三轴六档汽车变速器设计摘要示,其第轴的常啮合齿轮与第二轴的各挡齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合,且第第二轴同心。将第第二轴直接连接起来传递扭矩则称为直接挡。此时,齿轮轴承及中间轴均不承载,而第第二轴也传递转矩。因此,直接挡的传递效率高,磨损及噪音也最小,这是三轴式变速器的主要优点。其他前进挡需依次经过两对齿轮传递转矩。因此。在齿轮中心距影响变速器尺寸的重要参数较小的情况下仍然可以获得大的挡传动比,这是三轴式变速器的另优点。其缺点是除直接挡外其他各挡的传动效率有所下降。图轿车中间轴式四挡变速器第轴第二轴中间轴两轴式变速器如图所示。与三轴式变速器相比,其结构简单紧凑且除最到挡外其他各挡的传动效率高噪声低。轿车多采用前置发动机前轮驱动的布置,因为这种布置使汽车的动力传动系统紧凑操纵性好且可使汽车质量降低。两轴式变速器则方便于这种布置且传动系的结构简单。如图所示,两轴式变速器的第二轴即输出轴与主减速器主动齿轮做成体,当发动机纵置时,主减速器可用螺旋锥齿轮或双面齿轮当发动机横置时则可用圆柱齿轮,从而简化了制造工艺,降低了成本。除倒挡常用滑动齿轮直齿圆柱齿轮外,其他挡均采用常啮合斜齿轮传动个挡的同步器多装在第二轴上,这是因为挡的主动齿轮尺寸小,装同步器有困难而高挡的同步器也可以装在第轴的后端,如图示。两轴式变速器没有直接挡,因此在高挡工作时,齿轮和轴承均承载,因而噪声比较大,也增加了磨损,这是它的缺点。另外,低挡传动比取值的上限Ⅰ也受到较大限制,但这缺点可通过减小各挡传动比同时增大主减速比来取消。图两轴式变速器第轴第二轴同步器有级变速器结构的发展趋势是增多常啮合齿轮副的数目,从而可采用斜齿轮。后者比直齿轮有更长的寿命更低的噪声,虽然其制造稍复杂些且在工作中有轴向力。因此,在变速器中,除低挡及倒挡外,直齿圆柱齿轮已经被斜齿圆柱齿轮所代替。但是在本设计中,由于倒挡齿轮采用的是常啮式,因此也采用斜齿轮。由于所设计的汽车是发动机前置,后轮驱动,因此采用中间轴式变速器。图图图分别示出了几种中间轴式四,五,六挡变速器传动方案。它们的共同特点是变速器第轴和第二轴的轴线在同直线上,经啮合套将它们连接得到直接挡。使用直接挡,变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载,发动机转矩经变速器第轴和第二轴直接输出,此时变速器的传动效率高,可达以上,噪声低,齿轮和轴承的磨损减少因为直接挡的利用率高于其它挡位,因而提高了变速器的使用寿命在其它前进挡位工作时,变速器传递的动力需要经过设置在第轴,中间轴和第二轴上的两对齿轮传递,因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离中心距不大的条件下,挡仍然有较大的传动比挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动,挡位低的齿轮挡可以采用或不采用常啮合齿轮传动多数传动方案中除挡以外的其他挡位的换挡机构,均采用同步器或啮合套换挡,少数结构的挡也采用同步器或啮合套换挡,还有各挡同步器或啮合套多数情况下装在第二轴上。再除直接挡以外的其他挡位工作时,中间轴式变速器的传动效率略有降低,这是它的缺点。在挡数相同的条件下,各种中间轴式变速器主要在常啮合齿轮对数,换挡方式和到挡传动方案上有差别。图中间轴式四挡变速器传动方案如图中的中间轴式四挡变速器传动方案示例的区别图所示方案有四对常啮合齿轮,倒挡用直齿滑动齿轮换挡图所示传动方案的二,三,四挡用常啮合齿轮传动,而挡和倒挡用直齿滑动齿轮换挡。图所示方案,除,倒挡用直齿滑动齿轮换挡外,其余各挡为常啮合齿轮传动。图所示方案的各前进挡,均用常啮合齿轮传动图所示方案中的倒挡和超速挡安装在位于变速器后部的副箱体内。图中间轴式五挡变速器传动方案图所示方案中的挡倒挡和图所示方案中的倒挡用直齿滑动齿轮换挡,其余各挡均用常啮合齿轮。图中间轴式六挡变速器传动方案以上各种方案中,凡采用常啮合齿轮传动的挡位,其换挡方式可以用同步器或啮合套来实现。同变速器中,有的挡位用同步器换挡,有的挡位用啮合套换挡,那么定是挡位高的用同步器换挡,挡位低的用啮合套换挡。发动机前置后轮驱动的轿车采用中间轴式变速器,为缩短传动轴长度,可将变速器后端加长,如图所示。伸长后的第二轴有时装在三个支承上,其最后个支承位于加长的附加壳体上。如果在附加壳体内,布置倒挡传动齿轮和换挡机构,还能减少变速器主体部分的外形尺寸。变速器用图所示的多支承结构方案,能提高轴的刚度。这时,如用在轴平面上可分开的壳体,就能较好地解决轴和齿轮等零部件装配困难的问题。图所示方案的高挡从动齿轮处于悬臂状态,同时挡和倒挡齿轮布置在变速器壳体的中间跨距里,而中间挡的同步器布置在中间轴上是这个方案的特点。倒挡传动方案图为常见的倒挡布置方案。图所示方案的优点是换倒挡时利用了中间轴上的挡齿轮,因而缩短了中间轴的长度。但换挡时有两对齿轮同时进入啮合,使换挡困难。图所示方案能获得较大的倒挡传动比,缺点是换挡程序不合理。图所示方案针对前者的缺点做了修改,因而取代了图所示方案。图所示方案是将中间轴上的,倒挡齿轮做成体,将其齿宽加长。图所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合齿轮,换挡更为轻便。为了充分利用空间,缩短变速器轴向长度,有的货车倒挡传动采用图所示方案。其缺点是,倒挡须各用根变速器拨叉轴,致使变速器上盖中的操纵机构复杂些。本设计采用图所示的传动方案。图变速器倒挡传动方案因为变速器在挡和倒挡工作时有较大的力,所以无论是两轴式变速器还是中间轴式变速器的低挡与倒挡,都应当布置在在靠近轴的支承处,以减少轴的变形,保证齿轮重合度下降不多,然后按照从低挡到高挡顺序布置各挡齿轮,这样做既能使轴有足够大的刚性,又能保证容易装配。倒挡的传动比虽然与挡的传动比接近,但因为使用倒挡的时间非常短,从这点出发有些方案将挡布置在靠近轴的支承处。.变速器主要零件结构方案的分析变速器的设计方案必需满足使用性能制造条件维护方便及三化等要求。在确定变速器结构方案时,也要考虑齿轮型式换挡结构型式轴承型式润滑和密封等因素。齿轮型式与直齿圆柱齿轮比较,斜齿圆柱齿轮有使用寿命长,工作时噪声低等优点缺点是制造时稍复杂,工作时有轴向力。变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮,尽管这样会使常啮合齿轮数增加,并导致变速器的转动惯量增大。直齿圆柱齿轮仅用于低挡和倒挡。但是,在本设计中由于倒挡采用的是常啮合方案,因此倒挡也采用斜齿轮传动方案,即除挡外,均采用斜齿轮传动。换挡机构型式换挡结构分为直齿滑动齿轮啮合套和同步器三种。直齿滑动齿轮换