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变速器齿轮论文范文

摘要:作为汽车传动系统的重要组成部分,变速器对整车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有着较为直接的影响.本文先讨论了变速器的分来,然后分析了手动变速器的发展趋势,最后讨论了新型汽车手动变速器的设计与优化.

关键词:新型汽车手动变速器设计与优化

中图分类号:U472 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)10(c)-0006-01

1.变速器的分类

(1)按变速器传动比的变化方式可分为有级式、无级式和综合式三种.

①有级式变速器采用齿轮传动,由多组不同的齿轮相互啮合进行传动,它有几个可供选择的固定传动比,其传动比的变化也不是连续的,而是分级变速的.按其中齿轮组成轮系的不同,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.

②无级式变速器的传动比可在一定范围内连续变化,根据传力介质的不同又可分为液力式和电力式.

③综合式变速器由液力变矩器和行星齿轮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若干个分割的区间内作无级变化.

(2)按变速器操纵方式的不同可分为强制操纵式、半自动操纵式和自动操纵式三种.

①强制操纵式变速器是靠汽车驾驶员直接用手操纵变速杆来实现选档和换档的.齿轮式有级变速器大都采用的是强制操纵的换档方式.

②半自动操纵式变速器可分为两种,一种是部分档位自动换档,部分档位手动(强制)换档,另一种是预先用按钮选定档位,同时连接变速器换档机构的控制系统,在控制系统操纵下由执行机构自行换档.

③自动操纵式变速器的传动比选择和换档是自动进行的.驾驶员只需操纵加速踏板,变速器的自动控制系统就可以根据发动机的负荷型号和车速的变化信号自动地选定档位来控制执行元件,实现档位变换.

2.手动变速器的发展趋势

手动变速器的许多最近的发展集中在为降低成本和体积的新制造方法上.传统来说,变速器制造包含大量昂贵的机器,以及为机械加工和装配操作所需留出的空间限制的设计.最新的技术包括,如在最新的Ford/Getrag6档变速器中可以看到的激光焊接冲压钢滑动齿轮选择器轴套.为替代前一代变速器的铸铁拨叉,这种精致而坚固的设计方案可以导致更少的对内部的损害.齿论文范文片的激光和摩擦焊接同时保证了所需机器设计空间的降低,这是一种由雷诺公司在5档副轴圆型变速器设计中发明的技术,命名为EMI,曾在2000年展出并因为它的简单和轻便仅22公斤却能提供140N·m的转矩而出名.另一方面,设计人员也在其齿轮提供转矩输出的设计上进行了认真的研究,提高了耐久性和低噪声水平.

从手动变速器的发展现状中我们可以看出,对于一款新设计出的变速器进行适当的优化是必不可少的.减小体积和质量,提高传扭能力,是当前汽车变速器优化设计的主要目的,因为减小变速器的体积和质量可减少制造论文范文,降低齿轮动载荷,提高齿轮寿命,使汽车的总体布置更为方便和灵活.当发动机选定时,就要求设计的变速器在规定的使用年限内保证其性能,而且要求变速器体积最小,节省材料,降低成本.如何达到此要求,如何合理地分配传动比,合理选择各档的模数、齿数、螺旋角、齿轮变位系数等,传统设计方法是根据经验类比、估算或试凑的方式初步确定这些参数,然后再进行刚度与强度等校核,若不合适,就对其中某参数进行修改,再进行重复计算,直到满意为止.

3. 新型汽车手动变速器的设计与优化

3.1 齿轮的设计要求

作为机械传动中最重要也是最广泛的传动形式之一,齿轮传动广泛的运用于手动变速器中.在其整个传动系统中,齿轮的作用主要是用来传递运动与动力,因而在此工作过程中可能会出现传动的不平稳,同时产生振动、冲击与噪声问题等.齿轮经过实际负载工况工作至一定的寿命后,就可能产生轮齿折断、齿面接触疲劳点蚀以及磨损等形式的损伤.由以上这些问题可以看出齿轮传动过程中必须遵循的两项基本要求:一是齿轮传动过程需具备必要的工作稳定性,即对不同用途的齿轮需要求不同程度的工作平稳性指标,使得齿轮在其传动过程中产生的振动、噪声等处于允许的范围内,保证整个传动系统都能正常的工作:二是齿轮应具备足够的强度,即要求传动齿轮尺寸小、重量轻,在保证承载能力的基本前提下有尽可能长的寿命,也就是说传动齿轮在工作过程中做到轮齿不折断,齿面无点蚀,同时也不会因为严重的磨损而失效.

变速齿轮:4月30日自动变速器变矩器，行星齿轮机构

3.2 轴的功用及设计要求

变速器的轴不仅承受着工作时的转矩,同时也承受来自轴上齿轮啮合时产生的圆周力、径向力以及斜齿轮轴向力引起的弯矩等.因此,轴应该具备足够的强度和刚度,如果其刚度不足,则在变速器负载作用下会产生较大变形,从而影响轴上齿轮的正常啮合,产生噪声,同时也会降低齿轮的强度、耐磨性和使用寿命等.变速器轴的设计主要需考虑轴的结构形式,轴上截面的直径、长度、轴的强度和刚度以及轴上花键的型式和尺寸等.另外轴的结构还要满足变速器的结构布置要求,并且考虑到加工工艺、装配工艺等而最后确定.

为了保证轴在其规定寿命下能正常工作,通常遵循以下设计原则:①合理选材,②合理的轴受力以提高轴的强度和刚度,③满足工艺要求.轴应便于加工、热处理、装拆、检验及维修等,④轴上零件需定位准确,牢固可靠,⑤尽可能减小应力集中以提高轴的疲劳强度,⑥轴的各部分直径和长度需合理.

3.3 轴承型号的选择

输入轴的前轴承将选用向心球轴承,输入轴与输出轴的连接处将选用滚针轴承.输出轴前端选用带止动槽的向心球轴承,后端为向心球轴承.中间轴结构前后端均选用向心球轴承.通常情况下,轴承的选取是根据变速器的结构布置并参考同类车型的相应轴承以后,再按照国家规定的轴承标准进行选定,然后验算其寿命.对汽车变速器的滚动轴承耐久性评价是以轴承滚动体与滚道表面的接触疲劳为依据,承受动载荷为基本特征.变速器轴承的工作环境是在由传动系转矩变化曲线所决定的非稳定工况,因此同齿轮计算类似,作为变速器输入轴的计算转矩Mj,应取发动机最大转矩Memax和驱动轮与地面的最大附着力矩Mφmax的换算值Mφmaxηγ/ig·i0·两者中的较小者.计算载荷与轴承实际载荷的差异可由以轴承的当量转速nd代替实际转速n来进行补偿.

4.结语

随着社会的进步和生活水平的提高,汽车工业得以长足发展,人们对车辆的功能和性能提出了更高的要求.自从汽车采用内燃机作为动力装置开始,变速器就成为了汽车重要的组成部分,变速器作为汽车传动系的关键部件,对汽车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有着直接的影响.因此,对汽车手动变速器的设计和优化进行研究,对于整个汽车行业的发展具有重要意义.

参考文献

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[4] 纂力.手动客车变速器的记述特点及发展趋势[J].商用汽车,2009(2).

总结：本文关于变速器齿轮论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。

变速齿轮引用文献: