汽车变速器设计汇总

前言汽车的诞生，车的发展，在历史的长河中给我们留下了点点滴滴。

汽车自上个世纪末诞生以来，已经走过了风风雨雨的一百多年。

从卡尔.本茨造出的第一辆三轮汽车以每小时18公里的速度，跑到现在，竟然诞生了从速度为零到加速到100公里/小时只需要三秒钟多一点的超级跑车。

这一百年，汽车发展的速度是如此惊人！同时，汽车工业也造就了多位巨人，他们一手创建了通用、福特、丰田、本田这样一些在各国经济中举足轻重的著名公司。

这篇资写着许多有趣的故事，在中国已经成为世界五大汽车强国之际，让我们一起来回望汽车的发展历史，体会汽车给我们带来的种种欢乐与梦想……中国汽车工业发展进入新阶段中国汽车工业发展我认为大致可以分成三个阶段：第一个阶段：中国汽车工业1953诞生到1978年改革开放前。

初步奠定了汽车工业发展的基础。

汽车产品从无到有。

第二个阶段，1978年到20世纪末。

中国汽车工业获得了长足的发展，形成了完整的汽车工业体系。

从载重汽车到轿车，开始全面发展。

这一阶段是我国汽车工业由计划经济体制向市场经济体制转变的转型期。

这一时期的特点是：商用汽车发展迅速，商用汽车产品系列逐步完整，生产能力逐步提高。

具有了一定的自主开发能力。

重型汽车、轻型汽车的不足得到改变。

轿车生产奠定了基本格局和基础。

我国汽车工业生产体系进一步得到完善。

随着市场经济体制的建立，政府经济管理体制的改革，企业自主发展、自主经营，大企业集团对汽车工业发展的影响越来越大。

汽车工业企业逐步摆脱了计划经济体制下存在的严重的行政管理的束缚。

政府通过产业政策对汽车工业进行宏观管理。

通过引进技术、合资经营，使中国汽车工业产品水平有了较大提高。

摸索了对外合作、合资的经验。

第三个阶段，进入21世纪以后。

中国汽车工业在中国加入WTO后，进入了一个市场规模、生产规模迅速扩大；全面融入世界汽车工业体。

变速器作为汽车的一个重要组成部分，是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下使汽车获得不同的牵引力和速度。

本说明书主要介绍了HKD640微型客车变速器及操纵机构设计，包括概述及五章设计内容，希望老师对于说明书中的不足之处予以批评指正。

第一章概述变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置。

又称变速箱。

变速器由传动机构和变速机构组成，可制成单独变速图1-1变速器机构或与传动机构合装在同一壳体内。

传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。

普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和离合器等。

滑移齿轮有多联滑移齿轮和变位滑移齿轮之分。

用三联滑移齿轮变速，轴向尺寸大；用变位滑移齿轮变速，结构紧凑，但传动比变化小。

离合器有啮合式和摩擦式之分。

用啮合式离合器时，变速应在停车或转速差很小时进行，用摩擦式离合器可在运转中任意转速差时进行变速，但承载能力小，且不能保证两轴严格同步。

为克服这一缺点，在啮合式离合器上装以摩擦片，变速时先靠摩擦片把从动轮带到同步转速后再进行接合。

行星齿轮传动变速器可用制动器控制变速。

变速器广泛用于机床、车辆和其他需要变速的机器上。

机床主轴常装在变速器内，所以又也叫主轴箱，其结构紧凑，便于集中操作。

在机床上用以改变进给量的变速器称为进给箱。

汽车变速器是通过改变传动比，改变发动机曲轴的转拒，适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。

通俗上分为手动变速器(MT)，自动变速器(AT)，手动/自动变速器，无级式变速器。

变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。

变速器作为汽车的一个重要组成部分，是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下使汽车获得不同的牵引力和速度。

变速器是用来改变改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速的，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。

变速器设有空挡，，可在启动发动机，汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。

变速器设有倒挡，使汽车获得倒退行驶能力。

对变速器提出如下要求：1）保证汽车有必要的动力性和经济性。

2)设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。

3)设置倒挡，使汽车能倒退行驶。

4)设置动力输出装置，需要是能进行功率输出。

5)换档迅速、省力、方便。

6)工作可靠。

汽车行使过程中，变速器不得跳挡、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)变速器的工作燥声低。

除此之外，变速器还应当轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求。

满足汽车必要的动力性和经济性指标，这与变速器的挡数、传动比有关。

汽车工作的道路条件越复杂、比功率越小，变速器的传动比范围越大。

变速器由变速传动机构和操纵机构组成。

变速传动机构可按前进挡数或轴的形式分类。

在原有变速传动机构基础上，再附加一个副箱体，这就在结构变化不大的基础上，达到增加变速器挡数的目的。

近年来，变速器操纵机构有向自动操作方向发展的趋势。

第二章变速器传动机构布置机械式变速器因具有结构简单、传动效率高、制造成本低和工作可靠等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛的应用。

§2.1 传动机构布置方案分析一、固定轴式变速器1.两轴式变速器固定轴式变速器中的两轴式和中间轴式变速器得到广泛应用。

其中，两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动汽车上。

与中间轴式变速器比较，两轴式变速器因轴和轴承数少，结构简单、轮廓尺寸小和容易布置等优点，此外，各中间挡位因只经一对齿轮传递动力，故传动效率高同时燥声也低。

因两轴式变速器不能设置直接挡，所以在高档工作时齿轮和轴承均承载，不仅工作燥声增大，容易损坏，还有，受结构限制，两轴式变速器与一挡速比不可能设计的很大。

对于前进挡，两轴式变速器输入轴的转动方向与输出轴的转动方向相反;而中间轴式变速器的第一轴与输出轴的转动方向相同。

图2－1示出用在发动机前置前轮驱动的乘用车上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，发动机纵置时，主减速器采用弧锥齿轮或准双曲面齿轮，发动机横置时则采用斜齿圆柱齿轮；多数方案的倒挡传动常用滑动齿轮，其它挡位均采用常啮合齿轮传动。

