汽車機械式變速器的案例
【變速器設計程序】汽車手動變速器設計流程詳解
二、變速器的結構分析與形式選擇
目前常見的類型就是兩軸和三軸的。
兩軸變速器一般來說適用于前置前驅的轎車，因為發動機是橫置發動機方便布置。
三軸變速器一般來說適用于前置后驅的商用車（商用車包括客車和貨車）以及高端的轎車。檔位數一般是5個前進擋（用斜齒）1個倒擋（直齒）。也還有一些其他檔位數的變速器后期會陸續更新。這需要注意倒擋的布置類型。大部分都選擇f類型，因為簡單。
然后是操縱機構類型的選擇，轎車一般選擇遠程操縱，商用車一般用直接操縱。操縱機構注意要清楚互鎖裝置。
三、變速器的設計與計算
首先是齒輪的設計：
1、確定檔數
2、傳動比范圍的初選
3、變速器各檔傳動比的確定
4、中心距的選擇，這個非常重要是變速器設計計算以及繪圖的核心！
5、變速器的外形尺寸
6、齒輪參數的計算，參考汽車設計即可，推薦劉惟信老師的汽車設計。我們自己也設計了計算表格。
7、各檔齒輪齒數的分配和齒輪參數及傳動比的計算
8、變速器齒輪的變位，這里是個難點我們計算一般用計算表格。文末有獲取方法。
然后是變速器齒輪的校核：
1、齒輪材料的選擇原則
2、變速器齒輪彎曲強度校核
3、輪齒接觸應力校核
4、倒檔齒輪的校核
軸的和軸承的設計：
1、初選軸的直徑，這里要清楚主要是初選，因為直徑受到中心距和齒輪的齒根圓限制，要注意是否合理，是否干涉。
2、軸的剛度計算
3、軸的強度計算
4、輸入軸軸承的選擇與壽命計算
5、輸出軸軸承的選擇與壽命計算，同樣以上的計算參考汽車設計即可。
四、同步器的設計，這里設計內容較少，核心就是同步器類型的選擇，一般來說轎車和輕型車用鎖環式同步器、中重型商用車用鎖銷式同步器。
展開 【汽車變速器知識】
如今，轎車和輕、中型貨車變速器的傳動比通常有3-5個前進檔和一個倒檔，在重型貨車用的組合式變速器中，則有更多檔位。所謂變速器檔數即指其前進檔位數。 無級式變速器 其的傳動比在一定的數值范圍內可按無限多級變化，常見的有電力式和液力式(動液式)兩種。電力式無級變速器的變速傳動部件為直流串激電動機，除在無軌電車上應用外，在超重型自卸車傳動系中也有廣泛采用的趨勢。動液式無級變速器的傳動部件為液力變矩器。
綜合式變速器是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器，其傳動比可在最大指與最小值之間的幾個間斷的范圍內作無級變化，如今應用較多。
按操縱
強制操縱式變速器 是靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。
自動操縱式變速器 其傳動比選擇和換檔是自動進行的，所謂"自動"，是指機械變速器每個檔位的變換是借助反映發動機負荷和車速的信號系統來控制換檔系統的執行元件而實現的。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。
半自動操縱式變速器 有兩種型式:一種是常用的幾個檔位自動操縱，其余檔位則由駕駛員操縱;另一種是預選式，即駕駛員預先用按鈕選定檔位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時，接通一個電磁裝置或液壓裝置來進行換檔。
變速器類型
汽車自動變速器常見的有四種型式:分別是液力自動變速器(AT)、機械無級自動變速器(CVT)、電控機械自動變速器(AMT)、雙離合器變速器(DSG)。應用最廣泛的是AT，AT幾乎成為自動變速器的代名詞。
AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來實現變速變矩。其中液力變扭器是最重要的部件，它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成，兼有傳遞扭矩和離合的作用。
與AT相比，CVT省去了復雜而又笨重的齒輪組合變速傳動，而是兩組帶輪進行變速傳動。通過改變驅動輪與從動輪傳動帶的接觸半徑進行變速。
展開 汽車變速器殼體知識
用于安裝變速器傳動機構及其附件的殼體結構。
基本構造
為了減少內摩擦引起的零件磨損及功率損耗，須在殼體內注入潤滑油，采用飛濺潤滑方式潤滑各齒輪副、軸與軸承等零件的工作表面。因此，殼體一側有加油口，底部有放油塞，油面高度由加油口位置控制。在第一軸常嚙合齒輪和第二軸上的三檔齒輪上鉆有徑向油孔，倒檔中間齒輪和中間軸常嚙合傳動齒輪的輪轂端面開有徑向油槽，以便潤滑所在部位的滾針軸承。為防止潤滑油從第一軸與軸承蓋之間的間隙流入離合器而影響其摩擦性能，在軸承蓋內安裝了油封總成，軸承蓋內孔中有回油槽，可以防止漏油。為防止潤滑油從第二軸后端流出。在變速器后軸承蓋內裝有油封總成。在各軸承蓋、后蓋、上蓋、前后殼體等的結合面處裝入密封墊片，并涂密封膠，以防止漏油。為防止變速器工作時由于油溫、壓力升高而造成潤滑油滲漏現象，在變速機構座及變速器后軸承蓋上裝有通氣塞。三軸變速器殼體二軸變速器
根據變速器結構形式的不同，變速器殼體有三軸式和兩軸式之分。
發動機關系
發動機一般通過缸體和飛輪殼或變速器殼上的彈性支座(又稱懸置)支撐在車架上。發動機的支撐方法一般有三點支撐和四點支撐兩種。二軸變速器殼體
三點支撐可布置成前二后一或前一后二，有的發動機的支撐是前面兩個支撐點位于曲軸箱的支座上，后面一個支撐點在變速器殼上(如北京492QA型動力總成)，也有采用前一后二的三點支撐形式(如解放CA6102型動力總成)。
采用四點支撐時，前后各有兩個支撐點。
發動機在車架上的支承是彈性的，這是為了降低在汽車行駛中車架的扭轉變形對發動機的影響，以及減少動力總成傳給底盤和乘員的振動和噪聲。安裝關系
彈性支承的發動機運轉時，特別是在工作不穩定(如低速或超載)時，可能發生橫向角振動，因此與發動機相連的各種管子和桿件等結構必須保證在發動機振動時不致破壞他們的正常工作，如采用軟管。
展開 汽車部件原理動畫 變速器
由于均為視頻文件空間較大
基于ANSYS的汽車變速器齒輪的優化設計
采用有限元的分析方法，在靜態分析的基礎上，以汽車變速器齒輪的厚度作為設計變量，以齒輪的重量作為目標函 數，建立齒輪的優化模型。應用ＡＮＳＹＳ軟件對汽車變速器齒輪進行結構的有限元分析及優化，從而提高變速器的整體性能
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低成本的電動汽車多檔變速器方案 ￥500
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汽車變速器齒輪軸熱處理優化分析
汽車變速器是汽車傳動系統中的組成部分。在齒輪軸的加工工藝中，熱處理是重要的環節，要合理采用材料和熱處理方法，滿足齒輪軸的加工技術要求。
1 工作條件分析
汽車變速器是汽車傳動系統中的組成部分，其依靠齒輪傳動的方式實現動力傳遞。在工作過程中齒輪軸與齒輪配合作高速旋轉運動，齒輪軸接觸較大的摩擦力、交變彎力矩和拉壓載荷。因此，要求齒輪軸具有良好的力學性能、耐磨性能、抗疲勞強度。在齒輪軸的加工工藝中，熱處理是重要的環節，要合理采用材料和熱處理方法，滿足齒輪軸的加工技術要求。
2 材料的選擇
