变速器设计PPT演示课件

,第三章机械变速器设计,1,第一节概述,基本要求：与动力传动系统其它部件的合理匹配变速器自身效率高、噪声低尽量缩短轴向尺寸使用寿命长,2,变速器的功能,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。实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。中断动力传递，在发动机起动、怠速运转、汽车换档或需要停车动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。,3,第二节变速器结构传动机构布置方案,两轴式：轿车中间轴式：轻型、中型车辆双中间轴式：重型车辆,4,变速器的分类,有级式变速器采用齿轮传动，具有若干个定值传动比无级式变速器传动比可在一定的范围内连续变化综合式变速器由液力变矩器和行星齿轮式变速器组成，传动比可在几个范围内连续变化。,5,两轴式变速器传动方案,6,两轴式变速器,7,两轴式变速器的特点,结构简单尺寸小布置方便传动效率高噪声低,8,中间轴式变速器,9,4档中间轴式变速器传动方案,10,5档中间轴式变速器传动方案,11,中间轴式变速器动力传递路线,12,中间轴式变速器的特点,传动比大直接档效率高结构复杂，有时需要中间支撑,13,倒档布置方案,14,倒档轴布置方案,15,双中间轴变速器,16,双中间轴和三中间轴式变速器,17,第三节变速器主要参数的选择,档位数传动比范围中心距外形尺寸轴直径,18,第三节齿轮参数,模数：统一或两种不同模数压力角：压力角小：重合度大压力角大：抗弯、抗接触螺旋角：平衡中间轴齿轮的轴向力齿宽：尽量小些,19,齿轮变位系数：凑中心距提高齿轮承载能力改善重合度,变速器齿轮参数选择,20,习题设计中间轴式变速器,发动机输入转矩：300Nm两档速比：2.8设计要求：合理分配常啮合齿轮和二档齿轮传动比、两齿轮副模数相同。设计常啮合齿轮和二档齿轮，包括模数、齿数、中心距，角等。,21,变速器齿轮的特点,硬齿面7级精度低碳合金钢渗碳淬火,22,第四节变速器的设计与计算,齿轮轴壳体润滑,23,齿轮失效形式,弯曲强度：轮齿折断接触强度：点蚀,24,变速器设计流程图,确定设计参数：转矩、档位分布等试算中心距计算各档齿轮齿数和初步确定齿轮参数调整螺旋角和变位系数强度校核修改齿轮参数或齿数验算,25,变速器设计细节,变速器在低档工作时作用有较大的力，所以低档布置在靠近轴的后支承处，按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。多数情况下，中间轴和第二轴及其上的零、部件是通过变速器完体上方孔口装入壳体。第一轴上的齿轮外径，应该比壳体前壁轴承孔的尺寸小，因为它要经过该孔拆、装。,26,变速器设计细节,平衡中间轴的轴向力,27,设计细节,齿轮修形,28,第五节同步器设计,汽车主要采用惯性式同步器同步器锁环通常采用铜合金，提高散热能力。为确保高摩擦系数，锁环锥面镀有二氧化钼。采用多锥面，提高结合速度,29,惯性锁环式同步器结构,30,同步器主要参数确定,锥面半锥角和摩擦系数摩擦锥面半锥角：该角愈小摩擦力矩愈大；但太小，摩擦锥面将产生自锁现象。摩擦系数f：随摩擦副材料、工作表面粗糙度、润滑油种类和温度等因素的不同而改变。摩擦系数大，则换档省力或缩短同步时间，f小则反之，甚至会失去同步作用。,31,锥面螺纹型式，通过切制油槽破坏油膜以提高摩擦系数。,同步器主要参数确定,32,锥面平均半径和锥面工作长度锁止角同步时间转动惯量,同步器主要参数确定,33,组合式变速器,为满足重型车品种多、批量小的要求而又不使变速器结构复杂化，普通采用组合方案，即以12种四档或五档变速器为主体，通过更换齿轮副和配置不同的副变速器得到一组不同档数、不同转矩容量和传动比范围的变速器系列。,34,组合式变速器,扩大变速器档位增加输出转矩合理分配各档间隔简化换档操纵,35,PB_014_en,8档组合式变速器,010875,DirectdriveversionDD,1st2nd3rd4th5th6th7th8thRev.,=Range-changegroupengaged,=HHighsplittergroup,H,L,R,=LLowsplittergroup,017791,1315763101e,36,16档组合式变速器传动路线,017495,4-speedsectionwithsplittergroup,Range-changegroup,Gearsetconstant1Gearsetconstant2Gearset3rd/7thgearGearset2nd/6thgearGearset1st/5thgear,GearsetR.gearPlanetaryrange-changegroupDirectdrivein4th/8thgears,37,12档双中间轴变速器结构图,38,010875,DirectdriveversionDD,=Range-changegroupengaged,=HHighsplittergroup,H,L,R,=LLowsplittergroup,017791,39,自动换档机构,40,123456789101112R,12档变速器传动路线图,41,1档传动路线,42,2档传动路线,43,5档传动路线,44,11档传动路线,45,倒档传动路线,46,机械自动变速器（AMT）,结构特点：手动变速器自动换档装置优点：传动效率高、价格较低缺点：换档时动力中断、舒适性差,47,AMT,48,AMT系统,49,双离合器变速器（DCT）,50,DCT结构示意图,51,DCT混合动力,52,各种变速器换档品质对比,53,变速器附件,动力输出装置（PTO）液力缓速器WSK,54,液力缓速器,55,液力缓速器原理示意图,Step-upgearrotor/statorHydrauliccontrolunitHeatexchangerAccumulatorcylinderPump,56,液力缓速器制动性能,57,PTO,58,PTO传动简图,59,WSK机械变速器,60,变速器的发展趋势设计,多档化自动化与发动机的最佳匹配轻量化,61,变速器的发展趋势制造,提高齿轮精度广泛采用铝合金、镁铝合金强力磨削改善材料热处理工艺采用超精加工,62,润滑,润滑的作用：改善齿面接触情况、提高承载能力、冷却润滑的效果：提高传动效率、减少变速器尺寸和重量、增加变速器使用寿命,63,润滑油,润滑油通常采用美国标准机械变速器：API标准（GL5）自动变速器：福特、通用,64,润滑油的作用,减少摩擦减少磨损抗胶合抗点蚀,65,润滑油的成分,基础油（矿物油、合成油、加氢裂解油）添加剂,66,润滑油主要性能