机械式变速器
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
简述机械式无级变速器工作原理
简述机械式无级变速器工作原理
无级变速器是一种能够实现连续无级变速的传动装置，其工作原理是通过改变齿轮的直径来调整传动比，从而实现车辆的加速或减速。
机械式无级变速器是一种常见的无级变速器类型，其工作原理相对简单，但非常高效。
机械式无级变速器由两组齿轮组成，分别称为动力齿轮和驱动齿轮。
这两组齿轮被安装在一条特殊的轴上，通过液压或机械手段来调整它们之间的距离，从而改变它们之间的啮合半径，实现无级变速的效果。
当车辆需要加速时，机械式无级变速器会通过液压或机械手段调整动力齿轮和驱动齿轮之间的距离，使它们的啮合半径增大，从而实现较高的传动比。
这样，发动机输出的扭矩就能够更有效地传递到车轮上，车辆就能够实现快速加速。
相反，当车辆需要减速或保持匀速行驶时，机械式无级变速器会调整动力齿轮和驱动齿轮之间的距离，使它们的啮合半径减小，从而实现较低的传动比。
这样，发动机输出的扭矩就能够更有效地传递到车轮上，车辆就能够实现减速或保持匀速行驶。
总的来说，机械式无级变速器通过调整动力齿轮和驱动齿轮之间的距离，改变它们之间的啮合半径，从而实现连续无级变速。
这种传动装置不仅具有较高的传动效率，还能够提高车辆的加速性能和燃
油经济性，因此在现代车辆中得到了广泛应用。
总的来说，机械式无级变速器通过调整动力齿轮和驱动齿轮之间的距离，改变它们之间的啮合半径，从而实现连续无级变速。
这种传动装置不仅具有较高的传动效率，还能够提高车辆的加速性能和燃油经济性，因此在现代车辆中得到了广泛应用。
机械式变速器设计
名词解释固定轴式变速器分类？答：固定轴式变速器又分为两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。
变速器换挡机构形式？答：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。
同步器同步时间t同步器工作时，要连接的两个部分达到同步的时间；同步时间与车型有关，计算时可在下述范围选取：对轿车变速器高挡取0.15～O.30s，低挡取O.50～O.80s；对货车变速器高挡取O.30～O.80s，低挡取1.O0～1.50s。
直接操纵手动换挡变速器;当变速器布置在驾驶员座椅附近，可将变速杆直接安装在变速器上，并依靠驾驶员手力和通过变速杆直接完成换挡功能的手动换挡变速器，称为直接操纵变速器。
远距离操纵手动换挡变速器;平头式汽车或发动机后置后轮驱动汽车的变速器，受总体布置限制变速器距驾驶员座位较远，这时需要在变速杆与拨叉之间布置若干传动件，换挡手力经过这些转换机构才能完成换挡功能。
这种手动换挡变速器称为远距离操纵手动换挡变速器。
电控自动换挡变速器有级式机械变速器尽管应用广泛，但是它有换挡工作复杂、对驾驶员操作技术要求高、使驾驶员容易疲劳等缺点。
80年代以后，在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换挡，并取消了变速杆和离合器踏板。
驾驶员只需控制油门踏板，汽车在行驶过程中就能自动完成换挡时刻的判断，接着自动实现收油门、离合器分离、选挡、换挡、离合器接合和回油门等一系列动作，使汽车动力性、经济性有所提高。
电控自动换挡变速器：在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换挡，并取消了变速杆和离合器踏板。
流体式无级变速器（AT）：液力变矩器和借助液体压能变化传动或变换能量的液压传动的无级变速器。
填空题变速器的作用用来改变发动机传到驱动轮上的______和______，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_____和______，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。
amt的意思
AMT全称为Automated Mechanical Transmission，中文叫做电脑控制液力换档机械式变速箱。其工作原理是在机械变速箱(手动档)原有基础上进行改造，主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换档的自动化。因此AMT实际上是由一个电脑来控制一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。AMT的核心技术是微机控制，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。
在汽车变速箱100多年的历史中，主要经历了从手动到自动的发展过程。目前世界上使用最多的汽车自动变速器为MT手动式变速箱、AT液力自动变速器、AMT电子控制机械式自动变速器、CVT金属带式无级自动变速器四种型式。
与MT相比，AMT的优势为：
* 操作更便捷：智能换挡，驾驶无需离合；
* 动力更强：技术与F1同源，驾驶感受更精彩；
在汽车方面AMT有另一说法，AMT 代表机械式自动变速器，这个比较特殊，其具体情况就是他以手动变速器为母体，将手动变速器的离合器分离及换挡拨叉等靠人力操纵的部件实现自动操纵。即通过电动或液压动力实现。驾驶员操纵汽车和自动变速的一样。这样就实现了手动变速器的自动化。即汽车电控机械式自动变速器（AMT）。