選擇汽車變速器齒輪軸材料時，要根據齒輪軸的工作條件來確定。按照上文齒輪軸的工作條件分析，齒輪軸的選材適用低碳合金滲碳鋼或碳氮共滲鋼。其熱處理采用滲碳（碳氮共滲）、淬火、低溫回火，齒輪軸表面可獲得58～63HRC的高硬度，因淬透性較高，齒輪心部有較高的強度和韌性。這種齒輪軸的表面耐磨性、抗疲勞強度和齒根的抗彎強度及心部抗沖擊能力都比表面淬火的齒輪軸高。
常用的合金滲碳鋼有20CrMnTi、20Cr、18Cr2Ni4W。其中20Cr具有較大的晶粒長大傾向，且所能承受的負荷不能太大，故不采用。18Cr2Ni4W是高淬透性滲碳鋼，具有良好的強韌性配合，缺口敏感小，但是切削工藝性差，合金元素含量高，成本較為昂貴，故也不采用。20CrMnTi具有良好的綜合力學性能，低溫沖擊韌度較高，晶粒長大傾向小，冷熱加工性能均較好，價格也較為合理，所以選用20CrMnTi作為該齒輪軸的材料比較合理。
20CrMnTi成分（%）：
C：碳在鋼中形成固溶體，提高鋼的強度；碳與鋼中其他合金元素形成碳化物，提高鋼的強度、耐磨性。
展開 汽車自動變速器結構原理與使用維修
汽車自動變速器結構原理與使用維修
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汽車自動變速器可靠性試驗規范的研究
摘 要
自動變速器作為現代汽車的一個重要組成部分，其性能的好壞極大
地影響到汽車的質量。因此，確立一套完善的試驗標準極為重要。目前
國內尚無一套關于自動變速器的試驗規范，本論文通過比較國內外現有
的標準及定性分析，結合可靠性理論的研究，希望為國內尚未建立起完
整體系的自動變速器試驗標準構建了一個基本框架。
本文將傳統的可靠性理論和前人對機械和液壓系統的可靠性研究應
用于自動變速器的可靠性研究，并由現場使用和經驗資料分析了自動變
速器的故障模式，得出自動變速器可靠性薄弱環節模型為行星輪滾針軸
承、齒輪和液壓閥組成的串聯可靠性模型，壽命分布服從指數分布、對
數正態分布和威布爾分布的復合分布。結合可靠性試驗中的數據，運用
汽車行駛動力學理論和應力分析，分別計算出自動變速器薄弱環節和總
成可靠度，通過實際的數據的比較對道路可靠性試驗標準進行了定量分
析。對自動變速器可靠性試驗進行了研究，明確了自動變速器總成和零
部件的壽命試驗方案。
汽車自動變速器可靠性試驗規范的研究.pdf
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基于NEDC的純電動汽車兩擋變速器傳動比設計
圖4 改進和聲搜索算法執行流程
Fig.4 Execution flow of improved harmony search algorithm
4 試驗驗證
為避免汽車在行駛過程中換擋頻繁，本文中的兩擋變速器采用如圖5所示的換擋曲線，分別將裝配單擋減速器和兩擋變速器的純電動汽車動力總成在試驗臺架上進行NEDC 循環路況測試，得到單擋減速器下的百公里耗電量為13.88 kW·h，與仿真結果的誤差0.81%；兩擋變速器下的百公里耗電量為13.31 kW·h，與仿真結果的誤差0.84%，節能效果為4.11%，與仿真結果誤差0.61%，仿真值與試驗值的誤差處于合理范圍內，兩擋變速器基本實現了預期的設計目標。
圖5 兩擋變速器換擋曲線
Fig.5 Shift curve of two speed transmission
5 結論
以NEDC 工況作為汽車行駛的典型工況，將車輛行駛在該工況下的百公里電耗作為目標，建立兩擋變速器傳動比設計的目標函數，根據汽車動力性設計指標得到傳動比設計的約束條件，利用改進和聲搜索算法最終得出優化數學模型下的最優傳動比。
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一文搞懂汽車變速器中那些零件的加工工藝!
