b。用变速器 转变发动机转矩、转速的必要性在于内燃机转矩—转 速变化特性的特点是具有相对小的对 外部载荷改变的适应性。发动机的适应
性系数是其最大转矩与最大功率下转矩之比，内 燃机的适应性系数为1．15—1．25。
c 。变速器使汽车能以非常低的稳定车速行驶，而这种低的车速只 靠内燃机的最低稳定 转速是难以达到的。
第三章机械式变速器设计
第三章 机械式变速器设计
• 第一节 概述 • 第二节 变速器传动机构布置方案 • 第三节 变速器主要参数的选择 • 第四节 变速器操纵机构
第三章机械式变速器设计
第一节 概述
变速器的功能是：
a。改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在各种行驶工 况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况 范围内工作。
16档变速箱 16 S 1650
35 %
150
Eaton
91档0.3箱- 0，.714档
30 %
121550
25 %
Antriebskraft am Rad in kN. 驱 F动ahr轮wi上der的st牵鋘 d引e力 [kN]
爬坡度
100
Fahrwiderstandslinien in konst. Steigung
20 %
100 75
15 %
50 75
25
0%
050 00
700 1/min
20 20
40
40 60
2000 1/min
1166. 档Ga变ng速E箱cosplit 99.档Ga变ng速E箱aton
10 % 5%
6080
10800 Gesch1w20ind1ig0k0eit in km/h 120
车速 [km/h]
同样的发动机，分别匹配9档变速箱和16档变
9档变速箱
速箱，同为65km/h车速在万有特性曲线上的
16档变速箱
工作点如上图所示
第三章机械式变速器设计
220g/kw.h 215g/kw.h
不同的使用条件对变速器结构的影响
使用要求:
欧洲
美国
地形
多山
平原、高速
交通密度 用途 使用条件
高密度
多次换档
城间运输
第三章机械式变速器设计
变速器档位数对整车经济性的影响
增加档位数，减小速比级差，使发动机集中工作在经济转速范围内，提 高燃油经济性
发动机的经 济工作范围
档位数增加，发动机工作范围将更 加集中在经济转速周围
第三章机械式变速器设计
变速器档位数对百公里油耗的影响
在同样车速下，发动机发出 的功率相同。
档位数多 ，可选择到更合适 速比的变速箱档位，可使发动 机的负荷率提高，燃油消耗率 降低，百公里油耗降低
换档次数多
城间、城际运输
短途和长途并存
使用环境较差， 维修保养不好
非同步器变速 器，档位较少
第二节 变速器传动机构布置方案
变速器传动机构有两种分类方法。
根据前 进挡数
三挡变速器 四挡变速器 五挡变速器 多挡变速器
根据轴 的形式
固定轴式 旋转轴式
固定轴式
两轴式变速器 中间轴式变速器 双中间轴式变速器 多中间轴式变速器
Achs黚ersetzung 3.8 Ecosplit bzw. 5.1 Eaton; Wirkungsgradverlust 2%
202000 175
1. Gang
ECOSPLIT
1156.档3 - 箱0.815档
chinesische Auslegung
9档变速箱11909A
40 %
175
1. Gang
除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造 成本低、维修方便等要求。
第三章机械式变速器设计
变速器档位数对整车动力性的影响
Zugkraftkraft und Fahrwiderstandslinien 16档V变olv速o D箱H匹12配D 334.80速E3比1后70桥0N，m,总25传0k动W比(35480P.4S8); Ecosplit 16S 1650 (15,39 - 0,85); 9档变速器匹EA配TO5.N1速RT比SO后11桥90，9A总(1传0,动26比- 50,27.43)3; Fahrzeugmasse 49 Tonnen;
第三章
机械式变速器设计
第三章机械式变速器设计
第三章 机械式变速器设计
本章主要学习 （1）变速器的基本设计要求； （2）各种形式变速器的特点； （3）变速器主要参数的选择 ； （4）齿轮变位系数的选择原则 ； （5）各挡齿轮齿数的分配 ； （6）变速器操纵机构 。
本章将集中介绍机械式变速器的设计。这种变速器综合性 能相当好 ，也是自动换挡机械式变速器（AMT）和双离合器式 变速器（DSG）的基础。
短途为主
良好低密度换档次数少 Nhomakorabea洲际运输
长途为主
良好
由于路况的差异形成了欧洲、
美国变速器市场的不同。中
国市场上变速器的可靠性、
价格的要求远远高于舒适性、
燃油经济性要求。因此，法
士特的产品才能占据统治地
位 变速器类型
同，步多器档第变位三速章机器械式变速非，器同档设计步位器数变较速少器
中国 平原山路并存 高密度
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第三章机械式变速器设计
变速器档位数对加速时间的影响
9档箱连续换档 加速时间
16档箱连续换 档加速时间
此积分面积代表 由速度u1到速度
u2的加速时间
由于档位密布， 积分面积减小
实际操作中，由于驾驶员的因素无法保证理论分析的效果，但是对于AMT 变速箱，可以按照理论的换档点进行换档，从而减少加速时间。
固定轴式应用广泛，其 中两轴式变速器多用于发动 机前置前轮驱动的汽车上， 中间轴式变速器多用于发动 机前置后轮驱动的汽车上。 旋转轴式主要用于液力机械 式变速器。
第三章机械式变速器设计
变速器传动机构的结构分析与型式选择
• 有级变速器与无级的相比，其结构简单、造价低廉，具有 高的传动效率(o．96一 o．98)，因此在各种类型的汽车 上均得到了广泛的应用；
d 。变速器的倒档使汽车可以倒退行驶；其空档使汽车在起动发动 机停 车和滑行时能长时间将发动机与传动系分离。
变速器由变速传动机构和操纵机构组成。
第三章机械式变速器设计
变速器的基本设计要求：
1）保证汽车有必要的动力性和经济性。 2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。 3）设置倒挡，使汽车能倒退行驶。 4）设置动力输出装置。 5）换挡迅速、省力、方便。 6）工作可靠。变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象 发生。 7）变速器应有高的工作效率。 8）变速器的工作噪声低。