四档变速器设计
课程设计参考:机械式变速器设计

机械式变速器设计4.1题目及要求变速器用来改变发动机传到驱轮上的转矩和转速,目的是在各种行驶工况下,使汽车获得不同的牵引力和速度,同时使发动机在最有利的工况范围内工作。
变速器由变速传动机构和操纵机构组成。
变速器的基本设计要求:1)保证汽车有必要的动力性和经济性。
2)设置空档,用来切断发动机的动力传输。
3)设置倒档,使汽车能倒退行驶。
4)设置动力输出装置。
5)换档迅速、省力、方便。
6)工作可靠。
变速器不得有跳档、乱档及换档冲击等现象发生。
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。
变速器由变速传动机构和操纵机构组成,变速器传动机构有前进档位数和轴的形式两种分类方法。
根据前进档数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧多挡变速器五挡变速器四挡变速器三挡变速器根据轴的形式⎪⎩⎪⎨⎧旋转轴式固定轴式固定轴式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧多中间轴上变速器双中间轴式变速器中间轴式变速器两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。
设计题目:某商用货车的基本参数如下:其他设计参数在根据第二章汽车总体设计结果中已经得出。
4.2中间轴式变速器设计4.2.1传动方案和零部件方案确定根据题目给定参数和总体设计结果可以确定,作为一辆前置后驱的货车,毫无疑问应该选用中间轴式多档位机械式变速器。
中间轴式变速器传动方案的共同特点是:(1)设有直接档;(2)一档有较大的传动比;(3)档位高的齿轮采用常啮合齿轮传动,档位低的齿轮(一档)可以采用或不采用常啮合齿轮传动;(4)除一档以外,其他档位采用同步器或啮合套换档;(5)除直接档以外,其他档位工作时的传动效率略低。
4.2.1.1传动方案初步确定为:1.变速器第一轴后端与常啮合主动齿轮做成一体,第二轴前端经轴承支承在第一轴后端的孔内,且保持两轴轴线在同一条直线上,经啮合套将它们连接后可得到直接档。
变速器设计步骤

变速器设计步骤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。
汽车变速器设计——课程设计

汽车设计课程设计题目:汽车变速器设计设计题目、要求及任务是:金杯牌SY6474轻型客车变速器设计(4+1)档设计参数有:=173 N·m ;发动机: Memax车速:V=110 Km/h ;max额定转速:n=4000 r/min ;=0.35 m ;车轮滚动半径:R汽车总质量:2470 Kg ;爬坡度:32﹪;=5.375 ;主减速比:i驱动轮上法向反作用力:F=1181 Kg ;Z设计要求:采用中间轴式,全同步器换档,要进行齿轮参数设计计算,对一档齿轮的接触强度、弯曲应力进行校核计算。
目录目录 (2)第一章变速器的功用和要求 (2)第二章变速器的方案论证 (3)第一节变速器类型选择及传动方案设计 (3)一、结构工艺性 (3)二、变速器的径向尺寸 (3)三、变速器齿轮的寿命 (3)四、变速器的传动效率 (4)第二节变速器传动机构的分析 (4)一、换档结构形式的选择 (4)二、倒档的形式及布置方案 (4)第三节变速器操纵机构方案分析 (6)一、变速器操纵机构的功用 (6)二、设计变速器操纵机构时,应该满足以下基本要求 (6)三、换档位置 (6)第三章变速器设计计算 (7)第一节变速器主要参数的选择 (7)一、轴的直径 (7)二. 传动比的选择 (7)三、中心矩A (8)四、齿轮参数选择 (8)第二节齿轮的强度校核 (14)一、齿轮的损坏形式 (14)二、齿轮强度校核 (15)参考文献 (25)第一章变速器的功用和要求现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源,其转矩和转速变化范围较小,而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。
为了解决这一矛盾,在传动系中设置了变速器。
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,使汽车具有合适的牵引力和速度,并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。
