设计简介
前 言
在电视和现实生活中看到很多人驾驶着各式汽车施展着自己的的车技,速度变化让人瞠目结舌。这时,我们谈论得最多的就是发动机的性能以及车手的驾驶技术。驾车的时候体会一下极速感觉或是在买车的时候关注一下发动机的性能,这是横量汽车品质优劣的一个标准。作为动力的缔造者,拥有一颗“超强的心脏”是非常重要的。但是,掌控速度快慢的,却是它身后的变速器。
通过查阅一些资料得知现在市场上不同车型所配置的变速器主要分为:手动变速器(MT)、自动变速器(AT)、手动/自动变速器(AMT)、无级变速器(CVT)[1]。
手动变速器(Manual Transmission)采用的是齿轮组,而且每档的齿轮组的齿数是不变的,所以不同档位变速比是个定值。比如,一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比,总共只有5个值(即有5级),所以说它是有级变速器[7]。
自动变速器(AutomaticTransmission),通过借助行星齿轮机构实现变速,根据踩压油门踏板程度,实现自动变速。自动变速汽车是没有离合器,可是自动变速器中却有很多离合器,自动变速器中的离合器能随车速变化而自动分离或合闭,从而达实现自动变速。
自动变速器的轿车优势就是通过简便的操作来降低驾驶疲劳,同时还能享受高速驾驶时快乐的感觉。而且,现在大多数的城市的交通状况不好,堵车是经常的事情,有时要不停地起步停步,使用手动档的轿车则会反复地挂档摘档,操作十分烦琐,尤其对于新手来说更是苦不堪言。使用自动挡就完全可以避免此类麻烦。
手动/自动变速器,由于有些司机并不希望摒弃传统的手动变速器,而且在某些时候也需要自动的感觉。这样便诞生手动/自动变速器。这种变速器在德国保时捷车厂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。
自动—手动变速系统向人们提供两种驾驶方式—为了驾驶乐趣使用手动档,而在交通拥挤时使用自动档,这样的变速方式对于我国的现状还是非常适合的。
无级变速器,当今汽车产业的发展,是非常迅速的,用户对于汽车性能的要求是越来越高的。汽车变速器的发展也并不仅限于此,无级变速器便是人们追求的“最高境界”。无级变速器最早由荷兰人范·多尼斯(VanDoorne’s)发明。无级变速系统不像手动变速器或自动变速器那样用齿轮变速,而是用两个滑轮和一个钢带来变速,其传动比可以随意变化,没有换档的突跳感觉。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。有些时候将自动变速器称为无级变速器,这是错误的。虽然它们有着共同点,但是自动变速器只有换档是自动的,但它的传动比是有级的,也就是常说的档,一般自动变速器有2~7个档[2]。而无级变速器能在一定范围内实现速比的无级变化,并选定几个常用的速比作为常用的“档”。装配该技术的发动机可在任何转速下自动获得最合适的传动比。
在电视和现实生活中看到很多人驾驶着各式汽车施展着自己的的车技,速度变化让人瞠目结舌。这时,我们谈论得最多的就是发动机的性能以及车手的驾驶技术。驾车的时候体会一下极速感觉或是在买车的时候关注一下发动机的性能,这是横量汽车品质优劣的一个标准。作为动力的缔造者,拥有一颗“超强的心脏”是非常重要的。但是,掌控速度快慢的,却是它身后的变速器。
通过查阅一些资料得知现在市场上不同车型所配置的变速器主要分为:手动变速器(MT)、自动变速器(AT)、手动/自动变速器(AMT)、无级变速器(CVT)[1]。
手动变速器(Manual Transmission)采用的是齿轮组,而且每档的齿轮组的齿数是不变的,所以不同档位变速比是个定值。比如,一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比,总共只有5个值(即有5级),所以说它是有级变速器[7]。
