第3章 变速器设计
第三章 变速器设计
二、组成 1、传动机构 2、操纵机构
三、发展趋势
1、加强设计工作的系列化，通用化。如在4 档变 速器基础上，附加一个副箱体，使档数变成5档。 2、操纵机构从手动向半自动、自动、电子操纵方 向发展。
第二节
分类依据
变速传动机构布置方案
分 三 四 五 多 固 定 轴 式 类 档 档 档 档 两轴式 中间轴式 双中间轴式 多中间轴式 旋转轴式 备 少 注 用
2）变速器常用轴承形式
例：中间轴式变速器
形式 圆 柱 滚 子 轴 第二轴前支承 径向力 承 中间轴前或后 径向力 支承 第一轴后支承 径+轴 第一轴前支承 径 球轴承 第二轴后支承 径+轴 中间轴支承 径+轴
采用的部位
承载特点
备
注
第一轴内腔尺寸够大
外圈有挡圈
形式 圆锥滚子轴 承
采用的部位 中间轴支承 第一轴前端支承
2、初步计算A A= K A 3 Temx i1 g mm
参数 车型 轿 车 货 车 多档变速器
η g——96%
中心距系数 KA 8.9——9.3 8.6——9.6 9.5——11.0
A 的范围
mm
65——80 80——170
二、外形尺寸 1、横向尺寸 影响横向尺寸的因素有： 1）齿轮直径 2）倒档齿轮直径 3）壳体壁厚及其与齿轮之间的间隙
一、传动机构分类
档 数
轴的形式
用于前置前驱动 用于前置后驱动 用于重型汽车 用于重型汽车 液力机械变速器
二、两轴式与中间轴式变速器
形式 特点 结 构 方 面 轴数 第一轴与输出轴 输出轴末端 动力传递经过 直接档 结 噪 构 声 平 两轴式 2 行 1○ 2 主减速器齿轮○ 一对齿轮 没 简 有* 单 低 高 小(3.0—4.5) 中间轴式 3 同一直线上 万向节 两对齿轮※ 有 复 杂 高 低 大(7—8) 备 注
第三章变速器设计
设置动力输出装置，需要时能进行功率输出 贯彻“三化”设计要求，遵守有关标准规定 制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长
发展方向：
机械操纵机构→自动、半自动和电子操纵
§3-2 变速器传动机构布置方案
一、分类：
变 速 器
三 挡 变 速 器
四 挡 变 速 器
五 挡 变 速 器
第三章 机械式变速器设计
§3-1 概述 一、变速器的功用
1. 变速与变矩
改变变速器的传动比→不同的牵引力 和速度、发动机在最有利工况内工作。
汽车能倒退行驶、使发动机
2. 设置倒挡和空挡 3. 有动力输出
和传动系分离。
二、基本要求
正确选择变速器的挡位 正确选择变速器的传动比 保证汽车有良好的动力性和经济性 2. 设置倒挡和空挡
返 回
§3-3 变速器主要参数的选择 一、挡数
影响因素
增加挡位数→改善汽车的动力性和经济性 挡位数愈多→结构愈复杂，尺寸↑、质量↑ 换挡频率↑
挡位数：
轿车：（4~5）挡 轻、中货：（4~5）挡 重、牵引车：>5挡
二、传动比范围: 变速器最低挡传动比与最高挡传
动比的比值。 影响因素 发动机参数、Vamax、使用条件 轿车：3 ~ 4.5 传动比范围： 轻货：5 ~ 8 中、重货：> 8
采用较多
3.