此外,为保证汽车倒车及使发动机和传动系能够分离,变速器应具有倒档和空档。
辛普森四档自动变速器档位路线图

够提供更加平稳、流畅的驾驶体验。
简化操作
03
相比手动变速器,辛普森四档自动变速器简化了驾驶员的操作
步骤,减轻了驾驶疲劳。
缺点
成本较高
相比手动变速器,辛普森四档自动变速器的 制造成本较高,因此车辆搭载该变速器的成 本也相应增加。
维护复杂
由于内部结构较为复杂,辛普森四档自动变速器的 维护和修理相比手动变速器更为复杂和昂贵。
换挡执行元件
离合器和制动器协同作用,实现二 档的换挡。
三档路线图
1 2
输入轴
动力输入,通过离合器传递至变速器。
输出轴
通过变速器齿轮传递至输出轴,驱动车辆前进。
3
换挡执行元件
离合器和制动器协同作用,实现三档的换挡。
四档路线图
01
02
03
输入轴
动力输入,通过离合器传 递至变速器。
输出轴
通过变速器齿轮传递至输 出轴,驱动车辆前进。
4档
当车速达到高速范围时,变速器自动 切换至4档,以保持稳定的车速和燃油 效率。
减速流程
3档
当车辆减速时,变速器自动切换 至3档,以提供更好的发动机制动 效果。
2档
当车速进一步降低时,变速器自 动切换至2档,以提供更大的发动 机制动扭矩。
1档
当车速非常低时,变速器自动切 换至1档,以提供最大的发动机制 动扭矩。
越野驾驶
01
越野驾驶需要应对复杂的路况和较低的车速,因此使用一档 和二档更为适合。
02
一档提供了较大的传动比,使车辆能够克服较大的障碍和爬 坡。
03
二档则提供了相对较小的传动比,使车辆在较低的车速下仍 能保持一定的行驶速度和动力。
பைடு நூலகம்
汽车同步器变速器第四速齿轮工艺规程设计

一:课程设计原始资料1.齿轮的零件图样2.生产类型:成批生产3.生产纲领和生产条件二:课程设计任务书1.对零件进行工艺分析,拟定工艺方案。
2.拟定零件的机械加工工艺过程,选择各工序加工设备及工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具);完成某一表面工序设计(如孔、外圆表面或平面),确定其切削用量及工序尺寸。
3.编制机械加工工艺规程卡片(工艺过程卡片和工序卡片)1套。
4.设计夹具一套到二套,绘制夹具装配图2张。
5.撰写设计说明书1份。
三:参考文献1. 熊良山机械制造技术基础华中科技大学出版社2. 刘长青机械制造技术课程设计指导华中科技大学出版社目录说明 (5)第一章零件的分析 (7)1.1零件的工作状态及工作条件 (7)1.2零件的技术条件分析 (7)1.3零件的其他技术要求 (8)1.4零件的材料及其加工性 (9)1.5零件尺寸标注分析 (10)1.6检验说明 (10)1.7零件工艺分析 (10)第二章齿轮毛坯的设计 (11)2.1毛坯种类的确定 (11)2.2毛坯的工艺要求 (11)2.2.1毛坯的加工余量与公差 (11)2.2.2拔模斜度 (12)2.2.3圆角半径 (12)第三章工艺规程设计 (13)3.1工艺路线的制定 (13)3.1.1加工方法的选择 (13)3.1.2加工工艺路线 (13)3.1.3加工阶段划分 (13)3.1.4工序的分散与集中 (14)3.1.5基准的选择 (14)3.1.6热处理工序及辅助工序的安排 (15)3.1.7加工工序的设计 (15)3.2机床、夹具、量具的选择 (16)3.2.1机床的选择 (16)3.2.2刀具的选择 (16)3.2.3量具的选择 (16)3.2.4夹具的选择 (16)第四章齿轮加工机床夹具设计 (17)4.1专用机床夹具设计的目的 (17)4.2机床夹具的作用与组成 (17)4.3机床夹具设计的基本要求 (18)4.4机床夹具设计的一般步骤 (18)4.5专用齿轮加工夹具的设计 (20)4.5.1主要部件的设计 (20)4.5.2其他部件的选择 (20)心得体会 (21)说明齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一。
辛普森3挡和四档齿轮机构309-PPT课件

二、串联式变速机构--辛普森2型齿系 三、拉维娜式行星齿轮机构
四、定轴常啮合式齿轮机构
辛普森2型齿系—串联式行星齿轮机构
37
38
39
D1,21,31:C1、F2 后排空转
L1: C1、F2 ,B3
2挡动力传递路线:C1、B2和F1
41
=1 <1 >1 >1
有 有 有 有
16
哪些档位有制动作用?
