电动车 -变速器设计原则.pdf

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。尽管近

年来，自动变速器和无级变速器技术迅猛发展，对长期以来主导市

场地位的手动变速器产生很大冲击，但手动变速器已应用了很长一

个时期，经过反复改进，成为现在的形式，制造技术趋于成熟化，

与其它种类变速器相比较，具有以下优点：

1）手动变速器技术已经发展了几十年，制造技术更加成熟，长期

处于主导变速器市场的地位，各方面技术经过长期市场考验，通

过逐步积累，技术已经相当成熟。

2）手动变速器传动效率较高，理论上比自动变速器更省油。

3）手动变速器结构简单，制造工艺成熟，市场需求大，能够产

生生产规模效益，生产成本低廉。

4）维修方便，维修成本便宜。

5）以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控快感。

在市场经济形势下，特别是当前国家对汽车变速器产品还拿不出完

整规划的情况下，寻求引进更先进的汽车变速器,改进现有的变速

器，从市场广度开发转变为深度开发，使产品系列化、通用化、标

准化，组织好精益生产，降低成本，提高产品质量，才能逐步缩短

同世界先进技术水平的差距。

从现代汽车变速器的市场状况和发展来看,全世界的各大广商都对

提高AT的性能及研制无级变速器CVT表现积极,汽车业界非常重视

CVT在汽车上的实用化进程。

然而，因无级变速器技术难度很大,发展相对较慢,从而成为世界

范围内尚未解决的难题之一。

目前世界上装车较多的汽车变速器是手动变速器、电控液力自动变

速器、金属带链式无级变速器、电控机械式自动变速器、双离合

器变速器及环形锥盘滚轮牵引式无级变速器等数种,并具有各自优

势，但其中金属带式无级变速器前景看好。

ECT变扭器中的自动变速器油在高速运动中,由于油液分子间的内

摩擦和油液分子与各工作轮叶片表面间的摩擦所消耗的部分能量

及泵轮、涡轮窄隙处油液剪切等原因会产生油液温度升高造成功率

损失，存在传动效率低油耗较大的不足，另外还存在结构复杂、

成本高及维修难度大等较明显缺点。

欧洲格特拉克变速箱公司开发的电控机械自动变速器则克服了AT

效率低等缺点，与AT相比,具有更大的发展优势。可是,AMT依

旧需要复杂的电控系统来控制。

总之,变速器是汽车除发动机外的主要装置之一，伴随着汽车技术

更新换代和市场需求，在向实现理想变速器发展过程中将会取得更

加巨大的成就。变速器会应对市场要求朝操纵舒适、轻柔、传动效

率高、低油耗、环保与低噪声方向发展，汽车变速器市场的需求

量将继续持续增长。

电动汽车传动装置的特点

电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，

当采用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电

动机可以带负载启动．所以电动汽车上无需传统内燃机汽车朐离合

器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽

车无需内燃机汽车变速器中的倒档．当采用电动机无级调速控制时，

电动汽车可以忽略传统汽车的变速器．在采用电动轮驱动时，电动

汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。

电动汽车变速器的功用和要求

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。

中断动力传递，在电动机起动，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。

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

保证驾驶员在电动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。汽

车变速器是通过改变传动比，适应在起步、加速、行驶以及克服各

种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的

需要。

变速器的基本设计方案

变速器的结构对汽车的动力性、燃油经济性、换挡操纵的可靠性

与轻便性，传动的平稳性与效率等都有直接的影响。

采用优化设计方法对变速器与主减速器，以及变速器的参数做优化

匹配，可得到良好的动力性与燃油经济性；采用自锁及互锁装置、

倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程接合、错位接合、

齿厚减薄、台阶齿侧）等措施，以及其他结构措施，可使操纵可

靠，不跳档、乱档、自行脱档和误挂倒档；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。