机械式变速器的组成
机械式变速器的组成
机械式变速器的组成包括：
1. 齿轮系统：变速器的核心部件，由输入齿轮、输出齿轮和中间变速齿轮组成。
不同组合方式可以实现不同的变速比。
2. 离合器：用于连接或断开发动机与变速器之间的动力传递。
通过控制离合器的操作，可以实现换挡、起动和停车等功能。
3. 主轴：连接发动机和变速器的主要传动轴，负责将发动机的动力传递给变速器。
4. 提速齿轮：用于实现加速行驶时的高速档位，通常与输出轴相连。
5. 倒挡齿轮：用于倒车时将输出轴的转向反转。
6. 换挡机构：用于控制变速器的换挡操作，通常由换挡杆、换挡叉、换挡杠和换挡轴组成。
7. 润滑系统：用于提供变速器内部齿轮和轴承等部件的润滑和冷却。
8. 控制系统：用于控制变速器的工作状态，包括换挡的时机和方式，通常由液压或电子控制单元完成。
9. 外壳：用于容纳和保护变速器内部的零部件，同时起到传导和散热的作用。
汽车电控机械式自动变速器(AMT)
目录1. 汽车电控机械式自动变速器(AMT) (2)2. 电动助力转向系统(EPS) (2)3. 基于3G技术的汽车信息与防盗导航系统 (3)4. 汽车起动发电一体化系统〔ISG〕 (4)5. 数字化智能充电器 (5)6. 直流变频空调室内/室外机电控系统 (6)7. 手机用TFT彩色液晶显示驱动控制电路芯片 (7)8. 计算机硬盘数据加密卡 (7)9. FTI-8电点火头模拟装置 (8)10. 机床有效工作时间记录仪 (9)11. 无线电近距探测装置 (10)12. SST热能表和质量流量仪 (10)1.汽车电控机械式自动变速器(AMT)内容介绍：电控机械式自动变速器Automated Mechanical Transmission简称“AMT〞充分利用计算机与控制技术，将传统的机械变速器加以改造，在原有固定轴式齿轮变速器的根底上，把选、换档和离合器与发动机油门的操纵控制自动化，这样，不仅保存了传统齿轮变速器效率高、本钱低、易于制造的优点，而且具备其它自动变速器所具有的功能，操纵方便，尤其是其省油的特性，受到国内广阔用户的欢迎。
性能指标：1、传递功率：10～100KW；2、最高转速：4000转／分。
特点：1、全机电AMT方案、电液方案、启动方案可供选择，对实现AMT商品化有很大的意义；2、良好的平地、坡地、重载、轻载、起步、变速、制动等各种工况下的起步平稳性与离合器控制平稳性；3、换挡执行机构和离合器控制执行机构的结构优化设计，保证换挡灵活准确、无干预现象、离合器具有磨损补偿功能；4、考虑了电喷内燃发动机的工作特点，采用AMT控制系统与电喷发动机控制系统一体化技术，有利于进一步提高燃油经济性。
适用X围：适用于各类型轿车、卡车。
效益分析：本钱估计在3000～15000元之间，而销售价在10000～30000元，有显著的经济效益。
应用推广情况：已在东风城市客车EQ6850和##五洲龙混合动力大客普通大轿车和混合动力大轿车上试用。
汽车变速器基本知识
汽车变速器基本知识一．汽车变速器的分类：1．手动变速器（Manual Transmission,简称MT），也叫手动档或机械式变速器，即必须用手拨动变速杆才能改变变速器的传动比，从而达到变速的目的。
在操纵时必须踩下离合，方可拨得动变速杆。
2．自动变速器：目前在世界上使用最多的汽车自动变速器主要有3种类型：1）液力自动变速器（Automatic Transmission,简称AT），利用行星齿轮进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动的进行变速。
虽说自动变速汽车没有离合器，但自动变速器中有很多离合器，这些离合器能随车速变化而自动分离或合闭，从而达到自动变速的目的。
2）电控机械式变速器(Automated Mechanical Transmission,简称AMT)，它是在传统的机械变速器和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动变速理论，以电子控制单元（ECU）为核心，通过液压执行系统控制离合器的分离和接合，选档、换档操作以及发动机节气门的调节，来实现起步、换档的自动操纵。
齿轮传动固有的传动效率高，结构紧凑，工作可靠等优点被很好的继承下来，而且成本低易于制造。
3）金属带无级自动变速器（CVT），无级变速系统不像手动变速器式自动变速器那样用齿轮变速，而是用两个滑轮和一条钢带来变速，其传动比可以随意变化，没有换档的突跳感觉，并且它能克服普通自动变速器油门反应慢，油耗高等缺点。
3．手动/自动变速器手动/自动变速器由德国保时捷厂在911车型上首先推出，称为Tiptronic,它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚，让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。
二．机械式变速器1．设计要求：1）正确的选择变速器的档位数和传动比，并使之与发动机参数及主减速比作优化匹配，以保证汽车具有良好的动力性与燃油经济性。
2）设置空挡，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）体积小、质量小、承载能力强，使用寿命长、工作可靠。
AMT机械式自动变速器介绍
