HyperMesh某轿车变速器传动机构设计(2)

在此大背景下,汽车领域的技术正不断的改革创新,与之前的相比,更着重研究机电一体化技术,同时这也意味着汽车变速器迎来了一个新的时代。对于我


在此大背景下,汽车领域的技术正不断的改革创新,与之前的相比,更着重研究机电一体化技术,同时这也意味着汽车变速器迎来了一个新的时代。对于我国而言,优先发展的方向将会是电子化的动力系统以及车辆电子技术的一体化,但是,总的来说,中国变速器相关产业缺乏创新能力、同时具有配套以及标准问题。因此,相对于西方国家,我国起步较晚,更应该加快步伐,但绝不仅仅是简单的生搬硬套西方技术,而是独立自主开辟出一条适合我国国情并且具有浓厚中国特色的变速器之路。现如今,随着科技、生活水平的提高,作为基本要求的变速器自动化早已没法满足人们的要求,人们更多的是追求进一步的驾驶员与乘坐员的舒适性,甚至是要求对于汽车整车性能有一个质的突破。具体而言,从结构方面来说,变速器应尽可能的轻便且占据空间面积小;从性能方面来说,为了响应绿色生活的号召,变速器的发展也需要呈现出环保节能的趋势;从创新方面来说,未来的变速器应基于网络信息的共享实现最大限度的智能化。

1.2  国内外研究现状

1.3  本课题的研究内容

本课题主要是通过了解轿车变速器的结构、组成和工作原理,根据已知条件确定变速器传动机构的主要参数及结构,并完成相关的选型、设计与计算并绘制各零部件工程图及变速器传动机构的总成装配图。

本研究将变速器作为研究对象,在已知轿车的最大速度以及整备质量等参数的前提下,确定变速器传动机构的主要参数及结构,其中含有挡位数、各挡传动比等;并采取传统算法对齿轮做出了应力分析,同时也对输入、输出轴做出了刚度强度校核;另外就齿轮而言,采用了有限元分析方法对其在工作中所承担的应力应变情况做出一定的研究;最后对同步器相关参数做出选择。最后,完成全部的选型与计算后,用AutoCAD软件绘制各零部件工程图以及变速器传动机构的总成装配图。

2  变速器总体设计方案

2.1  变速器功用

变速器通过改变发动机传给驱动轮的转速及转矩,使汽车在不同的行驶状况下都能提供相应的速度与牵引力,并使发动机处于最佳工作状态位置。为了保证汽车能够在某些特定的情况下实现倒退行驶的功能,因此在变速器中设置了倒挡挡位;另外为了保证汽车能够在发动机起动、汽车停车或滑行过程中终止发动机动力对驱动轮的传送,因此在变速器中设置来了空挡挡位[6]。

2.2  变速器设计要求

1) 换挡方便、省力、迅速;

2) 确保在行驶过程中有一定的燃油经济性;

3) 设置倒挡从而让汽车可以整车后退;

4) 设置空挡从而可以中断动力传递;

5) 设置动力装置从而可以在一定的情况下进行功率输出;

6) 高效率、低噪声;

7) 工作可靠;

8) 制造成本低、质量小;

9) 维修方便、拆装容易。

2.3  变速器传动机构布置方案

2.3.1  变速器的选择

变速器的选择一般要考虑汽车总布置要求,同时其使用寿命、使用效率、径向尺寸等因素也不容忽略。变速器一般可以划分为固定轴式变速器和旋转轴式变速器[7]。其中旋转轴式应用较少,而对于固定轴式中两轴式变速器而言,优点是噪声小、传动效率大、外形尺寸小、结构较为简单并且易于布置,但缺点是无法设置直接挡,因此,当变速器位于高挡挡位时,轴承和齿轮同时承载,使得工作噪声急剧增加并且加速了变速器的损坏。对中间轴式变速器而言,相较于两轴式,设置有直接挡,因此在汽车运转过程中,变速器轴承、齿轮、中间轴都不受负荷,优点是效率高且冲击小。