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/ 技 术 创 新试论新型汽车手动变速器的设计与优化

陈某某 宋某某

(*_** 河南XX 450051)

摘 要:作为汽车传动系统的重要组成部分,变速器对整车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有着较为直接的影响。本文先讨论了变速器的分来;然后分析了手动变速器的发展趋势;最后讨论了新型汽车手动变速器的设计与优化。

关键词:新型汽车 手动变速器 设计与优化中图分类号:U472 文献标识码:A 文章编号 :1674-098X(2011)10(c)-0006-01

1 变速器的分类

(1)按变速器传动比的变化方式可分为有级式、无级式和综合式三种。

①有级式变速器采用齿轮传动,由多组不同的齿轮相互啮合进行传动,它有几个可供选择的固定传动比,其传动比的变化也不是连续的,而是分级变速的。按其中齿轮组成轮系的不同,又可分为齿轮轴线固定的普通齿轮变速器和部分齿轮(行星齿轮)轴线旋转的行星齿轮变速器两种。

②无级式变速器的传动比可在一定范围内连续变化,根据传力介质的不同又可分为液力式和电力式。

③综合式变速器由液力变矩器和行星齿轮式变速器共同组成的,其传动比可以在最大值与最小值之间若干个分割的区间内作无级变化。

(2)按变速器操纵方式的不同可分为强制操纵式、半自动操纵式和自动操纵式三种。

①强制操纵式变速器是靠汽车驾驶员直接用手操纵变速杆来实现选档和换档的。齿轮式有级变速器大都采用的是强制操纵的换档方式。

②半自动操纵式变速器可分为两种,一种是部分档位自动换档,部分档位手动(强制)换档;另一种是预先用按钮选定档位,同时连接变速器换档机构的控制系统,在控制系统操纵下由执行机构自行换档。

③自动操纵式变速器的传动比选择和换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板,变速器的自动控制系统就可以根据发动机的负荷型号和车速的变化信号自动地选定档位来控制执行元件,实现档位变换。

手动变速器的发展趋势

手动变速器的许多最近的发展集中在为降低成本和体积的新制造方法上。传统来说,变速器制造包含大量昂贵的机器,以及为机械加工和装配操作所需留出的空间限制 的 设 计 。最 新 的 技 术 包 括 ,如 在 最 新 的 Ford/Getrag6档变速器中可以看到的激光焊接冲压钢滑动齿轮选择器轴套。为替代前一代变速器的铸铁拨叉,这种精致而坚固的设计方案可以导致更少的对内部的损害。齿轮盘片的激光和摩擦焊接同时保证了所需机器设计空间的降低,这是一种由***在5档副轴圆型变速器设计中发明的技术,命名为EMI,曾在2000年展出并因为它的简单和轻便仅22公斤却能提供140N· m的转矩而出名。另一方面,设计人员也在其齿轮提供转矩输出的设计上进行了认真的研究,提高了耐久性和低噪声水平。

从手动变速器的发展现状中我们可以看出,对于一款新设计出的变速器进行适当 的 优 化 是 必 不 可 少 的 。减 小 体 积 和 质量,提高传扭能力,是当前汽车变速器优化设计的主要目的,因为减小变速器的体积和质量可减少制造费用,降低齿轮动载荷, 提高齿轮寿命,使汽车的总体布置更为方便和灵活。当发动机选定时,就要求设计的变速器在规定的使用年限内保证其性能,而且要求变速器体积最小,节省材料, 降低成本。如何达到此要求,如何合理地分配传动比,合理选择各档的模数、齿数、螺旋角、齿轮变位系数等,传统设计方法是根据经验类比、估算或试凑的方式初步确定这些参数,然后再进行刚度与强度等校 核 ,若 不 合 适 ,就 对 其 中 某 参 数 进 行 修改,再进行重复计算,直到满意为止。

新 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 动的平稳性与效率都有着直接的影响。因此,对汽车手动变速器的设计和优化进行研究,对于整个汽车行业的发展具有重要意义。

参考文献

王 国 强 ,赵 凯 军 .崔 国 华 ,等 .机 械 优 化设计[M].XX:机械工业出版社,2009.

余 志 生 .汽 车 理 论 [M].北 京 :机 械 工 业出 版 社 ,2003.

曹某某,嵇晓霞.汽车变速箱齿轮修形

[J].汽车齿轮,2006(2).

纂力.手动客车变速器的记述特点及发展趋势[J].商用汽车,2009(2).

6 科技创新导报 S c ie nc e a nd T e c hnolog y Innov a t ion He ra ld

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