第三章_讲义_机械式变速器设计

第三章机械式变速器设计§3-1概述一、功用：1、改变发动机传递的转矩和转速，使汽车得到不同的牵引力和速度, 使发动机在最有利的工况范围工作2、(滑行或停车时使发动机和传动系)分离3、改变方向4、动力输出二、设计要求：1、保证汽车动力性和经济性-档数正确，传动比范围和各档传动比大小合理。

2、有空档。

用来切断发动机动力驱动轮的传输。

3、有倒档。

4、有动力输出装置。

5、换档迅速轻便。

6、工作可靠。

标准：行驶中无跳档、乱档及换档冲击。

7、 高，应尽可能设直接档(直接档i=1, 但i=1不一定是直接档。

i=1，两轴，不是直接档；三轴，是直接档)8、噪声低三、分类：1、按档数：三、四、五、多2、按轴：1）固定轴式（应用广泛）：两、中间、双中间、多中间2）旋转轴式（用于液力机械变速器，易实现换档自动化）§3-2变速器传动机构布置方案一、传动机构布置方案分析1、固定轴式变速器1）两轴式(多用于前置前驱动乘用车，为什么？)A、图例讲解：就图3-1 a）为例a、符号表示：输入输出、拨叉、常啮合齿轮、啮合套、同步器、配合方式（固定、滑动套）b、换档方式、各档传递路线（高速档和低速档）c、倒档实现：直齿滑动心轴，插入中间齿轮：B、特点：a、只有两个轴（倒档不算）, 输出轴与主减速器主动齿轮做成一体（乘用车发动机纵置用圆锥，横置用圆柱）b、无直接档c、各前进档均只经一对齿轮传动，一挡速比不可能很大d、除倒档以外，共他档均用常啮合齿轮传动e、同步器多数装在输出轴上（同一档主动齿轮尺寸小）2）中间轴式：就图3-2a)分析特点：a、有三根轴（倒档不算）。

第一轴前经轴承支飞轮，后与主动齿轮成一体；第二轴前经轴承支第一轴后端孔内，后与万向节联；中间轴。

b、第一、二轴在同一直线上，可布置直接档→齿轮、轴承不受载，η↑，磨损↓，噪声↓；c、除直接档外，其他档均经两对齿轮传递。

→当中心距A不太大时，速比i可取大值d、除倒档以外，共他档不一定用常啮合齿轮传动e、同步器多数装在输出轴上（同一档主动齿轮尺寸小）2、倒档布置1）传动方案：直齿滑动a）传动路线中加入中间传动齿轮；简单，但中间传动齿轮是在最不利的正、负交替对称变化的弯曲应力状态下工作。

名词解释固定轴式变速器分类？答：固定轴式变速器又分为两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。

变速器换挡机构形式？答：变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。

同步器同步时间t同步器工作时，要连接的两个部分达到同步的时间；同步时间与车型有关，计算时可在下述范围选取：对轿车变速器高挡取0.15～O.30s，低挡取O.50～O.80s；对货车变速器高挡取O.30～O.80s，低挡取1.O0～1.50s。

直接操纵手动换挡变速器;当变速器布置在驾驶员座椅附近，可将变速杆直接安装在变速器上，并依靠驾驶员手力和通过变速杆直接完成换挡功能的手动换挡变速器，称为直接操纵变速器。

远距离操纵手动换挡变速器;平头式汽车或发动机后置后轮驱动汽车的变速器，受总体布置限制变速器距驾驶员座位较远，这时需要在变速杆与拨叉之间布置若干传动件，换挡手力经过这些转换机构才能完成换挡功能。

这种手动换挡变速器称为远距离操纵手动换挡变速器。

电控自动换挡变速器有级式机械变速器尽管应用广泛，但是它有换挡工作复杂、对驾驶员操作技术要求高、使驾驶员容易疲劳等缺点。

80年代以后，在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换挡，并取消了变速杆和离合器踏板。

驾驶员只需控制油门踏板，汽车在行驶过程中就能自动完成换挡时刻的判断，接着自动实现收油门、离合器分离、选挡、换挡、离合器接合和回油门等一系列动作，使汽车动力性、经济性有所提高。

电控自动换挡变速器：在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换挡，并取消了变速杆和离合器踏板。

流体式无级变速器（AT）：液力变矩器和借助液体压能变化传动或变换能量的液压传动的无级变速器。

填空题变速器的作用用来改变发动机传到驱动轮上的______和______，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_____和______，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。

