变速器设计
变速器设计的基本要求
变速器设计的基本要求
1. 变速器设计得要超级顺滑呀！就像给汽车安上了一双丝滑的翅膀。
比如说，你在开自动挡车的时候，加减挡要是顿挫很严重，那得多难受啊！这样驾驶体验能好吗？肯定不行呀！
2. 可靠性可是关键啊！不能动不动就出故障，那可让人抓狂了！就好比你正着急赶路，变速器突然掉链子，这岂不是让人火冒三丈？所以一定要可靠耐用。
3. 变速器的传动效率得高啊！可不能让动力都白白浪费掉。
这就像跑步，你使劲跑了却因为鞋不好有很多力气被卸掉了，多可惜呀！像一些高性能车，高效率的变速器能让车飞起来！
4. 尺寸大小也很重要呢！不能太大了占地方，那多碍事啊！就像手机，谁不喜欢小巧精致又好用的呀。
变速器也得紧凑一点呀。
5. 成本也要合理呀！总不能因为变速器太贵让车的价格高得吓人，那谁还买得起呀！这就像买菜，太贵了大家不就不愿意买了嘛。
6. 变速器还得适应各种路况呀！无论是平坦大道还是崎岖山路，都得表现出色才行。
就好像一个全能运动员，啥场面都能应对自如。
7. 维护保养要方便呀！不能修个变速器还得大费周折。
就跟家里的电器一样，好修好用才让人省心呀！
总之，变速器设计可真是有好多要考虑的呀，这些要求都达到了，才能造出好的变速器呀！。
变速器设计
变速器设计引言变速器是一种用于改变汽车或机械装置传递动力的装置。
它的主要功能是在不同工况下调整输出转速和输出扭矩，以提供适当的动力和效率。
在汽车工业、航空航天、工厂生产线等许多领域都广泛应用。
本文将介绍变速器的设计原理和常见的变速器类型。
变速器的设计原理变速器的设计原理基于传动比的变化。
传动比是输入轴与输出轴的转速之比，它决定了输出转速相对于输入转速的增益或减益。
传动比可以通过不同的齿轮组合来实现。
根据传动比的变化方式，变速器可分为手动变速器和自动变速器两种。
手动变速器通过手动操作换挡杆来改变齿轮组合，实现不同的传动比。
它通常采用常见的手动齿轮设计，其中包括主动齿轮、主动轴、同步器和尾轴等。
当换档时，同步器用于将输出轴与输入轴同步，以确保无顺挂、无冲击的换档操作。
自动变速器采用液力离合器或湿式多片离合器来实现换挡操作。
它通过传感器监测车辆速度、发动机转速等参数，并根据预设的程序自动选择适当的齿轮组合。
自动变速器提供了更高的驾驶舒适性和方便性，但相对于手动变速器来说更加复杂和昂贵。
变速器的类型手动变速器手动变速器是最常见的变速器类型之一。
它通常由多个齿轮组成，齿轮的数量和排列顺序决定了不同的传动比。
手动变速器有不同的档位，通常包括前进档、倒档和空档。
前进档用于正常行驶，倒档用于倒车，而空档则表示没有传动力传递。
手动变速器在使用过程中需要手动操作换档杆，通过将换挡杆移动到不同的档位来改变传动比。
在换挡时，需要使用离合器将发动机与变速器分离，以允许换挡操作的进行。
自动变速器自动变速器是一种能够自动选择适当的传动比的变速器。
它根据车辆的行驶状况和驾驶者的需求，自动进行换挡操作。
自动变速器采用液力离合器或湿式多片离合器来实现换档，并通过电子控制单元（ECU）监测和控制传动比的变化。
自动变速器根据结构和工作原理的不同，可以分为多种类型。
其中包括常规自动变速器、CVT（无级变速器）和双离合器变速器等。
每种类型都有其特点和适用范围，根据不同的需求和偏好可以选择合适的类型。
变速器设计文献综述
变速器设计文献综述变速器是一种机械装置，用于调整发动机输出的转速和转矩，以适应不同的工况和驾驶需求。
它是汽车传动系统中的关键部分，直接影响着汽车的性能、燃油经济性和驾驶舒适度。
为了降低车辆的燃油消耗和减少尾气排放，近年来对变速器的设计和研究日益重要。
变速器的设计要考虑多个因素，包括实现满足不同驾驶工况需求的传动比、提高传动效率、减小体积和重量以及提高可靠性等。
变速器的结构形式有多种，如手动变速器、自动变速器和无级变速器等。
下面将介绍几篇关于不同种类变速器设计的文献综述。
文献[1]中介绍了一种无级变速器的设计方法。
该文献提出了一种基于摩擦材料的无级变速器设计理论，以实现高效的功率传递和平滑的速度调整。
通过结合摩擦材料的特性和变速器的结构设计，实现了在不同工况下的变速器性能优化。
文献[2]中研究了一种基于电子控制的自动变速器的设计方法。
该文献提出了一种基于电脑仿真和优化方法的自动变速器设计流程，以提高变速器的传动效率和换挡平顺性。
通过对变速器的流体动力学分析和系统控制策略的优化，实现了自动变速器的性能改善。
文献[3]中介绍了一种手动变速器的设计方法。
该文献提出了一种基于杆杆位置传感器的手动变速器设计理论，以提高换挡的精度和平顺性。
通过对杆杆位置传感器设计的优化和变速器机构的改进，实现了手动变速器的性能提升。
除了以上几篇文献，还有很多关于变速器设计的研究。
