3[1].2传动比的选择
《汽车理论》教案3-汽车动力装置参数选择
ig1 ≥ ig 2 ≥≥ ign1
各挡传动比分布关系应为： ig2 ig3
ign
原因分析 各种车型变速器传动比实例 本章重点内容，各挡传动比先按等比级数分配而后按降比分配 的原因是学生应掌握的重点，应结合实例重点分析。 本章另一重点是让学生理解汽车动力装置参数的选择顺序，不 能调换。
1-3 章习题课习题
2
《汽车理论 A》教案
作业题
主要参考 资料
备注
1、汽车比功率是何含义？如何利用比功率来确定发动机应有功率？ 2、选择主减速器传动比 i0 时，应考虑哪些问题？ 3、如何确定汽车变速器Ⅰ挡传动比？ 4、汽车变速器各挡传动比是如何分配的？ 5、教材课后习题 3.1（编程题）。 1. 《汽车理论》，主编：余志生，机械工业出版社，2009.3，第 5 版 2. 《汽车理论》，主编：杨万福，华南理工大学出版社，2010.8，第 1 版 3.《车辆动力学基础》，著：Thomas D. Gillespie，清华大学出版社，2006.12 4.《汽车动力学》第 4 版，著：Manfred Mitschke，清华大学出版社，2009.12 5.《汽车工程学Ⅰ汽车纵向动力学（英文版）》，著：Henning Wallentowitz，机 械工业出版社，2009.8
f
cosmax sinmax )r Ttq max i0T
（3）附着条件（5’）
1
《汽车理论 A》教案
Ttq max ig1i0T r
≤FZ
（4）最低稳定车速（10’）
最低稳定车速的定义与意义
根据最低稳定车速调整传动系最大传动比
本章重点内容。应让学生再次深入理解汽车驱动-附着条件
传动比的操作流程
传动比的操作流程传动比是指驱动装置与被驱动装置之间的转速比值，它在机械传动系统中起着重要的作用。
以下是一个关于传动比操作流程的详细举例：假设我们有一个汽车变速箱，它的目的是根据不同的行驶条件提供不同的传动比。
操作流程如下：1.启动车辆：将车辆启动，使发动机运转。
2.选择挡位：根据行驶需求，将变速箱挡位选择器（如手动挡的换挡杆或自动挡的挡位按钮）移动到合适的挡位。
例如，在起步时，通常选择低挡位。
3.发动机转速与车速：发动机的转速会随着挡位的改变而变化。
低挡位时，发动机转速较高，车速较低；高挡位时，发动机转速较低，车速较高。
4.加速或减速：当需要加速时，驾驶员可以升挡，增加传动比，使发动机转速降低，同时提高车速。
减速时则可以降挡，减小传动比，增加发动机的扭力。
5.适应路况：根据道路条件和驾驶需求，选择合适的挡位。
例如，在上坡时可能需要较低的挡位以提供更多的扭力，而在平坦道路上可以使用较高的挡位以提高燃油效率。
6.换挡操作：在手动变速箱中，驾驶员需要手动换挡，通过踩离合器和操作换挡杆来改变挡位。
自动变速箱则会根据车速、油门踏板等传感器的信号自动换挡。
例如，当汽车在高速公路上行驶时，驾驶员可能会选择较高的挡位，以降低发动机转速并提高燃油效率。
而在爬坡或超车时，驾驶员可能会降挡，增加发动机扭力，以提供更多的动力。
传动比的操作流程可以根据具体的传动系统和设备有所不同，但基本原理是相同的。
选择合适的传动比可以优化动力输出、燃油经济性和性能。
在实际应用中，传动比的操作需要根据设备的设计和操作手册来进行。
希望这个例子能够帮助你更好地理解传动比的操作流程。
传动比设计原则
传动比设计原则传动比设计原则传动比是指驱动轴与被驱动轴的转速比，它是机械传动系统中非常重要的参数之一。
传动比的设计直接影响到机械传动系统的性能和效率。
因此，在机械传动系统的设计中，传动比的设计是非常重要的一环。
下面将介绍传动比设计的原则。
1. 稳定性原则传动比的设计应该保证传动系统的稳定性。
稳定性是指传动系统在工作过程中不会出现过大的振动和冲击，从而保证传动系统的正常运转。
传动比的设计应该考虑到传动系统的工作条件和工作环境，选择合适的传动比，从而保证传动系统的稳定性。
2. 效率原则传动比的设计应该保证传动系统的效率。