轴承的型式
滚动轴承
分类： ——向心球轴承、向心短圆柱滚子轴承、
滚针轴承、圆锥滚子轴承
滑动轴套
1）第一轴：前轴承（装于飞轮内腔中）采用向心球轴承； 后轴承为外圈带止动槽的向心球轴承 要求:后轴承座孔径应大于第一轴齿轮的齿顶圆直径 2）第二轴：前端多采用滚针轴承或短圆柱滚子轴承； 后端采用带止动槽的向心球轴承 3）中间轴： 旋转式 前端多采用向心短圆柱滚子轴承； 后端采用带止动槽的向心球轴承 要求:中间轴的轴向力力求相互抵销，
第三章2变速器
在从动（或主动）齿轮侧面加装一个薄钢片副齿轮，两者与另一传动齿轮同时啮合。
6）润滑与密封采用飞溅润滑。
在1、2轴与轴承盖之间多采用回油螺纹或橡胶油封7）变速器壳材料：铸铁、铸铝。
底部有放油螺塞。
加油孔。
2、两轴式变速器：对于发动机前置前轮驱动或发动机后置后轮驱动的汽车，采用两轴式变速器，例如：桑塔纳2000型轿车的变速器。
（1）结构1）对于发动机前置前轮驱动或发动机后置后轮驱动的汽车，采用两轴式变速器2）包括四个前进档和一个倒档3）在输入轴上固连着一、二、三、四档主动齿轮，与之常啮的四个档位从动齿轮则通过轴承空套在输出轴上4）前进档装有同步器，倒档轴固定在壳体上，滑套着一个倒档齿轮（2）变速器各档位工作过程3、组合式变速器1）功用：为保证汽车具有良好的动力性和经济性和加速性；使变速器有较多档位，扩大传动比。
2）结构：采用两个变速器相串联的方式构成组合式变速器。
（其中一个为主变速器：档数多且有倒档另一为副变速器：只有高低两档）3.3 同步器一、同步器的工作原理及分类1、无同步器时变速器的换档过程：一般采用移动齿轮或接合套换档，为使换档平顺，应使待啮合的轮齿的圆周速度必须相等（同步）。
下面以无同步器的五档变速器中四、五档的互换过程为例加以说明：脱离瞬间：V4=V JV5>V J、V4保持空档片刻V5降低，V J、V4变化不大在V J与V5相等时挂入五档1.第一轴；2.第一轴常啮齿轮；3.接合套；4.第二轴五档齿轮5.第二轴；6.中间轴五档齿轮（1）从低速变高速—四档变五档1）四档时，V3= V2；欲挂五档，离合器分离接合套3右移，先进入空挡。
2）3与2脱离瞬间，V3= V2而V4 > V2，V4 > V3，会产生冲击，应停留。
3）因汽车传动系惯性质量大V3下降较慢，而V4下降较快，必有V3= V2时，此时挂档应平顺。
（2）从高速变低速—五档变四档脱离瞬间：V5=V JV4<V J、V5抬起离合器踏板，踩一下油门踏板V4升高，V J变化不大在V J与V4相等时挂入四档1）五档时，V3= V4；欲挂五档，离合器分离，接合套3左移，先进入空挡。
机械变速器设计
采用变位齿轮的原因：1）配凑中心距；2）提高齿轮的强度和使用寿命；3）降低齿轮的啮合噪声。 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接近的程度。角度变位系数之和不等于零。角度变位可获得良好的啮合性能及传动质量指标，故采用得较多。
轴的直径
中间轴式变速器的第二轴和中间轴中部直径d≈0.45A，轴的最大直径d和支承间距离L的比值，对中间轴，d/L≈ 0.16～0.18，对第二轴，d/L≈ 0.18～0.21。 第一轴花键直径d（mm）可按下式初选 式中：K为经验系数，K=4.0～4.6；Temax为发动机最大转矩（N·m）。
1
图3-3 中间轴式五挡变速器传动方案
单击此处添加小标题
2
凡采有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，挡位高的用同步器换挡，挡位低的用啮合套换挡。
PART ONE
中间轴式变速器的特点
1
2
倒挡布置方案
图3-5为常见的倒挡布置方案。图3-5b方案的优点是倒挡利用了一挡齿轮，缩短了中间轴的长度。但换挡时有两对齿轮同时进入啮合，使换挡困难。图3-5c方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理。图3-5d方案对3-5c的缺点做了修改。图3-5e所示方案是将一、倒挡齿轮做成一体，将其齿宽加长。图3-5f所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合的齿轮，挡换更为轻便。