如文献[4]研究了一种基于连续变压器原理的变速器设计方法，以提高变速器的能量回收和节能效果；文献[5]研究了一种基于副变速器的变速器设计方法，以提高变速器的输出转矩和传动效率。
这些研究为变速器设计提供了新的思路和方法。
综上所述，变速器设计是汽车工程领域的一个重要研究方向。
通过对不同种类变速器的设计理论、仿真和优化方法的研究，可以提高变速器的性能和可靠性，从而降低车辆的燃油消耗和减少尾气排放。
随着科技的不断进步和技术的不断创新，相信未来变速器设计领域仍将有更多的突破和创新。
变速器结构及主参数设计
第一篇变速器结构及主参数设计第一章变速器齿轮传动方案的设计第一节变速器齿轮传动的功能及要求汽车的使用条件，诸如汽车的实际装载质量、道路坡度、路面状况，以及道路宽度和曲率、交通情况所允许的车速等等，都在很大范围内不断变化。
这就要求汽车牵引力和速度也有相当大的变化范围。
另一方面，就活塞式内燃机而言，在其整个转速范围内，转矩的变化不大，而功率及燃油消耗率的变化却很大，因而保证发动机功率较大而燃料消耗率较低的曲轴转速范围，即有利转速范围是很窄的。
为了使发动机能保持在有利转速范围内工作，而汽车牵引力和速度又能在足够大的范围内变化，应当使传动系的传动比能在最大值与最小值之间变化，即传动系应起变速作用。
变速器就是汽车传动系中起变速作用的一个重要零部件，它有以下几点功能。
一、实现传动比的变化。
一般机械式变速器都是有级变速的，即传动比档数是有限的。
轿车和轻、中型货车的传动比有3～6档，越野汽车和重型货车的传动比可多达8～16档。
实现有级变速的措施，是靠变速箱中若干对齿轮来实现的。
各挡的传动比各不相同，当汽车在平坦的道路上，以高速行驶时可挂入变速器的高档齿轮，在不好的路况下或爬坡时应挂入变速器的低档齿轮，为此，根据需要，可选择不同速比的档位。
二、与发动机合理匹配，实现汽车的动力性和经济性。
例如汽车在同样的载货量、道路、车速等条件下行驶即可在高速档行驶，也可在低速挡行驶。
而此时发动机的节气门（油门）和转速大小不同。
发动机在不同的工况下，燃料的消耗量是不一样的。
所以根据路况，通过选择齿轮不同的档位，来减小发动机的燃料的消耗。
是变速器齿轮传动的一个重要功能。
三、实现倒退的功能。
汽车不仅要有前进的功能，还要有倒退的功能。
但发动机不能实现反转，此时，可通过齿轮传动来改变输出轴的旋转方向。
从而实现汽车的倒退功能。
四、实现空挡的功能。
为了满足汽车暂时停车、起步和对发动机检查调整的需要，变速器还要有空挡的功能。
五、对机械式变速器齿轮传动还要满足以下几点要求：1）、便于制造、使用和维修。
第三章 变速器设计
二、组成 1、传动机构 2、操纵机构
三、发展趋势
1、加强设计工作的系列化，通用化。如在4 档变 速器基础上，附加一个副箱体，使档数变成5档。 2、操纵机构从手动向半自动、自动、电子操纵方 向发展。
第二节
分类依据
变速传动机构布置方案
分 三 四 五 多 固 定 轴 式 类 档 档 档 档 两轴式 中间轴式 双中间轴式 多中间轴式 旋转轴式 备 少 注 用
2）变速器常用轴承形式
例：中间轴式变速器
形式 圆 柱 滚 子 轴 第二轴前支承 径向力 承 中间轴前或后 径向力 支承 第一轴后支承 径+轴 第一轴前支承 径 球轴承 第二轴后支承 径+轴 中间轴支承 径+轴
采用的部位
承载特点
备
注
第一轴内腔尺寸够大
外圈有挡圈
形式 圆锥滚子轴 承
采用的部位 中间轴支承 第一轴前端支承
2、初步计算A A= K A 3 Temx i1 g mm
参数 车型 轿 车 货 车 多档变速器
η g——96%
中心距系数 KA 8.9——9.3 8.6——9.6 9.5——11.0
A 的范围
mm
65——80 80——170
二、外形尺寸 1、横向尺寸 影响横向尺寸的因素有： 1）齿轮直径 2）倒档齿轮直径 3）壳体壁厚及其与齿轮之间的间隙
一、传动机构分类
档 数
轴的形式
用于前置前驱动 用于前置后驱动 用于重型汽车 用于重型汽车 液力机械变速器
二、两轴式与中间轴式变速器
形式 特点 结 构 方 面 轴数 第一轴与输出轴 输出轴末端 动力传递经过 直接档 结 噪 构 声 平 两轴式 2 行 1○ 2 主减速器齿轮○ 一对齿轮 没 简 有* 单 低 高 小(3.0—4.5) 中间轴式 3 同一直线上 万向节 两对齿轮※ 有 复 杂 高 低 大(7—8) 备 注
变速器设计说明书
第一章 基本数据选择1.1设计初始数据：（方案二）学号：26；最高车速：max a U =110-26=84Km/h ； 发动机功率：max e P =66-26/2=53KW ； 转矩：max e T =210-26×3/2=171Nm ； 总质量：m a =4100-26×2=4048Kg ；转矩转速：n T =2100r/min ； 车轮：R16（选205/55R16） ；r ≈R=16×2.54×10/2+0.55×205=315.95mm 。
