汽车设计之机械变速器复习题
第三章机械式变速器设计
一、学习目的和要求
1、掌握机械式变速器结构，工作原理及功用；
2、熟练掌握机械式变速器设计时的基本要求；
3、熟练掌握两轴式变速器与中间轴式变速器的特点，特别是不能实现的方案形式。
3、熟练掌握变速器主要参数的概念，以及变速器各档位分配计算（传动比范围，各
档位传动比分配，各档位齿轮齿数等）；
4、熟练掌握变速器齿轮参数的确定原则与方法（不同车型、不同档位在应用时的不
同要求）；
5、掌握变速器换挡方式及其特点；
6、熟练掌握中间轴式变速器的齿轮螺旋方向及螺旋角应满足的要求.
二、课程内容和考核方法
1、机械式变速器的结构、功用及设计要求（选择，简答）
2、两轴式变速器与中间轴式变速器结构特点（选择）
3、变速器参数选择原则及计算（术语，选择，判断改错，简答，综合计算应用）
4、变速器换挡方式及特点（填空、判断改错，简答）
5、齿轮参数选择的原则与方法（简答，选择，填空，判断改错，综合计算应用）
6、中间轴式变速器中间轴齿轮螺旋角方向及大小的选择原则与方法（选择、简答、
填空、判断改错）；
7、机械式变速器与自动变速器比较，传动效率的高低.
三、章节练习题
1、教材练习题3-1,3-2,3-3.
2、中间轴式变速器的中间轴上各齿轮的螺旋角与第一轴、第二轴的齿轮螺旋角方向
与大小如何确定？中间轴上同时工作的两对齿轮的螺旋角满足什么关系才能保证
中间轴上的轴向力平衡？
3、给定一个变速器简图（见教材图3-1，图3-2，图3-3，图3-4），请指出其形式
与特点？
4、给定变速器简图（见教材图3-18），计算各档位传动比分配及各档位齿轮齿数？
并根据不同简图举一反三。
5、齿轮模数与节圆直径、齿轮齿数的关系？调整哪些齿轮参数可以实现配凑中心距？
如何调整？
6、齿轮模数、压力角对齿轮的弯曲强度、接触强度以及啮合噪声有何影响？这些参
数的选择条件和原则是什么？
7、变速器的换挡形式及其特点是什么？
四、历年试题
（1）单选题
1．两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，多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，【】在两轴式变速器中没有采用。【C】A．变速器输出轴与主减速器主动齿轮可做成一体
B．除倒档外，其它挡位均用常啮合齿轮传动
C．设立直接档
D．变速器有辅助支承，用来提高轴的刚度2008 2. 在两轴式变速器设计中，一般不采用【】。【C】
A．变速器输出轴与主减速器主动齿轮一体化
B．除倒档外，其它挡位均用常啮合齿轮传动
C．变速器设置直接档
D．变速器采用辅助支承来提高传动轴的刚度2010
3. 两轴式变速器与中间轴式变速器相比而言，下列描述不合理的是【】。【B】
A．两轴式变速器不设直接挡
B．两轴式变速器一档速比更大
C．两轴式变速器输出与输入方向相反
D．两轴式变速器更适用于发动机横置的汽车2012
4. 两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动汽车，其方案中不能实现的是【C 】：
A．变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体
B．所有挡位均用常啮合齿轮传动
C．设立直接档
D．设置变速器辅助支承，提高轴的刚度2013 5. 两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动汽车，其方案中不能实现的是【A 】：A．输出轴转动方向与输入轴同向
B．变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体
C．所有挡位均用常啮合齿轮传动
D．设置变速器辅助支承，提高轴的刚度2013，2014,2015
6. 两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动汽车，其方案中不能实现的是【C 】
A．变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体
B．所有挡位均用常啮合齿轮传动
C．设立直接档
D．设置变速器辅助支承，提高轴的刚度2014,2015
【注释】第1到第6题考核比较两轴式变速器方案中各种可能形式与不可能实现的方案。也可以多选题方式出现。
7. 在中间轴式变速器传动方案中，除【】以外，其他挡位工作时的传动效率略低。【B】
A．一档B．直接档
C．倒档D．不能确定2008 8．对于在中间轴式变速器而言，【】传动效率最高。【B】
A.一档
B.直接档
C.倒档
D.最高档2010 【注释】7~8题考核各档位传动效率高低，主要比较参与传动动力的齿轮对数多少。齿轮对越多，传动效率越低。
9. 对中间轴式变速器，中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距A。变速器中心距是
一个基本参数，对变速器的外形尺寸、体积和质量大小、轮齿的接触强度有影响。初选中心距A时，除【】外，下列因素均应考虑。【D】A．发动机最大转矩B．变速器的传动效率
C．一档传动比D．倒档传动比
2008
10. 在确定中间轴式变速器的中心距时，不应该考虑的因素是【D 】。
A．发动机的最大转矩
B．变速器的传动效率
C．一档的传动比
D．倒档的传动比2012
【注释】9~10题考核变速器中心距概念及设计时需要考虑的因素。
11. 中间轴式变速器与两轴式变速器相比而言，下列描述不合理的是【D 】。
A．除直接挡外，中间轴式变速器传动效率更低
B．中间轴式变速器一档速比更大
C．中间轴式变速器输出与输入方向相同
D．中间轴式变速器一档均采用同步器换挡2012 12. 中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车或发动机后置后轮驱动的客车上，其方案中不宜采用的是【A 】：
A．将挡位齿轮和同步器布置在变速器输入轴上
B．设置直接挡
C．所有挡位均用常啮合齿轮传动
D．都用同步器换挡2013，2014,2015 【注释】11~12题考核中间轴式变速器可能方案及不可能实现的方案，可以以多选题方式出现。
13．斜齿轮在变速器中得到广泛的应用，选取斜齿轮的螺旋角，应该注意斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上，因此，【】。【D】A．中间轴上的不同挡位齿轮的螺旋角应该是不一样的
B．中间轴上全部齿轮的螺旋方向应一律取为右旋，第一、第二轴上的斜齿轮应取为左旋
C．轴向力经轴承盖作用到壳体上
D．ABC 2008 14. 在变速器设计中，选取斜齿轮的螺旋角应考虑的因素是【D 】。
A．中间轴上的不同挡位齿轮的螺旋角应该是不一样的
B．中间轴上全部齿轮的螺旋方向应一律取为右旋，第一、第二轴上的斜齿轮应取为左旋
C．轴向力经轴承盖作用到壳体上
D．上述三者均应考虑2010 15. 汽车变速器中广泛使用斜齿轮。斜齿轮传递转矩时要产生轴向力并作用到轴承上，
因此设计斜齿轮不宜采用的方案是【B 】：
A．中间轴上的不同挡位齿轮的螺旋角大小可以不一样。
B．中间轴上全部齿轮的螺旋方向一律取左旋，第一、第二轴上的斜齿轮取右旋
C．轴向力经轴承盖作用到壳体上
D．一挡和倒挡齿轮可以采用直齿2013 【注释】13~15题考核斜齿轮与轴向力，以及斜齿轮旋向，一般考核的是常用方案。可以多选题，填空题，判断改错题出现。
16.在主减速器传动比一定的条件下，机械式变速器1挡的传动比的选择应满足【】要求。【D】
A.最大爬坡度
B. 驱动轮与路面的附着力
C.最低稳定车速；
D.ABC三项。2008
