【正文】 示例的區(qū)別：圖 13a、 b所示方案有四對常嚙合齒輪，倒檔用直齒滑動齒輪換檔；圖 13c 所示傳動方案的二，三，四檔用常嚙合齒輪傳動，而一檔和倒檔用直齒滑動齒輪換檔。它們的共同特點是：變速器第一軸和第二軸的軸線在同一直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接得到直接檔。因此，在變速器中，除低檔及倒檔外，直齒圓柱齒輪已經(jīng)被斜齒圓柱齒輪所代替。 兩軸式變速器沒有直接檔，因此在高檔工作時，齒輪和軸承均承載， 因而噪聲比較大，也增加了磨損，這是它的缺點。轎車多采用前置發(fā)動機前輪驅動的布置，因為這種布置使汽車的動力 傳動系統(tǒng)緊湊、操縱性好 且可使汽車質(zhì)量降低6%~10%。在齒輪中心距（影響變速器尺寸的重要參數(shù)）較小的情況下仍然可以獲得大的一檔傳動比，這是三軸式變速器的另一優(yōu)點。此時，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也傳遞轉矩。 有級變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關，包括傳遞動力的齒輪副數(shù)目、轉速、傳遞的功率、潤滑系統(tǒng)的有效性、齒輪及軸以及殼體等零件的制造精度、剛度等。多于 5 個前進檔將使操縱機構復 雜化，或者需要加裝具有獨立操縱機構的副變速器，后者僅用于一定行駛工況。 通常，有級變速器具有 5 個前進檔；重型載貨汽車和重型越野汽車則采用多檔變速器，其前進檔位數(shù)多達 6~16 個甚至 20 個。 5+1 檔轎車手動變速箱設計說明書 7 設計時首先應根據(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。 5. 噪聲小。選用優(yōu)質(zhì)鋼材，采用合理的熱處理，設計合適的齒形，提高齒輪精度以及選用圓錐滾柱軸承可以減小中心距。汽車在行駛過程中，變速器內(nèi)不應有自動跳檔、亂檔、換檔沖擊等現(xiàn)象 的發(fā)生。在有動力輸出需要時，還應有功率輸出裝置。而且奇瑞汽車 銷售公司表示 無級變速器型年底上市。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。多尼斯（ VanDoorne’ s）發(fā)明。因為這類變速器是有比較廣闊的市場的。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”。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。 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。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。 二、自動變速器（ AT） 自動變速器（ AutomaticTransmission），利用行星齒輪機構進行變速，它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化，自動地進行變速。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。特別是面對爬坡路段，它的特點顯露的非常明顯。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。 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）。此刻，大家似乎談論得最多的就是發(fā)動機的性能以及車手的駕駛技術。 m 0i 主減速比 ? 汽車傳動系的傳動效率 gIi 一檔傳動比 2G 汽車滿載載荷 N ? 路面附著系數(shù) A 第一軸與中間軸的中心距 mm A? 中間軸與倒檔軸的中心距 mm A? 第二軸與中間軸的中心距 mm AK 中心距系數(shù) m 直齒輪模數(shù) nm 斜齒輪法向模數(shù) ? 齒輪壓力角 176。 ? 斜齒輪螺旋角 176。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。 一、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” )。 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。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。另外，現(xiàn)在在我國的汽車駕駛學校中，教練車都是手動變速器的，除了經(jīng)濟適用之外，關鍵是能夠讓學員打好扎實的基本功以及鍛煉駕駛協(xié)調(diào)性。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。在高速公路上，這是 個體現(xiàn)地非常完美。而我國要普及這種車型，關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。此型車在其檔位上設有“ +”、“ ”選擇檔位。雖然這種二合一的配置擁有較高的技術含量，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、南京5+1 檔轎車手動變速箱設計說明書 5 菲亞特 2020 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。 四、無級變速器 當今汽車產(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。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。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”?？磥頍o級變速器在中檔車中的運用將越為廣泛。 對變速器的主要要求是： 1. 應保證汽車具有高的動力性和經(jīng)濟性指標。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選氣動換檔或自動、半自動換檔來實現(xiàn)。 