自动变速器(AutomaticTransmission),通过借助行星齿轮机构实现变速,根据踩压油门踏板程度,实现自动变速。自动变速汽车是没有离合器,可是自动变速器中却有很多离合器,自动变速器中的离合器能随车速变化而自动分离或合闭,从而达实现自动变速。
自动变速器的轿车优势就是通过简便的操作来降低驾驶疲劳,同时还能享受高速驾驶时快乐的感觉。而且,现在大多数的城市的交通状况不好,堵车是经常的事情,有时要不停地起步停步,使用手动档的轿车则会反复地挂档摘档,操作十分烦琐,尤其对于新手来说更是苦不堪言。使用自动挡就完全可以避免此类麻烦。
手动/自动变速器,由于有些司机并不希望摒弃传统的手动变速器,而且在某些时候也需要自动的感觉。这样便诞生手动/自动变速器。这种变速器在德国保时捷车厂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。
自动—手动变速系统向人们提供两种驾驶方式—为了驾驶乐趣使用手动档,而在交通拥挤时使用自动档,这样的变速方式对于我国的现状还是非常适合的。
无级变速器,当今汽车产业的发展,是非常迅速的,用户对于汽车性能的要求是越来越高的。汽车变速器的发展也并不仅限于此,无级变速器便是人们追求的“最高境界”。无级变速器最早由荷兰人范·多尼斯(VanDoorne’s)发明。无级变速系统不像手动变速器或自动变速器那样用齿轮变速,而是用两个滑轮和一个钢带来变速,其传动比可以随意变化,没有换档的突跳感觉。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。有些时候将自动变速器称为无级变速器,这是错误的。虽然它们有着共同点,但是自动变速器只有换档是自动的,但它的传动比是有级的,也就是常说的档,一般自动变速器有2~7个档[2]。而无级变速器能在一定范围内实现速比的无级变化,并选定几个常用的速比作为常用的“档”。装配该技术的发动机可在任何转速下自动获得最合适的传动比。
目 录
1绪 论 1
1.1变速器的设计背景及目的 1
1.2国内外研究状况及成果 1
1.2.1摩擦传动CVT 2
1.2.2液力传动 2
1.2.3电控机械式自动变速器 2
1.2.4齿轮无级变速器 2
1.3变速器的设计方法原理和设计内容 2
1.3.1 三轴五档变速器的工作原理 2
1.3.2各档动力动力传递情况 3
1.3.3 变速器的设计内容 3
2变速器结构方案的设计 3
2.1两轴式和三轴式变速器 3
2.2齿轮安排 4
2.3换档结构方式 4
2.4倒档的结构方案及倒档轴的位置 4
3变速器主要参数的选择与主要零件的设计 5
3.1变速器主要参数的选择 5
3.1.1档数与传动比 5
3.1.2中心距 6
3.1.3轴向尺寸 6
3.1.4齿轮参数 6
3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 7
3.2.1确定一档齿轮的齿数 7
3.2.2确定常啮合齿轮副的齿数 7
3.2.3确定其他档位的齿数 8
3.2.4确定倒档齿轮的齿数 8
3.3齿轮变位系数的选择 9
4变速器齿轮的强度计算与材料的选择 9
4.1齿轮的损坏原因及形式 9
4.2齿轮的强度计算与校核 9
4.2.1齿轮弯曲强度计算 9
4.2.2齿轮接触应力 11
5变速器轴的强度计算与校核 12
5.1轴的设计 12
5.1.1轴的功用及其设计要求 12
5.1.2轴的尺寸 12
5.1.3轴的结构设计 12
5.1.4接合器设计 13
5.2轴的受力分析与校核 13
5.2.1轴的受力分析 14
5.2.2轴的强度计算 14
5.2.3轴的刚度计算 17
6变速器同步器的设计 18
6.1同步器的结构 18
6.2同步环主要参数的确定 19
7变速器操纵机构 20
7.1操纵机构的功用 20
7.2 换档位置图 20
7.3变速杆的布置 20
7.3.1直接操纵手动换挡变速器 20
7.3.2远距离操纵手动换挡变速器 20
7.4锁止装置 21
7.4.1互锁装置 21
7.4.2自锁装置 21
7.4.3倒档锁装置 21
小 结 22
致 谢 23
参考文献 24