17. 在主减速器传动比一定的条件下，机械式变速器1挡的传动比的选择应满足【D】要求。
A.最大爬坡度
B. 驱动轮与路面的附着力
C.最低稳定车速
D.前面三者。2010
【注释】16~17题考核确定1档传动比时需要考虑的因素。可以以多选题出现。
19. 关于变速器齿轮压力角，下列描述不合理的是【C 】。
A．减小压力角使传动平稳、降低噪声
B．增大压力角可提高齿轮强度
C．对于斜齿轮传动压力角不超过30°
D．对于直齿轮传动压力角不超过28°2012 【注释】齿轮压力角在传动动力时的作用。
21. 自动变速器与机械式变速器相比，传动效率较高的是【A 】
A．机械式变速器高B．自动变速器高
C．相等D．不确定2014,2015 【注释】自动变速器与手动变速器比较。
（2）多选题
1. 影响变速器最低挡位传动比选取的因素有【ABCDE】：
A最大爬坡能力B驱动轮与路面的附着力C主减速比
D驱动轮半径E最低稳定行驶车速2013
【注释】最低档传动比设计原则，考虑得因素。
2. 中间轴式变速器与两轴式变速器相比，其特点是【ABDE 】：
A设有直接挡B一挡有较大的传动比
C 各挡位均有两对齿轮参与传动D除直接挡外，其余挡位传动效率相对较低E 前进挡输入轴与输出轴旋向相同2013 【注释】中间轴式变速器特点，只有同时掌握了中间轴式变速器、两轴式变速器特点时才能正确选择。
（3）填空题
1. 汽车机械式变速器的换挡机构采用直齿滑动齿轮、啮合套和同步器三种形式。2008
2. 凡采用常啮合齿轮传动的挡位，其换挡方式可以用同步器或啮合套来实现，同一变速器中，有的挡位用同步器换挡，有的挡位用啮合套换挡，那么挡位高的用同步器换挡，挡位低的用啮合套换挡。2008
3.机械式变速器的换挡机构采用直齿滑动齿轮、啮合套和同步器三种形式。2010
4. 机械式变速器的换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器三种形式。2012 【注释】1~4题均为考核变速器换挡的三种形式。
5. 变速器各挡齿轮的中心距有两种方法可以修正，一是改变齿轮的变位系数，另一种是
采用螺旋角。
2008
6. 变速器各挡齿轮的中心距有两种方法可以修正，一是改变齿轮的螺旋角，另一种是采用齿轮的变位系数。2010
7. 在变速器设计时，调整变速器齿轮中心距的方法有两种，即改变齿轮的变位系数和改变齿轮的螺旋角。2012 【注释】5~7题均为考核变速器中心距的调整方法。
8.变位齿轮主要有两类：高度变位和角度变位。高度变位齿轮副的一对啮合齿轮的变位系数之和为等于零。高度变位可增加小齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度相接近的程度。
2008 9.为了减小乘用车变速器齿轮工作噪声，变速器齿轮的模数选择原则是：满足强度条件下选择小模数。对于货车减轻变速器减小质量比减小噪声更为重要，变速器齿轮选择的原则是：兼顾噪声条件下选用大模数。2012 10.对于货车减轻变速器减小质量比减小噪声更为重要，变速器齿轮选择的原则是：兼顾噪声条件下选用大模数。2012
【注释】8~10题考核齿轮参数选择，设计齿轮时考虑齿轮模数与变位系数等参数的因素。
11. 在最低档传动比不变的条件下，增加变速器的档位数使得换挡容易，设计变速器时要求相邻档位之间的传动比小于 1.8 。2010
【注释】变速器相邻档位传动比选择方法。
12. 在设计中间轴式变速器时，中间轴上同时工作的两对齿轮产生的轴向力应该得到平衡，为此规定中间轴上的齿轮一律采用右旋，第一轴和第二轴上的齿轮一律采用左旋。2012
【注释】变速器齿轮螺旋角的旋向，这决定了轴向力的方向。
（4）判断题
【说明】这类题型有判断正误题、判断说明题、判断改错题等题型，答题时必须看清题目要求，如是判断说明题，不管题目对与错，都应在判断后要进行说明，即说明对或错的理由。如是判断改错题，则判断后仅对错误进行改进，不必说明理由。
1. 机械式变速器传动齿轮变位系数的选择原则：1）对于高挡齿轮，应按保证最大接触强
度和抗胶合及耐磨损最有利的原则选择变位系数。2）对于低挡齿轮，为提高大齿轮的齿根强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择大、小齿轮的变位系数。【×】
理由：对于低挡齿轮，由于传递的转矩大，小齿轮齿根弯曲强度小，应提高小齿轮的齿根强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择大、小齿轮的变位系数。2008 2.在变速器齿轮变位系数选择时应该满足下列原则：对于高档位齿轮，保证最大接触强度、抗胶合及耐磨损有利的原则；对于低档位齿轮，根据危险端面齿厚相等的原则。【×】2012
【注释】1~2题考核齿轮变位系数的选择原则。
3. 在最低挡传动比一定的条件下，增加变速器的档数会使变速器相邻的低挡与高挡之间的
传动比比值减小，使换挡工作容易进行。要求高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的比值大。【×】理由：高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的比值小，使换挡容易。2008 4. 对于机械式变速器而言，高挡区使用频繁两相邻挡传动比的比值应该比低挡区两相邻挡
传动比的比值高，以便实现容易换挡。【×】2012 【注释】3~4题考核相邻两档传动比比值要求。
（5）术语解释题
1.变速器的中心距2010
中间轴式变速器的中间轴与第二轴轴线之间的距离。对两轴式变速器，即变速器输入轴与输出轴轴线之间的距离。
（6）简答题
1. 斜齿轮在变速器中得到广泛的应用，对于中间轴式变速器，为什么中间轴上的不同挡位齿轮的螺旋角应该是不一样的？螺旋角的大小与齿轮分度圆直径之间应满足什么关系？
2008 答：斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生的轴向力平衡（即相互抵消），以减少轴承负荷，提高轴承寿命。因此，中间
轴上的不同挡位齿轮的螺旋角应该是不一样的。为使工艺简便，在中间轴轴向力不大时，可将螺旋角设计成一样的，或者仅取为两种螺旋角。中间轴上全部齿轮的螺旋方向应一律取为右旋，则第一、第二轴上的斜齿轮应取为左旋。轴向力经轴承盖作用到变速器壳体上。
根据图可知，欲使中间轴上两个斜齿轮的轴向力平衡，须满足下述条件
由于为使两轴向
力平衡，必须满足
式中，、为作用在中间轴齿轮1、
2上的轴向力；、为作用在中间轴上齿轮1、2上的圆周力；、为齿轮1、2的节圆半径；T 为中间轴传递的转矩。
2. 中间轴式变速器的中间轴上齿轮的螺旋角、第一轴齿轮的螺旋角和第二轴齿轮的螺旋角
旋向如何规定？中间轴上同时工作的两齿轮螺旋角满足什么关系才使得轴向力平衡？
201
答：设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡，以减少轴承负荷，提高轴承寿命。因此，中间轴上的不同挡位齿轮的螺旋角应该是不一样的。为使工艺简便，在中间轴轴向力不大时，可将螺旋角设计成一样的，或者仅取为两种螺旋角。中间轴上全部齿轮的螺旋方向应一律取为右旋，则第一、第二轴上的斜齿轮应取为左旋。轴向力经轴承盖作用到壳体上。一挡和倒挡设计为直齿时，在这些挡位上工作，中间轴上的轴向力不能抵消(但因为这些挡位使用得少，所以也是允许的)，而此时第二轴则没有轴向力作用。 111tan β=n a F F 222tan β=n a F F 2211r F r F T n n ==2
121tan tan r r =ββ1a F 2a F 1n F 2n F 1r 2r
