车辆与动力工程学院毕业设计说明书
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符 号 说 明
m
汽车总质量 kg
g
重力加速度 N/kg
max
�
道路最大阻力系数
r
r
驱动轮的滚动半径 mm
maxe
T
发动机最大扭矩
N·
m
0
i
主减速比
�
汽车传动系的传动效率
gI
i
一档传动比
2
G
汽车满载载荷 N
�
路面附着系数
A
第一轴与中间轴的中心距 mm
A
�
中间轴与倒档轴的中心距 mm
A
��
第二轴与中间轴的中心距 mm
A
K
中心距系数
m
直齿轮模数
n
m
斜齿轮法向模数
�
齿轮压力角 °
�
斜齿轮螺旋角 °
b
齿轮宽度 mm
x
Z
齿轮齿数
�
齿轮变位系数
W
�
齿轮弯曲应力 MPa
j
�
齿轮接触应力 MPa
t
F
齿轮所受圆周力
N
a
F
轴向力
N
r
F
径向力
N
g
T
计算载荷 N
·
m
�
K
应力集中系数
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f
K
摩擦力影响系数
E
齿轮材料的弹性模量
MPa
K
e
重合度影响系数
z
r
主动齿轮节圆半径 mm
b
r
从动齿轮节圆半径 mm
z
�
主动齿轮节圆处的曲率半径 mm
b
�
从动齿轮节圆处的曲率半径 mm
T
�
扭转切应力 MPa
T
W
轴的抗扭截面系数
3
mm
G
轴的材料的剪切弹性模量 MPa
P
I
轴截面的极惯性矩
4
mm
c
f
垂直面内的挠度 mm
s
f
水平面内的挠度 mm
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前 言
现在,每当人们观看F1大赛,总会被那种极速的感觉所折服。此刻,大家似
乎谈论得最多的就是发动机的性能以及车手的驾驶技术。而且,不忘在自己驾车
的时候体会一下极速感觉或是在买车的时候关注一下发动机的性能,这似乎成为
了横量汽车品质优劣的一个标准。的确,拥有一颗“健康的心”是非常重要的,
因为它是动力的缔造者。但是,掌控速度快慢的,却是它身后的变速器。
从现在市场上不同车型所配置的变速器来看,主要分为:手动变速器(MT)
、自动变速器(AT)、手动/自动变速器(AMT)、无级变速器(CVT)。
一、手动变速器(MT)
手动变速器(Manual
Transmission)采用齿轮组,每档的齿轮组的齿数是固定的,所以各档的变速比是
个定值(也就是所谓的“级”
)。比如,一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比
就是总的传动比,总共只有5个值(即有5级),所以说它是有级变速器。
曾有人断言,繁琐的驾驶操作等缺点,阻碍了汽车高速发展的步伐,手动变速器
会在不久“下课”,从事物发展的角度来说,这话确实有道理。但是从目前市场
的需求和适用角度来看,笔者认为手动变速器不会过早的离开。
首先,从商用车的特性上来说,手动变速器的功用是其他变速器所不能替代的。
以卡车为例,卡车用来运输,通常要装载数吨的货品,面对如此高的“压力”,
除了发动机需要强劲的动力之外,还需要变速器的全力协助。我们都知道一档有
“劲”,这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。特别是面对爬坡路段,
它的特点显露的非常明显。而对于其他新型的变速器,虽然具有操作简便等特性
,但这些特点尚不具备。
其次,对于老司机和大部分男士司机来说,他们的最爱还是手动变速器。从我国
的具体情况来看,手动变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史,资历郊深的
司机都是“手动”驾车的,他们对手动变速器的认识程度是非常深刻的,如果让
他们改变常规的做法,这是不现实的。虽然自动变速器以及无级变速器已非常的
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普遍,但是大多数年轻的司机还是崇尚手动,尤其是喜欢超车时手动变速带来的
那种快感,所以一些中高档的汽车(尤其是轿车)也不敢轻易放弃手动变速器。
另外,现在在我国的汽车驾驶学校中,教练车都是手动变速器的,除了经济适用
之外,关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。
