成强度计算。 3.对轴、齿轮等主要零件进行制造工艺分析。 4.对变速器装配工艺进行分析，包括装配顺序、轴承游隙调整、润滑等 关于变速器的设计，首先要确定变速器的各档位的传动比和中心距，然后计算出齿轮参数以选择合适的齿轮并且对其进行校核，接着是初选变速器轴与轴承并且完成对轴和轴承的校核，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。 本课题所设计出的变速器可以解决如下问题： a.正确选择变速器的档位数和传动比，使之与发动机参数匹配，以保证汽车具有良好的动力性与经济性； b.设置空档以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档使汽车可以倒退行驶； c.操纵简单、方便、迅速、省力； d.传动效率高，工作平稳、无噪声； e.体小、质轻、承载能力强，工作可靠； f.制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长； g.贯彻零件标准化、部件通用化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规定。 第二章轻型载货车主要参数确定 2.1 质量参数的确定 商用货车的总质量m a由整备质量m0、载质量m e和驾驶员以及随行人员质量三部分组成，即m a=m0+m e+65n1 1>整车整备质量m0 由m a= m0+m e+65n1,得： m0=m a-(m e+65n1> =3720-(1750+65×2） =1840kg m0=1840kg 2>质量系数ηm0 ηm0=m e/m0=1750/1840 =0.951 ηm0=0.951 2.2 发动机的选型 根据已知数据对发动机最大功率进行估算，由公式： 其中A≈B1H=1.414×2.023=2.8605m2 代入数据，得： =1/0.90<3720×9.8×0.02×100/3600+0.9×2.8605×1003/71640） = 58.5kw 参考数据，选用以下发动机，主要参数如下：
3．两轴式变速器的特点是输入轴与输出轴（），且无中间轴 A．重合B．垂直C．平行D．斜交 4.当滑块位于（）时，结合套与锁环能进入啮合 A．锁环缺口的中央位置B．锁环缺口的两边位置 C．任何位置D，锁环缺口之外的位置 5．目前所有的同步器几乎都是采用（） A．摩擦式同步装置B．电控式同步装置C．液控式同步装置D．综合式同步装置 二、判断题（每小题4分共20分） （）１.变速器按操作方式分为手动变速器和自动变速器。按照传动比变化分为有极式和无极式变速器。 （）２.若小齿轮为主动轮，其转速经大齿轮传出时就降低了。若大齿轮为主动轮，其转速经小齿轮传出时同样降低。 （）３.三轴式变速器设置有输入轴、输出轴和中间轴。 （）４.输入轴也叫做主动轴或者第二轴。 （）5.变速器包括变速器传动机构和变速操纵机构两大部分。 三、填空题（每小题2分共20分） 1．手动变速器的倒档是在两啮合齿轮中加装一个，使输出轴旋转反向，实现汽车倒向行驶的档位。 2.变速器的档是指在满足驱动轮牵引力要求的条件下，保证汽车以较高的经 济性行驶的档位。 4.两轴式5档变速器主动轴中1档到5档齿轮的大小顺序为 5.为防止变速器工作时，由于油温升高、气压增大而造成润滑油渗漏现象，在变速器盖 上装有_ _ 6.同步器的功用是使接合套与待接合的齿圈二者之间迅速达到__ ___，并阻止二 者在同步前进入__ _，从而消除换档冲击。 7.变速器操纵机构的锁止机构包括_ __、_ _ _、_ __ 三种形式，其中可以防 止自动挂档和脱档的是___ _____。 8.对于五档变速器，前进档中传动比最大的为档，传动比最小的为 档。 9手动变速器的基本构造包括机构和机构两部分 常用的惯性同步器有、两种形式。 四、简答题（每小题1分共20分） １．变速器的主要功用有： .同步器的组成 五、画图题（每小题1分共20分） 画出三轴EQ1090手动变速器档位传递路线图 六、分析题（每小题1分共20分） 写出EQ1090EQ1090手动变速器档位各个传递路线
一、发动机的效率和变速箱的传动力之间的关系： 1 传动顺畅，加速快 2 省油 3 变速箱油更换周期长，有的终生免更换 4 使用寿命 5 噪音大小 就其经济性来说：手动变速箱，省油，价格低，维修成本也低。 就其适应路况来说：自动、手自一体、无级变速适合市区使用，手动变速箱适合公路使用。 就其维护来说：自动、手自一体、无级变速变速箱，油品要要求高，只要按要求换油就行，维修价格较贵；手动变速箱一定里程后要更换离合器片。 二、汽车驱动理论 （一）马力与扭力哪一项最能具体代表车辆性能？ 有人说“起步靠扭力，加速靠马力”，也有人说“马力大代表极速高，扭力大代表加速好”，其实这些都是片段的错误解释，其实车辆的前进一定是靠引擎所发挥的扭力，所谓的“扭力”在物理学上应称为“扭矩”。