机械式变速器设计引言机械式变速器是一种常见的传动装置，用于改变机械系统的转速和扭矩。

它由多个齿轮和连杆组成，通过不同的齿轮组合实现不同的变速比。

本文将探讨机械式变速器的设计原理和步骤。

设计原理变速原理机械式变速器通过改变齿轮之间的传动比，实现不同的变速效果。

常见的机械式变速器有齿轮变速器和连杆变速器两种。

•齿轮变速器：通过改变不同齿轮之间的齿数，实现不同的变速比。

常见的齿轮变速器有平行轴齿轮变速器和斜齿轮变速器两种。

•连杆变速器：通过改变连杆的长度或位置，实现不同的变速效果。

连杆变速器可以采用曲柄连杆机构实现，也可以采用对数螺线机构实现。

设计步骤机械式变速器的设计过程可以分为以下几个步骤：1.确定设计参数：包括所需的变速范围、输入和输出转速、扭矩等。

2.选择变速器类型：根据设计参数，选择合适的变速器类型，例如齿轮变速器或连杆变速器。

3.设计齿轮传动：如果选择了齿轮变速器，需要根据传动比和所需的转速计算齿轮的齿数，然后进行齿轮的排列和组装设计。

4.设计连杆传动：如果选择了连杆变速器，需要根据所需的变速比和所需的连杆长度或位置，进行连杆的设计。

5.进行齿轮或连杆的强度计算：根据设计参数和材料的强度性能，进行齿轮或连杆的强度计算，以确保设计的可靠性。

6.进行齿轮或连杆的优化设计：根据强度计算的结果，进行齿轮或连杆的优化设计，以减小体积和重量，并提高变速器的效率。

7.进行变速器的装配和调试：对设计完成的齿轮或连杆进行装配，并进行变速器的调试和测试，以确保其正常运行。

设计案例以下是一个简单的机械式变速器设计案例：设计参数： - 输入转速：1000 RPM - 输出转速：5000 RPM - 变速比范围：10:1 - 20:1设计步骤： 1. 确定设计参数。

2. 选择齿轮变速器作为变速器类型。

3. 根据输出转速和变速比范围，选择合适的齿轮组合。

假设选择一个4齿和20齿的齿轮组合，变速比为5:1。

4. 根据输入转速和输出转速，计算所需的齿轮齿数。

机械式变速器设计机械式变速器是一种用于传动动力和调节车辆行驶速度的重要装置。

它由多个齿轮组成，通过齿轮的啮合和转动，将发动机的动力传递到驱动轮上。

机械式变速器的设计需要考虑多个因素，如变速器的结构、齿轮的设计和啮合性能等，下面将详细介绍机械式变速器设计的几个关键要点。

首先，机械式变速器的结构设计是影响其性能的重要因素之一、变速器通常由输入轴、输出轴、多个齿轮和选择器组成。

在设计过程中，需要确定输入轴和输出轴的位置和布局，并选择合适的齿轮数量和大小。

根据车辆的需求，可以设计多速比变速器，以满足不同速度和扭矩要求。

其次，齿轮的设计是机械式变速器设计的一个重要环节。

齿轮的设计需要考虑齿形、齿数、齿轮直径和齿隙等因素。

合适的齿形可以提高齿轮的强度和耐磨性，减小齿轮的噪声和振动。

齿轮的齿数和直径需要根据变速比和转速要求进行选择。

齿隙的设计需要考虑齿轮的热膨胀和变形，以保证齿轮之间的正常啮合。

第三，变速器的啮合性能是机械式变速器设计中需要关注的重点之一、啮合性能主要包括啮合的平稳性、可靠性和耐久性。

为了提高变速器的平稳性，可以设计合适的齿形和齿隙，并使用滑动啮合装置。

为了提高变速器的可靠性和耐久性，可以采用优质材料制造齿轮，对齿轮进行热处理和表面硬化处理，以增加齿轮的强度和耐磨性。

此外，机械式变速器的润滑和冷却系统也是需要重视的。

润滑系统可以有效地降低齿轮的摩擦和磨损，并降低齿轮的工作温度。

冷却系统可以帮助变速器快速散热，防止齿轮因高温而损坏。

因此，在设计过程中需要合理安排润滑和冷却系统的位置和管路布局，以保证变速器的正常运行。

最后，机械式变速器的制造和装配也是影响其性能的重要因素。

制造过程需要保证齿轮的精度和质量，确保其符合设计要求。

装配过程需要严格控制齿轮的啮合间隙，以保证齿轮的正常运转。

同时，需要进行严格的质量检查和测试，确保变速器的性能和可靠性。

综上所述，机械式变速器的设计涉及多个方面，如结构设计、齿轮设计、啮合性能、润滑和冷却系统以及制造和装配等。