三轴式变速器原理

摘要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，加快等各样行驶工况下，使汽车获取不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有益工况范围内工作。

变速器设有空挡和倒挡。

需要时变速器还有动力输出功能。

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部署凑近轴的后支承处，而后依照从低档到高档次序部署各档位齿轮。

这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装置简单。

变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构相关系。

一般经过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱有足够的刚性。

本文设计研究了三轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了论述，变速器的各挡齿轮和轴做了详尽的设计计算，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。

简单叙述了变速器中各零件资料的选择。

要点字：挡数；传动比；齿数；轴AbstractTransmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, is aimed at marking start, climbing, turning, accelerate various driving conditions, the car was different traction and speed Meanwhile engine in the most favorable working conditions within the scope of the work. And the trans mission in neutral gear with reverse gear. Transmission also need power output function.Gearbox because of the low-grade work at a larger role, In general, the low-grade gearbox layout are close to the axis after support, Following from low-grade to high-grade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid.This paper describes the design of three-axis five block manual trans mission, the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design.A brief description of the trans mission of all components of the material choice.Keywords : block; Transmission ratio; Teeth; Axis目录第 1 章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..1 第 2 章整体方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..3 2.1 汽车参数的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (4)变速器设计应知足的基本要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..4 第 3 章变速器传动机构部署方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯.53.1 传动机构部署方案剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯5固定轴式变速器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯ (5)倒挡部署方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (7)其余问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.8 第 4 章零零件结构方案剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯..9齿轮形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.9 换挡机构形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..9 变速器轴承⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第 5 章变速器设计和计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.13 5.1 挡数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (13)5.2 传动比范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 135.3 中心距 A⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14外形尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)轴的直径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)齿轮参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (15)模数的选用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯15压力角⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯错误！不决义书签。

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。

金杯小海狮X30三轴五档变速器1绪论变速器的简介手动变速器（MT）手动变速器（ManuaI Transmission,简称MT,又称机械式变速器）采用齿轮组⑷，，它的原理是用手拨动变速杆改变变速器内齿轮的啮合位置，而改变传动比，以达到变速的目的。

现代轿车的手动变速器大多为五挡的有级式齿轮传动变速器，由于大多采用同步器的原因，所以，噪音小，换挡方便。

但是，手动变速器在操纵时必须踩下离合，才能拨得动变速杆。

曾有人预言，驾驶操作繁杂等缺点，阻碍了汽车迅猛的发展，手动变速器会在不久便会被淘汰，从事物发展的角度来说，的确有它的道理所在。

但从目前市场的适用角度和需求来看，我认为手动变速器暂时还不会离开太快。

首先，从微车的特性上来说，其他变速器的功用不能完全代替手动变速器。

以货车为例，货车用于运输，通常要装载大量的货物，面对如此高的重力，除了需要强劲的发动机动力之外，还需要变速器的全力配合。

大家都知道一挡功率最大，这样，在起步的时候才有足够大的牵引力将车带动。

尤其是在爬坡路段, 它的优势就更加明显了。

与其他新型的变速器相比较，它们虽然具有简便的操作等优势，但这些优势却十分欠佳。

其次，虽然自动变速器和无级变速器已非常普遍，但是大多数年轻的司机还是喜欢手动，尤其是喜欢在超车时手动变速器带来的那种快速超越感。

所以, 一些中高级别的汽车（特别是轿车）也不敢果断的换掉手动变速器。

还有一个原因是，我国的汽车驾驶学校中大部分教练车都是使用的手动变速器，除了经济性之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及驾驶协调性。

第三，现在轿车已经进入了生活水平不断提高的寻常百姓中，对于一般的家庭来说，经济适用型轿车最为合适。

经济型轿车厂家采用性价比高的手动变速器，这就使得经济适用型轿车占据着在中国车市销量的大部分份额。

例如，长安、吉利、奇瑞等国内厂家的经济型轿车都配备的手动变速，而且各款车型基本上都是采用的5挡手动变速。

自动变速器(AT)自动变速器(Automatic Transmission),利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板行程和车速变化而自动变速。

论车用变速器及其发展史变速器，是能固定或分挡改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置，又称变速箱。

动力源输出的转矩经过变速器的多级放大才能够带动机械运转，因此变速器在汽车和机床，农用设备等机械中是不可缺少的一部分。

汽车变速器，是与汽车同步诞生的。

在1886年卡尔本茨发明的第一辆三轮内燃机汽车上就已经拥有了变速装置。

而真正意义上的车用变速器，目前认为是有路易斯·让·雷诺于1894年发明，这也是现代车用变速器的雏形，其工作原理与传统的手动变速器（Manual Transmission Gearbox,简称MT)已经非常接近。