效率是指传动系统在工作过程中能够将输入功率转化为输出功率的比例。
传动比的设计应该考虑到传动系统的负载情况和工作环境，选择合适的传动比，从而保证传动系统的效率。
3. 可靠性原则传动比的设计应该保证传动系统的可靠性。
可靠性是指传动系统在工作过程中不会出现故障和损坏，从而保证传动系统的正常运转。
传动比的设计应该考虑到传动系统的工作条件和工作环境，选择合适的传动比，从而保证传动系统的可靠性。
4. 经济性原则传动比的设计应该保证传动系统的经济性。
经济性是指传动系统在工作过程中能够以最小的成本实现最大的效益。
传动比的设计应该考虑到传动系统的成本和效益，选择合适的传动比，从而保证传动系统的经济性。
5. 灵活性原则传动比的设计应该保证传动系统的灵活性。
灵活性是指传动系统能够适应不同的工作条件和工作环境，从而保证传动系统的正常运转。
传动比的设计应该考虑到传动系统的灵活性，选择合适的传动比，从而保证传动系统的灵活性。
综上所述，传动比的设计是机械传动系统设计中非常重要的一环。
传动比的设计应该考虑到传动系统的稳定性、效率、可靠性、经济性和灵活性等因素，选择合适的传动比，从而保证传动系统的正常运转。
3.4传动系挡数与各挡传动比的选择
马自达6
奥迪TT
1.788
1.820
1.505
1.57
1.286
1.343
1.278
1.276
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思考题
• 传动系挡位数对动力性、经济性有何影响？ • 变速器各挡传动比为何要大致按照等比级 数分配？ • 变速器各挡传动比为何没有完全按照等比 级数分配？ • 什么是C曲线？
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ig 2 ig 3
n2 n1
n2 q n1
5
......
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等比级数分配优点分析 便于主变速器与副变速器的结合 一具有5挡的主变速器，各挡间的公比为q3， 其传动比序列为1、q3、q6、q9、q12。
若结合一三挡副变速器，其传动比为1、q 、
q2 ，便可构成一具有15挡位的变速器，各 挡间的公比为q，其传动比序列为1、q、q 2、
9
本知识点内容结束
下一知识点：制动性的评价指标
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10
比功率小→挡位数多（阻力靠变换挡位克服）。
重型货车和越野汽车使用中，载质量变化大，路面 条件复杂，itmax/itmin大，挡数较多。
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二、各挡传动比的确定
1.各挡传动比的分配
变速器各挡传动比基本按等比级数分配，即
ig1 ig2
ig2 ig3
q
ig1 qig2 ig2 qig3 ig3 qig4
ig 3 ig 4
i 1.49 1.00 1.49 g 4 1.20 1.00 ig 5 0.83
7
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传动比的公式及定义
传动比公式是：传动比=主动轮转速除以从动轮转速的值=其分度圆直径比值的倒数。
具体含义如下：
1. 在机械传动系统中，其始端主动轮与末端从动轮的角速度或转速的比值，被称为传动比。
2. 传动比(i)=主动轮转速(n1)与从动轮转速(n2)的比值=齿轮分度圆直径的反比=从动齿轮齿数(Z2)与主动齿轮齿数(Z1)的比值。
即i=n1/n2=D2/D1 i=n1/n2=z2/z1。
3. 对于多级齿轮传动，每两轴之间的传动比按照上面的公式计算。
从第一轴到第n轴的总传动比等于各级传动比之积。
4. 传动比是机构中两转动构件角速度的比值，也称速比。
