汽车手动变速箱外文翻译.doc

1、吉 林 化 工 学 院外 文 翻 译手 动 变 速 箱MANUAL GEARBOXES性 质 : 毕 业 设 计 毕 业 论 文教 学 院 ：机 电 工 程 学 院系 别 ： 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化学 生 学 号 ： 09410235学 生 姓 名 ： 韩 东 君专 业 班 级 ： 机 自 0902指 导 教 师 ： 田 爱 华职 称 ： 教 授起 止 日 期 ： 2013.3.4 2013.3.20吉 林 化 工 学 院Jilin Institute of Chemical Technology吉 林 化 工 学 院 本 科 毕 业 设 计 外 文 翻 译- 1 -手 动

2、 变 速 箱1.手 动 变 速 箱 分 类变 速 箱 的 分 类 通 常 根 据 参 与 传 输 运 动 齿 轮 的 数 目 。 在 手 动 汽 车 变 速 箱 的 情 况 下 ， 只考 虑 前 进 的 速 度 ， 不 考 最 终 的 传 动 齿 轮 ， 即 使 它 被 包 含 在 变 速 箱 内 。 因 此 有 单 级 齿 轮 箱 、双 级 或 副 轴 齿 轮 箱 、 多 级 齿 轮 箱 。 图 1.1显 示 了 三 种 配 置 的 四 速 变 速 箱 。对 这 些 采 用 普 遍 规 则 的 评 论 是 很 有 用 的 ， 每 个 齿 轮 被 分 割 很 多 段 ， 其 螺 距 与 齿 轮

3、 的直 径 成 正 比 。 该 段 最 后 的 水 平 行 程 ， 代 表 牙 宽 度 。 如 果 该 段 被 交 叉 轴 中 断 ， 则 该 齿 轮 处于 闲 置 状 态 ， 否 则 该 段 超 越 了 轴 的 承 受 界 限 没 有 中 断 。 然 后 根 据 中 心 相 同 的 规 则 ， 齿 轮与 轴 一 起 旋 转 。 而 套 筒 代 表 了 一 对 水 平 行 程 ， 箭 头 显 示 输 入 轴 和 输 出 轴 的 方 向 。 单 级 齿轮 箱 主 要 应 用 于 前 轮 驱 动 的 车 辆 ， 因 为 这 些 输 入 和 输 出 轴 容 易 被 抵 消 。图 1.1 传 统 车

4、辆 的 四 速 变 速 箱 分 三 个 不 同 的 配 置 :单 级 ， 两 级 和 三 级 。 另 一 方 面 ，输 入 和 输 出 轴 要 对 齐 这 样 更 好 。 这 就 是 为 什 么 后 轮 驱 动 的 车 辆 通 常 采 用 两 级 齿 轮 箱 ， 而在 前 轮 驱 动 的 车 辆 采 用 多 级 配 置 是 与 横 向 引 擎 。 因 为 变 速 箱 的 横 向 长 度 可 以 缩 短 ， 速 度的 大 小 或 齿 轮 的 宽 度 不 允 许 一 个 单 级 传 动 被 使 用 。 应 该 指 出 的 是 ,前 轮 驱 动 的 车 辆 采 用横 向 引 擎 是 由 前 轮 距

5、和 轮 胎 的 尺 寸 所 决 定 的 。 齿 轮 箱 的 长 度 直 接 影 响 着 方 向 盘 的 最 大转 向 角 与 最 小 转 弯 半 径 。 多 级 齿 轮 箱 上 的 横 向 维 度 的 积 极 作 用 可 抵 消 较 高 的 机 械 损 失 ，但 将 导 致 啮 合 齿 轮 的 数 量 增 加 。应 该 指 出 的 是 ,在 三 阶 段 变 速 箱 ,如 图 中 所 示 该 计 划 表 现 出 ， 这 个 图 中 的 三 个 轴 不 处于 同 一 平 面 。 在 侧 视 图 中 ， 三 个 轴 的 轮 廓 应 表 示 为 一 个 三 角 形 的 顶 点 ， 这 将 减 少 变