3. 机械式变速器换挡机构有哪几种形式？比较它们的特点。2012
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。
用轴向滑动直齿齿轮的方式换挡，会在轮齿端面产生冲击，并伴随有噪声。只有驾驶员用熟练的操作技术(如两脚离合器)，使齿轮换挡时无冲击，才能克服上述缺点，除一挡、倒挡外已很少使用。
用移动啮合套换挡，因同时承受换挡冲击载荷的接合齿齿数多，而轮齿又不参与换挡，它们都不会过早损坏，但不能消除换挡冲击，所以仍要求驾驶员有熟练的操作技术。因增设了啮合套和常啮合齿轮，使变速器旋转部分的总惯性矩增大。这种换挡方法只在某些要求不高的挡位及重型货车变速器上应用。
用同步器能保证迅速、无冲击、无噪声换挡，而与操作技术的熟练程度无关，从而提高了汽车的加速性、经济性和行驶安全性。得到广泛应用。
4. 为保证变速器具有良好的工作性能，设计变速器时应当满足哪些基本要求？2014，2015 答：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）设置倒挡，使汽车能倒退行驶。
4）设置动力输出装置。
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、乱挡及换挡冲击等现象发生。
7）变速器应有高的工作效率。
8）变速器的工作噪声低。
【注释】变速器设计的基本要求，斜齿轮的螺旋方向，轴向力因素等。换挡方式及特点。
（7）综合分析题
1. 某汽车机械式变速器初定中心距为A ，全部采用斜齿传动，齿轮1~10的齿数分别为1Z ~10Z ，输入轴、中间轴、倒档轴和输出轴标注在下图中，按照要求解答下列问题：
1） 指出4档及倒档的传递路线，并计算其传动比。
2） 若1档传动比为1i ， 齿轮7与8的螺旋角为β，法向模数为n m ，1Z 与2Z 的螺旋角为
β'，法向模数为n
m '，如何确定1Z 和2Z 的齿数（只要求给出方法，可以不做计算）？ 2008
解：1）
4档为直接档，同步器左移使输入轴与输出轴直接连接，其传动比：14=i
倒档传递路线：输入轴→齿轮1→齿轮2→中间轴→齿轮8→齿轮10→倒档轴→齿轮9→齿轮7→输出轴，其传动比：
9
817102Z Z Z Z Z Z i D ????= 2）设7Z 与8Z 的齿数和为h Z ，则有：n h
m A Z βcos 2=，计算后取整，然后进行齿数分配，中间轴上的小齿轮8的齿数应取小一些，以便87/Z Z 传动比大一些，在1档传动比1i 一定的条件下，12/Z Z 可以大一些，使第一轴齿轮大一些，以便在其空腔内设置第二轴的轴承。 输入轴 中间轴
倒档轴
输出轴
依据7Z 与8Z 的齿数和为h Z 重新调整中心距：()βcos 2871Z Z m A n +=
，在依据重新调整的中心距1A 重新分配齿数7Z 与8Z 。
由81721Z Z Z Z i ??=得，7
8112Z Z i Z Z =，注意到：常啮合齿轮的中心距与1档齿轮的中心距相等，则有：()β'+=
cos 2211Z Z m A n 联立上述两式，可以得出1Z 和2Z 。
2. 某汽车机械式变速器初定中心距为A ，1挡传动比I i ，最高档为直接挡，输入轴、中间轴、倒档轴和输出轴标注在图中，按照要求解答下列问题：
1）指出各档位的动力传递路线。
2）采用等比级数分配的各档前进传动比。
3）常啮合齿轮1与2为斜齿轮，其螺旋角为β，法向模数为n m ；齿轮7与8为直齿轮，其模数为m ，如何分配传动齿轮的齿数才能满足其传动比1i 和中心距A （只给出方法，不必计算）？ 2010
输入轴 中间轴
倒档轴
输出轴
答：1) 一档传递路线：输入轴→Z1→Z2→Z8→Z7→滑动齿套→输出轴
二档传递路线：输入轴→Z1→Z2→Z6→Z5→Z7→滑动齿套→输出轴
三挡传递路线：输入轴→Z1→Z2→Z3→Z3→同步器→输出轴
四挡传递路线：输入轴→同步器→输出轴
倒挡传递路线：输入轴→Z1→Z2→Z8→Z10→Z9→Z7→滑动齿套→输出轴
2）最高档速比14=i ，则公比
3134
1i i i q == q i i i i i i ===4
33221 ??===---31
42131
12q i i q i i q i i 3）第一步：确定一挡齿轮的齿数，一挡传动比 81721z z z z i = （1）
为了求7z 、8z 的齿数，先求其齿数和87z z z h += 直齿m A z h 2= （2）
计算后取h z 为整数，然后进行大、小齿轮齿数的分配。中间轴上的一挡小齿轮的齿数尽可能取少些，以便使87/z z 的传动比大些，在1i 已定的条件下，12/z z 的传动比可分配小些，使第一轴常啮合齿轮的齿数多些，以便在其内腔设置第二轴的前轴承并保证轮辐有足够的厚度。考虑到壳体上的第一轴轴承孔尺寸的限制和装配的可能性，该齿轮齿数又不宜取多。
中间轴上小齿轮的最少齿数，还受中间轴轴径尺寸的限制，即受刚度的限制。在选定时，对轴的尺寸及齿轮齿数都要统一考虑。中间轴上一挡齿轮齿数可在17~158=z 之间选取，货车可在12～17之间选用。一挡大齿轮齿数用87z z z h -=计算求得。
第二步：对中心距A 进行修正
因为计算齿数和h z 后，经过取整数使中心距有了变化，所以应根据取定的h z 和齿轮变位系数重新计算中心距A ，再以修正后的中心距A 作为各挡齿轮齿数分配的依据。
第三步：确定常啮合传动齿轮副的齿数
由式(1)求出常啮合传动齿轮的传动比
78112z z i z z = (3)
而常啮合传动齿轮中心距和一挡齿轮的中心距相等，即
βcos 2)(21z z m A n += (4)
解方程式(3)和式(3)求1z 与2z ，求出的1z 与2z ，都应取整数；然后核算一挡传动比与原传动比相差多少，如相差较大，只要调整一下齿数即可；最后根据所确定的齿数，按式(4)算出精确的螺旋角值。
3. 某汽车机械式变速器初定中心距为A ，齿轮1~10的齿数分别为1Z ~10Z ，输入轴、中间轴、倒档轴和输出轴标注在图中，1Z 与2Z 为常啮合斜齿轮，其螺旋角为2β，按照要求解答下列问题：
1） 计算各挡传动比。
2） 若1档传动比为1i ，齿轮7与8的直齿轮，模数为m ，如何确定1Z 、2Z 、7Z 和8Z 的齿数（只要求给出方法，可以不做计算）？
3） 若二档的传动比为2i ，采用斜齿轮5和6的螺旋角为6β，证明：2β与6β应该满足6
262sin sin Z Z =ββ关系时中间轴的轴向力可以得到平衡。 2012
答：（1）87121Z Z Z Z i ?=；65122Z Z Z Z i ?=；43123Z Z Z Z i ?=；14=i ；9
781012Z Z Z Z Z Z i D ??= （2）由于87121Z Z Z Z i ?=
,首先确定7Z 和8Z ，为此先求出齿数和87Z Z Z h +=，m A Z h 2= 如果计算得出的h Z 不是整数，必须取整。一般把中间轴上的小齿轮8Z 的齿数取小一些，以便常啮合齿1Z 的齿数取大一些，从而使1Z 有足够的空间安装第二轴前端轴承。另外中间轴上小齿轮的齿数还受到中间轴轴颈尺寸的限制，应该统一考虑。一般17~158=Z ，由此得出87Z Z Z h -=。
当计算得出的h Z 不是整数，取整后应该重新计算中心距()2
87Z Z m A +=
，此中心距作为以后计算的依据。 由于78112Z Z i Z Z =，而常啮合齿轮的中心距为()2
21cos 2βZ Z m A n +?=，由此可以解出1Z 和2Z ，求出的1Z 和2Z 也需要取整。再次计算传动比8
7121Z Z Z Z i ?=，得出的数值与要求相差较大的输入轴 中间轴 倒档轴 输出轴
话还要调整齿数，最后根据齿数求得螺旋角()??