构件a和构件b的传动比为i=ωa/ωb=na/nb，式中ωa和ωb分别为构件a和b的角速度（弧度/秒）；na和nb分别为构件a和b的转速（转/分）。
当式中的角速度为瞬时值时，则求得的传动比为瞬时传动比。
当式中的角速度为平均值时，则求得的传动比为平均传动比。
理论上对于大多数渐开线齿廓正确的齿轮传动，瞬时传动比是不变的；对于链传动和摩擦轮传动，瞬时传动比是变化的。
对于啮合传动，传动比可用a和b轮的齿数Za和Zb表示，i=Zb/Za；对于摩擦传动，传动比可用a和b轮的直径Da和Db表示，i=Db/Da。
希望以上信息对您有所帮助，如果您还有其他问题，欢迎告诉我。
机械传动设计的原则
机械传动设计的原则2.2.1 机电一体化系统对机械传动的要求机械传动是一种把动力机产生的运动和动力传递给执行机构的中间装置,是一种扭矩和转速的变换器,其目的是在动力机与负载之间使扭矩得到合理的匹配,并可通过机构变换实现对输出的速度调节。
2.2.2 总传动比的确定在伺服系统中,通常采用负载角加速度最大原则选择总传动比,以提高伺服系统的响应速度。
传动模型如图2-1所示。
图中各符号的意义如下：Jm——电动机M的转子的转动惯量；θm——电动机M的角位移；JL——负载L的转动惯量；θL——负载L的角位移；TLF——摩擦阻抗转矩；i——齿轮系G的总传动比。
图2-1 电机、传动装置和负载的传动模型2.2.3 传动链的级数和各级传动比的分配1. 等效转动惯量最小原则齿轮系传递的功率不同, 其传动比的分配也有所不同。
1）小功率传动装置电动机驱动的二级齿轮传动系统如图2-2所示。
图2-2 电动机驱动的两级齿轮传动2）大功率传动装置大功率传动装置传递的扭矩大,各级齿轮副的模数、齿宽、直径等参数逐级增加,各级齿轮的转动惯量差别很大。
大功率传动装置的传动级数及各级传动比可依据图2-4、图2-5、图2-6来确定。
传动比分配的基本原则仍应为“前小后大”图2-4 大功率传动装置确定传动级数曲线图2-5 大功率传动装置确定第一级传动比曲线图2-6 大功率传动装置确定各级传动比曲线2.质量最小原则1）大功率传动装置对于大功率传动装置的传动级数确定,主要考虑结构的紧凑性。
在给定总传动比的情况下,传动级数过少会使大齿轮尺寸过大,导致传动装置体积和质量增大；传动级数过多会增加轴、轴承等辅助构件,导致传动装置质量增加。
设计时应综合考虑系统的功能要求和环境因素,通常情况下传动级数要尽量地少。
大功率减速传动装置按质量最小原则确定的各级传动比表现为“前大后小”的传动比分配方式。
减速齿轮传动的后级齿轮比前级齿轮的转矩要大得多,同样传动比的情况下齿厚、质量也大得多,因此减小后级传动比就相应减少了大齿轮的齿数和质量。
轮系的传动比计算
Z3 Z1
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例4-5 图示行星轮系中，已知z1 = 50、z2 = 30、z3 = 100，求传动 比i1H。
解：根据转化轮系法，齿轮1、3和行星架轴线相重合
由
i1H3 =
n1 n3
nH nH
=
z2 z3 z1 z2
=
z3 z1
即
i1H3
=
n1 nH 0 nH
=
100 50
=
2
解得 i1H = n1 / nH = 3
新能源汽车技术教学资源库
例4-6 图示的差动轮系中，已知z1 = 20、z2 = 30、z3 = 80，齿轮 1和齿轮3的转速大小为10r/min，方向相反。求行星架H的转速及传 动比iH1。
解：设齿轮1转向为正，则
n1 10r / min，n3 10r / min
4
1.周转轮系的组成
太阳轮与行星架几何轴线必须重合！
太阳轮
周 转
行星轮
轮 行星架
系 机架
轴线位置固定 既自转又公转 又称系杆
一个基本周转轮系中， 行星轮可有多个，太阳轮的 数量不多于两个，行星架只 能有一个。
太阳轮 行星轮 太阳轮
行星架 机架
ω3
H2
ωH
1
O
ω1
3
周转轮系的分类 差动轮系：太阳轮都能转动的周转轮系； 行星轮系：有一个太阳轮固定不动的周转轮系。