而在其后的一段时间内，手动变速器一直是发展的主流。

但人们很快发现，手动变速器有着操作麻烦的先天缺点，驾驶员需根据路况和车速，随时手动更换档位。

而由于当时的车辆大多未配备同步器，踩离合时要用极为复杂的”两脚离合”踩法，更是加大了操作难度。

于是工程师们便着手开始研制能够自动变挡的自动变速器（Automatic Transmission Gearbox,简称A T)。

第一台真正意义上的自动变速器由通用汽车公司于1939年推出，它以行星式齿轮的结构取代了传统手动变速器的同轴式齿轮结构，并配以液力偶合器利用液压进行自动变速，这已经是当代自动变速器的雏形。

然而受限于当时的技术水平和制造条件，自动变速器档位数少，换挡效率低下，油耗高，因此并未能大规模普及，现在这些缺点已经基本得到克服。

由于能够自动变挡的变速器种类越来越多，为了不混淆，人们将其归类为液力式自动变速器。

与此同时，能够实现无级变速的无级变速器（Continuously Variable Transmission Gearbox，简称CVT)以及在传统手动变速器基础上加入自动换挡控制装置的机械式自动变速器（Automatic Manual Transmission Gearbox,简称AMT)都得到了发展，其中前者因由于采用带传动，曾在相当长的时间内由于承载能力不足而无法大面积推广。

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。

第五讲：手动变速器概述、三轴式变速器教学目标与要求了解手动变速器的功用、类型和工作原理；了解三轴式变速器的结构和工作原理。

授课时数 2教学重点手动变速器的功用、类型和工作原理；三轴式变速器的结构和工作原理教学内容及过程1 概述一、变速器功用1、变速变扭：大齿轮带小齿轮，增速，反之，减速2、使汽车倒向行驶：奇数对齿轮啮合3、切断动力便于换挡：设置空挡4、驱动其它机构：动力输出装置二、变速器类型（一）按传动方式1、有级式变速器采用齿轮传动，具有若干个定植传动比。

特点：结构简单、工作可靠和传动效率高2、无级式变速器传动比在一定的数值范围内可连续变化，多用液力变扭器来完成。

3、综合式变速器由有级式变速器和无级式变速器共同组成的，其传动比可以在最大值与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。

（二）按操纵方式1、强制操纵式：靠驾驶员直接操纵变速杆换档。

2、半自动操纵式：可分为两类，一类是部分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；另一类是预先用按钮选定档位，在采下离合器踏板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。

3、自动操纵式：传动比的选择和换档是自动进行的。

驾驶员只需操纵加速踏板，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现档位的变换。

三、普通变速器的工作原理1、变速原理小齿轮带大齿轮，降速增扭大齿轮带小齿轮，增速降扭2、换挡原理改变啮合传动的齿轮3、变向原理改变传动路线中齿轮副的数目。

2 普通齿轮变速器的变速传动机构2.1 三轴式变速器一、三轴式变速传动机构的构造这类变速器的前进档主要由输入(第一)轴、中间轴和输出(第二)轴组成。

第一轴和第一轴常啮合齿轮为一个整体，是变速器的动力输入轴。

第一轴前部花键插于离合器从动盘毂中。

在中间轴上制有（或固装）有六个齿轮，作为一个整体而转动。

最前面的齿轮与一轴常啮合齿轮相啮合，称为中间轴常啮合齿轮，从离合器输入一轴的动力经这一对常啮合齿轮传到中间轴各齿轮上。

三轴式变速器工作原理
三轴式变速器由主动轴、插入轴和输出轴组成，其工作原理如下：
1.三轴式变速器的主动轴是变速器内的核心部件，它通过曲轴轴芯，从发动机传递动力到变速器内部。

主动轴上有几个轮齿，分别与插入轴上不同尺寸的齿轮相啮合，实现不同齿比的转速变换。

2.插入轴与主动轴之间有一组同步器，能实现平稳的换挡过程。

在换挡时，同步器可以缓慢地将插入轴上的齿轮与主动轴上的齿轮完全同步，这样就能以相同的转速重新连接主动轴和插入轴。

3.输出轴位于变速器的顶部，与插入轴相对。

套在输出轴上的齿轮与插入轴上的齿轮相啮合，同时传递动力到车辆驱动轮。

输出轴上的齿轮通常比主动轴上的齿轮大，使得转速降低，同时增大车辆的扭矩。

综上所述，通过三轴式变速器实现了发动机输出扭矩和转速的变换，从而满足了不同速度和扭矩要求的驾驶需要。