AMT机械自动变速器车辆的自动变速箱可使驾驶员在不切断动力的情况下自动换档。
自1930年代以来，世界汽车生产国一直不遗余力地对此进行讨论，并提出了许多计划。
其中，水力机械主动变速箱（Automatic Transmission，缩写为AT）是基于其获胜它的动态性能，乘坐舒适性和易操作性在汽车行业中占有非常重要的地位。
但是，与手动机械变速器相比，其结构复杂，对生产精度的要求和成本较高，且传动效率较低。
鉴于AT的缺陷，人们开始尝试应用现代微型计算机技术使机械传动装置实现自动化，从而导致了电子控制机械传动装置（自动机械传动装置，AMT）的发展。
1970年代中期，德国跑车公司采用了一种由电子控制的半自动操作方法来实现变速。
这是第一代AMT。
该产品无法实现完全自动化，即驾驶员在换档时仍需踩下离合器踏板，电子设备在最佳换挡时间提醒驾驶员，但具有传动效率高，成本低的优点。
，并且易于生产。
从那时起，它已成为自动变速器发展的主要方向。
1984年，日本五十铃公司生产了世界上第一台全自动电控机械自动变速器NAVI-5。
到1980年代末，全自动AMT进入了适用阶段。
从1990年代开始，在美国和德国生产的重型车辆开始使用AMT来进一步改善在复杂多变的条件下工作的车辆的换挡质量和起步性能。
1.电控机械自动变速器电控机械式自动变速器基于传统的固定轴变速箱。
变速箱的选择，换挡，离合器和相应的发动机机油供应控制均由以微处理器为核心的控制器完成并实现。
它的基本功能是：一是根据当前的汽车运行状况，道路状况和驾驶员的意图自动确定变速箱的最佳档位，即档位决定功能；另一种是自动控制发动机，变速箱和离合器来完成换档过程，即换档和启动的自动控制功能。
随着AMT的发展，人们引入了各种最新的监视和控制技术，以改善自动变速器的性能，使档位决定和变速控制适应道路环境，用户特征和用户意图。
AMT在离合器控制和档位决策中使用模棱两可的逻辑，模拟熟练驾驶车辆的驾驶员的相应操作，以改善起步，换挡，离合器控制特性和档位选择的适应性。
汽车设计之机械变速器复习题
汽车设计之机械变速器复习题第三章机械式变速器设计一、学习目的和要求1、掌握机械式变速器结构，工作原理及功用；2、熟练掌握机械式变速器设计时的基本要求；3、熟练掌握两轴式变速器与中间轴式变速器的特点，特别是不能实现的方案形式。
3、熟练掌握变速器主要参数的概念，以及变速器各档位分配计算（传动比范围，各档位传动比分配，各档位齿轮齿数等）；4、熟练掌握变速器齿轮参数的确定原则与方法（不同车型、不同档位在应用时的不同要求）；5、掌握变速器换挡方式及其特点；6、熟练掌握中间轴式变速器的齿轮螺旋方向及螺旋角应满足的要求.二、课程内容和考核方法1、机械式变速器的结构、功用及设计要求（选择，简答）2、两轴式变速器与中间轴式变速器结构特点（选择）3、变速器参数选择原则及计算（术语，选择，判断改错，简答，综合计算应用）4、变速器换挡方式及特点（填空、判断改错，简答）5、齿轮参数选择的原则与方法（简答，选择，填空，判断改错，综合计算应用）6、中间轴式变速器中间轴齿轮螺旋角方向及大小的选择原则与方法（选择、简答、填空、判断改错）；7、机械式变速器与自动变速器比较，传动效率的高低.三、章节练习题1、教材练习题3-1,3-2,3-3.2、中间轴式变速器的中间轴上各齿轮的螺旋角与第一轴、第二轴的齿轮螺旋角方向与大小如何确定？中间轴上同时工作的两对齿轮的螺旋角满足什么关系才能保证中间轴上的轴向力平衡？3、给定一个变速器简图（见教材图3-1，图3-2，图3-3，图3-4），请指出其形式与特点？4、给定变速器简图（见教材图3-18），计算各档位传动比分配及各档位齿轮齿数？并根据不同简图举一反三。
5、齿轮模数与节圆直径、齿轮齿数的关系？调整哪些齿轮参数可以实现配凑中心距？如何调整？6、齿轮模数、压力角对齿轮的弯曲强度、接触强度以及啮合噪声有何影响？这些参数的选择条件和原则是什么？7、变速器的换挡形式及其特点是什么？四、历年试题（1）单选题1．两轴式变速器有结构简单、轮廓尺寸小、布置方便、中间挡位传动效率高和噪声低等优点，多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，【】在两轴式变速器中没有采用。
机械式无级变速器工作原理(一)
机械式无级变速器工作原理(一)机械式无级变速器工作原理机械式无级变速器（CVT）是一种新型的变速装置，它采用了一些特殊的设计和结构，以适应不同的工作条件和性能要求。
在这篇文章中，我们将逐步深入了解机械式无级变速器的工作原理。
机械式无级变速器简介•什么是机械式无级变速器？机械式无级变速器是一种用于改变汽车和机械设备输出转矩与转速比的新型变速机构，它采用了摩擦轮、可变齿轮、离合器等特殊设计，实现了平滑地调节输出转速。
•机械式无级变速器的优点是什么？机械式无级变速器具有精度高、可靠性好、成本低、效率高等优点，广泛应用于汽车、机械及航空航天等领域。
机械式无级变速器工作原理•摩擦轮和齿轮的作用是什么？机械式无级变速器的工作原理基于两个主要部件：摩擦轮和齿轮。
摩擦轮是通过电液控制机构实现转动的，则主轴驱动其中一只摩擦轮旋转，另一只摩擦轮是与被驱动轴连接的。
而齿轮主要起到减速或增速的作用。
•机械式无级变速器的变速方式是什么？机械式无级变速器采用了简单而有效的变速方式，当两个摩擦轮之间的距离变化时，输出转速也会随之改变。
因此，机械式无级变速器可以实现连续快速无级变速。
