变速器设计开题报告
(9) 《机械设计手册》, 机械工业出版社
(10)刘维信编著。机械最优化设计(第二版)。北京;清华大学出版社,1994
(11)刘维信,汽车设计, 清华大学出版社,2001
(12)陈文才。汽车变速器可靠性设计研究(J)2010(9)
拓展
变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构,它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比,又称变速箱。变速器由变速传动机构和操纵机构组成,有些汽车还有动力输出机构。传动机构大多用普通齿轮传动,也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和同步器等。
分类
有级式变速器
有级式变速器是使用最广的一种。它采用齿轮传动,具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同,有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档,在重型货车用的组合式变速器中,则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。
无级式变速器
无级变速是指可以连续获得变速范围内任何传动比的变速系统。通过无级变速可以得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器(VDT-CVT)。
综合式变速器
综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器,其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,目前应用较多。
功能
变速器控制杆
(1)改变传动比,满足不同行驶条件对牵引力的需要,使发动机尽量工作在有利的工况下,满足可能的行驶速度要求。在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。由于汽车行驶条件不同,要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。例如,在高速路上车速应能达到100km/h,而在市区内,车速常在50km/h左右。空车在平直的公路上行驶时,行驶阻力很小,则当满载上坡时,行驶阻力便很大。而汽车发动机的特性是转速变化范围较小,而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。
(2)实现倒车行驶,用来满足汽车倒退行驶的需要。实现倒车行驶汽车,发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的,而汽车有时需要能倒退行驶,因此,往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶。
(3)中断动力传递,在发动机起动,怠速运转,汽车换档或需要停车进行动力输出时,中断向驱动轮的动力传递。
(4)实现空档,当离合器接合时,变速箱可以不输出动力。例如,可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。
原理
机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。简单的说,变速箱内有多组传动比不同的齿轮副,而汽车行驶时的换档行为,也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时,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。
分类
变速器操作装置及动力传动1.按传动比的变化方式划分,变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。(a)有级式变速器:有几个可选择的固定传动比,采用齿轮传动。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。
(b)无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变化,常见的有液力式,机械式和电力式等。
(c)综合式变速器:由有级式变速器和无级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几个分段的范围内作无级变化。
2.按操纵方式划分,变速器可以分为强制操纵式,自动操纵式和半自动操纵式三种。
(a)强制操纵式变速器:靠驾驶员直接操纵变速杆换档。
(b)自动操纵式变速器:传动比的选择和换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板,变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件,实现档位的变换。
(c)半自动操纵式变速器:可分为两类,一类是部分档位自动换档,部分档位手动(强制) 换档;另一类是预先用按钮选定档位,在踩下离合器踏板或松开加速踏板时,由执行机构自行换档。