2．换挡机构形式
#2022
3．变速器轴承
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一、挡数 增加变速器的挡数能够改善汽车的动力性和经济性。挡数越多，变速器的结构越复杂，使轮廓尺寸和质量加大，而且在使用时换挡频率也增高。 在最低挡传动比不变的条件下，增加变速器的挡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。 挡数选择的要求： 相邻挡位之间的传动比比值在1.8以下。 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。 目前，轿车一般用4～5个挡位变速器， 货车变速器采用4～5个挡或多挡，多挡变速器多用于重型货车和越野汽车。
汽车设计变速器的课程设计
汽车设计变速器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变速器在汽车中的作用及其工作原理；2. 学生能掌握不同类型变速器（如手动变速器、自动变速器）的结构组成及特点；3. 学生能了解变速器设计的基本原则和关键参数。
技能目标：1. 学生具备运用CAD软件绘制变速器简易图纸的能力；2. 学生能通过小组合作，分析并解决变速器设计中的实际问题；3. 学生能运用数学和物理知识进行变速器关键参数的计算。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对汽车工程设计和机械制造的热爱，激发创新意识；2. 学生通过课程学习，增强团队合作意识和解决问题的自信心；3. 学生认识到变速器设计在汽车产业中的重要性，关注汽车行业的可持续发展。
课程性质：本课程为高二年级汽车工程兴趣小组的选修课程，注重理论知识与实践操作的相结合。
学生特点：学生具备一定的物理和数学基础，对汽车工程感兴趣，具有较强的动手能力和探究精神。
教学要求：结合学生特点，注重培养学生的学习兴趣和动手能力，通过小组合作、实践操作等方式，提高学生的综合运用知识解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在学习专业知识的同时，形成正确的价值观和人生观。
二、教学内容1. 理论知识：- 变速器的作用与工作原理；- 手动变速器与自动变速器的结构、原理及优缺点对比；- 变速器设计的基本原则及关键参数计算。
参考教材章节：第三章“汽车传动系统”，第5节“变速器”。
2. 实践操作：- 利用CAD软件绘制变速器简易图纸；- 小组合作，分析并解决变速器设计中的实际问题；- 变速器关键参数计算的实际应用。
3. 教学大纲安排：- 第一周：变速器作用、工作原理及结构组成的学习；- 第二周：手动变速器与自动变速器的对比学习；- 第三周：变速器设计原则及关键参数计算；- 第四周：实践操作，包括CAD绘图、问题分析和参数计算；- 第五周：总结与展示，学生分享学习成果。
教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节内容，确保学生能够掌握变速器相关知识，并通过实践操作提高综合运用知识解决实际问题的能力。
【汽车设计-过学迅】第3章 变速器设计
2.轴的结构形状
轴的结构形状应保证齿轮、同步器及轴承等的安装、固定， 并与工艺要求有密切关系。除前臵发动机前轮驱动、后臵发动 机后轮驱动的汽车变速器采用两轴式外，绝大多数汽车变速器 都是三轴式。
变速器中间轴有旋转式和固定式两种。
3.轴的受力分析
计算轴的强度、 刚度及选择轴承都要 首先分析轴的受力和 各支撑反源自，这些力 取决于齿轮轮齿上的 作用力。
3.1.1 变速器的类型
(１)根据传动机构的传动比变化是有级还是无级。变速器分为有 级式、无级式和分段无级式。 (２)根据轴的不同类型，分为固定轴式和旋转轴式两大类。 (３)根据操纵方式的不同，分为手动操纵式、自动操纵式和半自 动操纵式三种。
