机械式变速器设计第三章机械式变速器设计第三章机械式变速器设计第一节概述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。变速器的分类固定轴式第二节变速器传动机构布置方案（1）输出轴与主减速主动齿轮成一体；（2）除倒挡外，其它挡均用常啮合齿轮传动；（3）同步器多数装在输出轴上；（4）各前进挡均经过一对齿轮传递动力；（5）只有两个轴。两轴五档变速器组成与传动简图1-输入轴2-接合套3-里程表齿轮4-同步环5-半轴6-主减速器被动齿轮7-差速器壳8-半轴齿轮9-行星齿轮10、十字轴11-输出轴12-主减速器主动齿轮13-花键毂与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，所以一般档位传动效率要高一些；但是任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。两轴式变速器基本结构动力传递路线一档汽车设计讲义汽车设计讲义汽车设计讲义2.中间轴式变速器多用于前置后驱的型式汽车。结构特点：（1）第一轴和第二轴的轴线在同一直线上，可以布置直接挡；（2）除直接挡外其他各挡均经过两对齿轮传递动力，故在中心距不大的情况下，可以提高传动比；三轴五档变速器传动简图（参图15—1、15—12）。1-输入轴2-轴承3-接合齿圈4-同步环5-输出轴6-中间轴7-接合套8-中间轴常啮合齿轮此变速器有五个前进档和一个倒档，由壳体、第一轴（输入轴）、中间轴、第二轴（输出轴）、倒档轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。输入轴与输出轴平行共线。三轴五档变速器剖视图图3-2中的中间轴式四挡变速器传动方案示例的区别为图3-2a、b所示方案有四对常啮合齿轮，倒挡用直齿滑动齿轮换挡，图3-2c所示传动方案的二、三、四挡用常啮合齿轮传动，而一、倒挡用直齿滑动齿轮换挡。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。中间轴式变速器的特点两轴式与中间轴式的比较：二、零、部件结构方案分析（一）齿轮形式的选择2．换挡机构形式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。采用轴向滑动直齿齿轮换挡，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴随着噪声。因此，除一挡、倒挡外已很少使用。常啮合齿轮可用移动啮合套换挡。因承受换挡冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换挡冲击。目前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。3、防止自动脱挡的结构措施：（1）啮合套做的长些（2）前齿圈齿厚切薄（3）将接合齿工作面加工成斜面234．变速器轴承滚针轴承、滑动轴承套主要用在齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运动的地方。圆锥滚子轴承因有直径较小、宽度较宽因而容量大、可承受高负荷和通过轴承预紧能消除轴向间隙及轴向跳动等优点，故在一些变速器上得到广泛应用。但也有需要调整预紧、装配麻烦、磨损后轴易歪斜而影响齿轮正确啮合的缺点。5、其它问题1.挡位布置：考虑到径向力对轴的影响，1挡布置在靠近壳体的位置；2.变速器孔口：开在上方，侧面3.加油孔：考虑油量确定油孔位置4.变速器壳体易设计制造，装拆和调整方便第二节结束第三节变速器主要参数的选择挡数选择的要求：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，乘用车一般用4～5个挡位变速器，商用车变速器采用4～5个挡或多挡，多挡变速器多用于重型货车和越野汽车。二、传动比范围最高挡通常是直接挡，传动比为1.0；有的变速器最高档位超速挡，传动比为0.7~0.8。影响最低档传动比选取的因素有：发动机的最大转矩、要求的最大爬坡能力、主减速器的减速比、要求的最低稳定车速。三、中心距A初选中心距A时，可根据下面的经验公式计算四、外形尺寸变速器横向尺寸，可根据齿轮直径及换挡机构初步确定；乘用车四挡变速器壳体的轴向尺寸为（3.0～3.4）A。商用车变速器壳体的轴向尺寸与挡数有关，可参考下列数据选用：四挡（2.2～2.7）A五挡（2.7～3.0）A六挡（3.2～3.5）A当变速器选用的常啮合齿轮对数和同步器多时，应取给出范围的上限。变速器前端面到后端面的距离L，对传动轴的夹角、传动轴的长度、质量有影响，与挡数、换挡方式有关系，同步器长则轴向尺寸长。五、轴的直径中间