控制方法
（1）夾具方面
變速器殼體的加工工序以采用“立式加工中心加工。10#工序+立式式加工中心加工 20#工序+臥式加工中心加工 30#工序”為例，需要三套加工中心夾具，避免工件的夾緊變形，還要考慮刀具干涉、操作靈活、多件一夾、快速切換等因素。
（2）刀具方面
在汽車零部件制造成本中，刀具成本占總成本的3%～5%。模塊式結構的復合刀具具有精度較高，刀柄可重復使用，庫存量少等特點，被廣泛采用，它可以大幅度縮短加工時間，提高勞動效率。因此，在精度要求不高、標準刀具能夠達到比較好的加工效果時盡量采用標準刀具，降低庫存，提高互換性。同時，對于大批量生產的零件，精度要求又高的零件采用先進的非非標復合刀具更能提高加工精度和生產效率。
-End-
來源：金屬加工
展開 新能源汽車時代已來 變速器的發展趨勢會如何？
隨著全球各國禁售燃油車時間表的相繼公布，以及各大車企在新能源汽車領域的全面發力，新能源汽車在2018年迎來了大爆發。
從中汽協發布的9月份新能源汽車數據方面來看，新能源汽車9月產銷增長較平穩，共計銷售12.1萬輛，環比增長19.8%，同比增長54.8%。與我國9月汽車銷量同比下跌相比，新能源汽車可謂“逆流而上”。
新能源汽車不斷增加市場占有量的同時，也帶來了汽車技術的變革和進步，新技術的到來必然會導致一些傳統技術的退步甚至消失。那么，新能源汽車的迅猛發展，是否也在說明燃油車終結的時代就要來了？本文將通過汽車三大件之一的變速器，一探究竟。
變速器對純電動車沒有那么重要
變速器是傳統燃油車的核心部件之一，其有兩大基本功用，一是配合離合器，保證汽車正常起步，不至于因起步負載過大而熄火；二是，在車主不斷變化車速的過程中，通過檔位的切換（變速比）使得發動機穩定處于工作轉速。它對汽車的駕駛體驗有著至關重要的影響，但在新能源車領域，變速器似乎并沒有那么重要。因為電動汽車的電機已經可以依靠自身完善的系統讓車輛正常行駛，而變速器對改善駕駛性的效果有限，若再增加一個變速器，將會增加車輛的車重，也會增加成本。
目前，國內大部分純電動車都沒有物理意義上的變速器，很多人可能看到部分車的檔把以及在儀表上看到有檔位顯示，但實際上那些都是迎合消費者的模擬檔位，電動機本身并不需要齒輪變速機構的輔助就能在各個轉速下穩定工作。
市面上的純電動汽車基本上都是單速變速器，如特斯拉、寶馬i3、北汽電動車、啟辰晨風、比亞迪e5、帝豪EV、騰勢等。優點是：成本低、結構簡單易安裝、故障率小、動力損失小、體積小。缺點是：當電動汽車的速度到達極限之后沒有提升空間，所以電動車的速度受到制約，高速經濟性不高。
展開 Romax助GKN設計低噪聲、高效率的電動汽車變速器。
（轉）
混合動力和電動汽車給汽車工程界帶來巨大的技術創新，變速器和傳動鏈技術首當其沖。作為世界領先的汽車傳動鏈零部件制造商，GKN一直采用Romax軟件和專家級技術服務不斷優化電車變速器效率，同時保證變速器的耐久度和振噪性能。
采用RomaxDesigner分析功率損耗的原因、研究齒輪宏觀和微觀參數對效率的影響、對傳動系統進行優化。隨后，GKN按照優化方案制造新齒輪，通過 試驗評估改進效果。試驗結果表明，在規定的扭矩和轉速范圍內，變速器傳動效率提高2%，而且并未犧牲耐久度和振噪性能。這就是GKN能夠不斷提高產品性能的訣竅。
解決方案
GKN與Romax有長達十年的緊密合作關系，GKN采用RomaxDesigner對傳動系統進行建模和高級仿真分析，并通過Romax專家咨詢服務解決項目中的技術難點。
混合動力和電動汽車：新的市場契機
GKN開發了最新型的傳動軸和齒輪零部件技術。“四、五年前，電動汽車掀起第一波熱潮時，人人都在熱議盡早開發出電動汽車技術” ，先進工程部副總裁Theo Gassmann說，“事實上當時該技術還不成熟。例如，電池技術成本高昂，而且客戶也沒有廣泛接受電動汽車，行駛里程受限的困擾也尤為突出。因此當時的電動汽車市場進展非常緩慢。這導致車企們改變策略，積極投身于開拓混合動力市場”。
“作為傳動鏈技術領導者，GKN的傳統型傳動鏈和電車傳動鏈業務發展迅速。過去幾年，我們借助全時四驅系統成功開發出混合動力和電動汽車變速器。盡管變速器不是核心業務，但我們還是借助傳動鏈方面的技術特長，成功拓展了產品線”，Gassmann繼續說道，“混合動力和電動汽車的變速箱問題大體上與傳統變速箱類似：動力總成效率、耐久度和振動噪聲性能，而主要區別則在于兩者正拖與反拖間的載荷及應力循環不同。
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