四、混合轮系的传动比计算
1.混合轮系 混合轮系：由定轴轮系 + 周转轮系、或由几个单一的周转
轮系组合而成的轮系。
2.计算混合轮系传动比的方法和步骤：
（1）划分出基本类型的轮系。 （2）分别列出周转轮系和定轴轮系的传动比计算公式。 （3）联立求解，求得所需的参数。
一级齿轮传动比范围
一级齿轮传动比范围
一级齿轮传动比范围
一级齿轮传动比是指一级齿轮直接带动输出齿轮的传动比。
常见的一级齿轮传动比范围是1：1至1：4，但也可以采用较小或较大的传动比。
一级齿轮传动比范围的大小取决于两种因素：首先，取决于所采用的实际齿轮型号；其次，取决于传动系统的具体功能。
常见的一级齿轮传动比范围是1：1至1：4。
1：1传动比就是输入齿轮和输出齿轮的转速比例恒定；1：2传动比指输入齿轮转一圈，输出齿轮转两圈；1：3传动比指输入齿轮转一圈，输出齿轮转三圈；1：4传动比指输入齿轮转一圈，输出齿轮转四圈。
有时也可以采用较小或较大的一级齿轮传动比，只要所采用的齿轮型号可以满足实际的传动要求即可。
一般来说，齿轮传动比的大小越大，就越容易满足特定的传动要求，但齿轮的体积也会变大，从而增加系统的重量和体积。
因此，在实际应用中，必须根据实际情况，选择适当的传动比范围来满足特定的传动要求。
- 1 -。
齿轮系传动比计算 1
齿 轮 系 传 动 比 计 算1 齿轮系的分类在复杂的现代机械中，为了满足各种不同的需要，常常采用一系列齿轮组成的传动系统。
这种由一系列相互啮合的齿轮（蜗杆、蜗轮）组成的传动系统即齿轮系。
下面主要讨论齿轮系的常见类型、不同类型齿轮系传动比的计算方法。
齿轮系可以分为两种基本类型：定轴齿轮系和行星齿轮系。
一、定轴齿轮系在传动时所有齿轮的回转轴线固定不变齿轮系，称为定轴齿轮系。
定轴齿轮系是最基本的齿轮系，应用很广。
如下图所示。
二、行星齿轮系若有一个或一个以上的齿轮除绕自身轴线自转外，其轴线又绕另一个轴线转动的轮系称为行星齿轮系，如下图所示。
1. 行星轮——轴线活动的齿轮.2. 系杆 (行星架、转臂) H .3. 中心轮 —与系杆同轴线、 与行星轮相啮合、轴线固定的齿轮4. 主轴线 —系杆和中心轮所在轴线.5. 基本构件—主轴线上直接承受载荷的构件.行星齿轮系中，既绕自身轴线自转又绕另一固定轴线（轴线O1）公转的齿轮2形象的称为行星轮。
支承行星轮作自转并带动行星轮作公转的构件H 称为行星架。
轴线固定的齿轮1、3则称为中心轮或太阳轮。
因此行星齿轮系是由中心轮、行星架和行星轮三种基本构件组成。
显然，行星齿轮系中行星架与两中心轮的几何轴线（O1-O3-OH ）必须重合。
否则无法运动。
根据结构复杂程度不同，行星齿轮系可分为以下三类：（1）单级行星齿轮系： 它是由一级行星齿轮传动机构构成的轮系。
一个行星架及和其上的行星轮及与之啮合的中心轮组成。
（2）多级行星齿轮系：它是由两级或两级以上同类单级行星齿轮传动机构构成的轮系。
（3）组合行星齿轮系：它是由一级或多级以上行星齿轮系与定轴齿轮系组成的轮系。
行星齿轮系 根据自由度的不同。
可分为两类：1450rpm 53.7rpm（1） 自由度为2 的称差动齿轮系。
（2） 自由度为1 的称单级行星齿轮系。
按中心轮的个数不同又分为：2K —H 型行星齿轮系；3K 型行星齿轮系；K —H —V 型行星齿轮系。
最小传动比的选择
最小传动比的选择1最小传动比的定义传动系的总传动比是传动系中各部件传动比的乘积，即i t=i g i0i c式中i g——变速器的传动比；i0——主减速器的传动比；i c——分动器或副变速器的传动比。
普通汽车没有分动器或副变速器，则变速器的最小传动比为直接档或超速档。
当变速器的最小传动比为直接档时，传动系的最小传动比就是主减速器的传动比；当变速器的最小传动比为超速档时，则传动系的最小传动比应为变速器最高挡传动比与主减速器的传动比的乘积。
2 最小传动比的确定方法设计原则:汽车最小传动比确定的原则是最大输出功率点对应车速V。