齿轮系统
一、辛普森式变速机构 自动变速器
辛普森式三档行星齿轮变速机构
辛普森式四档行星齿轮变速机构
运用实例—丰田A341E
二、串联式变速机构--辛普森2型齿系 三、拉维娜式行星齿轮机构 四、定轴常啮合式齿轮机构
辛普森式四档行星齿轮变速机构
F0 超速单向离合 器:行星架顺锁 太阳轮
C2 高倒档离合器(直接 档离合器):联接输入轴 和太阳轮
F1 单向离合器:逆 锁太阳轮
B1 2档滑行制动器: 直接制动太阳轮
29
1、A341E结构
辛普森行星齿轮机构换档执行元件工作表
换档手柄位置 档位 停车 倒档 空档 C0 F0 B0 C1 C2 B1 B2 B3 F1 F2
太阳轮与行星架如何 迅速脱开啮合?
25
辛普森式四档行星齿轮变速机构 3、超越离合器F0的作用?
CO已释放,BO尚未 完全接合时(锁止) 代替直接离合器CO 的工作,将太阳轮和 行星架锁止,防止打 滑; BO接合后(自由/ 超越) 太阳轮及时脱离锁止 ,进入超速档工作状 态
26
齿轮系统
一、辛普森式变速机构 自动变速器
15
3、A341E 总结与思考
变速杆位置 P 工作的执行元件 C0、B3 0 传动比 有无发动机制动
改进型辛普森式4档行星齿轮变速器档位传递路线分析课件

在这种辛普森式行星齿轮机构中只要设置 4 个离合器、 2 个制动器及 2 个单向超速离 合器,就可以变成具有 4 个前进档和 1 个 倒档的 4 档行星齿轮变速箱,并且在 1 档、 2 档、 3 档都有两种工作状态 (引擎制动或 无引擎制动)
Page 3
这 8 个换档操作组件的排列方式如图所示。 其中离合器 C1 用于连接输入轴和前太阳 轮;离合器 C2 用于连接输入轴和前行星 架;离合器 C3 和单向超速离合器 F1 串联,
Page 4
Page 5
. 下面分析双行星排辛普森式4挡行星齿轮 变速器在各挡时的动力传递路线和传动比。
(1) 1挡
Page 6
Page 7
Page 8
(2) 2挡
Page 9
Page 10
Page 11
(3) 3挡
Page 12
Page 13
Page 14
(4)超速挡
Page 15
一同用于连接前行星架和后环齿轮,单向
超速离合器在逆时针方向对后环齿轮产生 锁定作用;离合器 C4 也用于连接前行星 架及后环齿轮,和离合器 C3 、单向超速 离合器 F1 并联;制动器 B1 用于固定前太 阳轮;制动器 B2 和单向超速离合器 F2 并
联,一同固定前行星架,单向超速离合器 F2 在逆时针方向对前行星架产生锁定作用。
双行星排辛普森式 4 档行星齿轮变速箱是 在原辛普森式 3 档行星齿轮变速箱中的双 排行星齿轮机构增加换档操作组件的个数, 让前后行星排的各个基本组件之间有更多 更复杂的组合,从而使前进档形成包括超 速档在内的 4 个前进档。
Page 1
改进后的辛普森式行星齿轮机构除了环齿 轮和后行星架仍互相连接为一体之外,前 行星排和后行星排的其它基本组件全部各 自独立,形成一种具有 5 个独立组件的辛 普森式行星齿轮机构;在这 5 个独立组件 中,Page 16
农用运输车变速器的设计方案毕业设计方案

毕业设计<论文)农用运输车变速器的设计英文名称 <字体:Timers New Roman 字号:小二)班级学生姓名学号9指导教师职称工程师/讲师导师单位论文提交日期摘要关于简单三轴四档式变速器的设计,首先选择的是齿轮模数,在总挡位和一档位速比确定后,合理分配变速器各档位的速比,接着计算出齿轮参数和中心距,并对齿轮进行强度验算,确定齿轮的结构和尺寸,绘制齿轮的零件图,根据经验公式初步计算出轴的尺寸,然后对每个档位下轴的刚度和强度进行验算,确定出轴的机构和尺寸。
最终完成变速器的零件图和装配图的绘制。
变速器的齿轮为标准齿轮,档位数和传动比与发动机参数匹配,保证了汽车具有良好的动力性和经济性。
该变速器具有操作简单、方便、传动效率高,制造容易,成本低廉,维修方便的特点,适应农用运输车的使用。
本次设计的变速器对前进挡齿轮采用锁环式惯性同步器,对于倒档齿轮采用滑移齿轮进行换挡,可以使制造比较方便。
变速器齿轮的润滑采用压力强制润滑,在齿轮径向钻3~4个孔。
虽然制造有点麻烦,但润滑比较可靠,而且油液是循环的。
关键词:变速器齿轮传动比AbstractOn the simple three axis four gear transmission design, the first choice of gear module, in the general gear and the gear ratio is determined, reasonable allocation of the transmission gear ratio, and calculate the gear parameters and the distance from the center, and on the gear strength checking, determining the gear structure and size, drawing gear parts, according to the empirical formula to calculate the size of the primary shaft, then for each gear