汽车系变速器毕业论文.docx

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1、第一章变速器的作用变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。它的作用是：1 .在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。例如在高速路上车速应能达到100km/h,而在市区内，车速常在5Okm/h左右。空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时，行驶阻力便很大。而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。2 .实现倒车行驶汽车发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶。3 .实现空档当离合器接合时，

2、变速箱可以不输出动力。例如可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。变速传动机构的主要作用是改变转矩和转速的数值和方向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的变换，即实现换档，以达到变速变矩。机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时，让传动比大的齿轮副工作，而在高速时，让传动比小的齿轮副工作。第二章变速器的形式（一）、按传动比的变化方式划分可分为有级式、无级式、综合式。1、有级式变速器：有几个

3、可选择的固定传动比，采用齿轮传动。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:传动比可在一定范围内连续变化，常见的有液力式，机械式和电力式等。3、综合式变速器：由有级式变速器和无级式变速器共同组成的，其传动比可以在最大值，与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。（二）、按操纵方式划分为强制操纵式、自动操纵式、半自动操纵式。1、强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速杆换档。2、自动操纵式变速器：传动比的选择和换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现档位的变换。3、半自动操

4、纵式变速器：可分为两类，一类是部分档位自动换档，部分档位手动换档；另一类是预先用按钮选定档位,在采下离合器踏板或松开加速踏板时,由执行机构自行换档。第三章变速器的组成变速器由传动机构和操纵机构组成。变速器的传动机构的主要作用是改变转矩、转速和旋转方向；变速器的操纵机构的主要作用是控制传动机构实现变速器的传动比的变换。普通齿轮变速器主要分为两轴变速器两种。（1）、三轴变速器这类变速器的前进档主要由输入（第一）轴、中间轴和输出（第二）轴组成。（2）、两轴变速器这类变速器的前进档主要由输入和输出两根轴组成自动变速器工作原理本文包括：如果您驾驶过配备自动变速器的汽车，则应该知道自动变速器和壬动变速蛰之

5、间有两个主要区别：1、自动变速器汽车上没有离合器踏板。2、自动变速器汽车上没有换挡机构。只要将变速器挂在前进挡，其他所有操作都会自动进行。3、自动变速器（与它的液力变矩器）和手动变速器（与它的离合器）完成一模一样的事情，但它们完成的方式完全不同。自动变速器的工作方式十分的神奇!自动变速器工作原理2000 Hg STE Works图3.1自动变速器的位置在本文中，我们将详细讲述自动变速器的原理。首先您将了解整套系统的关键部件：行星齿轮组。然后，我们将告诉您变速器的装配、控制装置的工作原理，并讨论在变速器的控制中涉及到的一些难点。与手动变速器一样，自动变速器的主要工作是让发动机在较窄的转速范围下运

6、行，并且提供较宽的输出速度范围。图3.2戴姆勒克莱斯勒公司供图梅赛德斯奔驰CLK自动变速器如果没有变速器，汽车将会只有一种传动比,而我们也只能选择让汽车以所需的最大速度行驶的那种传动比。如果您想要的最大速度是130公里/小时，那么传动比应类似于大多数手动变速器中的三挡。您可能从来没尝试过仅用三挡来驾驶配备手动变速器的汽车。如果体验一下，您很快会发现在起动时几乎没有加速感。高速行驶时，发动机会发出尖叫，转速表会接近红线。这样的汽车很快就会磨损，以至于几乎无法驾驶。因此，变速器使用齿轮，以便更有效地利用发动机的扭矩,从而保持发动机在合适的转速下运行。手动变速器和自动变速器之间的关键不同在于：前者将

7、不同组的齿轮分别锁定到输出轴，以得到各种传动比；而在自动变速器中，同一组齿轮就可得到所有不同的传动比，自动变速器则是通过行星齿轮组来实现这一功能的。下面让我们来了解行星齿轮组的工作原理：当我们分解自动变速器以了解其内部结构时，会发现其在相当小的空间内容纳了各种各样的部件。除了其他部件外，您还会看到：一套精致的行星齿轮组一组钢带，用于固定齿轮组的部件，一组三个湿盘离合器，用于固定齿轮组的其他部件，一套神奇的液压系统，用于控制离合器和钢带，一个大型齿轮泵，用于运送变速器液力传动油。我们关注的重点是行星齿轮组。这个部件的大小与甜瓜相仿，它产生变速器所能生成的所有不同传动比。变速器内的其他所有部件都是

8、为了帮助行星齿轮组完成此工作。博闻网之前已经介绍过这种神奇的齿轮装置，您可以从电动螺丝刀一文中认识这种装置。自动变速器包含两套完整的行星齿轮组,它们组合成一个部件。有关行星齿轮组的介绍,请参见齿轮比原理。图3.3从左到右：齿圈、行星架、两个太阳轮所有行星齿轮组都有三个主要部件：1、太阳轮2、行星齿轮和行星齿轮的齿轮架3、齿圈每种部件可以作为输入、输出，也可以保持不动。当各种部件担任不同角色时，可相应得到齿轮组的某一传动比。下面让我们观察单个行星齿轮组。变速器中的一个行星齿轮组包括一个72齿的齿圈和一个30齿的太阳轮。通过该齿轮组，可以得到很多不同的传动比。输入输出不动计算传动比A太阳轮（S）行