1.1.1 变速器各挡传动比的确定初选传动比：设五挡为直接挡，则5g i =1 max a U = 0.377min i i r n g p式中：max a U —最高车速p n —发动机最大功率转速 r —车轮半径m i n g i —变速器最小传动比 0i —主减速器传动比p n / T n =1.4～2.0 即p n =（1.4～2.0）×2100=2940～4200r/min 取p n =3500r/minmax e T =9549×pe n P maxα （式中α=1.1～1.3，取α=1.2）所以，p n =9549×17153)3.1~1.1(⨯=3255.6～3847.5r/min0i =0.377×max i i rn g p =0.377×841095.31535003-⨯⨯=4.963 双曲面主减速器，当0i ≤6时，取η=90%，0i ›6时，η=85%。
轻型商用车1g i 在5.0~8.0范围，g η=96%， T η=η×T η=90%×96%=86.4%最大传动比1g i 的选择：①满足最大爬坡度。
根据汽车行驶方程式dtdumGi u A C Gf ri i T a D Tg δη+++=20emax 15.21 （1.1）汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为ααηsin cos 0emax G Gf ri i T Tg += （1.2）即，()Ttq g i T f Gr i ηαα01sin cos +≥式中：G —作用在汽车上的重力，mg G =，m —汽车质量，g —重力加速度，mg G ==4840×9.8=47432N ；max e T —发动机最大转矩，max e T =171N .m ； 0i —主减速器传动比，0i =4.963；T η—传动系效率，T η=86.4%；r —车轮半径，r =0.316m ；f —滚动阻力系数，对于货车取f =0.02；α—爬坡度，取α=16.7°%4.86963.4171316.07.16sin 7.16cos 02.08.940481⨯⨯⨯︒+︒⨯⨯⨯≥）（g i =5.24②满足附着条件。
汽车设计--3变速器设计
直齿：b=Kcm, Kc为齿宽系数，取为4.5~8.0 斜齿：b= Kcmn，Kc取6.0~8.5
5、变位系数的选择原则
◎采用变位的原因：
1）避免齿轮产生根切 2）配凑中心距 3）通过变位影响齿轮的强度，使用平稳性，耐磨性、抗胶
合能力及齿轮的啮合噪声。 ◎变位齿轮的种类：高度变位和角度变位。 1）高度变位：齿轮副的一对啮合齿轮的变位系数的和为零。
1、变速器的传动比范围： 指变速器最低挡传动比与最高挡传动比的比值。 2、最高挡传动比的选取： 直接挡1.0，超速挡0.7～0.8。
3、最低挡传动比选取：
影响因素：
发动机的最大转矩、最低稳定转速；
驱动轮与路面间的附着力； 主减速比与驱动轮的滚动半径；
Ft max Ff Fi max
汽车的最低稳定车速。
1、中间轴式变速器
❖ 多用于FR，RR布置的 乘用车和商用车上
❖ 能设置直接挡，直接挡 效率高
❖ 一挡传动比能设计较大
❖ 一轴与输出轴转向相同 （挂前进档时）
❖ 零件多，尺寸、质量大
2、两轴式变速器
❖ 结构简单、紧凑、轮廓 尺寸小
❖ 中间挡位传动效率高、 噪音低（少了中间轴、 中间传动齿轮）
❖ 不能设置直接挡，高挡 位时噪音高（轴承齿轮 均承载），且效率略比 三轴式低
第三章 机械式变速器设计
本章主要学习 ❖ （1）变速器的基本设计要求； ❖ （2）各种形式变速器的结构布置特点（☆）； ❖ （3）变速器主要参数的选择 （☆）； ❖ （4）变速器的设计与计算（☆）； ❖ （5）同步器设计的基本方法； ❖ （6）变速器操纵机构及基本结构元件； ❖ （7）机械式无级变速器简介。
变速器的设计与分析
变速器的设计与分析变速器是一种机械装置，它通过改变传动比来调整发动机输出功率和车轮转速之间的关系，从而使车辆在不同工况下获得合适的动力传递。
变速器的设计与分析是汽车工程中的重要课题，它直接影响着汽车的性能、燃油经济性以及乘坐舒适性。
本文将就变速器的设计与分析展开探讨，并深入了解其各个方面的原理和特点。
一、变速器的基本原理与分类1. 基本原理：变速器的基本工作原理是通过齿轮传动的方式，实现不同传动比的切换。
其中，齿轮的尺寸、摩擦系数以及齿轮齿数的组合，决定了变速器的传递效率和换挡过程的平顺性。
2. 变速器分类：根据结构和传动方式的不同，变速器可以分为手动变速器和自动变速器。
手动变速器需要驾驶员通过操控离合器和换挡杆来实现换挡，而自动变速器则通过液压或电子控制系统来实现自动换挡。
二、手动变速器设计与分析1. 齿轮数量与传动比：手动变速器通常具有多个齿轮组以及一个反向齿轮组。