6、速 箱的 横 向 尺 寸 。 除 了 这 种 与 其 他 情 况 ， 我 们 会 在 之 后 介 绍 ， 这 个 图 代 表 的 是 ， 输 入 轴 平 面和 副 轴 平 面 上 的 中 间 轴 与 输 出 轴 。 齿 轮 传 动 通 常 采 用 的 反 速 度 进 行 区 分 ， 反 转 的 速 度吉 林 化 工 学 院 本 科 毕 业 设 计 外 文 翻 译- 2 -是 通 过 使 用 一 个 附 加 的 齿 轮 实 现 的 。 事 实 上 ， 上 述 的 三 个 齿 轮 ， 输 出 速 度 方 向 与 输 入 速度 方 向 相 同 。 而 其 他 列 的 两 个 齿 轮 只 有 一 个

7、与 输 出 速 度 的 方 向 相 反 ， 增 加 齿 轮 通 常 被 称为 惰 轮 。 主 要 的 配 置 在 图 1.2中 ， 在 方 案 中 ， 增 加 一 个 副 轴 显 示 一 个 滑 动 滚 轮 ， 可 配 合 两 个啮 合 的 齿 轮 不 接 触 。 例 如 ， 输 入 齿 轮 的 第 一 速 度 和 输 出 齿 轮 的 第 二 速 度 。 应 该 指 出 的 是 ，在 这 个 方 案 中 ， 图 纸 不 保 持 零 件 的 实 际 尺 寸 。图 1.2用 于 反 向 速 度 。 这 样 的 计 划 适 合所 有 类 型 的 变 速 箱 ， 方 案 b显 示 两 个 相 反 的滑

8、 动 惰 轮 一 起 转 动 。 在 一 个 给 定 的 传 动 比 下这 样 的 安 排 提 供 了 额 外 的 自 由 度 ， 中 间 轴 偏离 绘 图 平 面 ， 箭 头 显 示 齿 轮 匹 配 啮 合 的 反 向速 度 。 方 案 c是 类 似 于 一 个 相 对 的 惰 轮 ， 当它 在 怠 速 位 置 对 特 定 轮 的 输 出 轴 与 齿 轮 ， 将减 少 移 动 套 筒 的 第 一 和 第 二 速 度 。 配 置 d显示 了 一 对 专 用 的 齿 轮 ， 带 着 一 个 惰 轮 和 一 个连 接 套 筒 。 配 置 图 中 所 示 的 是 以 下 的 优 点 和缺 点 。 方

9、 案 A， B和 C比 较 简 单 ， 但 排 除 同 步 中 的 应 用 他 们 也 不 允 许 使 用 斜 齿 轮 。 方 案 d更复 杂 ,但 是 可 以 包 括 一 个 同 步 器 ,可 以 采 用 斜 齿 轮 ， 方 案 A， B和 C不 增 加 变 速 箱 长 度 。2. 机 械 效 率相 比 其 他 机 构 完 成 同 一 功 能 ， 汽 车 的 齿 轮 传 动 的 机 械 效 率 高 。 事 实 上 ， 这 种 效 率 的价 值 不 可 忽 视 性 能 计 算 和 燃 油 消 耗 。 变 速 箱 设 计 师 不 断 的 努 力 来 限 制 燃 料 消 耗 以 减 少 机械 损

10、失 ， 总 的 传 输 损 耗 输 送 条 件 ， 都 依 赖 于 独 立 的 处 理 能 力 。首 要 条 件 :（ 1） 传 动 损 失 ： 这 些 是 由 啮 合 齿 之 间 产 生 的 摩 擦 和 齿 轮 在 空 气 与 油 旋 转 产 生 的 摩 擦 造成 的 。（ 2） 轴 承 损 失 ： 这 些 是 由 于 滚 动 体 的 变 形 ， 接 触 面 积 的 扩 展 ， 在 空 气 和 油 中 旋 转 造 成的 。（ 3） 密 封 损 失 ： 它 们 之 间 产 生 的 摩 擦 是 由 于 密 封 件 和 旋 转 轴 的 动 力 独 立 造 成 的 。（ 4） 润 滑 损 失 ： 如

11、 果 存 在 ， 这 些 是 由 润 滑 泵 动 力 独 立 产 生 的 。所 有 这 些 损 失 取 决 于 接 触 部 分 的 旋 转 速 度 和 发 动 机 转 速 与 选 定 的 传 动 比 。 表 2.1报吉 林 化 工 学 院 本 科 毕 业 设 计 外 文 翻 译- 3 -告 采 取 的 计 算 应 考 虑 节 气 门 全 开 条 件 下 的 机 械 效 率 ， 这 些 参 考 值 将 伴 随 一 对 飞 溅 润 滑 的传 动 齿 轮 或 一 个 完 整 的 传 输 的 过 程 。 在 相 同 的 表 中 我 们 还 可 以 看 到 ， 一 个 完 整 的 动 力 换档 外 摆