正好等于汽车的最高设计车速Vmax，即：Vp=Vmax由可求出传动比i min为式中，n p——发动机最高功率点P emax对应的转速np(单位：r／min)r——车轮半径(单位：m)Vmax——最高车速(单位：m／h)所以可求出3最小传动比选择的要素3.1 最高车速如图3-1所示，主减速器的传动比i0不同，则汽车功率平衡图上发动机功率曲线的位置不同，与水平路面行驶阻力功率曲线的交点所确定的最高车速不同。
当阻力功率曲线正好与发动机功率曲线交在其最大功率点上，此时所得的最高车速最大， u amax=u p，u p为发动机最大功率时的车速。
因此，主减速器的传动比i0应选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率时的车速，这时最高车速最大。
3.2 汽车的后备功率主减速器的传动比i0不同，汽车的后备功率也不同i0增大，发动机功率曲线左移，汽车的后备功率增大，动力性加强，但燃油经济性较差。
i0减小，发动机功率曲线右移，汽车的后备功率较小，但发动机功率利用率高，燃油经济性较好。
3.3 驾驶性能最小传动比还受到驾驶性能的限制。
驾驶性能是包括平稳性在内的加速性、系指动力装置的转矩响应、噪声与振动。
它只能由驾驶员通过主观评价来确定，而影响驾驶性能的因素主要有以下几个方面。
3.3.1最小传动比最小传动比（或最高挡时发动机转速与行驶车速的比值）对转矩影响较大：最小传动比过小，发动机在重负荷下工作，加速性不好，出现噪声和震动；最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转噪声大。
一级减速器传动比分配原则
一级减速器传动比分配原则
一级减速器传动比分配原则主要包括以下几点：
使各级传动的承载能力接近相等（一般指齿面接触强度）。
这是为了确保减速器在运行时，各级传动能够均匀分担载荷，避免某些部分过早损坏。
使各级传动的大齿轮浸入油中的深度大致相等，以使润滑简单。
这有助于确保减速器的润滑效果，提高使用寿命。
使减速器获得最小的外形尺寸和重量。
这有助于减少减速器的制造成本和安装空间，提高整体效率。
在分配传动比时，还需要注意以下几点：
传动比的计算公式为：传动比=输出轴转速÷输入轴转速。
其中，输入轴是减速器的原动机轴，输出轴则是减速器输出的动力轴。
一级减速器的传动比一般为3~10:1。
这意味着当输入轴转动1圈时，输出轴只能转动不到1圈，这样可以将动力源的高速输出降低到适当的速度，提高机器的工作效率和安全性。
对于不同的传动类型（如啮合传动、摩擦传动等），传动比的计算方法可能有所不同。
因此，在分配传动比时，需要根据具体的传动类型选择合适的计算方法。
总之，一级减速器传动比分配原则旨在确保减速器的性能、效率和安全性，同时降低制造成本和安装空间。
在实际应用中，
需要根据具体情况进行灵活调整和优化。
汽车理论-汽车最大传动比的选择
三、满足附着条件
轮胎与地面之间的作用力，其本质是一种摩擦力， 受到两者之间最大摩擦能力的限制。轮胎和地面之
间能相互作用的最大切向力称为附着力，符号Fφ。
附着条件，可以表达为：最大驱动力不能超过附着力。
驱动力 Ft
Ttqigi 0 T
r
；
附着力Fφ =G2φ；
G2为驱动轴的轴荷；φ为附着系数，通常取0.7左右。
5
第三节 最大传动比的选择
二、满足最低稳定车速uamin的要求
已知
ua
0.377
nr ig i 0
则显然有
it max
0.377 nmin r ua min
nmin，发动机最 低稳定转速
当汽车在松软地面越野行驶时，为避免轮胎花纹过 分冲击破坏土壤，要求车速足够低。也就是说最大
传动比itmax要足够大。
du 1
dt
m
Ft
(Ff
Fw )
1
1 m
Iw r2
1 m
If ig2i02T
r2
9
如图所示，一般而言，增大 传动比可以提高加速度。
但变速器Ⅰ挡传动比过大， 可能使加速度反而下降。比 如某些越野车辆，其Ⅰ挡起 步加速能力比Ⅱ挡还弱。
