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第三章 机械式变速器设计 第三章 机械式变速器设计 本章主要学习 （1）变速器的基本设计要求； （2）各种形式变速器的特点； （3）变速器主要参数的选择 ； （4）齿轮变位系数的选择原则 ； （5）各档齿轮齿数的分配 ； （6）变速器操纵机构 。 第三章 机械式变速器设计 §3-1 概述 §3-2 变速器传动机构布置方案 §3-3 变速器主要参数的选择 §3-4 变速器的设计与计算 §3-5 同步器设计 §3-6 变速器操纵机构 §3-1 概述 一、功用： 1、改变发动机传递的转矩和转速，使汽车得到 不同的牵引力和速度, 使发动机在最有利的工况范围工作 2、(滑行或停车时使发动机和传动系)分离 3、改变方向 4、动力输出 二、设计要求： 1、保证汽车动力性和经济性-档数正确，传动比范围和各档传动比大小合理。 2、有空档。用来切断发动机动力驱动轮的传输。 3、有倒档。 4、有动力输出装置。 5、换档迅速轻便。 6、工作可靠。标准：行驶中无跳档、乱档及换档冲击。 7、工作效率高。应尽可能设直接档 (直接档i=1, 但i=1不一定是直接档。i=1，两轴，不是直接档；三轴，是直接档) 8、噪声低 此外，变速器还应轮廓尺寸和质量小、制造成本低、维修方便等。 三、分类 §3-2 变速器传动机构布置方案 一、传动机构布置方案分析 1、固定轴式变速器 1）两轴式 A、图例讲解：图3-1 a) a、符号表示：输入输出、 拨叉、常啮合齿轮、 啮合套、同步器、配合 b、换档方式、各档传递路线（高速档和低速档） c、倒档实现：直齿滑动心轴，插入中间齿轮： B、特点： a、只有两个轴（倒档轴不算），- 结构简单，尺寸小，易布置 b、各前进档均只经一对齿轮传动，- 效率高，噪声低 c、无直接档，- 轴承和齿轮均承载，噪声大，易损坏 d、一挡速比不可能很大 e、转向：输出与输入转向相反 C 图３－１FF乘用车方案分析： a、输出轴与主减速器主动齿轮做成一体（发动机纵置用圆锥，横置用斜齿圆柱） b、倒档多用滑动齿轮，其他档均用常啮合齿轮传动。倒档有的为常啮合齿轮，并用同步器换挡，如图3-1f 。 c、同步器多数装在输出轴上（一挡主动齿轮尺寸小）。 d、有的设辅助支承，用来提高轴的刚度，如图3-1d 。 2）中间轴式： 就图3-2a)分析特点：　 a、有三根轴（倒档不算）: 第一轴前端经轴承支在飞轮 上，后与主动齿轮成一体； 第二轴前端经轴承支在第一 轴后端孔内，后端与万向节联； 中间轴。 b、第一、二轴在同一直线上，可布置直接档→齿轮、轴承和中间轴不承载，效率↑，磨损↓，噪声↓ 。 c、除直接档外，其他档均经两对齿轮传递。→当中心距 不太大时，一档速比i可取大值。 d、档位高的用常啮合齿轮，档位低的不一定用常啮合齿轮传动。 e、转向：输出与输入转向相反 　 f 、多用同步器或啮合套换档，同步器多装在输出轴上。 g、除直接档外，其他档工作的效率略低。 图3-2中传动方案区别为:图3-2a、b有四对常啮合齿轮，倒挡用直齿滑动齿轮换挡，第二轴为三点支承。图3-2c的二、三、四挡用常啮合齿轮传动，而一、倒挡用直齿滑动齿轮换挡，第二轴为两点支承。 3）比较： 2、倒档布置 1）传动方案：使用率不高，停车时使用，－　直齿滑动 a）传动路线中加入中间传动齿轮：简单，但中间传动齿轮是在最不利的正、负交替对称变化的弯曲应力状态下工作。 b）联体齿轮方案：在较为有利的单向循环弯曲应力状态下工作，使倒档传动比略为增加。 2）布置方案（图3-5） a）常见，在中间轴和第二轴中加入中间传动齿轮。 b）可利用中间轴一档齿轮，缩短中间轴尺度，但换档时两对齿轮须同时啮合，换档困难；而联体齿轮是在较为有利的单向循环弯曲应力状态下工作。 c）可获得较大传动比，但换档程序不合理。 d）对c）缺点进行修改。 e）中间轴的一、倒档齿轮成一体，齿宽加大，缩短尺度。 f）全部齿轮副均为常啮合，换档轻便； g）缩短了变速器轴向长度；缺：一、倒档各用一根变速器拨叉轴→操纵机构复杂 3）低倒档的布置特点：一档、倒档工作时齿轮上有较大的力。 a）两轴和中间轴变速器的低档，布置在靠近轴的后支承处，然后接照从低档到高档顺序布置各档位齿轮，（∵变速器低档工作作用较大的力，轴变形大，齿轮重合度下降，这样使轴有足够大刚度，又容易装配）。 b）倒档的传动比与一档接近，但作用时间短，常将一档布置后再布置倒档。 c）图3-1 c将倒档布置在附加壳体内, 一档布置在壳体另一侧, 使两传动比大的挡位都靠近支承。 4）换档方案 为防止意外挂入倒档, 设一弹簧