通过调整这些齿轮组的组合方式，可以实现不同的传动比。
传动比的选择要平衡动力输出和燃油经济性，同时还要考虑使用者的需求和行驶条件。
2. 离合器设计与分析：离合器是手动变速器中的关键部件，它通过连接和分离发动机与变速器，实现换挡操作。
离合器的设计要考虑离合片的摩擦特性、离合器的耐久性以及操作的舒适性。
3. 换挡机构设计与分析：手动变速器通过换挡机构来实现换挡操作。
换挡杆的设计要考虑符合人体工程学原理，使操作者方便快捷地进行换挡。
同时，换挡机构的设计也要保证换挡过程的平稳和可靠性。
三、自动变速器设计与分析1. 液压自动变速器：液压自动变速器通过液压控制系统来实现自动换挡。
液压油泵、离合器以及换挡阀体等部件的设计要考虑液压系统的工作压力、流量以及各部件的密封和耐磨性能。
2. 电子自动变速器：电子自动变速器采用电子控制系统来实现自动换挡。
电子控制系统通过传感器获取发动机转速、车速等信息，根据预设的换挡策略，控制液压或电动执行机构实现换挡操作。
机械式变速器设计
图3-3 中间轴式五挡变速器传动方案
中间轴式变速器旳特点
图3-4为中间轴式六挡变速器传动方案。图3-4a所示方案中旳一 挡、倒挡和图3-4b所示方案中旳倒挡用直齿滑动齿轮换挡，其他各挡 均匀常啮合齿轮。
低挡与高挡之间旳传动比比值减小，使换挡工作轻易进行。 挡数选择旳要求：
1. 相邻挡位之间旳传动比比值在1.8下列。 2. 高挡区相邻挡位之间旳传动比比值要比低挡区相邻挡位之间旳比值小。
目前，轿车一般用4～5个挡位变速器， 货车变速器采用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
两轴式变速器旳特点
两轴式变速器有构造简朴、轮廓尺寸小、布置以便、中间挡位传动 效率高和噪声低等优点。两轴式变速器不能设置直接挡，一挡速比不可 能设计得很大。
图3-1为发动机前置前轮驱 动轿车旳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； 多数方案旳倒挡传动常用滑动 齿轮，其他挡位均用常啮合齿 轮传动。图3-1f中旳倒挡齿轮 为常啮合齿轮，并用同步器换 挡；图3-1d所示方案旳变速器 有辅助支承，用来提升轴旳刚 度。
中心距越小，轮齿旳接触应力越大，齿轮寿命越短。所以，最小允许 中心距应该由确保轮齿有必要旳接触强度来拟定。
初选中心距A时，可根据下面旳经验公式计算
A K A 3 Te maxi1 g
式中，KA为中心距系数，轿车：KA=8.9～9.3，货车：KA=8.6～9.6，多挡变 速器：KA=9.5～11.0。
• 对于轿车，为了降低噪声，应选用 14.5°、15°、16°、16.5°等小些旳压 力角。
变速器设计
变速器设计引言变速器是一种用于改变机械系统的输出速度和扭矩的装置。
它在各种机械和交通工具中起着至关重要的作用，例如汽车、船只、飞机等。
本文将介绍变速器的设计原理和常见的设计方法。
设计概述•变速器的主要功能是通过改变输入和输出的齿轮组合来改变传动比，从而实现不同的输出速度和扭矩。
•变速器通常由输入轴、输出轴和一组齿轮组成。
不同的齿轮组合会导致不同的传动比。
•变速器的设计需要考虑多个因素，包括传动比的范围、传动效率、噪音和可靠性等。
设计流程1.确定设计要求：根据应用需求确定变速器的传动比范围、承载能力、工作环境等。
2.选取合适的齿轮类型：常见的齿轮类型包括直齿轮、斜齿轮和行星齿轮等，根据需求选取合适的齿轮类型。
3.计算传动比：根据设计要求和齿轮类型计算出不同齿轮组合的传动比。
4.进行齿轮设计：根据计算得到的传动比，进行齿轮的几何和强度设计。
5.进行模拟和分析：使用计算机辅助设计（CAD）工具进行齿轮的模拟和分析，检查设计的合理性和可靠性。
6.制造和装配：根据最终的设计结果进行齿轮的制造和装配，确保变速器的性能和质量。
齿轮设计齿轮是变速器中最关键的组件之一，它们决定了传动比、噪音和传动效率等性能。
齿轮设计的关键要点如下：•齿轮的模数选择：齿轮的模数确定了齿轮尺寸的比例，并且对变速器的传动比和承载能力有重要影响。
•齿轮的齿数计算：根据传动比和齿轮模数计算出齿轮的齿数，确保齿轮的尺寸匹配和传动比准确。
•齿轮的强度设计：根据扭矩和转速等参数进行齿轮的强度设计，确保齿轮在工作时不会发生破裂或变形等失效。
模拟和分析通过使用计算机辅助设计（CAD）工具进行齿轮的模拟和分析，可以有效地评估设计的合理性和可靠性。
常见的模拟和分析方法包括：•齿轮接触分析：通过对齿轮的接触区域进行分析，评估齿轮的接触应力和接触疲劳寿命等参数。
•齿轮动力学分析：通过考虑齿轮的动力学特性，评估齿轮的振动、噪音和传动效率等性能。
•齿轮热力学分析：通过考虑齿轮的热传导和热膨胀等因素，评估齿轮的温升和热失效等情况。
变速器设计（详细过程完整版）.