把Ⅰ挡传动比设置得如此大 的目的是提高爬坡和克服艰 难地带的能力。
r
Gfcosmax
Gsin max
ig1 G
fcosmax sin max Ttqmax i0T
r
3
第三节 最大传动比的选择
ig1 G
fcosmax sin max Ttqmax i0T
r
➢以奔驰ML320越野汽车为例，计算满足最大爬 坡度要求前提下的传动系最大传动比。
电动机传动比范围表
电动机传动比范围表电动机传动比是指电动机输出轴与传动装置之间的速度比，用于调节传动装置的输出速度。
传动比的选择对于电动机的工作效率、传动装置的可靠性以及整个系统的性能影响重大。
下面是对电动机传动比范围的相关参考内容。
1. 动力传动基础知识电动机传动比的设计需要基于动力传动的基础知识。
相关参考内容可以包括：传动装置的分类与特点、齿轮传动原理和计算公式、带传动与链传动的优缺点、摩擦传动的工作原理、计算机辅助设计与优化等。
这些知识可以帮助工程师深入理解传动系统，并为选择合适的传动比提供理论依据。
2. 电动机的额定转速与最大转速电动机的额定转速是指在额定工况下，电动机输出轴的转速。
最大转速指的是电动机能够达到的最高转速。
了解电动机的额定转速和最大转速可以帮助工程师评估传动比的选择范围。
通常情况下，电动机的转速范围应该在额定转速的50%~120%之间。
3. 传动装置的工作条件传动装置的工作条件对于传动比的选择有重要影响。
相关参考内容可以包括：传动装置所需的输出转矩、工作环境的温度与湿度、载荷的稳定性与变化，以及传动装置的可靠性要求等。
通过分析这些工作条件，可以确定传动比的范围，并避免因传动比选择不当而引发的问题。
4. 传动装置的效率与功率损失传动装置的效率与功率损失是电动机传动比选择的重要考虑因素。
相关参考内容可以包括：齿轮传动的效率计算公式、带传动与链传动的功率损失特性、摩擦传动的功率转换效率等。
通过计算不同传动比下的传动装置效率，可以选择具有较高效率且功率损失较小的传动比。
5. 成本和可靠性考虑选择合适的传动比需要考虑到成本和可靠性。
相关参考内容可以包括：传动装置元件的制造成本、维护和维修成本、使用寿命与可靠性指标等。
通过综合考虑成本和可靠性，可以选择出既满足性能要求又经济有效的传动比。
6. 实际工程案例分析最后，实际工程案例分析是对电动机传动比范围的相关参考内容的补充。
通过分析不同工程案例中的电动机传动比选择过程，可以了解实际工程中的实践经验和注意事项。
传动比设计原则
传动比设计原则传动比是指传动装置中输入轴和输出轴之间的转速比值。
在机械设计中，传动比的选择对于传动装置的性能和效率起着至关重要的作用。
传动比设计原则是指根据具体的机械传动需求，合理选择传动比，以保证传动装置的正常运行和性能优化。
传动比设计原则要考虑传动装置的工作条件和要求。
不同的机械传动装置在使用过程中，会有不同的工作条件和要求，如扭矩、转速、传动方式等。
传动装置的传动比要根据这些具体要求来选择，以保证传动装置的正常工作。
传动比设计原则要考虑传动装置的效率和能量损失。
传动装置的传动比过大或过小都会导致能量损失和效率下降。
因此，在设计传动比时，需要综合考虑传动效率和能量损失，选择一个合理的传动比，以提高传动装置的效率和节约能源。
传动比设计原则还要考虑传动装置的可靠性和寿命。
传动装置的传动比过大或过小都会增加传动装置的负荷和磨损，从而降低传动装置的可靠性和寿命。
因此，在设计传动比时，需要考虑传动装置的承载能力和耐久性，选择一个合理的传动比，以保证传动装置的可靠性和寿命。
传动比设计原则还要考虑传动装置的布局和结构。
不同的传动装置在结构和布局上有所差异，传动比的选择要根据具体的布局和结构要求来确定。
传动装置的布局和结构要考虑传动装置的安装和维护便捷性，以及传动装置的体积和重量等因素。
传动比设计原则是根据机械传动需求合理选择传动比，以保证传动装置的正常运行和性能优化。
在设计传动比时，要考虑传动装置的工作条件和要求、传动效率和能量损失、可靠性和寿命，以及布局和结构等因素。