变速器组成
3.1.2 变速器的要求
(１)合理地选择变速器的挡数和传动比，使汽车具有良好的动力性 和经济性。 (２)设臵空挡，使发动机和驱动轮之间的动力能暂时中断，如在滑 行或停车时让发动机和传动系统能保持分离。 (３)设臵倒挡，在不改变发动机旋转方向的情况下使汽车能倒退行 驶。 (４)工作可靠，在使用过程中不应有自动跳挡、脱挡和换挡冲击现 象发生。此外，还不允许出现误挂倒挡的现象。 (５)操纵应轻便，以减轻驾驶人的劳动强度，这对重型汽车、公共 汽车和长途汽车尤为重要。 (６)传动效率高、噪声小，齿轮式变速器为减小齿轮的啮合损失。 最好有直接挡。此外，合理地选择齿轮型式及结构参数，提高其 制造和安装精度，都是提高效率和减小噪声的有效措施。 (７)结构紧凑，尽量做到质量轻、体积小、制造成本低。 (８)应设动力输出接口，能进行动力输出。
第3章 变速器设计
3.1 概述 3.2 变速器结构方案的确定 3.3 变速器总体尺寸和参数的确定 3.4 变速器齿轮零件的设计计算 3.5 变速器轴、轴承等零件的设计计算 3.6 同步器设计 3.7 操纵机构设计 习题
汽车设计 第三章 机械式变速器设计57页PPT
抗弯截面系数按下式计算
W πd3 32
• 3.3.6 齿轮参数的确定
• 1. 模数
要保证齿轮有足够的强度，同时兼顾对噪声和质量的影响。
24
《汽车设计》电子教案
3.3 变速器主要参数选择与计算
• 3.3.6 齿轮参数的确定
(1) 直齿轮
Y14.5 0 .7 9 Y 20
1. 轮齿接触应力
j 0.418
FE( 1 1)
b z b
F 为齿面上的法向力(N)，表示为
FF 1 (coscos)
F 1为圆周力(N)，表示为
F1 2Tg d
19
《汽车设计》电子教案
3.3 变速器主要参数选择与计算
• 3.3.3 中心距A
• 2. 中间轴式变速器中心距 A 的确定 可根据下述经验公式计算中心距
副变速器的传动比均匀地插入主变 速器各挡传动比之间，两者交替换 挡，共同组成一个单调变化的传动 比序列。
15
《汽车设计》电子教案
3.2 变速传动机构布置方案分析
• 3.2.3 组合变速器结构方案分析
（2) 分段式 主变速器挡位间公比较小，副变速器传动比范围较大
时，副变速器高、低挡传动比分别与主变速器各挡搭配， 组成高、低传动比两段范围。
• 3.3.6 齿轮参数的确定
• 4. 齿宽 齿宽的选择应满足既能减轻变速器质量，同时又能保
证齿轮工作平稳的要求。齿宽大，工作平稳，但变速器质 量大。齿宽太小会使轮齿的工作应力过大。
通常根据齿轮模数m来选定齿宽。对直齿：b kc m ，k c
为齿宽系数，取4.5-8.0；对斜齿：b kcmn，k c 取6.0-8.5。 • 5. 齿轮变位系数的选择
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。
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传动比范围：
乘用车：3.0~4.5； 轻型商用车：5.0~8.0； 其它商用车辆更大。
第三章 变速器设计 三、中心距A
汽车工程系
是指中间轴与第二轴或（输入轴与输出轴）轴线之间的 距离。它是一个基本参数。 中心距选取的影响因素： 中心距小，则变速器的外形尺寸和质量小； 但中心距越小，轮齿的接触应力越大； 中心距小，布置轴承不方便，壳体强度差； 中心距小，一挡小齿轮齿数可能过少； 中心距过小，为保证强度会使变速器长度增加，影 响轴的刚度和齿轮的啮合状态。 中心距应当在保证轮齿接触强度等设计要求的前提下， 尽量取小。
第三章 变速器设计 4、变速器轴承
汽车工程系
变速器对轴承的要求： 结构紧凑、尺寸小，否则布置困难； 载荷变化大，工作时间长，要能承受高负荷，而且容量足够大； 有些轴承还要能承受轴向力。
安装位置
第一轴前端 第一轴后端 第二轴前端 第二轴后端
轴承