变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。
4、轴的结构分析
第一轴通常与齿轮做成一体，其长度决定于离合器总成的轴向尺寸。第一轴的花健尺寸与离合器从动盘毂的内花键统一考虑， 目前一般都采用齿侧定心的矩形花健，键齿之间为动配合。
第二轴制成阶梯式的以便于齿轮安装，从受力及合理利用材料来看，也是需要的。各截面尺寸不应相差悬殊，轴上供磨削用的 砂轮越程槽处的应力集中会引起轴断裂。[4]
-4本设计是针对黑豹HB1027变速器设计，为五档手动中间轴式机械式变速器，因此，初步选取传动比范围为 5.0，最高档为超 速档，次高档为直接挡，传动比为1.0。 2、变速器各挡传动比的确定 选择最低档传动比时，应根据汽车最大爬坡度、驱动车轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚 动半径等来综合考虑、确定。
Key Words Automotive engineering,Transmission,Design,Manual
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XXX大学本科毕业论文（设计）
目录
摘要 ............................................................. I Abstract.......................................................... I I 第1章绪论 (1)
长期处于主导变速器市场的地位，各方面技术经过长期市场考验，通过逐步积累，技术已经相当成熟。
2.手动变速器传动效率较高，理论上比自动变速器更省油。
3.手动变速器结构简单，制造工艺成熟，市场需求大，能够产生生产规模效益，生产成本低廉。
4.维修方便，维修成本便宜。
5.可以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控快感。[1]
变速器的设计计算
变速器的设计计算一 确定变速器的主要参数一、各挡传动比的确定不同类型的变速器,其挡位数也不尽相同,本设计为五挡变速器。
传动比为已知:i 1=6、02,i 2=3、57, i 3=2、14,i 4=1、35,i 5=1、00, i R =5、49、 二、中心距A 的选取初选中心距A 时,可根据下述经验公式初选:A=K 式中,A 为变速器中心距(mm);A K 为中心距系数,货车:A K =8、6-9、6;emax T 为发动机最大转矩(emax T =165 N ·m );1i 为变速器一挡传动比(i 1=6、02);g η为变速器传动效率,取96%。
本设计中,取A K =9、0。
将数值代入公式,算得A=88、5849mm,故初取A=89mm 。
三、变速器的轴向尺寸影响变速器壳体轴向尺寸的因素有挡数、换挡机构形式以及齿轮形式。
设计时可根据中心距A 的尺寸参照下列经验关系初选:五挡货车变速器壳体轴向尺寸:(2、7～3、0) A=239、18mm ～265、75mm 。
选用壳体轴向尺寸为260mm 。
四、齿轮参数 (1)齿轮模数变速器齿轮模数:货车最大总质量在1、8～14、0t 的货车为2、0～3、5mm 。
齿轮模数由齿轮的弯曲疲劳强度或最大载荷下的静强度所决定。
当增大尺宽而减小模数时将降低变速器的噪声,增大模数并减小尺宽与中心距将减小变速器的质量。
对于斜齿轮mn =Km3maxeT式中 mn——齿轮模数 mmKm ——为模数系数,一般Km=0、28~0、37。
本设计中取Km=0、35。
将数值代入计算得 mn =1、919 mm,取mn=2。
对于直齿轮m=K1m31 T ⋅式中 m——一挡齿轮模数 mmK1m ——一挡齿轮模数系数,一般K1m=0、28~0、37。
本设计中取 K1m=0、30T1——一挡输出转矩,T1=Tm axe*i1i1——一挡传动比当数值代入计算得m=2、993 mm,取m=3参考国标(GB1357-87)规定的第一系列模数:一档与倒挡的模数: m＝3mm;二,三,四,五挡的模数:mn＝2mm;(2)压力角α齿轮压力角较小时,重合度较大并降低了轮齿刚度,为此能减少进入啮合与退出啮合时的动载荷,使传动平稳,有利于降低噪声;压力角增大时,可提高齿轮的抗弯强度与表面接触强度。
变速器课程设计doc
变速器课程设计 doc一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握变速器的基本原理，理解其工作方式和构造。
2. 使学生了解变速器在机械设备中的应用，明白不同变速器类型的特点和使用场合。
3. 引导学生掌握与变速器相关的物理概念，如速度、扭矩、传动比等。
技能目标：1. 培养学生运用变速器进行速度调整的能力，学会简单机械设备的速度匹配。
2. 提高学生实际操作变速器的能力，包括拆装、调试和维护。
3. 培养学生分析并解决变速器相关问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对变速器及其在工程领域重要性的认识，提高学生的学习兴趣。
2. 培养学生的团队合作精神，学会在小组合作中分享观点，共同解决问题。
3. 强化学生的安全意识，让他们在操作变速器过程中养成良好的安全习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在让学生掌握变速器的基本知识和操作技能，培养他们在实际应用中解决问题的能力。
课程目标分解为具体学习成果，以便后续教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够理论联系实际，为未来从事机械设备相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 变速器基本原理：介绍变速器的工作原理，包括齿轮传动、带传动、链传动等；分析变速器在机械设备中的作用。
教材章节：第二章“变速器的结构与原理”2. 变速器类型及特点：讲解不同类型的变速器，如定轴齿轮变速器、行星齿轮变速器、无级变速器等，及其各自的特点和应用场合。
教材章节：第三章“变速器的类型与选用”3. 变速器相关物理概念：阐述速度、扭矩、传动比等物理概念，及其在变速器中的应用。
教材章节：第一章“机械基础”4. 变速器操作与维护：介绍变速器的拆装、调试、维护方法，以及操作过程中的安全注意事项。
教材章节：第四章“变速器的操作与维护”5. 变速器应用案例分析：分析实际机械设备中变速器的应用案例，让学生了解变速器在实际工作中的重要性。
教材章节：第五章“变速器应用案例”教学内容按照教学大纲安排和进度进行，保证科学性和系统性。
变速器设计详细过程
变速器设计详细过程第三章变速器及驱动桥第⼀节变速器选型及基本参数的确定变速器⽤于转变发动机曲轴的转矩及转速，以适应汽车在起步、加速、⾏驶以及克服各种道路障碍等不同⾏驶条件下对驱动车轮牵引⼒及车速的不同要求的需要。
为保证变速器具有良好的⼯作性能，对变速器应提出如下设计要求：1）变速器的档位数和传动⽐，使之与发动机参数优化匹配，以保证汽车具有良好的动⼒性与经济性；2）设置空档以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档使汽车可以倒退⾏驶；3）操纵简单、⽅便、迅速、省⼒；4）传动效率⾼，⼯作平稳、⽆噪声；5）体⼩、质轻、承载能⼒强，⼯作可靠；6）制造容易、成本低廉、维修⽅便、使⽤寿命长；7）贯彻零件标准化、部件通⽤化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规定；8）需要时应设置动⼒输出装置。