只有综合考虑这些因素，才能设计出满足要求的传动装置，提高机械传动的效率和可靠性。
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
一些常见车型传动比的比值 车型
奥迪3.0 现代XG 马自达6 奥迪TT
ig1/ig2
1.719 1.770 1.788 1.820
ig2/ig3
1.429 1.463 1.505 1.57
ig3/ig4
1.357 1.392 1.286 1.343
7
第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择 第二节 最小传动比的选择
根据每千克车
质量的发动机排量
毫升值，查出允许 的最小 n / ua 值，对 于选择轿车最小传 动比有参考价值。
8
第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
二、最大传动比的选择
思考 传动系最大传动比 i
max
主要用于什么工况？
满足汽车的最大爬坡度αmax； 满足汽车的最低稳定车速uamin ； 满足汽车加速时间的要求；
满足汽车的附着条件 FX max F 。
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
一、保证最大爬坡度
当汽车低速爬坡时 FW= 0， Fj = 0
imax
Ft max Ff Fi max
动力性：挡位数多，增加了发动机发挥最大功率
附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。 燃油经济性：挡位数多，增加了发动机在低燃油
消耗率转速区工作的可能性，降低了油耗。
比功率大→ 挡位数少（阻力靠后备功率克服）。 比功率小→ 挡位数多（阻力靠变换挡位克服）。 重型货车和越野汽车使用中，载质量变化大，路 面条件复杂，it max / it min大，挡数较多。
itmin i0 itmin 的确定→ i0的确定
2
第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
1）最高车速
uamax1< uP1
uamax2= uP2
uamax3> uP3
uamax2> uamax3> uamax1
当u
u P 时，汽 车的最高车速最高。
amax
u P —发动机最大功率对应的车速； uamax —汽车的最高车速。
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
二、满足最低稳定车速uamin的要求
it max
nmin r 0.377 ua min
三、满足附着条件
FX max F
或
C1 (C2 )
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
三、
挡数与各挡传动比的选择
挡位数多，对汽车动力性和燃油经济性都有利。
燃油经济性都比较好；
uamax / u P >1，动力性
好，燃油经济性差。
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
不同 uamax / u P 的取值在轿车中所占的比例
uamax / u P
0.5～0.7
0.7～0.9 0.9～1.10 1.10～1.39
轿车所占比 例
3％
17.5％ 74％ 5.5％
3
第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
2）后备功率
后备功率
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
2）后备功率
i01的后备功率最小； i03的后备功率最大； i01的燃油经济性最好； i03的燃油经济性最差。
uamax / u P < 1，动力性
差，燃油经济性好；
