动力换档变速器设计

nX
ni no
ni ii
no io
ni ii
ni ii
ix i
ni ii
1
i iX
末页
结束
或
nX
ni ii
i iX
1
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上式中，当 X ， 同为前进或倒退挡离合器时，iX 和 i 同
号， i 0 ；当 X ， 一为前进挡，一为倒退挡离合器时，
iX
iX 和 i
异号， i iX
0
。故上式又可写为：nX
ni
i
ii iX
1
上式中，当 iX ，i 同号则取“－”号i，X i， 异号则取“+”号。
从上式可知：nX 的大小与 ii 有关，即与离合器的安装位置
有关，ii 越大 nX 值越小，故从降低值出发，离合器应安装在
首页 低速轴上；当各离合器位置已定，当 iX imin（挂最高挡），
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结束
nX ni no
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令输入轴到离合器 主动部分的传动比为
ii
ni ni
输出轴到离合器 从动部分的传动比为
io
no no
接合离合器 X ，变速器的传动比为
iX
ni no
若接合离合器
，变速器的传动比为
i
ii
io
ii io
首页
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所以
上页 下页
Mi ――变速器的输入转矩。可见它与离合器的安装位置
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有关，从缩小离合器体积即减小
M
的目的出发，离合器应
c
结束 安装在高速轴上。
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将离合器的空转相对转速 nX 和工作转矩 Mc 相乘得，耗功
（换档时，从X
Ф）
( Mc nX
)
M
i
ni
i iX
上页 下页 末页 结束
工i作，i最max低（挡计位算离最合低器挡的）相时对，转速iiX
值最大，即变速器在最高挡
nX 最大。特别是最低挡的
传动比与最高挡的传动比异号时，nX 值更大。
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设计时，要控制空转离合器摩擦片的线速度：
V (nx )max R r [V ](m / s)
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在二自由度变速器中，所有离
合器的主动部分都通过齿轮或
直接和输入轴相连，所有离合
器的从动部分都通过齿轮或直
接和输出轴相连。图 a）中，
已知接合离合器X ，求另一
个空转离合器 主、从片间的
相对转速 nX 。
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设 ni 和 no 分别代表离合器 中主、从动部分的转速，
下页 则接合离合器 X，离合器 的相对转速为：
例：iF1 14, iF 2 7, iF3 3.5, iF 4 1.75, iF5 1, iR 16.
解：当
iF
时，
5
i
R
档处离合器的
nx
最大。
三、离合器的工作转矩Mc 二自由度变速器中离合器所需传递的
转矩由右图可知
M c ii M i
首页 式中 ii ―― 输入轴至φ离合器的安装轴的传动比
用相同个数的离合器组成不同自由度的传动方案，最多能得到的挡位数 亦不同。例如，
用六个离合器组成
二自由度
三自由度
四自由度
首页 可得最多档位数
6
8～9
8
上页 挂某个挡时空转离合器数
5
4
3
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3、换档离合器布置位置 体内－－美观 体外－－维修方便 ，由用户要求而定。
4、变速器轴的形式
长轴式
一根轴上装两个或以上离合器；可
首页 以减少轴的数目和变速器的径向尺寸，但轴向尺寸
上页
下页 较大，轴的结构复杂。一根轴上装三个离合器的很 末页 少见。
结束
短轴式
一根轴上只装一个离合器。
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第五章 定轴式动力换挡变速器设计
5.1 概述
与机械式变速器相比，相同之处是所有支承齿
轮的轴是不动的；不同的是换挡形式采用动力换挡， 也就是说，齿轮通过轴承支承在轴上，它与轴的分 离和接合通过离合器来实现，而这个离合器的接合 首页 和分离是用油压操纵的，见图7-2。另外定轴式动力 上页 换挡变速器中轴的个数一般要比机械式变速器中轴 下页 的个数多。
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二、二自由度变速器中空转离合器片间相对转速
换档离合器可以装在主动齿轮轴上，也能装在被动 齿轮轴上。
在变速箱传动比确定的条件下，由于换档离合器的 位置不同，其闭合时的工作转矩不同，分离时的空 转转速也不同。
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5.2 传动简图设计
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一、形式选择
1、按自由度
定轴式动力换挡变速器是以操纵液压离合器来获得挡位传动比。若 只需接合一个离合器，就能得到一个挡位，则称为二自由度变速器；若 要得到一个挡位，必须同时接合两个离合器，则称为三自由度变速器， 它由两个二自由度机构串联组成。以此类推，四自由度变速器要得到一 个挡位，就必须同时接合三个离合器，它由三个二自由度机构串联组成。
1
由上式可知：对于二自由度变速器当输入转矩和输入转
速 Mi , ni一定，各挡传动比一定时，各离合器在各挡工作时
的( McnX )是常数，与传动简图无关，即通过改变离合器 的
位置虽能降低（或增大）nX 值，但同时必然使 Mc值相应地
增大（或减小）。要同时减小 M c 和 nX 值是不可能的。
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设计中希望尽量减少离合器的规格（多数采用一种或两 种），就须尽量使各离合器所需传递的转矩相差小。如果能 做到各离合器所需传递的转矩 Mc (1 ~ 1.5)Mi ，则可以采用一 种规格离合器，而其传递转矩的差异可以通过增减摩擦片数 或改变离合器油缸的油压来调整，也有不作任何更动就都采 用一种规格的离合器，而使各离合器的储备系数不同。
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结束 干涉是主要问题。
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பைடு நூலகம்定轴式动力换挡变速器构造图
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