????+?=A Z Z m n 2arccos 212β。 （3）由同时工作的齿轮2Z 和6Z 的轴向力平衡条件6262tan tan r r =ββ，而2
22cos βZ m r n =，6
66cos βZ m r n =，将其代入得 2662662262cos cos cos cos tan tan ββββββZ Z Z m Z m n n =?=，由此得出 6226sin sin ββZ Z =。
4. 下图所示为一变速器结构方案图，初定中心距为A ，齿轮1~12均为斜齿轮，其齿数分别为1z ~12z .请按要求解答下列问题：
（1） 说明该变速器的形式、档位数及其特点；
（2） 标出轴1，2，3，4的名称，说明各挡传动路线，计算2挡传动比；
（3） 齿轮1~12的旋向及其原因，以及倒挡齿轮的形式；
齿轮7和6的螺旋角为6β，齿轮3和10的螺旋角为3β，证明：当3663sin sin ββz z =时，齿轮3和齿轮6所产生的轴向力可以得到平衡 2013 解：
（1）这是一个中间轴式六档变速器，其特点是：①设有直接挡；②一挡有较大的传动比； ③各挡位齿轮采用常啮合齿轮传动； ④各档采用同步器换挡，倒挡为直齿滑动式换挡。
（2）1轴为输入轴（第一轴），2轴为输出轴（第二轴），3轴为中间轴，4轴为倒挡轴。 传动路线图如下所示。
1档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~1~12， 同步器右移，到第二轴；
2档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~2~11，同步器左移，到第二轴；
3档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~3~10，同步器右移，到第二轴；
4档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~4~9，同步器右左移，到第二轴；
5档：动力从第一轴到齿轮7 ~6~5~8，同步器右移，到第二轴；
6档：动力从第一轴到齿轮7 ~6，同步器左移，到第二轴，得直接档；
倒档：动力从第一轴到齿轮7~6～13~14~4，同步器左移，得倒档。
2挡传动比为：7
26112z z z z i = （3）第一轴、第二轴上的齿轮为左旋，中间轴上齿轮为右旋。斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡。倒挡齿轮为直齿轮，换挡形式为直齿滑动式。
（4）当第3挡工作时，齿轮7,6,3,10同时工作，中间轴上齿轮6和齿轮3引起的轴向力平衡的条件是：
6
363tan tan r r =ββ 63,r r 为齿轮3和齿轮6的节圆半径。
轿车机械式变速器设计
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，同时使发动机在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。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。本文设计研究了三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。简单讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键词：变速器；传动比；机械式；齿距；
目录 1 绪论................................................... 错误！未定义书签。 1.1 选题背景及意义 (1) 1.2 汽车参数的选择 (1) 1.3 变速器设计应满足的基本要求 (2) 2 变速器传动机构布置方案 (3) 2.1 传动机构布置方案分析 (3) 2.1.1 固定轴式变速器 (3) 2.1.2 倒挡布置方案 (3) 3 零部件结构方案分析 (5) 3.1 齿轮形式 (5) 3.2 换挡机构形式 (5) 3.3 变速器轴承 (6) 4 变速器设计和计算 (8) 4.1 挡数 (8) 4.2 传动比范围 (8) 4.3 中心距A (8) 4.4 外形尺寸 (9) 4.5 轴的直径 (9) 4.6 齿轮参数 (9) 4.6.1 模数的选取 (9) 4.6.2 压力角α (10) 4.6.3 螺旋角β (10) 4.6.4 齿宽b (11) 4.7 各挡齿轮齿数的分配 (12) 4.7.1 确定一挡齿轮的齿数 (12) 4.7.2 对中心距进行修正 (13) 4.7.3 确定常啮合传动齿轮副的齿数 (13)
变速器设计说明书 正文
第1章 变速器主要参数的计算及校核 学号：15 最高车速：m ax a U =113Km/h 发动机功率：m ax e P =65.5KW 转矩：max e T =206.5Nm 总质量：m a =4123Kg 转矩转速：n T =2200r/min 车轮：R16（选6.00R16LT ） 1.1设计的初始数据 表1.1已知基本数据 车轮：R16（选6.00R16LT ） 查GB/T2977-2008 r=337mm 1.2变速器传动比的确定 确定Ι档传动比： 汽车爬坡时车速不高，空气阻力可忽略，则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力。故有： ααηsin cos 0emax G Gf r i i T T g +==max ψmg （1.1） 式中：G ----作用在汽车上的重力，mg G =； m ----汽车质量； g ----重力加速度，41239.840405.4G mg N ==?=； max e T —发动机最大转矩，m N T e ?=174max ；
0i —主减速器传动比，0 4.36i =； T η—传动系效率，%4.86=T η； r —车轮半径，0.337r m =； f —滚动阻力系数，对于货车取02.0=f ； α—爬坡度，30%换算为16.7α=。 则由最大爬坡度要求的变速器I 档传动比为： T e r g i T mgr i η0max max 1ψ≥ = 41239.80.2940.337 5.1720 6.5 4.3686.4%???=?? （1.2） 驱动轮与路面的附着条件： ≤r T g r i i T η01emax φ2G （1.3） 2G ----汽车满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷； 8.0~7.0=?取75.0=? 1g i ≤ 2max 00.641239.80.750.337 7.9 206.5 4.3686.4% r e T G r T i φη????==?? 综上可知：15.177.9g i ≤≤ 取1 5.8g i = 其他各档传动比的确定： 按等比级数分配原则： q i i i i i i i i g g g g g g g g == = = 5 44 33 22 1 （1.4） 式中：q —常数，也就是各挡之间的公比；因此，各挡的传动比为： 41q i g =，32q i g =，23q i g =，q i g =4 1n 1-=g i q 1.55= 高档使用率比较高，低档使用率比较低，所以可使高档传动比较小，所以取其他各挡传动比分别为： 2g i =3 3.7q =；23 2.4g i q ==；4 1.55g i q ==
机械式六档变速器设计毕业设计论文
编号： 毕业设计（论文）说明书 题目：机械式六档变速器设计 院（系）：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：刘京华 学号：1000110124 指导教师：彭晓楠 职称：副教授 题目类型：?理论研究?实验研究?工程设计?工程技术研究?软件开发 2014年5 月26 日
摘要 变速器是汽车中非常重要的组成部分。虽然机械式变速器换档时冲击比较大，操纵繁琐，但其传动效率高、生产制造简单以及成本低，所以仍广泛应用在现代汽车上。在变速器中增加一个档位，由于变速器相邻档之间的传动比变化更小，所以汽车换挡时的冲击较小。本文根据市场上的五档汽车，设计一个机械式六档变速器，依据机械设计基本原理和方法主要设计变速器的传动机构、同步器和换挡操纵机构等,然后对齿轮和轴进行校核。 关键词：变速器，六档，机械式
Abstract Transmission is a very important component in automobile.Although the impact of the mechanical transmission is relatively large and has complex manipulation, but the transmission is efficient and simple and also has a low manufacturing cost, so it is still widely used in modern vehicles.An increase in the transmission gear, because the transmission ration between adjacent transimission gear become smaller, so the impact of the shift become smaller when the car change the gears.Based on the five-speed car on the market, the article designs a mechanical six-speed transmission according to the mechanical design of the basic principles and methods.The design contains transmission main mechanism design, synchronizer and shift control mechanism, etc., and then check the gear and shaft. KeyWords:Transmission; six-speed; mechanical
两轴式手动变速器拆装检修教案.