图2－1f中的倒挡齿轮为常啮合齿轮，并且用同步器换档；同步器多数用在输出轴上，这是因为一挡主动齿轮尺寸小，同步器装在输入轴上有困难，而高挡的同步器可以装在输入轴后端，如图2－1d,e所示；图2－1d所示方案有辅助支撑，用来提高轴的刚度，减少齿轮磨损和降低工作噪声。

图2－1f所示方案为五挡全同步器式变速器，以此为基础，只要将五挡齿轮用尺寸相当的隔套替代，即可改变为四挡变速器，从而形成一个系列产品。

图2-1变速器2. 中间轴式变速器中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的客车上。

变速器第一轴的前端经轴承支撑在发动机飞轮上,第一轴上的花键用来装设离合器的从动盘,而第二轴的末端经花键与万向节连接。

图分别示出了几种中间轴式变速器的传动方案。

各种传动方案的共同特点是:变速器的第一轴后端与常啮合主动齿轮做成一体。

绝大多数方案的第二轴前端经轴支撑在第一轴的后端的孔内,并且保持两轴轴线在同一直线上,经啮合套将它们连接后可得到直接挡。

使用直接挡,变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载,发动机转矩经变速器第一轴和第二轴直接输出,此时变速器的传动效率高,可达到90%以上,噪声低,齿轮和轴承的磨损减少。

因为直接挡的利用率要高于其它挡位,因而提高了变速器的使用寿命;在其它前进挡位工作时,变速器传递的动力需要经过设置在第一轴,中间轴和第二轴上的两对齿轮传递,因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离不大的条件下,一挡仍然有较大的传动比;档位高的齿轮采用常啮合齿轮传动,挡位低的齿轮的齿轮可以采用或不采用常啮合齿轮传动,多数传动方案中除一挡以外的其它挡位的换档机构,均采用同步器或啮合套换挡,少数结构的一挡也采用同步器或啮合套换挡,还有各挡同步器或啮合套多数情况下装在第二轴上。

在除直接挡以外的其它挡位工作时,中间轴式变速器的传动效率略有降低,这是它的缺点。

在挡数相同的情况下,中间轴式变速器主要在常啮合齿轮对数,轴的支撑方式,换挡方式和倒挡传动方案以及挡位布置顺序上有差别。

图2-2 变速器传动方案如图2－2中间轴式五档变速器传动方案中,图a所示方案中,除一,倒挡用直齿滑动齿轮换挡外,其余各挡为常啮合齿轮传动。

图b、c所示的方案的各前进挡均采用常啮合齿轮传动。

图d所示方案中的倒挡和超速挡安装在位于变速器后部的副箱体内,这样布置除可以提高轴的刚度,减少齿轮磨损和降低噪声外还可以在不需要超速挡的条件下,很容易形成一个只有四个前进挡的变速器。

图a所示方案中的一挡,倒挡和图b所示方案中的倒挡用直齿滑动齿轮换挡,其余各挡均为常啮合齿轮。

以上各方案中,凡采用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,有的挡位用用同步器换挡,有的挡位用啮合套换挡,那么一定是挡位高的用同步器换挡,挡位低的用啮合套换挡。

发动机前置后轮驱动的承用车采用中间轴式变速器,为缩短传动轴长度,将第二轴加长置于附加壳体内,如果在附加壳体内布置倒挡传动齿轮和换挡机构,还能减少变速器主体部分的外形尺寸及提高中间轴和输出轴的刚度。

变速器用图2－2c所示的多支撑结构方案,能提高轴的刚度。

这时如用在轴的平面上可分开的壳体,就能很好的解决轴和齿轮等零部件装配困难的问题。

图2－2 c所示方案的高档从动齿轮处于悬臂状态,同时一挡和倒挡齿轮布置在变速器壳体的中间跨距里,而中间挡的同步器布置在中间轴上是这个方案的特点。

本次设计我设计的是发动机前置后轮驱动的微型客车变速器，通过对上述方案的分析，决定采用中间轴式变速器。

二、倒挡布置方案与前进挡相比，倒挡使用率不高，而且都是在停车状态下实现换倒挡，故多数方案均采用直齿滑动齿轮方式换挡。

为了实现倒挡传动，有些方案利用在中间轴和第二轴上的齿轮传动路线中加入一个中间传动齿轮的方案。

图2－3倒挡布置方案图2－3为常见的倒挡布置方案。

图2－3b所示方案的优点是倒挡时利用了中间轴上的一挡齿轮，因而缩短了中间周的长度；但倒挡时要求有两队齿轮同时进入啮合，使倒挡困难，图2－3c所示方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理。

图2－3d所示方案针对前者的缺点作了修改，因而取代了图2－3c 所示方案。

图2－3e所示方案是将中间轴上的一倒挡齿轮做成一体，将齿宽加长。

图2－3f所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合的齿轮，换挡更为轻便。

为了充分利用空间，缩短变速器的轴向长度，有的客车倒挡传动采用图2－3g所示方案；其缺点是一，倒挡各用一根变速器拨叉轴，致使变速器上盖中的操纵机构复杂一些。