shaft stiffness and strength checking, determine the axis of the body and size. According to the arrangement of bodies and the reference of similar models corresponding to the bearing, in accordance with the national standard to choose suitable bearing, and then on the bearing life calculation, finally complete the transmission part drawing and assembly drawing.Transmission gear for standard gear, gear number and transmission ratio and engine parameter matching, ensures that the car has good dynamic performance and fuel economy. The transmission has the advantages of simple operation, convenient, high transmission efficiency, easy manufacture, low cost, convenient repair, adapted to the use of farm transport vehicle.The design of the transmission gear of the forward gears, a lock ring synchronizer inertia, used for reverse gear sliding gear shift, can create more convenient. Transmission gear lubrication with pressure lubrication, the gear radial drill 3-4 holes. While making a little trouble, but more reliable lubrication, and oil is a cycle.Key words:transmission gearTransmission ratio目录摘要Abstract绪论····························································第一章简单三轴四档式变速器设计的基本参数······················1.1 档位数和传动比···········································1.11 根据汽车最大爬坡度确定····························1.12 根据驱动车轮与路面的附着条件确定···········1.2 传动轴中心距············································1.3 各档齿轮齿数的分配·····································1.31 确定Ⅰ档齿轮的齿数·······························1.32 修正中心距A···································1.33 确定常啮合传动齿轮副的齿数······················1.34 确定其他档位的齿轮齿数··························1.35 确定倒档齿轮副的齿数···························第二章简单三轴四档式变速器齿轮的设计··························2.1 齿轮模数··················································2.2 齿形、压力角和螺旋角····································2.3 齿宽···················································2.4 齿轮几何尺寸的计算和啮合条件···························2.5 齿轮的校核·········································第三章简单三轴四档式变速器轴的设计··························3.1 轴选材和设计结构·······································3.2 轴的直径设计·····································3.3 轴的校核········································参考文献·················································致谢················································绪论我国农用运输车诞生于20世纪80年代。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