两轴式手动变速器拆装 检修教案. -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
《汽车底盘机械系统检修》课程单元设计——手动变速器检修
三、课前准备 1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 项目二手动变速器检修★教学目标： 【知识目标】 1、熟知手动变速器的作用、分类、结构及工作原理； 2、掌握手动变速器的拆装步骤及注意事项；
3、掌握手动变速器常见故障的现象、原因； 【能力目标】 1、能够拆装手动变速器； 2、能够对手动变速器进行正确的检查； 3、能对手动变速器常见故障进行诊断与排除； 【过程与方法目标】 1 通过教师讲授、操作，学生观察，初步掌握、体会获得基础的知识。 2 学生通过自己实践操作,从而建立正确的操作工艺，逐步掌握手动变速器检修的工作作业； 【情感目标】 在情景学习中体验安全操作规范，与人合作、沟通交流及尊重他人等维修服务的新理念,增强合作意识，环保意识，节约意识，养成良好职业习惯。 ★教学重点：手动变速器检修的工作过程。 ★教学难点：手动变速器检查 ★器材准备 1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 ★教学过程: 【情景设置】 实例：一辆奇瑞东方之子轿车离合器技术状况良好，但挂挡时不能顺利挂入挡位，常发生齿轮撞击声，需对手动变速器进行拆检。 【导入新课】 A项目描述 在汽车底盘维修工作中，经维修师诊断确定变速器有故障需要分解并更换
内部某些零部件，维修技工按技术规范将变速器分解，换上新的零部件组装后 使其能正常工作。 【讲解新课】 B 相关知识 一、手动变速器结构及工作原理 （一）、手动变速器结构 1、手动变速器总成组件 变速器的组成主要包括变速器箱壳、换档及选档轴总成、变速器左箱垫、换档及选档轴总成、差速器总成、输入轴、中间轴、倒档轴、各档档位齿轮、倒档中间齿轮、同步器、换档拨叉轴、换档拨叉、轴承、油封、油槽、放油孔螺栓、加油孔与螺栓。 图2-1 2、输入轴与中间轴组件，主要由包括以下部件： 输入轴、油封、输入轴右轴承、输入轴3档齿轮、滚针轴承、高速同步器环、高速同步器弹簧、高速同步器啮合套及毂、高速同步器键、输入轴4档齿轮、输入轴左轴承、5档齿轮隔套、中间轴右轴承、中间轴、中间轴1档齿轮、1档齿轮同步器环、低速同步器弹簧、低速同步器啮合套及毂、低速同步器键、2档齿轮同步器外环、2档齿轮同步器中心内圈、2档齿轮同步器内环、弹簧卡圈、中间轴2档齿轮、中间轴3档齿轮、3档及4档齿轮隔套、中间轴4档齿轮、中间轴左轴承等。
汽车自动变速器新技术的发展趋势
论文（设计）题目：汽车自动变速器新技术的发展趋势 摘要 液力传动于20世纪初发明于欧洲，最初用于船舶制造工业，在第一次世界大战后，便开始应用于陆用车辆。起先，液力传动主要应用于公共汽车，到第二次世界大战期间，又应用在许多军用汽车和专用汽车上。 起初液力传动直接采用船用变矩器。随后美国GM汽车公司采用这种变矩器用于内燃机车，此后，美国开始了ef研制工作，液力传动的研究中心从欧洲移到厂美国，并在美国得到筒反大的发展。作为最初批量生产的液力自动变速器是1938年推出的，它将行星齿轮式变速器与液力偶合器组合．用液压力进行自动变速，是现在自动变速器的原型。1950年期间，汽车液力传动进入一个新阶段，出现了可根据车速和加速踏板位置进行自动换档的自动变速器，此时液力自动变速器已基本定型，近40年自动变速器得到了空前的发展，装有自动变速器的车辆己越来越多，特别是高级轿车基本全部装用电控自动变速器。从发展趋势上来看，自动变速器是采用简单的液力传动与多档机械自动变速器组合，在控制方式上，由于动—半自动—全自动—电子操纵控制系统，并向智能化方向发展，自动变速器的档位数从二速—三速—四速，五速自动变速器也即将出现，问时利用各种方法，扩大与改善液力传动的自动调节性能范围，以实现简化操纵的目的。 关键词：液力传动，变矩器，液力偶合器，行星齿轮式变速器
Abstract Hydraulic transmission in the early 20th century, invented in Europe, initially for the shipbuilding industry after World War I, they began to be used for land use vehicles. At first, the hydraulic transmission is mainly used in the bus, during the Second World War, also used in many military vehicles and special vehicles. At first, direct use of marine hydraulic torque converter transmission. GM U.S. auto companies then use this converter for diesel, then, ef the United States began development work, hydraulic transmission plant research center to move from Europe to the United States, and in the United States against big development by tube. As the first mass-produced hydraulic automatic transmission is introduced in 1938, it will planetary gear transmission combined with fluid couplings. Fluid pressure with automatic transmission, automatic transmission is now the prototype. During 1950, cars entering a new phase of hydraulic transmission, there may be under the accelerator pedal position and vehicle speed automatic transmission automatic transmission, automatic transmission fluid at this time have been in shape, automatic transmission, nearly 40 years has been unprecedented development , equipped with automatic transmission has been more and more vehicles, especially all the basic equipment limousine automatic transmission power control. From the development trend point of view, automatic transmission is the use of a simple hydraulic transmission and multi-file combination of mechanical automatic transmission, the control, due to moving - Semi - Automatic - Electronic Steering Control System, to the intelligent direction, automatic transmission the number of stalls from the two-speed - three-speed - four speed, five-speed automatic transmission is also about to appear, asked when the use of various methods to expand and improve the performance of hydraulic transmission range of the automatic adjustment in order to achieve the purpose of simplifying manipulation. Key words:hydraulic transmission, torque converter, fluid coupling, planetary gear transmission
机械式变速器
手动变速器的初步设计 设计要求 本设计的目的是设计一台用于5t中型载货汽车上的FR式的手动变速器。根据货车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该轿车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。根据上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。