1.1 变速器选型有级变速器与⽆级的相⽐，其结构简单、造价低廉，因此在各种类型的汽车上均得到了⼴泛的应⽤。
其中两轴式和三轴式变速器得到了最⼴泛的应⽤。
三轴式变速器的其第⼀轴的常啮合齿轮与第⼆轴的各档齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合，且第⼀、⼆轴同⼼。
将第⼀、⼆轴直接连接起来传递转矩则称为直接档。
此时，齿轮、轴承及中间轴均不承载，⽽第⼀、⼆轴也仅传递转矩．因此，直接档的传动效率⾼，磨损及噪声也最⼩，这是三轴式变速器的主要优点。
其他前进档需依次经过两对齿轮传递转矩。
因此，在齿轮中⼼距(影响变速器尺⼨的重要参数)较⼩的情况下仍然可以获得⼤的⼀档传动⽐，这是三轴式变速器的另⼀优点。
其缺点是：除直接档外其他各档的传动效率有所降低。
两轴式变速器与三轴式变速器相⽐，其结构简单、紧凑且除最⾼档外其他各档的传动效率⾼、噪声低。
轿车多采⽤前置发动机前轮驱动的布置，因为这种布置使汽车的动⼒——传动系统紧凑、操纵性好且可使汽车质量减少6％~l0％。
两轴式变速器则⽅便于这种布置且使转动系的结构简单。
两轴式变速器的第⼆轴<即输出轴)与主减速器主动齿轮做成⼀体，当发动机纵置时，主减速器可⽤螺旋锥齿轮或双曲⾯齿轮；当发动机横置时则可⽤圆柱齿轮，从⽽简化了制造⼯艺、降低了成本。
手动变速器 毕业设计
手动变速器毕业设计手动变速器毕业设计引言：手动变速器是汽车传动系统中的重要组成部分，它通过改变齿轮的组合来实现汽车的不同速度和扭矩输出。
作为一名汽车工程专业的学生，我对手动变速器的设计和优化产生了浓厚的兴趣。
在我的毕业设计中，我将着重研究手动变速器的设计原理、优化方法和未来发展趋势。
一、手动变速器的设计原理手动变速器的设计原理主要包括齿轮组合、离合器和换挡机构。
齿轮组合决定了汽车的不同速度和扭矩输出，离合器用于实现发动机和变速器之间的无级连接，而换挡机构则用于改变齿轮的组合。
手动变速器的设计需要考虑齿轮的传动比、齿轮的材料和制造工艺等因素，以保证变速器的可靠性和效率。
二、手动变速器的优化方法手动变速器的优化方法主要包括齿轮的优化设计、离合器的优化设计和换挡机构的优化设计。
齿轮的优化设计可以通过改变齿轮的模数、齿数和齿轮的材料来提高变速器的传动效率和承载能力。
离合器的优化设计可以通过改变离合器片的材料和结构来提高离合器的传动效率和寿命。
换挡机构的优化设计可以通过改变换挡杆的长度和形状来提高换挡的顺畅性和准确性。
三、手动变速器的未来发展趋势随着汽车工业的不断发展，手动变速器也在不断演化和改进。
未来手动变速器的发展趋势主要包括自动化、电动化和智能化。
自动化手动变速器可以通过电子控制系统实现换挡的自动化，提高驾驶的便利性和舒适性。
电动化手动变速器可以通过电动机驱动齿轮的换挡，提高变速器的效率和响应速度。
智能化手动变速器可以通过传感器和控制算法实现智能化的换挡决策，提高变速器的适应性和可靠性。
结论：通过对手动变速器的设计原理、优化方法和未来发展趋势的研究，我将能够深入了解手动变速器的工作原理和设计要点。
在我的毕业设计中，我将尝试设计一种性能优越、结构简洁的手动变速器，并通过实验验证其性能和可靠性。
通过这一研究，我相信我将能够为汽车工程领域的发展做出一定的贡献，并为未来的汽车设计提供有力支持。
汽车设计课程设计-变速器课程设计
课程设计课程名称___汽车设计题目名称变速器课程设计目录第一节概述 (4)第二节变速器传动机构布置方案 (5)第三节变速器主要参数的计算 (6)第四节齿轮强度、刚度、可靠性计算 (14).....4.1 计算各轴的转矩. (14).....4.2 计算各挡齿轮受力. (19)第五节轴的设计计算 (22).....5.1 轴的结构. (22).....5.2 确定轴的尺寸. (22).....5.3 轴的刚度计算. (23).....5.4 轴的强度计算. (27)第六节轴承与平键的设计计算 (32).....6.1 轴承的设计 (32).....6.2 平键的设计 (34)第七节箱体的设计 (35)第八节总结 (36)一挡齿轮的齿数：一档传动比为 101921Z Z Z Z i = （3-1） 为了求11Z ，12Z 的齿数，先求其齿数和h Z ，一挡齿轮为斜齿齿轮，σ]=600 MPa。
400~850MPa, 查资料可知，[w的弯曲应力：=203.60MPa<600MPa=301.32MPa<600MPa=164.34MPa<600MPa第七节壳体设计1箱体材料与毛坯种类根据减速器的工作环境，可选箱体材料为HT200，由于铸造箱体的刚性好，得到的外形美观，灰铸铁造铸造的箱体还易于切削，吸收震动和消除噪音的优点，可采用铸造工艺以获得毛坯。
2 箱体的主要结构尺寸的计算箱体的主要结构尺寸的计算如表7-1所示。
表7-1 箱体的主要结构尺寸第八节总结在这三个星期的课程设计中，我通过查阅有关资料，结合实际，并与老师和同学交流，从大体上对变速器的设计有了深刻的理解。
本次设计是针对小型货车车的变速器进行的，变速器是车辆不可或缺的一部分，其中机械式变速箱设计发展到今天，其技术已经成熟，但对于我们还没有踏出校门的学生来说，其中的设计理念还是很值得我们去探讨、学习的。
对于本次设计的变速箱来说，其特点是：扭矩变化范围大可以满足不同的工况要求，结构简单，易于生产、使用和维修，价格低廉，而且采用同步器挂挡，可以使变速器挂挡平稳，噪声降低，轮齿不易损坏。
变速器设计ppt课件
整理版课件
1
第一节 概述
基本要求： 与动力传动系统其它部件的合理匹配 变速器自身效率高、噪声低 尽量缩短轴向尺寸 使用寿命长
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2
变速器的功能
改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要， 使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的 行驶速度要求。
实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需 要。
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组合式变速器
扩大变速器档位 增加输出转矩 合理分配各档间隔 简化换档操纵
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8档组合式变速器
7
8
5
6
3
4
1
2
RR
Direct drive version DD
010875
H
L 017791
= H High splitter group = L Low splitter group = Range-change
group Direct drive in 4th/8th gears
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12档双中间轴变速器结构图
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7
8
5
6
3
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1
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RR
H L
017791
Direct drive version DD