毕业设计(论文)说明书毕业设计(论文)题目机电系(部)年级专业机电工程姓名设计(论文)题目:机械式四档变速器设计开始时间:07年3月12日设计结束时间:07年6月10日设计指导人:教研室主任:系主任:阳泉职业技术学院毕业设计(论文)评阅书题目:机械式四档变速器系(部)年级专业姓名评阅意见:成绩:指导教师:职务:年月日阳泉职业技术学院毕业设计(论文)答辩评定书年级专业班级:姓名:答辩过程成绩评定专业答辩组组长:年月日阳泉职业技术学院毕业设计(论文)任务书目录摘要 (3)Abstract (3)变速器的简介 (4)1.变速器传动机构的方案分析 (6)2.变速器零、部件结构方案分析 (7)3.变速器操纵机构 (8)1.变速器的参数选择 (8)1.1 一档齿轮齿数的确定 (8)1.2 中心距A的选择 (9)1.3 确定齿轮参数 (10)1.3.1 齿宽选择 (10)1.3.2 压力角 (11)1.3.3 齿轮螺旋角 (11)1.3.4 校验齿轮的接触强度 (11)1.4 变速器轴向尺寸 (13)1.5 轴的直径 (13)1.6 各档齿轮齿数的分配 (14)1.6.1 确定常啮合传动齿轮副的齿数 (14)1.6.2 确定其他各档的齿数 (15)2.变速器传动 (16)2.1 传动简图 (16)2.2 同步器(简介) (16)2.2.1 惯性式同步机 (18)2.2.2 同步器工作原理 (18)2.2.3 齿轮材料 (19)2.2.4 齿轮材料、热处理 (20)2.2.5 齿轮精度等级 (20)3.故障诊断与检修 (21)3.1常见故障与检修 (21)3.1.1 变速器的异常声响 (21)3.1.2 变速器跳档 (22)3.1.3 挂档困难 (22)3.1.4 变速器乱档 (23)3.1.5 变速器发热 (23)3.1.6 变速器漏油 (24)3.2 变速器零件的检修 (24)3.2.1 齿轮与花键的检修 (24)3.2.2 轴的检修 (24)3.2.3 锁环式变速器的检修 (24)4.变速器的润滑 (25)4.1 润滑的基本知识 (25)4.2 变速器润滑油 (25)4.3 变速器润滑系统 (25)4.4 变速器零件的清洗 (26)5.变速器的装配 (26)5.1 变速器装配注意事项 (26)5.2 变速器总成的装配 (27)5.3 中间轴后轴承间隙调整方法 (28)英文说明 (29)参考文献 (30)致谢 (31)摘要变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。
变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。
变速传动机构的主要作用是改变转距和转速的数值和方向;操纵机构的主要作用是控制传动机构,实现变速器传动比的交换,即实现换档,以达到变速变距。
关键字:变速传动机构、变速操纵机构、齿轮AbstractBecome soon box form become to spread to move the organization and become soon to manipulate the organization two parts to constitute soon. Main function that becomes to spread to move the organization soon is the change turns the and turn soon of the number and the direction; The main function that manipulates the organization is a control to spread to move the organization, carry out the transformation that the gearbox spreads to move the ration, then the realization shift gear, to attain to become to change the soon.Keywords: Variable-speed control mechanism,speed change control Mechanism,gear.变速器简介我们知道,汽车发动机在一定的转速下能够达到最好的状态,此时发出的功率比较大,燃油经济性也比较好。
因此,我们希望发动机总是在最好的状态下工作。
但是,汽车在使用的时候需要有不同的速度,这样就产生了矛盾。
这个矛盾要通过变速器来解决。
汽车变速器的作用用一句话概括,就叫做变速变扭,即增速减扭或减速增扭。
为什么减速可以增扭,而增速又要减扭呢?设发动机输出的功率不变,功率可以表示为N=Wt,其中w是转动的角速度,T是扭矩。
当N固定的时候,w与T是反比的。
所以增速必减扭,减速必增扭。
汽车变速器齿轮传动就是根据变速变扭的原理,分成各个档位对应不同的传动比,以适应不同的运行状况。
一般的手动变速器内设置输入轴、中间轴和输出轴,又称三轴式,另外还有倒档轴。
三轴式是变速器的主体结构,输入轴的转速也就是发动机的转速,输出轴转速则是中间轴与输出轴之间不同齿轮啮合所产生的转速。
