【正文】 5+1 變速器的 研究及設(shè)計 1 前 言 現(xiàn)在，每當(dāng)人們觀看 F1 大賽，總會被那種極速的感覺所折服。此刻，大家似乎談?wù)摰米疃嗟木褪前l(fā)動機的性能以及車手的駕駛技術(shù)。而且，不忘在自己駕車的時候體會一下極速感覺或是在買車的時候關(guān)注一下發(fā)動機的性能，這似乎成為了橫量汽車品質(zhì)優(yōu)劣的一個標準。的確，擁有一顆“健康的心”是非常重要的，因為它是動力的締造者。但是，掌控速度快慢的，卻是它身后的變速器。 從現(xiàn)在市場上不同車型所配置的變速器來看，主要分為：手動變速器（ MT）、自動變速器（ AT）、手動 /自動變速器（ AMT）、無級變速器（ CVT）。 手動變速 器 (MT) 手動變速器 （ Manual Transmission） 采用齒輪組，每 檔 的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各 檔 的變速比是個定值 (也就是所謂的“級” )。比如，一 檔 變速比是 ,二 檔 是,再到五 檔 的 ,這些數(shù)字再乘上主減速比就是總的傳動比，總共只有 5 個值 (即有5 級 )，所以說它是有級變速器。 曾有人斷言，繁瑣的駕駛操作等缺點，阻礙了汽車高速發(fā)展的步伐，手動變速器會在不久“下課”，從事物發(fā)展的角度來說，這話確實有道理。但是從目前市場的需求和適用角度來看，筆者認為手動變速器不會過早的離開。 首先，從商用車的特性上來說，手動變速器的功用是其他變速器所不能替代的。以卡車為例，卡車用來運輸，通常要裝載數(shù)噸的貨品，面對如此高的“壓力”，除了發(fā)動機需要強勁的動力之外，還需要變速器的全力協(xié)助。我們都知道一檔有“勁”，這樣在起步的時候有足夠的牽引力量將車帶動。特別是面對爬坡路段，它的特點顯露的非常明顯。而對于其他新型的變速器，雖然具有操作簡便等特性，但這些特點尚不具備。 其次，對于老司機和大部分男士司機來說，他們的最愛還是手動變速器。從我國的具體情況來看，手動變速器幾乎貫穿了整個中國的汽車 發(fā)展歷史，資歷郊深的司機都是“手動”駕車的，他們對手動變速器的認識程度是非常深刻的，如果讓他們改變常規(guī)的5+1 變速器的 研究及設(shè)計 2 做法，這是不現(xiàn)實的。雖然自動變速器以及無級變速器已非常的普遍，但是大多數(shù)年輕的司機還是崇尚手動，尤其是喜歡超車時手動變速帶來的那種快感，所以一些中高檔的汽車（尤其是轎車）也不敢輕易放棄手動變速器。另外，現(xiàn)在在我國的汽車駕駛學(xué)校中，教練車都是手動變速器的，除了經(jīng)濟適用之外，關(guān)鍵是能夠讓學(xué)員打好扎實的基本功以及鍛煉駕駛協(xié)調(diào)性。 第三，隨著生活水平的不斷提高現(xiàn)在轎車已經(jīng)進入了家庭，對于普通工薪階級的老百 姓來說，經(jīng)濟型轎車最為合適，手動變速器以其自身的性價比配套于經(jīng)濟型轎車廠家，而且經(jīng)濟適用型轎車的銷量一直在車市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等國內(nèi)廠家的經(jīng)濟型轎車都是手動變速的車，它們的各款車型基本上都是 5 檔 手動變速。 自動變速器（ AT） 自動變速器（ AutomaticTransmission），利用行星齒輪機構(gòu)進行變速，它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化，自動地進行變速。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。雖說自動變速汽車沒有離合器，但自動變速器中有很多離合器，這些離合器能隨車速變化而自動分離 或合閉，從而達到自動變速的目的。 在中 檔 車的市場上，自動變速器有著一片自己的天空。使用此類車型的用戶希望在駕駛汽車的時候為了簡便操作、降低駕駛疲勞，盡可能的享受高速駕駛時快樂的感覺。在高速公路上，這是個體現(xiàn)地非常完美。而且，以北京市來說，現(xiàn)在的交通狀況不好，堵車是經(jīng)常的事情，有時要不停地起步停步數(shù)次，司機如果使用手動檔，則會反復(fù)地掛檔摘檔，操作十分煩瑣，尤其對于新手來說更是苦不堪言。使用自動檔，就不會這樣麻煩了。 在市場上，此類汽車銷售狀況還是不錯的，尤其是對于女性朋友比較適合，通常女性朋友 駕車時力求便捷。而我國要普及這種車型，關(guān)鍵要解決的是路況問題，現(xiàn)在的路況狀況不均勻，難以發(fā)揮自動檔汽車的優(yōu)勢。 手動 /自動變速器（ AMT） 其實通過對一些車友的了解，他們并不希望摒棄傳統(tǒng)的手動變速器，而且在某些時候也需要自動的感覺。這樣手動 /自動變速器便由此誕生。這種變速器在德國保時捷車廠911 車型上首先推出，稱為 Tiptronic，它可使高性能跑車不必受限于傳統(tǒng)的自動 檔 束縛，讓駕駛者也能享受手動換 檔 的樂趣。