•机械式无级变速器调节方式有哪些？机械式无级变速器可以通过电液控制器根据驾驶员的需求进行调节。
通过控制器可以改变摩擦轮之间的距离以及齿轮输入转矩和转速的比例，从而实现快速、平滑的变速。
机械式无级变速器的应用•机械式无级变速器在汽车中的应用在汽车中，机械式无级变速器可以实现更加平滑和高效的变速。
一些高档车型中已经采用了机械式无级变速器，并取得了显著的效果。
在未来，机械式无级变速器的应用前景非常广阔。
•机械式无级变速器在其它领域的应用除了汽车，机械式无级变速器也被广泛应用于环保、工程机械、航空航天等领域。
在这些领域，机械式无级变速器可以提高设备的性能、效率和可靠性，从而实现更加智能、高效的运作。
以上就是机械式无级变速器的工作原理。
随着科技的不断发展，机械式无级变速器的应用前景将会更加广阔。
机械式无级变速器工作原理
机械式无级变速器工作原理
机械式无级变速器（CVT）是一种能够连续调整传动比的变速器，它采用了一种特殊的机械构造来实现无级变速。
以下是机械式无级变速器的基本工作原理：
1. 主动轮和从动轮：机械式无级变速器由主动轮和从动轮组成。
主动轮通常由一个传动带或链条连接到发动机的输出轴，而从动轮则连接到车辆的传动轴。
2. 变速元件：机械式无级变速器中的变速元件可以是推力带轮、变径轮或滚子链带等。
这些元件通过改变它们的直径或接触半径来改变传动带或链条的传动效果。
3. 变速比调整：通过调整变速元件的直径或接触半径，机械式无级变速器能够实现连续的变速。
当变速元件的直径或接触半径增大时，传动带或链条会在主动轮和从动轮之间形成较大的接触面积，从而实现较低的传动比。
反之，当变速元件的直径或接触半径减小时，传动带或链条的接触面积减小，实现较高的传动比。
4. 力的传递：当发动机驱动主动轮旋转时，传动带或链条会根据变速元件的直径或接触半径的变化，相应地调整主动轮和从动轮之间的传动比。
这样，发动机输出的动力可以以无级变速的方式传递到车辆的传动轴，实现平滑的加速和变速过程。
机械式无级变速器的工作原理基于不同的变速元件和设计构造可以有所差异，但基本思想是通过调整变速元件的直径或接触半径来实现无级变速。
这种设计能够提供更平顺的动力传递和更高的传动效率，提升驾驶的舒适性和燃油经济性。
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手动变速度器的功用、组成、分类与工作原理
3 手动变速器工作原理：输入轴、中间轴、输出轴 4 变速器结构：壳体、变速传动机构、操纵机构
请记录
本 讲 作 业
题目一
题目二
题目三
变速器的作用有哪些？ 简述三轴变速器的动力输送过程？ 简述变速器的主要结构？
*
知识改变命运！
谢谢您的聆听与参与！
29
倒挡传动图
2、手动变速器工作原理
二轴式手动变速器
三轴式手动变速器
现代发动机普遍应用三轴变 速器。
*
3、三轴变速器工作原理
动力传输： 1、变速器一轴，动力 取自离合器； 2、中间轴，常啮合， 与一轴常转； 3、变速器二轴，通过 不通档位齿轮啮合，实 现不同档位，输出至差 速器。
明白 了吗？
*
4、三轴变速器工作原理
五挡：
在空挡位置的基础上，使二轴上的五挡接合套移动，与二
轴上的五挡常啮斜齿轮啮合，由于二轴上的齿轮比中间轴
上的齿轮小，因此为超速挡，超速挡的传动比小于1，所以 二轴的转速与一轴同向，但转速高。力矩比一轴力矩小。
倒挡： 变速杆位于倒档时，倒挡惰轮换入与倒挡主动齿轮和倒挡从动 齿轮啮合。倒挡从动齿轮同时又是一、二档同步器接合套，同 步器接合套带有沿其外缘加工的直齿。倒挡惰轮改变变速齿轮 的转动方向，汽车就可以倒车。倒挡：
在采用发动机前置前轮驱动的汽车上，广泛使用二轴式变速器。
三轴式变速器
在采用发动机前置后轮驱动的汽车上，广泛使用三轴式变速器。
手动变速器结构概述
组成 2
手动变速器结构
变速箱壳体 变速传动机构
操纵机构
手动变速器结构
组成 3
手动变速器同步器结构
组成 4
第十章 机械式变速器
第十章机械式变速器1、教学目的：掌握变速器的动力传递路线，传动比的计算；同步器的作用及结构原理；变速器的操纵机构；分动器的操纵原则。
2、教学内容：（1）概述（2）齿轮变速器结构（3）同步器（4）操纵机构（5）分动器3、教学方法：课堂教学、作业练习、课后答疑4、教学过程：一、变速器概述1、功用由于汽车上广泛采用活塞式发动机，其转矩和转速变化的范围较小，而汽车行驶条件非常复杂，要求驱动力和行驶速度能在相当大的范围内变化。
另外，活塞式发动机的旋转方向是一定的，而实际运行过程中除前驶外，还需要倒向行驶。
为此在传动系中设置了变速器。
变速器的主要功用有：变速变扭；在发动机旋转方向不变的条件下，使汽车能倒向行驶；利用空挡，使发动机与传动系中断动力传递，以利于发动机起动、怠速和变速换挡或进行动力输出。
在多轴驱动的汽车上，还装有分动器，把转矩分配到各个驱动桥。
2、变速器的分类现代汽车上所采用的变速器有多种结构形式，通常可作如下分类：1）按变速器传动比分为有级式、无级式和综合式。
有级式应用最广泛，采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。
无级式的传动比可在一定数值范围内无限多级变化。
综合式的传动比可在最大值与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化。