有密封圈的球轴承 轴承外圈有挡圈的球轴承 无保持架的圆柱滚子轴承 圆柱滚子轴承（内腔尺寸足够） 滚针轴承（空间不足） 轴承外圈有挡圈的球轴承
国外有些乘用车变速器齿轮采用两种压力角：
高挡齿轮采用小压力角以减少噪声； 低挡和倒挡齿轮采用较大压力角以增加强度； 齿轮采用小压力角和小模数时，必须采用大的齿高系数和大圆
弧齿根，以提高弯曲强度。
第三章 变速器设计 3. 螺旋角β
汽车工程系
螺旋角选取的影响因素：
影响因素 传动平稳性 工作噪声 轮齿强度 轴向力 要求β 大 大 大 小
乘用车变速器中心距的确定
可以根据发动机排量进行初选（图３－１６） 。 排量越大，中心距越大。
中心距的范围（为了检测方便，中心距A最好取为整数）
乘用车：65~80mm 商用车：80~170mm；总质量小，则中心距也小。
第三章 变速器设计 四、变速器外形尺寸 确定横向尺寸的影响因素：
齿轮直径 壳体壁厚及其与齿轮之间的间隙 倒档齿轮的布置 换档机构形式和尺寸
第三章 变速器设计 1、两轴式变速器（续）
汽车工程系
图3-1 d图方案有辅助支承，可提高轴的刚度，减少齿轮磨损和噪声。 倒挡传动常用滑动齿轮，f图为常啮合齿轮； 因为一挡主动齿轮尺寸小，同步器多装在输出轴上，高挡的同步器 可以装在输入轴后端（图d、e）；
第三章 变速器设计
汽车工程系
2、中间轴式变速器 第一轴与第二轴的布置与支承（图3-12）； 使用直接挡时，齿轮、轴承及中间轴均不承载，传动效率 高，噪声低，磨损少，寿命提高； 中间挡位可以获得较大的传动比； 高挡齿轮采用常啮合齿轮传动，低挡齿轮可以不采用常啮 合齿轮传动； 除一挡以外的其它挡位，换挡机构多采用同步器或啮合套 换挡； 有的一挡也采用同步器或啮合套换挡； 各挡同步器或啮合套多设置在第二轴上。
第三章 变速器设计
汽车工程系 变速器主要参数的选择
第三节
一、挡数 增加挡数，可以改善汽车的动力性、燃油经济性和平均车
速； 在传动比范围不变的条件下，挡数增加会使相邻挡位之间 的传动比比值减小，使换挡容易；
要求相邻挡位传动比比值在1.8以下，该值越小换挡越容易； 高挡区相邻挡位之间的传动比比值，要比低挡区的小。
汽车工程系
直齿滑动齿轮 啮合套换档 同步器换档 简单 短 低 有 有 短 长 差 高（熟练） 复杂 居中 较高 小 小 较短 长 较差 高 最复杂 长 高 没有 没有 长 短 好 低
第三章 变速器设计
汽车工程系
3、防止自动脱挡的结构措施
由于接合齿磨损、变速器轴刚度不足、振动等原因都 会导致自动脱挡，这是变速器主要故障之一。 使接合齿端部超过被接合齿约1~3mm，挤压磨损形 成凸肩； 将啮合套齿座齿厚切薄，齿后端面被齿座前端面顶 住； 将接合齿工作面加工成斜面，形成倒锥角； 将接合齿的齿侧加工成台阶形状，也可以防止自动 脱挡。
螺旋角选取的一般原则：
轿车变速器齿轮的螺旋角应大于货车的； 大于300时，轮齿抗弯强度下降，因此低档齿轮β应小些，以 15°~ 25°为宜； β增大时，接触强度持续提高，因此高档齿轮β应大些； 中间轴上的轴向力应尽量抵消，以减轻轴承负荷。
第三章 变速器设计 二、零部件结构方案分析
汽车工程系
1、齿轮形式
形式 特点 重合度 工作噪声 接触应力 齿轮寿命 轴向力 应 用 斜 齿 大 小 低 长 有 二档以上各档 直 齿 小 大 高 短 没有 低档、倒档 备 注
影响轴承寿命
第三章 变速器设计 2、换档机构形式
形式 特点 结 构 轴向尺寸 制造成本 换档冲击 换档噪声 齿轮 （啮合套） 寿命 换档时间 汽车加速性 对换档技术要求
第三章 变速器设计 三、中心距A（续）
汽车工程系
中间轴式变速器中心距的确定
根据经验公式初选中心距：
A K A 3 Te max i1g （mm）
KA为中心距系数（乘用车8.9~9.3；商用车8.6~9.6；多挡变速器 =9.5~11.0）； Temax（N· m）；变速器传动效率ηg取96%。
挡数；轴的支承形式；常啮合齿轮对数；换档方式；倒档传动方案；档位布置位置 顺序
第三章 变速器设计 2、中间轴式变速器——四挡 a、c方案： 第二轴为三点支承； 有四对常啮合齿轮； 倒挡用直齿滑动齿轮换挡；