此型車在其 檔 位上設(shè)有“ +”、“ ”選擇 檔 位。在 D5+1 變速器的 研究及設(shè)計 3 檔 時，可自由變換降 檔 ()或加 檔 (+)， 如同手動 檔 一樣。 自動 — 手動變速系統(tǒng)向人們提供兩種駕駛方式 — 為了駕駛樂趣使用手動檔，而在交通擁擠時使用自動檔，這樣的變速方式對于我國的現(xiàn)狀還是非常適合的。筆者曾在上面提到，手動變速器有著很大的使用群體 ,而自動變速器也能適應(yīng)女士群體以及解決交通堵塞帶來的麻煩，這樣對于一些夫妻雙方均會駕車的家庭來說，可謂是兼顧了雙方，體現(xiàn)了“夫妻檔”。雖然這種二合一的配置擁有較高的技術(shù)含量，但這類的汽車并不會在價格上都高不可攀，比如廣州本田飛度 CVT 兩廂、南京菲亞特 20xx 派力奧 HL Speedgear、南京菲亞特 西耶那 Speedgear EL 這些“二合一”的車型價格均在 10 萬元左右，這個價格層面還比較低的。 所以， 手動 /自動車在普及上還是具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。而汽車廠商和配套的變速器廠家應(yīng)該以此為契機，根據(jù)市場要求精心打造此類變速器。因為這類變速器是有比較廣闊的市場的。 無級變速器 當(dāng)今汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是非常迅速的，用戶對于汽車性能的要求是越來越高的。汽車變速器的發(fā)展也并不僅限于此，無級變速器便是人們追求的“最高境界”。無級變速器最早由荷蘭人范多尼斯（ VanDoorne’ s）發(fā)明。無 級變速系統(tǒng)不像手動變速器或自動變速器那樣用齒輪變速，而是用兩個滑輪和一個鋼帶來變速，其傳動比可以隨意變化，沒有換 檔 的突跳感覺。它能克服普通自動變速器“突然換 檔 ”、油門反應(yīng)慢、油耗高等缺點。通常有些朋友將自動變速器稱為無級變速器，這是錯誤的。雖然它們有著共同點，但是自動變速器只有換檔是自動的，但它的傳動比是有級的，也就是我們常說的檔，一般自動變速器有 2～ 7 個檔。而無級變速器能在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)速比的無級變化，并選定幾個常用的速比作為常用的“檔”。裝配該技術(shù)的發(fā)動機可在任何轉(zhuǎn)速下自動獲得最合適的傳動比。 從市場走 向來看，雖然無級變速器是一個技術(shù)分量比較高的部件，但是也已經(jīng)走進了普通轎車的“身體” 之中，廣本兩廂飛度每個排量都有一款配置了 CVT 無級變速器，既方便又省油，且售價也僅在 ～ 萬元。而且奇瑞汽車銷售公司表示 無級變速器型年底上市?？磥頍o級變速器在中檔車中的運用將越為廣泛。 本設(shè)計是根據(jù)東方之子 手動豪華車型而開展的，設(shè)計中所采用的相關(guān)參數(shù)均來源于此種車型： 5+1 變速器的 研究及設(shè)計 4 主減速比： 最高時速： 190km/h 輪胎型號： 205/65R15 發(fā)動機型號： SQR481FC 最大扭矩： 170Nm/4500 最大功率： 95kw/5750 最高轉(zhuǎn)速： 6000r/min 奇瑞東方之子 豪華型 5+1 變速器的 研究及設(shè)計 5 中文摘要與關(guān)鍵詞 摘 要： 本文 在認真分析現(xiàn)有變速器基礎(chǔ)上，提出了一種 對于普通工薪階級的老百姓來說，經(jīng)濟型轎車最為合適 的變速器 ， 5+1 變速器的設(shè)計。該方案的工作原理為： 設(shè)變速器由三擋換入四擋，當(dāng)接合套從三擋退出而進入空擋時，接合套與同步環(huán)都在慣性作用下以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。此時，四擋 主動齒輪的轉(zhuǎn)速大于接合套和同步環(huán)轉(zhuǎn)速。換擋過程可簡要地歸納為：推動件 (滑塊 )推動摩擦件工作面接觸而產(chǎn)生摩擦力矩→同步器轉(zhuǎn)過一個角度→鎖止件 (同步環(huán) )鎖止面起鎖止作用，阻止接合套前進 (即防止同步前進人嚙合 )，摩擦力矩繼續(xù)增大而迅速同步→慣性力矩消失→同步環(huán)連同輸入端零件轉(zhuǎn)過一個角度→鎖止作用消失→接合套與待接合元件進入接合，從而完成同步換擋 關(guān)鍵詞 ： 5+1 變速器； 鎖止件 ； 同步器 ； 接合套 5+1 變速器的 研究及設(shè)計 6 Abstract and key words Abstract:In this paper, based on careful analysis of existing transmission, a workingclass people for the ordinary for the most appropriate economic cars transmission, 