= H High splitter group = L Low splitter group = Range-change
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习题设计中间轴式变速器
发动机输入转矩：300Nm 两档速比：2.8 设计要求：合理分配常啮合齿轮和二档
齿轮传动比、两齿轮副模数相同。 设计常啮合齿轮和二档齿轮，包括模数、
变速器设计PPT课件
长
汽车加速性
差
对换档技术要求 高（熟练）
啮合套换档
复杂 居中 较高 小 小 较短 长 较差 高
同步器换档
最复杂 长 高
没有 没有
长 短 好 低
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第二节 变速器传动机构布置方案
3、防止自动脱挡的结构措施 由于接合齿磨损、变速器轴刚度不足、振动等原因都会导致自 动脱挡，这是变速器主要故障之一。
❖使两接合齿啮合位置错开约1~3mm，挤压磨损形成凸肩； ❖将啮合套齿座齿厚切薄，齿后端面被齿座前端面顶住； ❖将接合齿工作面加工成斜面，形成倒锥角； ❖将接合齿的齿侧加工成台阶形状，也可以防止自动脱挡。
❖第一轴后端与常啮合主动齿轮做成一体 ❖一般将第二轴前端经轴承支承在第一轴后端孔内，两轴轴线 在同一直线上 ❖使用直接挡时，齿轮、轴承及中间轴均不承载，传动效率高， 噪声低，磨损少，寿命提高 ❖中间挡位可以获得较大的传动比 ❖高挡齿轮采用常啮合齿轮传动，低挡齿轮可以不采用常啮合 齿轮传动 ❖除一挡以外的其它挡位，换挡机构多采用同步器或啮合套换 挡（有的一挡也采用同步器或啮合套换挡） ❖各挡同步器或啮合套多设置在第二轴上 ❖除直接挡外，其他挡位传动效率较低
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第二节 变速器传动机构布置方案
4、变速器轴承
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第二节 变速器传动机构布置方案
4、变速器轴承
❖圆锥滚子轴承 直径小、宽度大，负荷高，容量大； 需要调整预紧度，装配麻烦，且磨损后轴易歪斜； 不适合用在线膨胀系数较大的铝合金壳体上。
❖滚针轴承 摩擦损失小、传动效率高； 径向配合间隙小、定位及运转精度高，有利于齿轮啮合 用于齿轮与轴有相对运动的地方；
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第二节 变速器传动机构布置方案
中间轴式四挡变速器传动方案
变速器设计
变速器设计第一步：需求分析在变速器设计之前，需要明确变速器的用途和要求。
例如，设计一个汽车变速器时，需要确定最大扭矩、最大转速、最小转速、理想传动效率等等。
同时，也需要考虑所使用的发动机的转速特性和动力要求。
第二步：设计参数确定设计参数的确定非常重要，包括传动比的选择、传动器件的类型等等。
传动比取决于所需的车速范围和所使用的发动机的转速特性。
传输装置可以是齿轮、链条、带传动等等，这取决于设计需求和空间限制。
第三步：齿轮设计齿轮设计是变速器设计中最复杂的部分之一、首先，需要根据所需的传动比和齿轮类型来确定齿轮的参数，例如齿轮模数、齿数、压力角等。
然后，利用齿轮模数、转速和所需传动比等信息，计算齿轮的尺寸和齿形。
第四步：经济性评估在设计过程中，需要考虑经济性因素。
这包括变速器制造成本、使用寿命、能源效率等等。
根据所设计的变速器方案，可以进行整体经济性评估，包括成本评估和能源效率评估。
如果经济性不满足要求，可能需要进行优化设计。
第五步：验证和测试设计完成后，需要对变速器进行验证和测试。
这可以通过计算机模拟、实验室测试和实际使用测试等方式来完成。
验证和测试的目的是确保设计满足要求，并进行必要的调整和改进。
最后，根据测试结果，可以对变速器进行进一步的改进和优化。
这个过程可能需要多次迭代，直到设计满足各项要求为止。
总结起来，变速器设计是一个复杂而繁琐的过程，需要考虑多个因素。
设计者需要通过需求分析确定设计参数，然后进行齿轮设计，并对设计进行经济性评估。
最后，通过验证和测试来确认设计的有效性，并进行必要的优化。
汽车变速器设计毕业设计
汽车变速器设计毕业设计一、引言汽车变速器是汽车传动系统中非常关键的部件之一，它的性能直接影响着汽车的动力性、燃油经济性以及驾驶舒适性。
在本次毕业设计中，我深入研究并设计了一款汽车变速器，旨在满足特定车型的性能需求，并提高汽车的整体性能。
二、汽车变速器的类型和工作原理（一）手动变速器手动变速器是通过驾驶员手动操作换挡杆来改变齿轮的组合，从而实现不同的传动比。
其结构相对简单，成本较低，但操作相对复杂，需要驾驶员具备较高的驾驶技能。
（二）自动变速器自动变速器则是根据车速、油门踏板位置等信号，由液压控制系统或电子控制系统自动换挡。
它操作简便，但结构复杂，成本较高，且燃油经济性相对较差。
（三）无级变速器无级变速器通过连续变化的传动比来实现动力传递，具有良好的燃油经济性和平顺性，但承载能力相对较弱。
三、设计目标和要求本次设计的目标是为一款中型轿车设计一款性能优越、结构合理、可靠性高的变速器。
具体要求包括：1、满足车辆的动力性和燃油经济性要求。
2、具备良好的换挡品质，减少换挡冲击。
3、结构紧凑，重量轻，便于安装和维护。
4、具有较高的可靠性和耐久性。
四、变速器主要参数的确定（一）传动比范围根据车辆的最高车速、最大爬坡度等性能指标，确定变速器的传动比范围。
（二）中心距中心距的大小直接影响变速器的尺寸和质量，需要综合考虑齿轮强度、轴的刚度等因素来确定。
（三）齿轮参数包括模数、齿数、压力角等，这些参数的选择需要满足强度要求，并考虑加工工艺和成本。
五、变速器结构设计（一）齿轮布置方案根据传动比的要求，确定合理的齿轮布置方案，如两轴式、三轴式等。
（二）换挡机构设计选择合适的换挡方式，如手动换挡、自动换挡或手自一体换挡，并设计相应的换挡机构，确保换挡准确、迅速、平稳。
（三）轴和轴承的设计根据受力情况，对轴进行强度和刚度计算，选择合适的轴承类型和规格。
六、变速器零部件的强度校核（一）齿轮强度校核运用相关公式和软件，对齿轮的接触强度和弯曲强度进行校核，确保齿轮在工作过程中不会发生失效。
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毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）题目机电系（部）年级专业机电工程姓名设计（论文）题目：机械式四档变速器设计开始时间：07年3月12日设计结束时间：07年6月10日设计指导人：教研室主任：系主任：阳泉职业技术学院毕业设计（论文）评阅书题目：机械式四档变速器系（部）年级专业姓名评阅意见：成绩：指导教师：职务：年月日阳泉职业技术学院毕业设计（论文）答辩评定书年级专业班级：04机电工程（1）班姓名：丁伟答辩过程成绩评定专业答辩组组长：年月日阳泉职业技术学院毕业设计（论文）任务书目录摘要²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²3 Abstract²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²3 变速器的简介²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²41.变速器传动机构的方案分析²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²62.