第三,随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭,对于普通工薪阶级的
老百姓来说,经济型轿车最为合适,手动变速器以其自身的性价比配套于经济型
轿车厂家,而且经济适用型轿车的销量一直在车市名列前茅。例如,夏利、奇瑞
、吉利等国内厂家的经济型轿车都是手动变速的车,它们的各款车型基本上都是5
档手动变速。
二、自动变速器(AT)
自动变速器(AutomaticTransmission),利用行星齿轮机构进行变速,它能根据油
门踏板程度和车速变化,自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速
即可。虽说自动变速汽车没有离合器,但自动变速器中有很多离合器,这些离合
器能随车速变化而自动分离或合闭,从而达到自动变速的目的。
在中档车的市场上,自动变速器有着一片自己的天空。使用此类车型的用户希望
在驾驶汽车的时候为了简便操作、降低驾驶疲劳,尽可能的享受高速驾驶时快乐
的感觉。在高速公路上,这是个体现地非常完美。而且,以北京市来说,现在的
交通状况不好,堵车是经常的事情,有时要不停地起步停步数次,司机如果使用
手动档,则会反复地挂档摘档,操作十分烦琐,尤其对于新手来说更是苦不堪言
。使用自动档,就不会这样麻烦了。
在市场上,此类汽车销售状况还是不错的,尤其是对于女性朋友比较适合,通常
女性朋友驾车时力求便捷。而我国要普及这种车型,关键要解决的是路况问题,
现在的路况状况不均匀,难以发挥自动档汽车的优势。
三、手动/自动变速器(AMT)
其实通过对一些车友的了解,他们并不希望摒弃传统的手动变速器,而且在某些
时候也需要自动的感觉。这样手动/自动变速器便由此诞生。这种变速器在德国保
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时捷车厂911车型上首先推出,称为Tiptronic,它可使高性能跑车不必受限于传统
的自动档束缚,让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。此型车在其档位上设有“+”
、“-”选择档位。在D档时,可自由变换降档(-)或加档(+),如同手动档一样。
自动—手动变速系统向人们提供两种驾驶方式—
为了驾驶乐趣使用手动档,而在交通拥挤时使用自动档,这样的变速方式对于我
国的现状还是非常适合的。笔者曾在上面提到,手动变速器有着很大的使用群体,
而自动变速器也能适应女士群体以及解决交通堵塞带来的麻烦,这样对于一些夫
妻双方均会驾车的家庭来说,可谓是兼顾了双方,体现了“夫妻档”。虽然这种
二合一的配置拥有较高的技术含量,但这类的汽车并不会在价格上都高不可攀,
比如广州本田飞度1.3L CVT 两厢、南京菲亚特2004派力奥1.3 HL
Speedgear、南京菲亚特 西耶那Speedgear
EL这些“二合一”的车型价格均在10万元左右,这个价格层面还比较低的。
所以,手动/自动车在普及上还是具有相当的优势。而汽车厂商和配套的变速器厂
家应该以此为契机,根据市场要求精心打造此类变速器。因为这类变速器是有比
较广阔的市场的。
四、无级变速器
当今汽车产业的发展,是非常迅速的,用户对于汽车性能的要求是越来越高的。
汽车变速器的发展也并不仅限于此,无级变速器便是人们追求的“最高境界”。
无级变速器最早由荷兰人范·多尼斯(VanDoorne’s)发明。无级变速系统不像
手动变速器或自动变速器那样用齿轮变速,而是用两个滑轮和一个钢带来变速,
其传动比可以随意变化,没有换档的突跳感觉。它能克服普通自动变速器“突然
换档”、油门反应慢、油耗高等缺点。通常有些朋友将自动变速器称为无级变速
器,这是错误的。虽然它们有着共同点,但是自动变速器只有换档是自动的,但
它的传动比是有级的,也就是我们常说的档,一般自动变速器有2~7个档。而无
级变速器能在一定范围内实现速比的无级变化,并选定几个常用的速比作为常用
的“档”。装配该技术的发动机可在任何转速下自动获得最合适的传动比。
从市场走向来看,虽然无级变速器是一个技术分量比较高的部件,但是也已
经走进了普通轿车的“身体”
之中,广本两厢飞度每个排量都有一款配置了CVT无级变速器,既方便又省油,
且售价也仅在9.68~11.68万元。而且奇瑞汽车销售公司表示QQ无级变速器型年底