具体设计方案 一机械式变速器方案的确定 1.变速器传动机构的结构分析与型式选择 中间轴式和两轴式变速器得到的最广泛的应用，对比如下表。
因为设计的汽车采用发动机前置，后轮驱动，因此这里选择中间轴式变速器。下面是几种常用的布置方案。 图1-1 中间轴式六档变速器传动方案 以上各种方案中，凡采用常啮合齿轮传动的档位，其换档方式可以用同步器或啮合套来实现。同一变速器中，有的档位用同步器换档，有的档位用啮合套换档，那么一定是档位高的用同步器换档，档位低的用啮合套换档。 2.倒档传动方案 下面是几种常用的倒档布置方案图 图1-2变速器倒档传动方案
图1-2为常见的倒挡布置方案。上表是对相关常用倒档方案的分析，本设计采用图1-2f所示的传动方案。 3．变速器主要零件结构的方案分析 1.齿轮型式 斜齿圆柱齿轮有使用寿命长，工作时噪声低等优点；缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力。变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮，尽管这样会使常啮合齿轮数增加，并导致变速器的转动惯量增大。直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒挡。但是，在本设计中由于倒档采用的是常啮合方案，因此倒档也采用斜齿轮传动方案，即除一档外，均采用斜齿轮传动。 2.换档结构型式 换档结构分为直齿滑动齿轮、啮合套和同步器三种。
商用车机械式变速器设计
目录 1、机械式变速器的概述及其方案的确定 (2) 2、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (3) 2.1、传动比的确定 (3) 2.1.1、驱动桥主减速器传动比0i的选择 (3) 2.1.2、变速器头档传动比1g i的选择 (4) 2.2、中心距 (4) 2.3、轴向尺寸 (4) 2.4、齿轮参数 (4) 2.4.1、齿轮模数 (4) 2.4.2、各档传动比及其齿轮齿数的确定 (4) 2.5、齿轮材料的选择 (4) 2.5.1、满足工作条件的要求 (4) 2.5.2、合理选择材料配对 (4) 2.5.3、考虑加工工艺及热处理工艺 (4) 3、校核轴和齿轮 (4) 3.1、计算各轴的转矩 (4) 3.2、齿轮强度计算 (4) 3.3、轴及轴上支撑校核 (4) 3.3.1轴的工艺要求 (4) 3.3.2轴的强度计算 (4) 3.3.3轴的刚度计算 (4)
4、轴承的选择和校核 (4) 5、建模 (4) 6、总结 (4) 参考文献 (4) 1、机械式变速器的概述及其方案的确定 变速器的功用是根据汽车在不同的行驶条件下提出的要求，改变发动机的扭矩和转速，使汽车具有适合的牵引力和速度，并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。为保证汽车倒车以及使发动机和传动系能够分离，变速器具有倒档和空档。在有动力输出需要时，还应有功率输出装置。 对变速器的主要要求是： 应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时，根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求，选择合理的变速器档数及传动比，来满足这一要求。 工作可靠，操纵轻便。汽车在行驶过程中，变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生。为减轻驾驶员的疲劳强度，提高行驶安全性，操纵轻便的要求日益显得重要，这可通过采用同步器和预选气动换档或自动、半自动换档来实现。 重量轻、体积小。影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。选用优质钢材，采用合理的热处理，设计合适的齿形，提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。
三轴五档变速器设计说明书
.. . … 高级轿车三轴五档手动机械式变速器 目录 一、设计任务书 (4) 二、机械式变速器的概述及总体方案论证 (4) 2.1 变速器的功用、要求、发动机布置形式分析 (4) 2.2 变速器传动机构布置方案 (5) 2.2.1 传动机构布置方案分析 (5) 2.2.2 倒挡布置方案 (7) 2.3 变速器零部件结构方案分析 (8) 三、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (11) 3.1 变速器主要参数选择 (11) 3.1.1 档数与传动比 (13) 3.1.2 中心距 (14) 3.1.3 外形尺寸 (14) 3.1.4 齿轮参数 (15) 3.2 各档齿轮齿数的分配 (15) 3.2.1 确定一档齿轮的齿数 (15) 3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (16) 3.2.3 确定其他档位的齿数 (18) 3.2.4 确定倒挡齿轮的齿数 (18)
3.3 齿轮变位系数的选择 (19) 四、变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (22) 4.1 齿轮的损坏原因及形式 (22) 4.2齿轮的强度计算与校核 (22) 4.2.1齿轮弯曲强度计算 (23) 4.2.2齿轮接触应力 (24) 五、变速器轴的强度计算与校核 (26) 5.1变速器轴的结构和尺寸 (26) 5.1.1 轴的结构 (26) 5.1.2 确定轴的尺寸 (26) 5.2轴的校核 (27) 5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (28) 5.2.2 第二轴的校核计算 (29) 六、变速器同步器的设计及操纵机构 (30) 6.1 同步器的结构 (31) 6.2 同步环主要参数的确定 (33) 6.3 变速器的操纵机构 (35) 参考文献 (36)
电动汽车自动变速器设计研究
电动汽车自动变速器设计研究 时间:2011-04-30 14:39来源:南昌大学机电工程学院作者:黄菊花等点击: 次 本文首先简述了常见自动变速器的结构原理和优缺点，结合电动汽车电机特性和双离合器自动变速器的优点，提出将两挡双离合器自动变速器应用于电动汽车。 0引言 电动汽车以可再生清洁的电能为动力，克服了传统内燃机汽车的环境污染和资源短缺问题；电动汽车牵引电机相对传统内燃机具有较宽的工作范围，并且电机低速时恒转矩和高速时恒功率的特性更适合车辆运行需求。然而固定速比减速器仅有一个挡位，使得电动汽车电机常处在低效率区域，既浪费宝贵电池能量而使续驶里程减少，又提高了对牵引电机的要求。电动汽车牵引电机既要在恒转矩区提供较高瞬时转矩，又要在恒功率区提供较高运行速度，才能满足车辆的高速、爬坡和加速等整车性能要求。为使电动汽车发挥其优越性，并降低电动汽车对动力电池和牵引电机要求，电动汽车传动系统应多挡化。 手动变速器换挡操纵复杂以及换挡过程中需要切断动力源影响电动汽车的驾驶性能和舒适性。自动变速是车辆变速发展趋势，自动变速器相对手动变速器具有较高整车的安全性、舒适性等性能。基于平行轴式手动变速器的双离合器自动变速器，不仅继承了手动变速器传动效率高、结构紧凑、价格便宜等许多优点；同时还解决了换挡动力中断问题，也保留了液力自动变速器、无级自动变速器等换档品质好的优点。因此电动汽车采用两挡双离合器自动变速器具有更好的整车性能。 1电动汽车自动变速器结构原理 1.1系统结构原理图 图1 所示为两挡双离合器自动变速器系统结构原理图，它以变速器电控单元为中心，接收制动踏板、选择开关、加速踏板等传感器获知的信号，同时可以利用CAN 总线技术接收来自整车控制器的信号，如车速、电机转速等信号。变速器电控单元采集当前路况信息，通过一定的换挡规律发出信号指令，控制离合器执行机构操纵离合器的分离与结合等动作。
中间轴式变速器课程设计
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
两轴变速器设计说明书
目录 第一部分：变速器的基本设计方案-------------------------------------2 第二部分：变速器主要参数的选择-------------------------------------4 第三部分：变速器各档齿轮的设计计算--------------------------------5 第四部分：变速器轴的设计计算------------------------------------------6 第五部分：变速器齿轮的校核--------------------------------------------14 第六部分：变速器轴的的校核-------------------------------- ----------18 第七部分：滚动轴承的选择和计算--------------------------------------20 第八部分：参考文献---------------------------------------------------------