汽车工程系
Ⅱ挡
Ⅰ挡
a方案能提高中间轴和第二轴刚 度。 b方案： 第二轴为两点支承。 高挡用常啮合齿轮传动； 一、倒挡用直齿滑动齿轮换挡； 倒挡齿轮是双联齿轮。
倒挡
图3-2
第三章 变速器设计 2、中间轴式变速器——五挡
Ⅰ挡
汽车工程系
倒挡
倒挡 Ⅰ挡
Ⅴ 倒 挡 挡
倒挡 Ⅴ挡
图3-3
第三章 变速器设计
汽车工程系
2、中间轴式变速器——六挡
倒挡 Ⅰ挡 倒挡
总结：
图3-4
轴的支承形式不一样； 常啮合齿轮对数不一样，换档方式不一样； 倒档传动方案不一样；
档位布置位置顺序不一样。
5、换档迅速、省力、方便。
6、工作可靠，无跳档、乱档、换档冲击现象。 7、传动效率要高。 8、工作噪声低。 9、尺寸小，质量小，成本低，维修方便。
第三章 变速器设计
汽车工程系
第二节
变速传动机构布置方案
一、传动机构布置方案分析
1、两轴式变速器（图3-9）
与中间轴式变速器相比较： 输入轴的转动方向与输出轴的转动方向相反。 轴和轴承数少，结构简单，轮廓尺寸小，容易布置； 中间挡位传动效率高，噪声低； 不能设置直接挡，高挡工作噪声大，易损坏； 受结构限制，一挡速比不可能设计得很大； 多用于FF布置形式。
是指齿轮在啮合点所受正压力方向与该点速度方向所形 成的锐角。 压力角选取的影响因素：
α 影响因素 齿轮啮合重合度 传动平稳性 工作噪声 轮齿抗弯强度 轮齿表面接触强度
要求α 小 小 小 大 大
第三章 变速器设计 2. 原则： 轿车要加大重合度以降低噪声，因此应选用小压力角； 货车要增大齿轮承载能力，因此应选用大压力角； 直齿轮28°时强度最佳；斜齿轮25°时强度最高。 符合国家标准的要求。 齿轮α=200 ，接合齿α=300 。
第三章 变速器设计
汽车工程系
第三章
第一节 概述
机械式变速器设计
第二节 变速器传动机构布置方案
第三节 变速器主要参数的选择 第四节 变速器的设计与计算 第五节 同步器设计 第六节 变速器操纵机构
第七节 变速器结构元件
第三章 变速器设计
汽车工程系
第一节 概述
一、功用
1、改变转矩、转速 2、中断动力传递 3、使汽车获得倒退行驶能力 4、具有动力输出功能 二、组成 1、传动机构 2、操纵机构
要 求 m(mn) 全部相同 各档不同 减少 m(mn) 增加 m(mn)
备
注
同时增加 b 同时减少 b
第三章 变速器设计
汽车工程系
1. 模数（续） 选取齿轮模数的一般原则 对于轿车，减少噪声有较大意义，因此应选用小模 数； 对于货车，减少质量有较大意义，因此应选用大模 数； 低档齿轮用大模数，而高档选用小模数； 应符合国家标准（GB/T1357—1987）的规定。 接合齿模数选取的原则： 从工艺方面考虑，同一变速器的接合齿模数相同。 选取较小的模数可使齿数增多，有利于换挡。
第三章 变速器设计 三、分类
变 速 器
汽车工程系
三 挡 变 速 器
四 挡 变 速 器
五 挡 变 速 器
多 挡 变 速 器
固 定 轴 式
旋 转 轴 式
两 轴 式
中 间 轴 式
双 中 间 轴 式
多 中 间 轴 式
第三章 变速器设计
汽车工程系
四、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，用来切断动力。 3、设置倒档。 4、设置动力输出装置。
第三章 变速器设计 1. 模数（续）
汽车工程系
模数的选用范围（单位：mm)
模数 车型 轿 微型、普通级 车 中级轿车 货 车 中 重 型 型
齿
轮
啮合套
2.25～2.75 2.75～3.00 3.5～4.5 4.5～6.0
2.0～3.5 3.5～5.0
第三章 变速器设计 2. 压力角α
汽车工程系
第三章 变速器设计
汽车工程系
3、倒挡布置方案
图3-5
倒挡齿轮同时与两个齿轮进入啮合； 齿轮应力状态差。 倒挡双联齿轮同时与两个齿轮进入啮合； 齿轮应力状态得到改善； 能够获得较大的倒挡传动比 ； 但两对齿轮同时进入啮合，使换挡困难。
第三章 变速器设计
汽车工程系
3、倒挡布置方案（续）
图3-5
滑动二轴一档齿轮进行换挡，换档容易； 换档的方向不同。