uamax / u P =1，动力性和
1.458 1.36 ig4 1.070 ig3
奔驰E200 5挡变速器传动比
ig1 ig2 3.95 i 1.63 g2 2.42 1.62 2.42 ig3 1.49
ig1
ig4
1.070 1.25 ig5 0.857
ig4 1.00 1.49 1.20 1.49 ig5 0.83 ig4 1.00
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
一、各挡传动比的确定
1.各挡传动比的分配 变速器各挡传动比基本按等比级数分配，即 ig2 ig1 qig2 ig2 qig3 ig3 qig4
ig3 q
ig1 ig2
设5挡变速器的ig5=1
2
ig4 q ig3 q
ig4 ig1
以下将重点分析上述优点
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
由于高挡的利用率远大于低挡，实际各挡传动比常按
下式分布
ig1 ig2
ig2 ig3
ign -1 ign
CA7220 5挡变速器传动比
i 3.6 2.125 1.69 g2 1.46 ig2 2.125 ig3 1.458
ig4/ig5
1.368 1.159 1.278 1.276
ig6/ig5
1.395
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Ttq max ig1i0T r Gfcos max Gsin max
G fcos max sin max r ig1 Ttq max i0T
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
G fcos max sin max r ig1 Ttq max i0T
以奔驰ML320越野汽车为例，计算满足最大爬
坡度要求前提下的传动系最大传动比。 已知参数：G ＝26950N；f ＝0.02； 30 ； r ＝367.15mm；Ttq max ＝310 N m ；i0＝3.70； 副变速器传动比
ic＝2.64；ηT＝0.90
求得 ig1＝2.619
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 第二节 传动比的选择 最小传动比的选择
2.最小传动比与驾驶性能
驾驶性能是指加速性、动力装置的转矩响应、
噪声和振动。
大排量发动机提供较大、较快、较平稳的转矩响应。 前置前驱动传动系转矩响应较前置后驱动好。 最小传动比过小，汽车在重负荷下工作，加速性 不好，出现噪声和振动。 最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运 转的噪声大。
4
ig2 q
3
ig1 q
4 2 g1
4
q 4 ig1
ig2 i
4 3 g1
ig3 i
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
2.等比级数分配传动比的优点
1）发动机工作范围都相同，加速时便于操纵；
2）各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽
车动力性； 3）便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器。
第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
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第三章 汽车动力装置的选择
第二节 传动比的选择
一、最小传动比的选择
1.最小传动比与动力性和燃油经济性的关系
it i0igic
汽车传动系由哪些 传动部件组成？传
ic
—副变速器传动比。
动系总传动比 it 如
何确定？ 思考
三轴式变速器
igmin = 1