1、 - 1 - 第 1章 绪 论 1.1 概述 随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的 趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。它是用来改变发动机传 到驱动轮上的转矩和转速，目的是在各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵 引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。因此它的性能影响 到汽车的动力性和经济性指标，对轿车而言，其设计意义更为明显。在对汽 车性能要求越来越高的今天，车辆的舒适性也是评价汽车的一个重要指标， 而变速器的设计不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运行噪声增大， 影响汽车的整体性。 1.1.1 汽车变速器的设计要求 变速器是汽车的核心组成部分
2、，用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和 转速，将动力有效而经济地传至驱动车轮，以满足汽车的使用要求。变速器 是完成传动系任务的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之一。变速器 的结构要求对汽车的动力性、燃料经济性、换档操纵的可靠性与轻便性、传 动平稳性与效率等都有直接的影响。随着汽车工业的发展，轿车变速器的设 计趋势是增大其传递功率与重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性 能。在汽车变速器的设计工作开始之前，首先要根据变速器运用的实际场合 来对一些主要参数做出选择。主要参数包括中心距、变速器轴向尺寸、轴的 直径、齿轮参数、各档齿轮的齿数等。 变速器的基本设计要求：保证汽车有必要的动力性和经济
3、性；设置空档， 用来切断发动机动力向驱动轮的传输；设置倒档，使汽车能倒退行驶；换档 迅速、省力、方便；工作可靠，汽车行驶过程中，变速器不得有跳档、乱档， 以及换档冲击等现象出现；工作效率高，噪声小；结构简单、方案合理；在 满载及冲击载荷条件下，使用寿命长；除此之外，变速器还应当满足轮廓尺 寸和质量小、制造成本低、维修方便等要求。 变速器传动机构有两种分类方法。 - 2 - 根据前进档数分为：三档变速器，四档变速器，五档变速器，多档变速 器。 根据轴的形式分为：固定轴式，旋转轴式。其中固定轴式又分为：两轴 式变速器，中间轴式变速器，双中间轴式变速器，多中间轴式变速器。固定 轴式应用广泛，其中两轴
4、式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中 间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力 机械式变速器。 1.1.2 国内外汽车变速器的发展现状 变速器作为汽车传动系统的总要组成部分，其技术的发展，是衡量汽车 技术水平的一项总要依据。21 世纪能源与环境、先进的制造技术、新型材料 技术、信息与控制技术等是科学技术发展的重要领域，这些领域的科技进步 推动了变速器技术的发展。目前国内外的变速器主要向着自动变速器方向发 展，自动变速器在实际中所占的比例越来越大，目前有一半以上的轿车和部 分重型载货汽车上使用的是自动变速器。变速器作为汽车传动系统的总要组 成部分，其技术的发展，
5、是衡量汽车技术水平的一项总要依据。21 世纪能源 与环境、先进的制造技术、新型材料技术、信息与控制技术等是科学技术发 展的重要领域，这些领域的科技进步推动了变速器技术的发展。 根据前进档数分为：三档变速器，四档变速器，五档变速器，多档变速 器。 根据轴的形式分为：固定轴式，旋转轴式。其中固定轴式又分为：两轴 式变速器，中间轴式变速器，双中间轴式变速器，多中间轴式变速器。固定 轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中 间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力 机械式变速器。目前自动变速器得到广泛的应用。 变速器技术的发展动向如下： （1）节能与
6、环境保护。变速器的节能与环境保护既包括传动系本身的节 能与环境保护，也包括发动机的节能与保护。因此研究高效率的传动副来节 约能源，采用零污染的工作介质或润滑油来避免环境污染，根据发动机的特 性和行驶工况来设计变速器，使发动机工作在最佳状态，以保证汽车在最高 传动效率和最低污染物排放区运行。 （2）应用新型材料。材料科学与技术是 21 世纪重点发展的科学技术领 - 3 - 域。各种新型材料在变速器中的应用已经推动了汽车技术的发展和性能的提 高。陶瓷材料、高分子聚合物、纳米材料、梯度材料、表面渡膜技术等独特 的性能特点，将对变速器的性能产生重要的影响。 （3）高性能、低成本、微型化。高性能、高效、精密、低噪声、长寿命、 重量轻、体积小、低成本一直以来是变速器的发展方向。 （4）智能化、集成化。变速器智能化、集成化是信息、电子集成技术和 控制技术与变速器技术的结合。其特点是根据发动机的特性和汽车的行驶工 况，通过计算机智能控制，实现对变速器传动比的实时控制，使发动机工作 在最佳状态。将变速器智能化，并