4. 傳動效率高。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。 傳動比范圍是變速器低檔傳動比與高檔傳動比的比值。 變速器檔位數(shù)的增多可提高發(fā)動機的功率利用效率、汽車的燃料經(jīng)濟性及平均車速，從而可提高汽車的運輸效率，降低運輸成本。 某些轎車和貨車的變速器，采用僅在好路和空載行駛時才使用的超速檔。 三軸式和兩軸式變速器得到 的最廣泛的應用。因此，直接檔的傳遞效率高，磨損及噪音也最小，這是三軸式變速器的主要優(yōu)點。其缺點是：處直接檔外其他各檔的傳動效率有所下降 。兩軸式變速器則方便于這種布置且傳動系的結構簡單。另外，低檔傳動比取值的上限（ igⅠ =~）也受到較大限制 ,但這一缺點可通過減小各檔傳動比同時增大主減速比來取消。但 是在本設計中，由于倒檔齒輪采用的是常嚙式，因此也采用斜齒輪。使用直接檔，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動機轉矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時變速器的傳動效率高，可達 90%以上，噪聲低，齒輪和軸承的磨損減少因為直接檔的利用率高于其它檔位，因而提高了變速器的使用壽命； 在其它前進檔位工作時，變速器傳遞的動力需要經(jīng)過設置在第一軸，中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離（中心距）不大的條件下，一檔仍然有較大的傳動比；檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動，檔位低的齒輪（一檔）可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動；多數(shù)傳動方案中除一檔以外的其他檔位的換檔機構，均采用同步器或嚙合套換檔，少數(shù)結構的一檔也采用同步器或嚙合套換檔，還有各檔同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。 圖 14a 所示方案，除一，倒檔用直齒滑動齒輪換檔外，其余各檔為常嚙合齒輪傳動。同一變速器中，有的檔位用同步器換檔，有的檔位用嚙合套換檔，那么一定是檔位高的用同步器換檔，檔位低的用嚙合套換檔。 變速器用圖 14c 所示的多支承結構方案，能提高軸的剛度。圖 16b 所示方案的優(yōu)點是換倒擋時利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間軸的長度。圖 16e所示方案是將中間軸上的一，倒擋齒輪做成一體，將其齒寬加長。 本設計采用圖 16f 所示的傳動方案。在確定變速器結構方案時，也要考慮齒輪型式、換檔結構型式、軸承型式、潤 滑和密封等因素。但是，在本設計中由于倒檔采用的是常嚙合方案，因此倒檔也采用斜齒輪傳動方案，即除一檔外，均采用斜齒輪傳動。由于齒輪常嚙合，因而減少了噪聲和動載荷，提高了齒輪的強度和壽命。其缺點是結構復雜，制造精度要求高，軸向尺寸有所增加，銅質(zhì)同步環(huán)的使用壽命較短。使用中因接觸部分擠壓和磨損，因而在接合齒端部形成凸肩，以阻止自動脫檔。 5+1 檔轎車手動變速箱設計說明書 14 此段切薄 圖 18 防止自動脫檔的結構措施Ⅱ 加工成斜面 圖 19 防止自動脫檔的結構措施Ⅲ 在本設計中所采用的是鎖環(huán)式同步器，該同步器是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步的。3接合套 。8卡環(huán) 。本設計也采用 5 個檔位。 根據(jù)驅動車輪與路面的附著條件 求得的變速器 I 檔傳動比為： （ 22） 式中 G2汽車滿載靜止于水 平路面時驅動橋給路面的載荷； φ路面的附著系數(shù)，計算時取 φ=~。 中間檔的傳動比理論上按公比為： （ 23） 的等比數(shù)列，實際上與理論上略有出入，因齒數(shù)為整數(shù)且常用檔位間的公比宜小些，另外還要考慮與發(fā)動機參數(shù)的合理匹配。對轎車， K A =~；對貨車， K A =~；對多檔 主變速器， K A =~11； TI max 變速器處于一檔時的輸出扭矩： TI max=Te max igI η =﹒ m 故可得出初始中心距 A=。為檢測方便， A取整。 一檔直齒輪的模數(shù) m 3 ? mm (26) 通過計算 m=3。 （ 2）齒形、壓力角 α、螺旋角 β和齒寬 b 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角、及螺旋角按表 21 選取。 176。 20176。 小螺旋角 壓力角較小時，重合度大，傳動平穩(wěn)，噪聲低；較大時可提高輪齒的抗彎強度和表面接觸強度。；斜齒輪螺旋角 β取 30176。但試驗表明，在齒寬增大到一定數(shù)值后，由于載荷分配不均勻，反而使齒輪的承載能力降低。下面結合本設計來說明分配各檔齒數(shù)的方法。 這里 ?Z 修正為 51，則根據(jù)式（ 28） 反推出 A=。 二檔傳動比 （ 212） 而 ，故有： ③ 對于斜齒輪， （ 213） 故有： 5387 ??ZZ ④ ③ 聯(lián)立④得： 2231 87 ?? ZZ 、 。 而通常情況下，倒檔軸齒輪 13Z 取 21~23，此處取 13Z =23。采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心距以外，它還影響齒輪的強度，使用平穩(wěn)性，耐磨性、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。高度變位齒輪副的缺點是不能同時增加一對齒輪的強度，也很難降低噪聲。為保證各對齒輪有相同的中心距，此時應對齒輪進行變位。 變速器齒輪是在承受循環(huán)負荷的條件下工作，有時還承受沖擊負荷。 總變位系數(shù)越小，一對齒輪齒更總厚度 越薄，齒根越弱，抗彎強度越低。 5+1 檔轎車手動變速箱設計說明書 22 1717Z? ??10tfW F K Kbty?? ?變位系數(shù)