符 号 说 明
汽车总质量 kg
重力加速度 N/kg
道路最大阻力系数
驱动轮的滚动半径 mm
主减速比
汽车传动系的传动效率
一档传动比
汽车满载载荷 N
路面附着系数
第一轴与中间轴的中心距 mm
中间轴与倒档轴的中心距 mm
第二轴与中间轴的中心距 mm
中心距系数
直齿轮模数
斜齿轮法向模数
齿轮压力角 °
斜齿轮螺旋角 °
齿轮宽度 mm
齿轮齿数
齿轮变位系数
齿轮弯曲应力 MPa
齿轮接触应力 MPa
齿轮所受圆周力 N
轴向力 N
径向力 N
计算载荷 N·m
应力集中系数
摩擦力影响系数
齿轮材料的弹性模量 MPa
重合度影响系数
主动齿轮节圆半径 mm
从动齿轮节圆半径 mm
主动齿轮节圆处的曲率半径 mm
从动齿轮节圆处的曲率半径 mm
扭转切应力 MPa
轴的抗扭截面系数
轴的材料的剪切弹性模量 MPa
轴截面的极惯性矩
垂直面内的挠度 mm
水平面内的挠度 mm
前 言
现在,每当人们观看F1大赛,总会被那种极速的感觉所折服。此刻,大家似乎谈论得最多的就是发动机的性能以及车手的驾驶技术。而且,不忘在自己驾车的时候体会一下极速感觉或是在买车的时候关注一下发动机的性能,这似乎成为了横量汽车品质优劣的一个标准。的确,拥有一颗“健康的心”是非常重要的,因为它是动力的缔造者。但是,掌控速度快慢的,却是它身后的变速器。
从现在市场上不同车型所配置的变速器来看,主要分为:手动变速器(MT)、自动变速器(AT)、手动/自动变速器(AMT)、无级变速器(CVT)。
一、手动变速器(MT)
手动变速器(Manual Transmission)采用齿轮组,每档的齿轮组的齿数是固定的,所以各档的变速比是个定值(也就是所谓的“级” )。比如,一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比,总共只有5个值(即有5级),所以说它是有级变速器。
曾有人断言,繁琐的驾驶操作等缺点,阻碍了汽车高速发展的步伐,手动变速器会在不
久“下课”,从事物发展的角度来说,这话确实有道理。但是从目前市场的需求和适用角度来看,笔者认为手动变速器不会过早的离开。
首先,从商用车的特性上来说,手动变速器的功用是其他变速器所不能替代的。以卡车为例,卡车用来运输,通常要装载数吨的货品,面对如此高的“压力”,除了发动机需要强劲的动力之外,还需要变速器的全力协助。我们都知道一档有“劲”,这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。特别是面对爬坡路段,它的特点显露的非常明显。而对于其他新型的变速器,虽然具有操作简便等特性,但这些特点尚不具备。
其次,对于老司机和大部分男士司机来说,他们的最爱还是手动变速器。从我国的具体情况来看,手动变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史,资历郊深的司机都是“手动”驾车的,他们对手动变速器的认识程度是非常深刻的,如果让他们改变常规的做法,这是不现实的。虽然自动变速器以及无级变速器已非常的普遍,但是大多数年轻的司机还是崇尚手动,尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感,所以一些中高档的汽车(尤其是轿车)也不敢轻易放弃手动变速器。另外,现在在我国的汽车驾驶学校中,教练车都是手动变速器的,除了经济适用之外,关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。
第三,随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭,对于普通工薪阶级的老百姓来说,经济型轿车最为合适,手动变速器以其自身的性价比配套于经济型轿车厂家,而且经济适用型轿车的销量一直在车市名列前茅。例如,夏利、奇瑞、吉利等国内厂家的经济型轿车都是手动变速的车,它们的各款车型基本上都是5档手动变速。
本设计是根据桑塔纳3000车型手动变速器而开展的,设计中所采用的相关参数均来源于此种车型:
汽车总质量m:1210kg
主减速比:4.444
最高时速:185km/h
轮胎型号:195/60R1485H/无内胎子午线胎
最大扭矩:155Nm/4500
最大功率:75kw/5750
重力加速度g:9.8
道路最大阻力系数::第一汽车0.27
车轮半径r:0.3m
汽车传动系的传动效率:0.97 发动机最高转速:5200r/min
第一章机械式变速器的概述及其方案的确定
§1.1 变速器的功用和要求
变速器一般安装于发动机和驱动桥之间,其主要功用是;
1. 变速与变矩 通过改变变速器的传动比,可以使汽车在不同的使用条件下得到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。
2. 设置空挡和倒档 在不改变发动机旋转方向的情况下使汽车能倒退行驶,在滑行或停车
时发动机和传动系统能保持分离。
3. 变速器一般还应设置动力输出窗口。
为保证变速器具有良好的工作性能,对变速器的主要要求是:
1.应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时,根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求,选择合理的变速器档数及传动比,来满足这一要求。
2.工作可靠,操纵轻便。汽车在行驶过程中,变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生。为减轻驾驶员的疲劳强度,提高行驶安全性,操纵轻便的要求日益显得重要,这可通过采用同步器和预选气动换档或自动、半自动换档来实现。
3.重量轻、体积小。影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。选用优质钢材,采用合理的热处理,设计合适的齿形,提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。
4.传动效率高。为减小齿轮的啮合损失,应有直接档。提高零件的制造精度和安装质量,采用适当的润滑油都可以提高传动效率。
5.噪声小。采用斜齿轮传动及选择合理的变位系数,提高制造精度和安装刚性可减小齿轮的噪声。
§1.2 变速器结构方案的确定
变速器由传动机构与操纵机构组成。
1.变速器传动机构的结构分析与型式选择
有级变速器与无级变速器相比,其结构简单、制造低廉,具有高的传动效率(η=0.96~0.98),因此在各类汽车上均得到广泛的应用。
设计时首先应根据汽车的使用条件及要求确定变速器的传动比范围、档位数及各档的传动比,因为它们对汽车的动力性与燃料经济性都有重要的直接影响。
发布评论