5 +1 transmission design. The program works as follows: set up by the threeblock for transmission into the Si Dang, when the joint sleeve block exit from the three to enter neutral gear, the engagement ring is set with the simultaneous effect of the inertia in the same rotation speed. At this point, Sidang greater than the speed of gear engagement ring set and synchronous speed. Shifting process can be briefly summarized as: to promote the piece (slider) to promote the friction piece face contact synchronizer friction torque → → Lock turned at an angle piece (synchronizer ring) from the locking effect locking surface to prevent bonding set of forward (ie to prevent the simultaneous advance human mating), the friction torque continues to increase rapidly disappear the moment of inertia synchronous → → synchronous ring together with the input of the parts turned away a point → → joint sleeve locking function to be bonding with the ponents into the joint, thus plete synchronization shift Key words: 5 +1 transmission。 locking pieces。 synchronizer。 joint sleeve 5+1 變速器的 研究及設(shè)計 7 第 2 章 機械式變速器的概述及其方案的確定 變速器的功用和要求 變速器的功用是根據(jù)汽車在不 同的行駛條件下提出的要求，改變發(fā)動機的扭矩和轉(zhuǎn)速，使汽車具有適合的牽引力和速度，并同時保持發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。為保證汽車倒車以及使發(fā)動機和傳動系能夠分離，變速器具有倒檔和空檔。在有動力輸出需要時 ，還應(yīng)有功率輸出裝置。 對變速器的主要要求是： 1. 應(yīng)保證汽車具有高的動力性和經(jīng)濟性指標。在汽車整體設(shè)計時，根據(jù)汽車載重量、發(fā)動機參數(shù)及汽車使用要求，選擇合理的變速器檔數(shù)及傳動比，來滿足這一要求。 2. 工作可靠，操縱輕便。汽車在行駛過程中，變速器內(nèi)不應(yīng)有自動跳檔、亂檔、換檔沖擊等現(xiàn)象的發(fā)生。為減輕駕駛員的疲勞強度 ，提高行駛安全性，操縱輕便的要求日益顯得重要，這可通過采用同步器和預(yù)選氣動換檔或自動、半自動換檔來實現(xiàn)。 3. 重量輕、體積小。影響這一指標的主要參數(shù)是變速器的中心距。選用優(yōu)質(zhì)鋼材，采用合理的熱處理，設(shè)計合適的齒形，提高齒輪精度以及選用圓錐滾柱軸承可以減小中心距。 4. 傳動效率高。為減小齒輪的嚙合損失，應(yīng)有直接檔。提高零件的制造精度和安裝質(zhì)量，采用適當(dāng)?shù)臐櫥投伎梢蕴岣邆鲃有省? 5. 噪聲小。采用斜齒輪傳動及選擇合理的變位系數(shù)，提高制造精度和安裝剛性可減小齒輪的噪聲。 變速器結(jié)構(gòu)方案的確定 變速器 由傳動機構(gòu)與操縱機構(gòu)組成。 1． 變速器傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析與型式選擇 有級變速器與無級變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡單、制造低廉，具有高的傳動效率（ η=~） ，因此在各類汽車上均得到廣泛的應(yīng)用。 5+1 變速器的 研究及設(shè)計 8 設(shè)計時首先應(yīng)根據(jù)汽車的使用條件及要求確定變速器的傳動比范圍、檔位數(shù)及各檔的傳動比，因為它們對汽車的動力性與燃料經(jīng)濟性都有重要的直接影響。 傳動比范圍是變速器低檔傳動比與高檔傳