文档介绍：第1章绪论
汽车变速器,是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置,用于发挥发动机的最佳性能。变速器可以在汽车行驶过程中,在发动机和车轮之间产生不同的变速比,通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。变速器的发展趋势是越来越复杂,自动化程度也越来越高,自动变速器将是未来的主流。
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发动机的输出转速非常高,最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。为了发挥发动机的最佳性能,就必须有一套变速装置,来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。
汽车变速器具有这样几个功用:①改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作;②在发动机旋转方向不变情况下,使汽车能倒退行驶;③利用空挡,中断动力传递,以发动机能够起动、怠速,并便于变速器换档或进行动力输出。
变速器是由变速传动机构和操纵机构组成,需要时,还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式:按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。
汽车变速器的一般结构:
简单式变速器由壳体、传动部分和操纵部分组成。其中壳体:壳体是基础件,用以安装支承变速器全部零件及存放润滑油。其上有安装轴承的精确镗孔。变速器承受变载荷,所以壳体应有足够的刚度,内壁有加强,形状复杂,多为铸件(材料为灰铸铁,常用HT200)。为便于安装,传动部分和操纵部分常做成剖分式,箱盖与壳体用螺栓联接并可靠定位。壳体上有加油、放油口,油面检查尺口,还应考虑散热;传动部分:是指齿轮、轴、轴承等传动件。轴的几何尺寸通过强度、刚度计算确定。因主要决定于刚度,而碳钢与合金钢弹性模量近乎相等,所以一般用碳钢(常用45钢)。只有齿轮与轴制成一体或轴载荷严重才用合金钢。轴与齿轮多为花键联接(对中性好,能可靠传递动力,挤压应力小等)。轴的花键部分和放轴承处经表面淬火处理。轴多用滚动轴承支承,润滑简单,效率高、径向间隙小,轴向定位应可靠。润滑方式多用飞溅(υ>25m/s,只要粘度适宜可甩到壁上);操纵部分:主要零件位于变速器盖内。
组成式变速器结构简单式变速器有效率高、构造简单使用方便钧优点矿但档数少,i变化范围小(牵引力、速度范围小),只宜在档数不多的某些车工采用。若增加i的范围,则使变速器尺寸加大,轴跨度增加,为了既增加档数又不使轴跨度过大,可采用组成式变速器。所谓组成式变速器,通常由两个简单式变速器组合而成,其中档数较多的称为主变速器,较少的称为副变速器。
按传动比变化方式来分:①有级式变速器:是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动,具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同,有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。目前,轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档,在重型货车用的组合式变速器中,则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。②无忌式变速器:其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化,常见的有电力式和液力式(动液式)两种。电力式无极式变速器的变速传动部件为直流串激电动机,除在无轨电车上应用外,在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。③综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器,其传动比可在最大指与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化,目前应用较多。
按操纵方式来分:①强制操纵式变速器:是靠驾驶员直接操纵变速杆换档。
②自动操纵性变速器:其传动比选择和换档是自动进行的,所谓“自动”,是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系统的执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板以控制车速。③半自动操纵性变速器有两种型式:一种是常用的几个档位自动操纵,其余档位则由驾驶员操纵;另一种是预选式,即驾驶员预先用按钮选定档位,在踩下离合器踏板或松开加速踏板时,接通一个电磁装置或液压装置来进行换档。
汽车变速器的现状和发展
目前,汽车市场上装备性能更佳、功能更多的自动变速器(AT)轿车迅速增加。为解决AT油耗高、动力性能低的问题,汽车厂商为AT设计可供选择的多种使用模式,使其智能化适应不同驾驶需要。在经挤模式下,电控单元控制变速器的执行机构在发动机转速较低时即按设定的规律曲线完成换档,以减少功率输出达到降低油耗的目的。在运动模式下,其设计的换档规律曲线是控制变速器在发动机转速较高时换档,获取发动机最多的功率,达到提高整车动力性能的目的。在变扭器锁止离合器的控制上,尽量采取合理的工况锁止条件方式选择,以优化设计达到提高传动效率的目的(目前正在开发一种浸油离合器来替代液体变扭器式的AT,避免油介质在动能传递中能量的损失)。但上述智能化设计,还是