机械式变速器设计1

• 现在的自动档车的方向盘上又增加了“+”、“”换档按钮，驾驶者就能手不离开方向盘加减档。
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无级变速器(CVT)
• 无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带 组成的。 因此，要比传统自动变速器结构简单， 体积更小。
• 它可以自由改变传动比，从而实现全程无级 变速，使汽车的车速变化平稳，没有传统变速器 换档时那种“顿”的感觉。
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手动变速器(MT)
– 即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮 合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。
– 踩下离合时，方可拨得动变速杆。如果驾驶者 技术好，装手动变速器的汽车在加速、超车时 比自动变速车快，也省油。
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自动变速器(AT)
• 自动变速器，利用行星齿轮机构进行变速，它 能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变 速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。
• 图3-1f中的倒挡齿轮为常啮合齿轮，并用同步器换挡； •图3-1d所示方案的变速器有辅助支承，用来提高轴的刚度。
•
• 其特点是：•发动机纵置时两轴式变速器
• 高挡同步器布置在输
入轴上，
• 而低挡同步器布置在
输出轴上。
• 为提高轴的刚度，增
加了中间支承。
• 高挡布置在靠近轴的
支承中部区域较为合理，
机械式变速器设计1
2020年5月31日星期日
第三章 机械式变速器设计
• 第一节 概述 • 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
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第三章 重点内容
• 传动机构布置方案 • 挡数、传动比的选择原则 • 齿轮参数的选取原则－变位和
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•发动机横置时两轴式变速器
• 其特点是： • 前进档高挡全部采 用常啮合齿轮传动， • 换挡机构全部为同 步器，并装在输出轴上 ，同步器布置在输出轴 上； • 高挡常啮合齿轮布 置在附加变速器壳体内 承悬臂状输入输出的轴 上。
•图3-9 发动机横置时两轴式五挡变速器结构图
•根据 前进挡
数
•三挡变速 器 •四挡变速 器
•根据 轴的形 式
•固定轴式 •旋转轴式
•五挡变速
•固定轴式
器•两轴式变速器 ••多中挡间变轴速 式变速器 器•双中间轴式变速器
•多中间轴式变速器
•
变速器传动机构布置方案
• 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。
在该区域因轴的变形而引
起的齿轮偏转角较小，齿
轮保持较好的啮合状态，
能提高齿轮寿命。
•图3-8 发动机纵置时两轴式变速器结构图
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•传动效率
机械式变速器的传动效率与所选用的传动 方案有关，包括传递动力时处于工作状态的 齿轮对数、每分钟转数、传递的功率、润滑 系统的有效性、齿轮和壳体等零件的制造精 度等。
• 一般来讲，汽车上常用的自动变速器有以下几 种类型：液力自动变速器、液压传动自动变速器 、电力传动自动变速器、有级式机械自动变速器 和无级式机械自动变速器等。
• 其中，最常见的是液力自动变速器。
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• 液力自动变速器主要是由液压控制的齿轮 变速系统构成，主要包含自动离合器和自 动变速器两大部分。它能够根据油门的开 度和车速的变化，自动地进行换档。
•组成式：由两个简单式组合而 •行星齿轮式：属成轴线旋转式
性
分
•无级式：传动比 •摩擦式
变化连续不断 •液力变矩器
•电力式
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• 组成（普通齿轮式）
1. 传动机构： 2. 传递和改变扭拒 2. 操纵机构： • 实现对传动控制 3. 箱体 ： • 保护、贮油
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变速器传动机构布置方案
变速器传动机构有三种分类方法
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两轴式变速器的特点
•在汽车传动系中，对于采用发动 机前置前轮驱动或发动机后置后 轮驱动的汽车，由于受总体布置 的影响，一般都采用二轴式变速 器。
(1)结构分析
1)两轴式变速器前进挡从输入轴到 输出轴只有一对齿轮啮合传递动力；倒 挡传递路线中也只有一个中间齿轮，因 而机械传动效率高，噪声小。
2)两轴式变速器没有直接挡，因而 最高挡的机械效率比直接挡略低，一挡 速比不可能设计得很大。
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。
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• 类型及组成
•两轴式
•按 传 动
•有级式：传 动比变化属阶 梯式，只具有 基若干个数值
•简单式
•三轴式
•平面三轴 式
比
一定的传动比
•空间三轴式
变 化 特
螺旋角 • 同步器的设计－工作原理以及
几个关键角度 • 操纵机构的设计要求
•
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•功用：
概述
•改变汽车的行驶速度和牵引力
• 使发动机在最有利的工况范围内工作
•改变驱动轮的旋转方向 •实现空挡 •驱动其他机构
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变速器的分类
• 手动变速器(MT) • 自动变速器(AT) • 手动/自动变速器 • 无级变速器(CVT)
• 无级变速器属于自动变速器的一种，但它能 克服普通自动变速器“突然换档”、油门反应慢、 油耗高等缺点。
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概述
（机械式）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）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。 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。变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等
3)前进挡都采用常啮合斜齿轮，传 动平稳；由同步器换挡。
4)同步器既可装在输入轴上，也可 装在输出轴上，整体结构紧凑。
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两轴式变速器的特点
•图3-1为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； •多数方案倒挡传动常用滑动齿轮，其它挡位均用常啮合齿轮传动。
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手动/自动变速器
• 手动/自动变速器由德国保时捷车厂在911车 型上首先推出，称为Tiptronic，它可使高性能跑 车不必受限于传统的自动档束缚，让驾驶者也能 享受手动换档的乐趣。此型车在其档位上设有 “+”、“-”选择档位。在D档时，可自由变换降档 (-)或加档(+)，如同手动档一样。
• 驾驶者可以在入弯前像手动档般地强迫降挡 减速，出弯时可以低中档加油出弯。