9、星架（C）齿圈（R）1+R/S3.4:1B行星架（C）齿圈（R）太阳轮（S）1 / (1+S/R)0.71:1C太阳轮（S）齿圈（R）行星架（C）-R/S-2.4:1图3.4另外，将其中任何两个部件锁定在一起，都会将整个装置锁定在1:1齿轮减速比。请注意，上面列出的第一个传动比是减速挡一一输出速度比输入速度慢。第二个是超速挡一一输出速度比输入速度快。最后一个又是减速挡，但输出方向相反。从这个行星齿轮组还能得到其他几种传动比，不过这几种传动比与我们的自动变速器相关因此，不需要啮合或脱离任何其他齿轮，这组齿轮就可以产生所有不同的传动比。两套这样的齿轮组排成一行，就可以得到变速器需要的四个前进挡和一

10、个倒挡。在下一节中，我们会将这两组齿轮放在一起。这个自动变速器使用一组齿轮，这组齿轮称为组合行星齿轮组。看似单个行星齿轮组，但实际上其运行方式像两个行星齿轮组组合在一起。该齿轮组具有一个始终作为变速器输出的齿圈、两个太阳轮和两组行星齿轮。下面我们来看看其中的一些部件:图3.5变速器中的齿轮如何组合在一起从左到右：齿圈、行星架、两个太阳轮下图显示了行星架中的行星齿轮。请注意，右边的行星齿轮比左边的行星齿轮位置低，并且它不与齿圈啮合，而是与其他行星齿轮啮合。只有左边的行星齿轮与齿圈啮合。C 2000 How Sttfh Works此行星齿轮与齿圈啮合，并且与较大的太阳轮啮合.、此行星齿轮与其他行星

11、齿轮啮合，并且与较端棚智蜂图3.6行星架：请注意两组行星齿轮接下来，您可以看到行星架的内部。较短的行星齿轮只与较小的太阳轮啮合，较长的行星齿轮既与较大的太阳轮啮合，也与较小的太阳轮啮合。图3.7行星架内部：请注意两组行星齿轮在一挡中，较小的太阳轮由液力变矩器中的涡轮顺时针驱动。行星架要逆时针旋转，但被单向离合器（只允许顺时针方向旋转）固定，齿圈成为输出。小齿轮有30齿，齿圈有72齿，因此，根据下方的图表，传动比为：传动比=-R/S=-72/30=-2.4:l因此，旋转传动比是负的2.4:1,这意味着输出方向与输入方向相反。但输出方向与输入方向实际上相同一一这就是两组行星齿轮的奥秘。第一组行星齿

12、轮与第二组啮合，第二组行星齿轮带动齿圈，这种组合引起反向。可以看到，这还使较大的太阳轮旋转。但由于离合器已松开，因此较大的太阳轮能以与涡轮相反的方向（逆时针）自由旋转。S二挡，为了获得二挡所需的传动比，变速器的操作十分巧妙。它的运作就像两个行星齿轮组通过一个公共的行星架相互连接。行星架的第一级实际上使用较大的太阳轮作为齿圈。因此，第一级包括太阳轮（较小的太阳轮）、行星架和齿圈（较大的太阳轮）。输入是较小的太阳轮、齿圈（较大的太阳轮）由制动带固定，输出是行星架。对于这一级，由于太阳轮作为输入，行星架作为输出，齿圈固定，因此公式为：l+R/S=l+36/30=2.2:l较小的太阳轮每转动一圈，行星

13、架就转动2.2圈。在第二级，行星架作为第二个行星齿轮组的输入，较大的太阳轮(不动)作为太阳轮，齿圈作为输出，因此传动比为：1/(1+S/R)= 1/(1 +36/72)=0.67:1为得到二挡的整体减速比，我们将第一级乘以第二级：2.2x0.67,得到1.47:1减速比。这听起来有点古怪，但的确有效。，多数自动变速器三挡的传动比为l：lo您会记得在上一节中提到我们要得到1:1的输出，所需做的只是将行星齿轮三个部件中的任意两个锁定在一起。对于本齿轮组的排列，甚至更简单一一所需做的只是啮合离合器，将每个太阳轮锁定到涡轮。如果两个太阳轮同向转动，行星齿轮会锁住，因为它们只能反向旋转。这便将齿圈锁定到

14、行星齿轮，使得所有部件作为一个整体旋转，从而产生1:1的传动比。、按照定义，超速挡的输出速度比输入速度快。它的速度会提高，正好与减速挡相反。在本变速器中，啮合超速挡会一次完成两件事情。如果您阅读过液力变矩器工作原理,可能已经了解了锁定液力变矩器。为了提高效率，某些汽车有一个锁定液力变矩器的机构，以便发动机的输出直接传递到变速器。在本变速器中，啮合超速挡后，连接到液力变矩器外壳的轴(通过螺栓固定到发动机的飞轮)会通过离合器连接到行星架。较小的太阳轮空转，较大的太阳轮被超速挡制动带固定。没有任何部件连接到涡轮，仅有的输入来自变矩器外壳。我们回到图表，这次以行星架作为输入、太阳轮固定、齿圈作为输出。

15、传动比=1/(1 +S/R)= 1 /(1 +36/72)=0.67:1因此，发动机每转动三分之二圈，输出装置就旋转一圈。如果发动机转速为2000转/分(RPM),则输出速度为3000RPMo这使得在保持发动机转速缓慢的同时; 汽车可以以高速行驶。、倒挡和一挡极为类似，但由液力变矩器涡轮驱动的不是较小而是较大的太阳轮，较小的太阳轮反向空转，行星架被倒挡制动带固定到外壳上。因此，根据上一页的公式，传动比为：传动比=R/S=72/36=2.0:1这样，本变速器中，倒挡的传动比略小于一挡的传动比。传动比本变速器有四个前进挡和一个倒挡。下面让我们来总结一下传动比、输入和输出：挡位1输入输出固定传动比-挡130齿太阳轮72齿齿圈行星架2.4:1二挡30齿太阳轮行星架36齿齿圈2.2:1行星架72齿齿圈3