2）按变速器操纵方式分为强制操纵式、半自动操纵式和自动操纵式变速器三种。
二、普通齿轮变速器的工作原理1、变速原理由齿轮传动的原理（图10-1）可知，一对齿数不同的齿轮因啮合传动时可以变速，而且两齿轮的转速与其齿数成反比。
设主动齿轮转速为 n1，齿数为 z1；从动齿轮转速为 n2，齿数为 z2。
传动比即是主动轮（即输入轴）转速与从动轮（即输出轴）转速的比值，用字母 i1、i2表示。
即i1/i 2= n1/n2= z2/z1。
图10-1 图10-2 若小齿轮 z1为主动轮，其转速经大齿轮 z2传出时就降低了，即 n1>n2，称为减速传动，此时传动比 i>1；若大齿轮 z2为主动轮，其转速经小齿轮 z1传出时就升高了，即 n1< n2，称为增速传动，此时传动比 i<1。
机械式汽车变速器传动效率的试验研究
机械式汽车变速器传动效率的试验研究随着节能减排理念的逐渐深入，人们对汽车的环保性能也提出了更好的要求。
同时，在节能减排大环境下，我国也制定了相应的规范，对汽车的然后消耗量等进行了规定。
为实现节能环保，并最大限度提高汽车的燃油利用率，本研究重点对机械式汽车变速器传动效率展开了研究。
1 机械式汽车变速器传动效率相关理论概述变速器是传动系统的重要组成部分，其作用主要在于促使发动机能够在有利的工况下，最大限度适应外部不断变化的条件。
机械式汽车变速器的优势在于结构简单、较低的维修成本以及较高的传动效率。
其中，传动效率是评价汽车变速器性能的重要指标。
这主要是由于机械式汽车变速器的传动效率能够反应出其综合性能，即变速器的制造水平和设计水平。
传动效率主要是指汽车变速器在某一条件下，输出功率与输入功率的比值。
机械式汽车变速器在工作过程中，其尽管具有诸多的优势，但也会受到诸多因素的影响，进而导致功率损耗，如齿轮啮合功率、轴承摩擦功率、搅油功率等，进而对传动效率造成影响。
因此，本试验研究，重点从影响因素的角度出发展开了研究。
2 影响机械式汽车变速器传动效率的主要因素2.1 齿轮啮合功率的影响本研究采用三轴式结构机械式变速器，其优势在于较灵活的空间布置和较大的传动范围。
变速器在工作的过程中，主要是通过换挡结构选择齿轮的组合的。
在这一工作过程中，齿轮啮合就会产生一定的功率损失，进而导致影响传动的效率。
一般来说，机械式汽车变速器中的齿轮主要是圆柱齿轮。
滚动摩擦功率损失以及滑动摩擦功率损失是齿轮啮合功率损失的重要类型。
其中，滑动摩擦功率损失的影响因素主要在于啮合点速度不同。
在进行计算的过程中，为简便算法，常常采用平均值进行计算。
平均滑动摩擦一因数的影响因素主要与齿轮荷载、转速、润滑油性参数有关。
滚动摩擦功率损失的影响因素主要与弹性动力油膜压力分布有关，而弹性动力油膜压力则主要与齿轮荷载、转速等有关。
2.2 轴承摩擦功率的影响轴承是机械式汽车变速器支撑齿轮轴负荷的重要零部件。
机械式变速器设计
机械式变速器设计机械式变速器是一种用于传动动力和调节车辆行驶速度的重要装置。
它由多个齿轮组成，通过齿轮的啮合和转动，将发动机的动力传递到驱动轮上。
机械式变速器的设计需要考虑多个因素，如变速器的结构、齿轮的设计和啮合性能等，下面将详细介绍机械式变速器设计的几个关键要点。
首先，机械式变速器的结构设计是影响其性能的重要因素之一、变速器通常由输入轴、输出轴、多个齿轮和选择器组成。
在设计过程中，需要确定输入轴和输出轴的位置和布局，并选择合适的齿轮数量和大小。
根据车辆的需求，可以设计多速比变速器，以满足不同速度和扭矩要求。
其次，齿轮的设计是机械式变速器设计的一个重要环节。
齿轮的设计需要考虑齿形、齿数、齿轮直径和齿隙等因素。
合适的齿形可以提高齿轮的强度和耐磨性，减小齿轮的噪声和振动。
齿轮的齿数和直径需要根据变速比和转速要求进行选择。
齿隙的设计需要考虑齿轮的热膨胀和变形，以保证齿轮之间的正常啮合。
第三，变速器的啮合性能是机械式变速器设计中需要关注的重点之一、啮合性能主要包括啮合的平稳性、可靠性和耐久性。
为了提高变速器的平稳性，可以设计合适的齿形和齿隙，并使用滑动啮合装置。
为了提高变速器的可靠性和耐久性，可以采用优质材料制造齿轮，对齿轮进行热处理和表面硬化处理，以增加齿轮的强度和耐磨性。
此外，机械式变速器的润滑和冷却系统也是需要重视的。
润滑系统可以有效地降低齿轮的摩擦和磨损，并降低齿轮的工作温度。
冷却系统可以帮助变速器快速散热，防止齿轮因高温而损坏。
因此，在设计过程中需要合理安排润滑和冷却系统的位置和管路布局，以保证变速器的正常运行。
最后，机械式变速器的制造和装配也是影响其性能的重要因素。
制造过程需要保证齿轮的精度和质量，确保其符合设计要求。
装配过程需要严格控制齿轮的啮合间隙，以保证齿轮的正常运转。
同时，需要进行严格的质量检查和测试，确保变速器的性能和可靠性。
综上所述，机械式变速器的设计涉及多个方面，如结构设计、齿轮设计、啮合性能、润滑和冷却系统以及制造和装配等。
简述机械式无级变速器工作原理
简述机械式无级变速器工作原理
机械式无级变速器（CVT）是一种能够在不断变化的传动比下，充分利用发动机的输出能力，实现汽车动力效率最大化的传动系统。
它通过改变输入和输出轴之间的齿轮或链条配比来实现连续无级变速。
CVT是由两个主要部分组成的：输入轮和输出轮。
输入轮通常由驱动齿轮或马达驱动，并且外部环境旋转速度与输入齿轮旋转速度相等。
输出轮通常与车辆的传动系统连接，并将功率传递到车辆车轮上。