变速器零、部件结构方案分析²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²73.变速器操纵机构²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²8 1.变速器的参数选择²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²8 1.1 一档齿轮齿数的确定²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²8 1.2 中心距A的选择²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²9 1.3 确定齿轮参数²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²101.3.1 齿宽选择²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²101.3.2 压力角²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²111.3.3 齿轮螺旋角²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²111.3.4 校验齿轮的接触强度²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²11 1.4 变速器轴向尺寸²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²13 1.5 轴的直径²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²13 1.6 各档齿轮齿数的分配²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²14 1.6.1 确定常啮合传动齿轮副的齿数²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²141.6.2 确定其他各档的齿数²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²152.变速器传动²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²16 2.1 传动简图²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²16 2.2 同步器（简介）²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²162.2.1 惯性式同步机²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²182.2.2 同步器工作原理²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²182.2.3 齿轮材料²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²192.2.4 齿轮材料、热处理²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²202.2.5 齿轮精度等级²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²203.故障诊断与检修²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²21 3.1常见故障与检修²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²213.1.1 变速器的异常声响²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²213.1.2 变速器跳档²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²223.1.3 挂档困难²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²223.1.4 变速器乱档²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²233.1.5 变速器发热²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²233.1.6 变速器漏油²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²24 3.2 变速器零件的检修²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²243.2.1 齿轮与花键的检修²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²24 3.2.2 轴的检修²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²243.2.3 锁环式变速器的检修²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²244.变速器的润滑²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²25 4.1 润滑的基本知识²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²25 4.2 变速器润滑油²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²25 4.3 变速器润滑系统²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²254.4 变速器零件的清洗²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²265.变速器的装配²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²26 5.1 变速器装配注意事项²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²26 5.2 变速器总成的装配²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²27 5.3 中间轴后轴承间隙调整方法²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²28英文说明²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²29 参考文献²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²30 致谢²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²31摘要变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。