第一部分变速器的基本设计方案 变速器的结构对汽车的动力性、燃油经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性，传动的平稳性与效率等都有直接的影响。采用优化设计方法对变速器与主减速器，以及变速器的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与燃油经济性；采用自锁及互锁装置、倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程接合、错位接合、齿厚减薄、台阶齿侧）等措施，以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳档、乱档、自行脱档和误挂倒档；采用同步器可使换挡轻便、无冲击及噪声；采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低。降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。 变速器设计的基本要求： 1）保证汽车有必要的动力性和经济性。 2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。 3）设置倒挡，使汽车能变速倒退行驶。 4）设置动力输出装置。 5）换挡迅速、省力、方便。 6）工作可靠。变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。7）变速器应有高的工作效率。 8）变速器的工作噪声低。 除此之外，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。
汽车设计之机械变速器复习题
汽车设计之机械变速器复习题
第三章机械式变速器设计 一、学习目的和要求 1、掌握机械式变速器结构，工作原理及 功用； 2、熟练掌握机械式变速器设计时的基本 要求； 3、熟练掌握两轴式变速器与中间轴式变 速器的特点，特别是不能实现的方案 形式。 3、熟练掌握变速器主要参数的概念，以 及变速器各档位分配计算（传动比范 围，各档位传动比分配，各档位齿轮 齿数等）； 4、熟练掌握变速器齿轮参数的确定原则 与方法（不同车型、不同档位在应用 时的不同要求）； 5、掌握变速器换挡方式及其特点； 6、熟练掌握中间轴式变速器的齿轮螺旋 方向及螺旋角应满足的要求. 二、课程内容和考核方法 1、机械式变速器的结构、功用及设计要 求（选择，简答）
2、两轴式变速器与中间轴式变速器结构 特点（选择） 3、变速器参数选择原则及计算（术语， 选择，判断改错，简答，综合计算应 用） 4、变速器换挡方式及特点（填空、判断 改错，简答） 5、齿轮参数选择的原则与方法（简答， 选择，填空，判断改错，综合计算应 用） 6、中间轴式变速器中间轴齿轮螺旋角方 向及大小的选择原则与方法（选择、 简答、填空、判断改错）； 7、机械式变速器与自动变速器比较，传 动效率的高低. 三、章节练习题 1、教材练习题3-1,3-2,3-3. 2、中间轴式变速器的中间轴上各齿轮的 螺旋角与第一轴、第二轴的齿轮螺旋 角方向与大小如何确定？中间轴上同 时工作的两对齿轮的螺旋角满足什么 关系才能保证中间轴上的轴向力平
衡？ 3、给定一个变速器简图（见教材图3-1， 图3-2，图3-3，图3-4），请指出其 形式与特点？ 4、给定变速器简图（见教材图3-18），计 算各档位传动比分配及各档位齿轮齿 数？并根据不同简图举一反三。 5、齿轮模数与节圆直径、齿轮齿数的关 系？调整哪些齿轮参数可以实现配凑 中心距？如何调整？ 6、齿轮模数、压力角对齿轮的弯曲强度、 接触强度以及啮合噪声有何影响？这 些参数的选择条件和原则是什么？ 7、变速器的换挡形式及其特点是什么？ 四、历年试题 （1）单选题 1．两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，多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，【】在两轴式变速器中没有采用。【C】A．变速器输出轴与主减速器主动齿轮可做成一体
变速器设计说明书-正文
第1章变速器主要参数的计算及校核学号：15 最高车速： U=113Km/h a m ax 发动机功率： P=65.5KW m ax e 转矩： T=206.5Nm e max 总质量：m a=4123Kg 转矩转速：n T=2200r/min 车轮：R16（选6.00R16LT） 1.1设计的初始数据 表1.1已知基本数据 车轮：R16（选6.00R16LT ） 查GB/T2977-2008 r=337mm 1.2变速器传动比的确定 确定Ι档传动比： 汽车爬坡时车速不高，空气阻力可忽略，则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的 滚动阻力及爬坡阻力。故有：
ααηsin cos 0emax G Gf r i i T T g +==max ψmg （1.1） 式中：G ----作用在汽车上的重力，mg G =； m ----汽车质量； g ----重力加速度，41239.840405.4G mg N ==?=； max e T —发动机最大转矩，m N T e ?=174max ； 0i —主减速器传动比，0 4.36i =； T η—传动系效率，%4.86=T η； r —车轮半径，0.337r m =； f —滚动阻力系数，对于货车取02.0=f ； α—爬坡度，30%换算为16.7α=o 。 则由最大爬坡度要求的变速器I 档传动比为： T e r g i T mgr i η0max max 1ψ≥ = 41239.80.2940.337 5.1720 6.5 4.3686.4%???=?? （1.2） 驱动轮与路面的附着条件： ≤r T g r i i T η01emax φ2G （1.3） 2G ----汽车满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷； 8.0~7.0=?取75.0=? 1g i ≤ 2max 00.641239.80.750.337 7.9 206.5 4.3686.4% r e T G r T i φη????==?? 综上可知：15.177.9g i ≤≤ 取1 5.8g i = 其他各档传动比的确定： 按等比级数分配原则：
变速器设计文献综述
变速器设计文献综述
变速器设计文献综述 摘要：车辆的变速器很大程度上影响着车辆行驶的经济性、动力性、驾乘舒适性，是车辆最重要的部件之一。本文分析了国内外变速器产业的发展状况，介绍了国内外先进的变速器设计方法、科学的开发流程等，还根据我国变速器产业的发展现状提出了一些问题，并且对变速器产业的发展提出了一些合理的建议。 关键词：变速器，科学开发流程、先进设计方法 一.变速器研究意义 变速器是伴随汽车出现的产物，是组成一辆汽车的必需品，而变速器设计更是汽车设计中最重要的环节之一。变速器的作用是用来改变传动比，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足不同的行驶要求。在不同的行驶条件下，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化，而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，扭矩变化范围更不可能满足实际路况需要，而变速器能做到在大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。因此,变速器的性能直接影响到汽车行驶性能。随着技术进步,变速器在最基本的传动功能之外，也在实现越来越多的功能，例如实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要; 中断动力传递，在发动机能够怠速运转，汽车换档或需要停车时，中断向驱动轮的动力传递; 实现空档，当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。由此可见，研究变速器对汽车产业发展具有十分重大的意义。
二.国内外变速器使用的现状 在欧洲市场上，原本手动变速器占据的绝大部分的市场,在不断被自动变速器侵占。例如在西欧，2005年生产的装配有自动变速器的汽车占汽车总量的23%。而10年前，这个数字仅为13%。可见自动变速器正在成为市场的主流。在中国市场上，配备自动变速器也已经成为车用变速器的重要趋势。然而，在自动变速器方面，由于其新工艺、新技术和设计原理与传统手动变速器有比较大的差异，导致国内厂家在自动变速器的研发上与国际先进水平存在较大差距，即使向国外厂商寻求技术帮助，他们也不约而同地对国内厂家进行了技术封锁，这导致我国的自动变速器相比国外产品性能低下，需要大量依赖进口。据统计，进口产品占我国自动变速器市场的78%。而在手动变速器方面，经过长时间的发展，设计原理和生产工艺等都较为成熟，技术难度也相对较低，因此我国通过引进国外先进技术，消化吸收并自主创新，能做到自主生产，基本满足了本土车辆厂商的生产需要。可以预见的是，未来汽车变速器的市场将以自动变速器为主，发展和掌握高端自动变速器制造技术是追赶世界变速器制造技术的重要途径。而优先开发手自一体变速器在技术上可以延续我国在手动变速箱上积累的经验，更有利于我国变速器产业的发展。 三. 国外变速器先进的设计方法 近10年以来，我国变速器产业特别重视新产品的开发研制，无论是从人力物力的投入，还是资金的投入，都是非常巨大的。