CVT中最重要的部分是压缩带或链条。
它们由可调节宽度的金属带或链组成，可以将输入齿轮和输出齿轮之间连接起来并传递扭矩。
当压缩带被收紧时，其宽度减小，导致其半径增加，并且输入和输出齿轮之间的配比改变。
CVT还包括一个控制单元，该单元通过监测引擎转速、行驶速度、加速度以及其他因素来控制压缩带或链条压紧程度，并以此实现连续无级变速。
在CVT中，改变压缩带或链条的宽度来改变传动比。
这
样，CVT可以通过适当调整输入和输出轴之间的配比来让发动机以其最佳效率点运行，从而提高能量利用率并最大程度地提高燃油经济性。
在加速时，CVT会将压缩带或链条收紧以提高传动比，从而使发动机保持在其最佳功率范围内。
而在行驶速度稳定时，CVT会放松压缩带或链条以降低传动比，并使发动机保持在其最佳燃油效率点上。
总之，机械式无级变速器是一种非常先进的技术，它可以实现更加精确、连续的无级变速，并且可以大幅提高汽车的燃油经济性。
虽然目前CVT系统仍存在一些技术问题和成本问题，但随着技术进步和成本降低，相信这一技术将越来越普及并被更多的汽车制造商所采用。
机械式变速器设计
初选中心距A时，可根据下面的经验公式计算
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。
变位系数的选择原则 ： 1）对于高挡齿轮，应按保证最大接触强度和抗胶合及耐磨损最有利的 原则选择变位系数。 2）对于低挡齿轮，为提高小齿轮的齿根强度，应根据危险断面齿厚相 等的条件来选择大、小齿轮的变位系数。 3）总变位系数越小，齿轮齿根抗弯强度越低。但易于吸收冲击振动， 噪声要小一些。 为了降低噪声，对于变速器中除去一、二挡以外的其它各挡齿轮的总 变位系数要选用较小一些的数值。一般情况下，随着挡位的降低，总变位 系数应该逐挡增大。一、二挡和倒挡齿轮，应该选用较大的值。
可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。 对于轿车，为了降低噪声，应选用14.5°、15°、16°、16.5°等
小些的压力角。 对货车，为提高齿轮强度，应选用22.5°或25°等大些的压力角。 国家规定的标准压力角为20°，所以普遍采用的压力角为20°。 啮合套或同步器的压力角有20°、25°、30°等，普遍采用30°压
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。
图3-3 中间轴式五挡变速器传动方案
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中间轴式变速器的特点
图3-4为中间轴式六挡变速器传动方案。图3-4a所示方案中的一 挡、倒挡和图3-4b所示方案中的倒挡用直齿滑动齿轮换挡，其余各挡 均匀常啮合齿轮。
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。
机械式变速器——计算说明书
课程设计论文（设计）（普通高等教育）论文题目汽车专业课程设计机械式变速器——计算说明书学院工学院专业名称车辆工程班级车辆081学号姓名指导教师职称副教授目录第一章设计题目，任务与分析 (3)第二章变速器的方案初步论证 (4)第一节变速器类型选择及传动方案设计 (4)一、结构设计 (4)二、变速器的径向尺寸 (4)三、变速器齿轮的寿命 (5)四、变速器的传动效率 (5)第二节变速器传动机构的分析 (5)一、换档结构形式的选择 (5)二、倒档的形式及布置方案 (5)第三节变速器操纵机构方案分析 (6)一、变速器操纵机构的功用 (6)二、设计变速器操纵机构时应该满足的基本要求 (6)三、换档位置 (6)第三章变速器设计计算 (9)五、齿轮强度校核 (17)第四章变速器总成的拆装顺序 (39)一、变速器的装配顺序 (39)二、变速器的拆卸 (40)三、变速器总成装配应注意的问题 (40)第五章心得体会 (40)参考文献 (41)第三节变速器操纵机构方案分析一、变速器操纵机构的功用变速器操纵机构的功用是保证各档齿轮、啮合套或同步器移动规定的距离，以获得要求的档位，而且又不允许同时挂入两个档位。
二、设计变速器操纵机构时，应该满足的基本要求（一）要有锁止装置，包括自锁、互锁和倒档锁;（二）要使换档动作轻便、省力，以减轻驾驶员的疲劳强度;（三）应使驾驶员得到必要的手感。
三、换档位置设计操纵机构首先要确定换档位置。
换档位置的确定主要从换档方便考虑。
为此应该注意以下三点：（一）按换档次序来排列；（二）将常用档放在中间位置，其它档放在两边；（三）为了避免误挂倒档，往往将倒档安排在最靠边的位置，有时于1档组成一排。
第四节变速器传动方案的设计各齿轮副的相对安排位置，对于整个变速器的结构布置有很大的影响。
各档位置的安排，应考虑以下四个方面的要求：一、整车总布置根据整车的总布置，对变速器输入轴与输出轴的相对位置和变速器的轮廓形状以及换档机构提出要求。
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手动变速器的初步设计设计要求本设计的目的是设计一台用于5t中型载货汽车上的FR式的手动变速器。
根据货车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该轿车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。