不同的齿轮啮合就有不同的传动比,也就有了不同的转速。
我们设计的手动变速器,它的传动比分别是:1档3.545:1;2档2.105:1;3档1.429:1;4档1:1。
如图所示:当汽车启动司机选择1档时,拔插将1/2档同步器向后结合1档齿轮并将它锁定输出轴上,动力经输入轴、中间轴和输出轴上的1档齿轮,1档齿轮带动输出轴,输出轴将动力传递到传动轴上,。
典型1档变速器齿轮传动轴是3.545:1,也就是说输入轴转动3.5圈,输出轴转1圈。
当汽车增速司机选择2档时,拔叉将1/2档同步器与1档分离后接合2档齿轮并锁定输出轴上,动力传递路线相似,所不同的是输出轴上的1档齿轮换成2档齿轮带动输出轴。
典型2档变速齿轮传动比是2.105:1,输入轴转2圈,输出轴转1圈,比1档转速增加,扭矩降低。
当汽车增速司机选择3档时,拔叉将1/2档同步器回到空档位置,又使3/4档同步器移动直至将3档齿轮锁定在输出轴上,使动力可以从输入轴-中间轴-输出轴上的3档变速齿轮,通过3档变速齿轮带动输出轴。
典型3档传动比是1.5:1,输入轴转1.5圈,输出轴转1圈是进一步的增速。
如图所示:当汽车加油增速司机选择4档时,拔叉将3/4档同步器脱离3档齿轮直接与输入轴主动齿轮接合,动力直接从输入轴传递到输出轴,此时传动比1:1,即输出轴与输入轴转速一样。
由于动力不经中间轴,又称直接档,该档传动比的传动效率最高。
汽车多数运行时间都用直接档以达到最好的燃料经济性。
换档时要先进入空档,变速器处于空档时变速齿轮没有锁定在输出轴上,它们不能带动输出轴转动,没有动力输出。
一般汽车手动变速器传动比主要分上述1-4档,通常设计者首先确定最低(1档)与最高(4档)传动比后,中间各档传动比一般按等比级数分配。
倒档时输出轴要向相反的方向旋转。
如果一对齿轮啮合时大家反向旋转,中间加上一个齿轮就会变成同向旋转。
利用这个原理,倒档就要添加一个齿轮做“媒介”,将轴的转动方向掉转,因此就有了一根倒档轴。
倒档轴独立装在变速器壳内,与中间轴平行,当轴上齿轮分别与中间轴齿轮和输出轴齿轮啮合时,输出轴转向会相反。
通常倒档用的同步器也控制1档的接合,所以1档与倒档位置是在同一侧的。
由于有中间齿轮,一般变速器倒档传动相近与1档传动比。
从驾驶平顺性考虑,变速器档位越多越好,档位多相邻档间的传动比的比值就变化小,换档容易而且平顺。
但档位多的缺点就是变速器结构复杂,体积大,现在轻型汽车变速器一般是4-5档。
同时,变速器传动比都不是整数,而且都是带小数点的,这是因为啮合齿轮的齿数不是整倍数所致,轮齿数是整倍数就会导致两齿轮啮合面磨损不均匀,使得轮齿表面质量产生较大的差异。
变速器的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距和转速,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使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。
为保证变速器具有良好的工作性能,对变速器提出如下基本要求:1)应正确选择变速器的档数和传动比,保证汽车有必要的动力性和经济性指标;2)设置空档和倒档,保证发动机与驱动轮能长期分离,使汽车能进行倒退行使;3)换档迅速、省力,以便缩短加速时间并提高汽车动力性能;目前有发展自动、半自动和电子操纵机构的趋势;4)工作可靠。
汽车行使过程中,变速器不得有跳档、乱档冲击等现象发生;此外,变速器还应当满足效率高、噪音低、体小质轻、制造容易、成本低等要求。
变速器由变速传动机构和操纵机构组成。
1.变速器传动机构的方案分析根据前进挡数的不同,变速器有三、四、五和多档几种。
根据轴的形式不同分为固定轴式和旋转轴式两大类。
而前者分为两轴式、中间轴式、两中间轴式和多中间轴式变速器。
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。
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;各档的同步器多数装在输入轴的后端。
中间轴式四,五,六挡变速器传动方案。
它们的共同特点是:变速器第一轴和第二轴的轴线在同一直线上,经啮合套将它们连接得到直接挡。
使用直接挡,变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载,发动机转矩经变速器第一轴和第二轴直接输出,此时变速器的传动效率高,可达90%以上,噪声低,齿轮和轴承的磨损减少。
因为直接挡的利用率高于其它挡位,因而提高了变速器的使用寿命;在其它前进挡位工作时,变速器传递的动力需要经过设置在第一轴,中间轴和第二轴上的两对齿轮传递,因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离(中心距)不大的条件下,一挡仍然有较大的传动比;挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动,挡位低的齿轮(一挡)可以采用或不采用常啮合齿轮传动;多数传动方案中除一挡以外的其他挡位的换挡机构,均采用同步器或啮合套换挡,少数结构的一挡也采用同步器或啮合套换挡,还有各挡同步器或啮合套多数情况下装在第二轴上。