1、 1 第1章 绪 论 1.1 本次设计的目的意义 随着经济和科学技术的不断发展，汽车工业也渐渐成为我国支柱产业，汽车的使 用已经遍布全国。而随着我国人民生活水平的不断提高，微型客货两用车、轿车等高 级消费品已进入平常家庭。 在我国，汽车工业起步较晚。入世后，我国的汽车工业面临的是机遇和挑战。随 着我国汽车工业不断的壮大，以及汽车行业持续快速发展，如何设计出经济实惠，工 作可靠，性能优良，且符合中国国情的汽车已经是当前汽车设计者的紧迫问题。在面 临着前所未有机遇同时不得不承认在许多技术上，我国与发达国家还存在着一定的差 距。 发动机的输出转速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。为了发挥
2、 发动机的最佳性能，就必须有一套变速装置，来协调发动机的转速和车轮的实际行驶 速度。在经济方面考虑合适的变速器也非常重。本次设计对轿车变速器的结构进行了 介绍，阐述了轿车主要参数的确定，在机构方面选择了机械式变速器确定变速设计的 主要参数，在变速器的寿命方面以及与变速器相关的操纵机构也进行了介绍。 1.2 变速器的发展现状 汽车问世百余年来，特别是从汽车的大批量生产及汽车工业的大发展以来，汽车 已经成为世界经济的发展、为人类进入现代生活，产生了无法估量的巨大影响，为人 类社会的进步做出了不可磨灭的巨大贡献，掀起了一场划时代的革命。自从汽车采用 内燃机作为动力装置开始变速器就成为了汽车重要的组成
3、部分，现代汽车广泛采用的 往复活塞式内燃机具有体积小、质量轻、工作可靠和使用方便等优点，但其转矩和转 速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内 变化，故其性能与汽车的动力性和经济性之间存在着较大的矛盾，这对矛盾靠现代汽 车的内燃机本身是无法解决的。因此在汽车传动系中设置了变速器和主减速器，以达 到减速增矩的目的。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。汽车行驶的速度是不断变化的，即要求汽车 变速器的变速必要尽量多，尽管传统的齿轮变速器并不理想但以其结构简单、效率高、 功率大三大显著特点依然占领者汽车变速器的
4、主流地位。虽然传统机械师的手动变速 器具有换挡冲击大，体积大，操纵麻烦等诸多缺点，但仍以其传动效率高、生产制造 2 工艺成熟以及成本低等特点，广泛应用于现代汽车上。 早在 1889 年， 法国标致研制成功世界上第一台手动机械式 4 挡齿轮传动汽车变速 器。在现在汽车中，变速器的结构对汽车的动力性、经济性、操纵的可靠性与轻便性、 传动的平稳性与效率等都有直接影响。 变速器与主减速器及发动机的参数作优化匹配， 可得到良好的动力性与经济性；采用自锁及互锁装置，倒档安全装置可使操纵可靠， 不跳档、乱档、自动脱档和误挂倒档；采用同步器可使换挡轻便，无冲击及噪声；采 用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传
5、动平稳、噪声低，降低噪声水平已成为提 高变速器质量和设计、工艺水平的关键。随着汽车技术的发展，增力式同步器，双中 间轴变速器，后置常啮合传动齿轮变速器，各种自动、半自动以及电子控制的自动换 挡机构等新结构也相继问世 9 。 到目前为止变速器主要经历了以下发展阶段： 1)手动变速器 手动变速器（MT:Manual Transmission）主要采用了齿轮传动的降速原理。变速 器内多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶的换挡工作，也就是通过操纵机构式变速 器内不同的齿轮副工作。如在低速时，让让传动比大的齿轮副工作，而在高速时让传 动比小的齿轮副工作。由于每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的速度比是个
6、定 值。手动变速器是最常见的变速器，它的基本构造用一句话概括，就是两轴一中轴， 即指输入轴、输出轴和中间轴，它们构成了变速器的主体，当然还有一根倒档轴。手 动变速器又称为手动齿轮变速器，含有可以在轴向滑动的齿轮，通过不同齿轮的啮合 达到变速变矩的目的。手动变速器的换挡操作可以完全遵从驾驶者的意志，且结构简 单、故障相对较低、物美价廉。 手动变速器也有自身的缺点：在当今的大城市中，“堵车”现象愈演愈烈，驾驶 员需要频繁地踩离合器换挡，体力消耗大，发动机很难工作在最佳的状态，动力性没 有完全发挥，经济性差，排气中有害物质含量高，污染严重。 2)自动变速器 自动变速器（AT:Automatic Transmission）是根据车速和负荷来进行双参数控 制，档位根据上面的两个参数来自动升降。AT 与 MT 的共同点，就是二者都是有级式 变速器，只不过 AT 能根据车速的快慢来自动实现换挡，可以消除手动变速器“顿挫” 的换挡感觉。AT 的结构与手动变速器相比，液力自动变速器在结构和使用上有很大不 同。手动变速器主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而自动变 速器是液力变矩器、