本文以下皆称为“扭矩”。 扭矩的公制单位为牛顿-米(N-m)，除以重力加速度9.8m/sec2之后，单位可换算成国人熟悉的公斤-米(kg-m)。（英制单位则为磅-呎(lb-ft)，在美国车的型录上较为常见，若要转换成公制，只要将lb-ft的数字除以7.22即可。） 汽车驱动力的计算方式：将扭矩除以车轮半径即可。 由引擎马力－扭力输出曲线图可发现，在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值，这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢？一部1.6升的引擎大约可发挥15.0kg-m的最大扭力，此时若直接连上185/60R14尺寸的轮胎（185指的轮胎胎面宽度为185毫米，60指扁平比，轮胎截面高度与轮胎宽度之比；轮胎截面高度具体计算就是185*60%=111毫米；R为子午线轮胎的标志，此类轮胎防爆性较好，但对尖锐物体的刺扎没有太多防护；14寸指该车胎可以使用的轮毂的直径14英寸，1英寸=25.4毫米；因此，这条轮胎整个安装完毕后的直径为14*25.4+185*60%*2=565毫米），半径约为41公分，则经由车轮所发挥的推进力量为15/0.41=36.6公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位，而是重量的单位，须乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的标准单位“牛顿”)。 36公斤的力量怎么推动一吨的车重呢？而且动辄数千转的引擎转速更不可能恰好成为轮胎转速，否则车子不就飞起来了？ 引擎扭矩经由变速箱，可降可以将旋转的速度降低，同时将扭矩放大。 从小齿轮传递动力至大齿轮时，转动的速度降低的比率以及扭矩放大的倍数，都恰好等于两齿轮的齿数比例，这个比例就是所谓的「齿轮比」。齿轮的圆周比就是半径比。 举例说明，以小齿轮带动大齿轮，假设小齿轮的齿数为15齿，大齿轮的齿数为45齿。 当小齿轮以3000rpm的转速旋转，而扭矩为20kg-m时，传递至大齿轮的转速便降低了1/3，变成1000rpm；但是扭矩反而放大三倍，成为60kg-m。这就是低转速并放大扭矩的基本原理。（3000rpm X 20kg-m=1000rpm X 60kg-m） 在汽车上，引擎输出至轮胎为止共经过两次扭矩的放大，第一次由变速箱的档位作用而产生，第二次则导因于最终齿轮比（或称最终传动比）。扭矩的总放大倍率就是变速箱齿比与最终齿轮比
第一章变速器传动机构布置方案 1.1变速器传动方案的选择与分析 机械式变速器具有结构简单、传动效率高、制造成本底和工作可靠等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛应用。变速器传动方案分析与选择机械式变速器传动机构布置方案主要有两种：两轴式变速器和中间轴式变速器。 其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。与中间轴式变速器相比，它具有轴和轴承数少，结构简单、轮廓尺寸小、易布置等优点。此外，各中间档因只经一对齿轮传递动，故传动效率高，同时噪声小。但两轴式变速器不能设置直接档，所以在工作时齿轮和轴承均承载，工作噪声增大且易损坏，受结构限制其一档速比不能设计的很大。其特点是：变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体，发动机纵置时直接输出动力。 而中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的汽车上。其特点是：变速器一轴后端与常啮合齿轮做成一体绝大多数方案的第二轴与一轴在同一条直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接档，使用直接档变速器齿轮和轴承及中间轴不承载，此时噪声低，齿轮、轴承的磨损减少。 对不同类型的汽车，具有不同的传动系档位数，其原因在于它们的使用条件不同、对整车性能要求不同、汽车本身的比功率不同[5]。而传动系的档位数与汽车的动力性、燃油经济性有着密切的联系。就动力性而言，档位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。就燃油经济性而言，档位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区下作的能力，降低了油耗。从而能提高汽车生产率，降低运输成木。不过，增加档数会使变速器机构复杂和质量增加，轴向尺寸增大、成本提高、操纵复杂。 综上所述，由于此次设计的汽车为：中间轴式五档（五档为直接档）商用车 1.2 倒档方案的确定 倒档布置选择方案适用于全部齿轮均为常啮合的齿轮，换挡轻便。如下图