机械式变速器设计例题
机械式变速器设计例题 例题 1、已知一汽车变速器尺寸参数如下图。 当车载总重 79000N ,轮胎自由外径 1、014 米 ,发动机最大扭矩 326N · m ,主传动比 7、63 ,传动系机械效率 0、89 ,最大道路阻力系数 0、372 时,试求该变速器各前进档之传动比。(注意:超速档传动比在 0、7~0、8 范围内选定) 解:由图可知i =1,i <1 i 应保证汽车能克服最大道路阻力系数,故有: 79000X0、372X1、014/2=326X i X7、63X0、89 i =6、73 根据汽车理论,中间档传动比按照等比级数分配 i = i g11/3=6、731/3=1、888, i =1、8882=3、56 i 可预选0、75 2、根据上面确定的传动比 i 、 i 、 i 、 i 、 i ,设图中常啮齿轮 1 、 2 、 7 、 8 、 9 、 10 用斜齿轮,其法向模数 mn = 3、75 ,螺旋角
β=25051’24”;齿轮 3 、 4 、 5 、 6 用直齿轮,端面模数 m=4、0 ,试决定各齿轮的齿数,并由此得出各前进档的实际传动比。 解:z1+z2=2Acosβ/ mn=64…………、(1) z4+z3=2A/m=66、7≈67 Z3=12~17,取Z3=12,则Z4=55 i =Z2XZ4/(Z1XZ3)=6、73 得到 Z2/Z1=1、468 ………………………、(2) 解(1) (2)得Z1=26,Z2=38 同理 i = Z2XZ6/(Z1XZ5)=3、56 即 Z6/Z5=2、436…………、(3) Z5+Z6=67……………………………………………………………………………、、(4) 解(3 )(4)得 Z5=20,Z6=47 i = Z2XZ8/(Z1XZ7)=1、888,即 Z8/Z7=1、29…………………、、、(5) z8+z7=2Acosβ/ mn=64 (6) 解(5 )(6)得Z7=28,Z8=36 i = Z2XZ10/(Z1XZ9)=0、75,即 Z10/Z9=0、51…………………、、(7) z10+z9=2Acosβ/ mn=64 (8) 解(8 )(7)得z9=42,Z10=22 实际传动比: i =Z2XZ4/(Z1XZ3)=6、7 i = Z2XZ6/(Z1XZ5)=3、43 i = Z2XZ8/(Z1XZ7)=1、88 i = Z2XZ10/(Z1XZ9)=0、77 i =1 3、计算齿数最少最薄弱的齿轮的轮齿强度。 略 4、下图为一组合式变速器,I为主变速器,有四个前进档,II为副变速器,有两个档,图中轴2为输入轴,轴15为输出轴,轴13为辅助动力输出,如给自卸车举升机构提供动力,轴3与轴14就是空套的,没有刚性连接,齿轮8与齿轮18就是常啮合的。若主变速器的四个前进档的传动比为1-i-i2-i3,其中i>1,副变 速器传动比为:1-i4,请解答以下问题: （1）包括倒档在内,总共可以得到多少个档位？ （2）按照从低速档(传动比较大)到高速档(传动比较小)的顺序说明各档位的传动路线;
高级轿车三轴五档手动机械式变速器设计说明书
高级轿车三轴五档手动机械式变速器 设计说明书 目录 一、设计任务书 (4) 二、机械式变速器的概述及总体方案论证 (4) 2.1 变速器的功用、要求、发动机布置形式分析 (4) 2.2 变速器传动机构布置方案 (5) 2.2.1 传动机构布置方案分析 (5) 2.2.2 倒挡布置方案 (7) 2.3 变速器零部件结构方案分析 (8) 三、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (11) 3.1 变速器主要参数选择 (11) 3.1.1 档数与传动比 (13) 3.1.2 中心距 (14) 3.1.3 外形尺寸 (14) 3.1.4 齿轮参数 (15) 3.2 各档齿轮齿数的分配 (15) 3.2.1 确定一档齿轮的齿数 (15) 3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (16) 3.2.3 确定其他档位的齿数 (18)
3.2.4 确定倒挡齿轮的齿数 (18) 3.3 齿轮变位系数的选择 (19) 四、变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (22) 4.1 齿轮的损坏原因及形式 (22) 4.2齿轮的强度计算与校核 (22) 4.2.1齿轮弯曲强度计算 (23) 4.2.2齿轮接触应力 (24) 五、变速器轴的强度计算与校核 (26) 5.1变速器轴的结构和尺寸 (26) 5.1.1 轴的结构 (26) 5.1.2 确定轴的尺寸 (26) 5.2轴的校核 (27) 5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (28) 5.2.2 第二轴的校核计算 (29) 六、变速器同步器的设计及操纵机构 (30) 6.1 同步器的结构 (31) 6.2 同步环主要参数的确定 (33) 6.3 变速器的操纵机构 (35) 参考文献 (36)
(整理)二轴五档变速器设计说明书.
经济型轿车机械式手动变速箱设计计算说明书
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 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： 2.1 传动机构布置方案分析
丰田车系自动变速器
丰田车系自动变速器 一、丰田车系自动变速器的型号及结构特点： （一）、变速箱型号 在丰田汽车上，采用的自动变速箱形式较多，其型号主要有：A130L、A131(L)、A132(L)、A140E/L、A141E、 A142E、A240E/L、A241E/L/H、A340E/H/F、A341E、A342E、A540E/H、A541E、A650E、A750E/F、 A761E、A440F、A442F、U140E/F、U151E/F、U241E、A245E、A246E、U341E、U540E、U541E等。 丰田自动变速箱的型号与通用自动变速器的型号一样，都具有比较特定的含义，了解和掌握这些特定的含义，我们便可以先从型号上知道变速箱的一些特点，从而为我们后面的维修工作打下基础。下面以“A541E”为例，对丰田自动变速箱型号的含义进行说明： 特别说明：上述各型自动变速箱中，A340H、A340F、A540H型自动变速器，其后面均省略了“E”，它们都是电控自动变速器，并带锁止离合器；A241H、A440F、A442F型自动变速器，其后均省略了“L”，但均带有锁止离合器。对于改进后的自动变速器，只增加了锁止离合器或驱动轮的个数，其余未做改动，则只在原型号后加注“L”、“F”或“H”，原型号不变。 （二）结构特点 1、丰田自动变速器是最早采用电控系统的自动变速器之一，因此其纯液控变速器较少，现在运用较多的一般都是半电控或全电控自动变速器，半电控自动变速器都由一根节气门拉线调节主油压(图一)，这种拉线只调油压，不调换挡点。 2、在丰田汽车的自动变速器中，行星齿轮机构大多采用辛普森行星齿轮机构，其特点是共用太阳轮，整体结构比较简单，这有利于初学者理解和分析变速箱的传动路线，并掌握其维修方法。 3、丰田四速自动变速器都由一个超速行星排和一个辛普森行星排组成，一般后驱变速器(如：A340E、A341E等)的超速行星排一般装在辛普森齿轮机构的前边，而前驱变速器(如：A140E、A540E等)的超速行星排则装在变速箱的尾部(辛普森行星排的后边)。 4、对于比较老款的丰田电控自动变速箱，多数阀体上有三个电磁阀，其中包括两个换挡电磁阀和一个锁止电磁阀。当变速箱出现故障进入安全应急模式运行时，电控系统通常将变速箱锁定在四挡，即变速箱锁四挡。 5、丰田自动变速器在机械构造方面，一般都设计有2挡手动带式制动器(图二)，因此当变速杆置于手动2挡时，车辆都具有发动机制动作用。 二、施力装置和传动路线分析： 丰田自动箱型号较多，但行星齿轮机构与传动线路大体同，这里以内部结构比较典型的A340E自动变速器为例，分别对其施力装置和传动路线进行说明。该变速箱的行星齿轮机构采用一个单排行星齿轮机构(即超速行星排)和一个辛普森行星排组成，在辛普森行星排中，有一个共用太阳轮，太阳轮和前排齿圈可分别或同时作为动力输入元件，前排行星架与后排齿圈连为一体作为输出元件，后排行星架可独立运动，并与2号单向离合器、低倒挡制动器连接，在低倒挡时制动形成低速挡和倒挡。其动力传递示意图如图所示（元件说明：1－超速挡制动器2－超速挡离合器3－超速挡单向离合器4－手动2挡带式制动器5－高速挡/倒挡离合器6－前进挡离合器7－二挡制动器8－1号单向离合器9—低速挡/倒挡制动器10—2号单向离合器）。 元件说明：C0—超速挡离合器C1—前进挡离合器C2—直接挡离合器 B0—超速挡制动器B1—手动2挡带式制动器B2—2挡制动器B3—低倒挡制动器F0—超速挡单向离合器F1—1号单向离合器F2—2号单向离合器