机械式变速机构设计及可靠性设计(2)
总结 45
致谢 46
参考文献 47
1.绪论
1.1 汽车变速器概述及发展趋势
2.变速器传动方案
2.1 变速器简介
手动变速器一般有输入输出中间轴。三轴式是变速器的主体结构，输入轴的转速也就是发动机的转速，输出轴转速则是中间轴与输出轴之间不同齿轮啮合所产生的转速。我们设计的手动变速器，它的传动比分别是：1档3.825：1；2档2.732：1；3档1.397：1。
如下图所示：
图2.1 三轴示意图
司机在选择1档时，拔插将1/2档同步器向后结合1档齿轮并将它锁定输出轴上，动力经输入轴、中间轴和输出轴上的1档齿轮，1档齿轮带动输出轴，输出轴将动力传递到传动轴上，。典型1档变速器齿轮传动轴是3.545：1，也就是说输入轴转动3.5圈，输出轴转1圈。
当汽车增速司机选择2档时，拔叉将1/2档同步器与1档分离后接合2档齿轮并锁定输出轴上，动力传递路线相似，所不同的是输出轴上的1档齿轮换成2档齿轮带动输出轴。典型2档变速齿轮传动比是2.105：1，输入轴转2圈，输出轴转1圈，比1档转速增加，扭矩降低。
当汽车增速司机选择3档时，拔叉将1/2档同步器回到空档位置，又使3档同步器移动直至将3档齿轮锁定在输出轴上，使动力可以从输入轴-中间轴-输出轴上的3档变速齿轮，通过3档变速齿轮带动输出轴。典型3档传动比是1.5：1，输入轴转1.5圈，输出轴转1圈是进一步的增速。
倒档时输出轴要向相反的方向旋转。如果一对齿轮啮合时大家反向旋转，中间加上一个齿轮就会变成同向旋转。利用这个原理，倒档就要添加一个齿轮做“媒介”，将轴的转动方向掉转，因此就有了一根倒档轴。倒档轴独立装在变速器壳内，与中间轴平行，当轴上齿轮分别与中间轴齿轮和输出轴齿轮啮合时，输出轴转向会相反。通常倒档用的同步器也控制1档的接合，所以1档与倒档位置是在同一侧的。由于有中间齿轮，一般变速器倒档传动相近于1档传动比。
变速器的功用是在不同的使用条件下，通过改变发动机到主动轮上的转距和转速，这样使汽车有不同的牵引力和速度，发动机也能够在最好的工况范围内工作。此外，要能够确认汽车能倒退行使或停车时使发动机和传动系保持分离。还能够有动力输出的功能。
同时变速器还要保证良好的工作性能，因此在设计时要注意一些基本要求：
1）正确选择变速器档数和传动比；
2）设置空档和倒档，保证发动机与驱动轮能长期分离，使汽车能进行倒退行使；
3）能够快速换挡，省力，提高使用性能；
4）设计的变速器可靠性良好，避免跳档乱档；
5）传动效率高，能耗小，噪音小，成本低。
2.2 传动方案初步确定
2.2.1 三轴之间的位置关系
变速器的输入轴后端与常啮合主动齿轮一体设计，中间轴前段经轴承支撑在输入轴后端孔，两轴的轴线在同一直线上，经啮合套连接后可得到直接挡。挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，1挡采用滑移直齿轮进行传动。