根据上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。
具体设计方案一机械式变速器方案的确定1.变速器传动机构的结构分析与型式选择中间轴式和两轴式变速器得到的最广泛的应用，对比如下表。
因为设计的汽车采用发动机前置，后轮驱动，因此这里选择中间轴式变速器。
下面是几种常用的布置方案。
图1-1 中间轴式六档变速器传动方案以上各种方案中，凡采用常啮合齿轮传动的档位，其换档方式可以用同步器或啮合套来实现。
同一变速器中，有的档位用同步器换档，有的档位用啮合套换档，那么一定是档位高的用同步器换档，档位低的用啮合套换档。
2.倒档传动方案下面是几种常用的倒档布置方案图图1-2变速器倒档传动方案图1-2为常见的倒挡布置方案。
上表是对相关常用倒档方案的分析，本设计采用图1-2f所示的传动方案。
3．变速器主要零件结构的方案分析1.齿轮型式斜齿圆柱齿轮有使用寿命长，工作时噪声低等优点；缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力。
变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮，尽管这样会使常啮合齿轮数增加，并导致变速器的转动惯量增大。
直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒挡。
但是，在本设计中由于倒档采用的是常啮合方案，因此倒档也采用斜齿轮传动方案，即除一档外，均采用斜齿轮传动。
2.换档结构型式换档结构分为直齿滑动齿轮、啮合套和同步器三种。
因此本设计采用同步器换挡自动脱档是变速器的主要障碍之一。
为解决这个问题，除工艺上采取措施外，在结构上，目前比较有效的方案有以下几种：1．将啮合套做得长一些（如图1-4a）或者两接合齿的啮合位置错开（图1-4b），这样在啮合时使接合齿端部超过被接合齿约1~3mm。
使用中因接触部分挤压和磨损，因而在接合齿端部形成凸肩，以阻止自动脱档。
2．将啮合套齿座上前齿圈的齿厚切薄（0.3~0.6mm），这样，换档后啮合套的后端面便被后齿圈的前端面顶住，从而减少自动脱档（图1-5）。
3．将接合齿的工作面加工成斜齿面，形成倒锥角（一般倾斜20~30），使接合齿面产生阻止自动脱档的轴向力（图1-6）。
这种结构方案比较有效，采用较多。
a b图1-4防止自动脱档的结构措此段切薄图1-5 防止自动脱档的结构措施Ⅱ加工成斜面图1-6防止自动脱档的结构措施Ⅲ本设计中所选用的是锁环式同步器，该同步器是依靠摩擦作用实现同步的。
但它可以从结构上保证结合套与待啮合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触，以免齿间冲击和发生噪声。
同步器的结构如图1-7所示：图1-7 锁环式同步器l 、4-同步环;2-同步器齿鼓;3-接合套;5-弹簧;6—滑块;7-止动球;8-卡环;9—输出轴;10、11-齿轮二 变速器主要参数的选择与主要零件的设计 2.1 变速器主要参数的选择 1.档数和传动比范围的确定近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。
目前，乘用车一般用4~5个档位的变速器。
本设计也采用5个档位。
选择最低档传动比时，应根据汽车最大爬坡度、驱动轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动轮的滚动半径等来综合考虑、确定。
最大爬坡度要求的变速器Ⅰ档传动比由下式计算ηγψ0max max i T mg i ≥式中 m ----汽车总质量； g ----重力加速度；ψmax ----道路最大阻力系数； r r ----驱动轮的滚动半径； T emax ----发动机最大转矩； i 0----主减速比；η----汽车传动系的传动效率。
根据驱动车轮与路面的附着条件ϕη2max G r i T r≤ 求得的变速器I 档传动比为：ηϕo i T rG i max 2≤式中 G 2----汽车满载静止于水平路面时驱动桥给路面的载荷； φ----路面的附着系数，计算时取φ=0.5~0.6。
中间档的传动比理论上按公比为：1minmax -=g g i i q 的等比数列，实际上与理论上略有出入，因齿数为整数且常用档位间的公比宜小些，另外还要考虑与发动机参数的合理匹配。
2.中心距的确定中心距对变速器的尺寸及质量有直接影响，所选的中心距、应能保证齿轮的强度。
三轴式变速器的中心局A （mm ）可根据对已有变速器的统计而得出的经验公式初定：3max I A T K A =式中 K A ----中心距系数。
对轿车，K A =8.9~9.3；对货车，K A =8.6~9.6；对多档主变速器，K A =9.5~11；T I max ----变速器处于一档时的输出扭矩： 3.轴向尺寸的确定变速器的横向外形尺寸，可根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定。
4.齿轮参数的选择 (1)齿轮模数第一轴常啮合斜齿轮的法向模数m nn m = 一档直齿轮的模数mm = (2)齿形、压力角α、螺旋角β和齿宽b汽车变速器齿轮的齿形、压力角、及螺旋角按表2-1选取。
表2-1 汽车变速器齿轮的齿形、压力角与螺旋角根据齿轮模数的大小来选定齿宽：直齿 b=(4.5~8.0) mm 斜齿 b=(6.0~8.5) mm2.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 1.确定一档齿轮的齿数一档传动比nm A Z Z βcos 221=+K σ10912Z Z Z Z i gI ⋅=为了确定Z 9和Z 10的齿数， 先求其齿数和∑Z :∑Z =mA2 2.确定常啮合齿轮副的齿数 91012Z Z i Z Z gI ⨯= 而常啮合齿轮的中心距与一档齿轮的中心距相等βcos 2)(21Z Z m A n +=由此可得：3.根据所得的数据再去确定其他档位的齿数2.3 齿轮变位系数的选择三 变速器齿轮的强度计算与材料的选择 3.1齿轮的强度计算与校核 1.齿轮弯曲强度计算直齿轮弯曲应力WσbtyK K F fi w τσ10=式中，W σ----弯曲应力（MPa ）；10t F ----一档齿轮10的圆周力 ----应力集中系数fK ----摩擦力影响系数b----齿宽（mm ） t----端面齿距（mm ） y----齿形系数，在下图中选取110.418jz b FE b σρρ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭jσ12/g F T d =8782g t t T F F d ==齿形系数图当处于一档时，中间轴上的计算扭矩为：12109max Z Z Z Z T T e g ⋅⋅= （1） 斜齿轮弯曲应力ττσbtyK K F w 1= 二档齿轮圆周力：2. 齿轮接触应力式中， ----齿轮的接触应力（MPa ）； F ----齿面上的法向力（N ），1/(cos cos )F F αβ=；1F ----圆周力在（N ），； α----节点处的压力角（°）；sin sin z z b b r r ραρα==()()22sin /cos sin cos z z b b r r ραβραβ==[]395500000.2T T T P T n W dττ=≈≤β----齿轮螺旋角（°）； E ----齿轮材料的弹性模量（MPa ）；b ----齿轮接触的实际宽度，20mm ；z b ρρ、----主、从动齿轮节点处的曲率半径（mm ）；直齿轮：斜齿轮：其中，z b r r 、分别为主从动齿轮节圆半径（mm ）。
将作用在变速器第一轴上的载荷max e T 作为计算载荷时，变速器齿轮的许用接触应力j ρ见下表：表3-1 变速器齿轮的许用接触应力通过计算可以得出各档齿轮的接触应力 四 变速器轴的强度计算与校核4.1变速器轴的结构和尺寸的确定4.2 轴的校核1.第一轴的强度与刚度校核因为第一轴在运转的过程中，所受的弯矩很小，可以忽略，可以认为其只受扭矩。
此中情况下，轴的扭矩强度条件公式为max maxmax 22tan cos 2tan e t e r e a T iF dT i F d T i F dαββ===45.7310PT GI ϕ=⨯式中：T τ----扭转切应力，MPa ；T ----轴所受的扭矩，N ·mm ；T W ----轴的抗扭截面系数，3mm ；P ----轴传递的功率，kw ；d ----计算截面处轴的直径，mm ；[T τ]----许用扭转切应力，MPa 。
轴的刚度其计算公式为：式中，T ----轴所受的扭矩G ----轴的材料的剪切弹性模量 P I ----轴截面的极惯性矩， 32/4d I p π=；2.第二轴的校核计算轴的强度校核计算用的齿轮啮合的圆周力t F 、径向力r F 及轴向力a F 可按下式求出： 式中 i ----至计算齿轮的传动比d ----计算齿轮的节圆直径α----节点处的压力角β----螺旋角max e T ----发动机最大转矩轴的刚度校核第二轴在垂直面内的挠度c f 和在水平面内的挠度s f 可分别按下式计算EIL b a F f 3221= EILb a F f 3222=式中, 1F ----齿轮齿宽中间平面上的径向力（N ）2F ----齿轮齿宽中间平面上的圆周力（N ）E ----弹性模量（MPa ）I ----惯性矩（4mm ），4/64I d π=，d 为轴的直径（mm ）；a 、b----为齿轮坐上的作用力距支座A 、B 的距离（mm ）；L ----支座之间的距离（mm ）。
五 变速器同步器和操纵机构的设计1.同步器的结构的选择本设计所采用的同步器类型为锁环式同步器，其结构如下图锁环式同步器1、9-变速器齿轮 2-滚针轴承 3、8-结合齿圈 4、7-锁环（同步环）5-弹簧 6-定位销 10-花键毂 11-结合套2.同步环主要参数的确定(1)同步环锥面上的螺纹槽(2)锥面半锥角α(3)摩擦锥面平均半径R(4)锥面工作长度b(5)同步环径向厚度(6)锁止角β(7)同步时间t3．变速器操纵机构的设计如下图所示六档变速器操纵机构摄计变速器操纵机构时，应满足以下要求：1．换档时只允许挂一个档，这通常靠互锁装置来保证。
2．在挂档的过程中，若操纵变速杆推动拨叉前后移动的距离不足时，齿轮将不能在完全齿宽上啮合而影响齿轮的寿命。
为了防止这种情况的发生，应设置自锁装置。
3．汽车行进中若误挂倒档，变速器齿轮间将发生极大冲击，导致零件损坏，因此要设置倒档锁。
如下图变速器自锁与互锁结构1-自锁钢球2-自锁弹簧3-变速器盖4-互锁钢球5-互锁销6-拨叉轴。