12、线 ， 及 其 汽 车 的 电 气 自 动 传 输 方 式 和 钢 带 无 级 变 速 传 动 。 对 于 最 后 两 个 传 输 ， 液力 变 矩 器 必 须 被 锁 紧 。表 2.1不 同 传 输 机 制 的 机 械 效 率机制 类 型 效 率 （ %）采 用 飞 溅 润 滑 的 完 整 手 动 变 速 箱 92-97全 自 动 变 速 器 90-95全 自 动 变 速 箱 （ 钢 带 ， 没 有 压 力 控 制 ） 70-80全 自 动 变 速 箱 （ 钢 带 ， 有 压 力 控 制 ） 80-86圆 柱 齿 轮 副 90.0-90.5锥 齿 轮 副 90-93表 2.2机 械 效 率上

13、 图 为 输 入 速 度 300NM的 单 级 变 速 箱 设 计 总 摩 擦 损 失 。 作 为 旋 转 输 入 速 度 函 数 ， 而不 追 求 效 率 ， 这 是 更 正 确 的 参 考 功 率 损 耗 量 。 上 图 为 一 个 二 级 传 动 的 例 子 ， 四 个 最 大 功率 的 速 度 对 整 体 不 同 的 贡 献 。 这 种 测 量 采 用 一 步 一 步 拆 卸 变 速 箱 的 方 式 ， 从 而 消 除 相关 的 损 失 。 所 有 同 步 环 在 第 一 步 骤 中 被 除 去 ， 只 留 下 的 同 步 器 的 中 心 。 因 此 ， 非 啮 合 的同 步 器 的

14、机 械 损 失 可 测 量 。 该 损 失 是 由 于 非 从 事 润 滑 圆 锥 表 面 的 相 对 速 度 不 同 造 成 的 ，这 一 损 失 的 价 值 将 决 定 速 度 和 选 择 的 传 动 比 。 在 第 二 步 骤 中 除 去 所 有 的 旋 转 密 封 ， 在 第三 步 去 除 润 滑 油 ， 因 此 消 除 了 大 部 分 润 滑 损 失 。 但 是 必 须 残 留 一 些 油 ， 为 了 使 接 触 齿 之吉 林 化 工 学 院 本 科 毕 业 设 计 外 文 翻 译- 4 -间 分 离 不 受 影 响 。 通 过 去 除 那 些 不 参 与 动 力 传 动 的 齿 轮

15、 ， 机 械 损 失 可 被 测 出 。 其 余 的 损失 是 由 于 轴 承 和 先 前 去 除 的 部 分 造 成 的 。 更 详 尽 的 方 法 在 于 测 量 完 整 的 效 果 图 ， 其 中 两个 坐 标 分 别 代 表 输 入 速 度 和 发 动 机 转 矩 效 率 。 这 样 效 率 就 可 以 表 示 为 表 面 的 第 三 坐 标 ，它 可 以 通 过 比 较 输 入 和 输 出 扭 矩 的 工 作 传 输 计 算 得 出 。 这 样 的 效 果 图 显 示 出 在 合 适 的 输入 转 矩 下 ， 效 率 达 到 一 个 几 乎 恒 定 的 值 。 不 要 忘 记 ， 对

16、 燃 料 消 耗 标 准 周 期 的 作 用 ， 适 中的 扭 矩 会 使 传 输 效 率 和 扭 矩 值 发 生 变 化 。图 2.3显 示 了 上 述 在 恒 定 的 发 动 机 转 速 下 定 性 截 面 图机 械 效 率 图 2.3表 示 ， 在 输 入 扭 矩 保 持 恒 定 的 前 提 下 发 动 机 转 速 ， 虚 线 代 表 的 是 一个 合 理 的 近 似 的 曲 线 ， 该 曲 线 用 于 建 立 数 学 模 型 ， 对 性 能 和 燃 油 消 耗 量 进 行 预 测 。 事 实上 ， 转 矩 值 略 大 于 零 ， 摩 擦 意 味 着 一 定 程 度 上 不 可 能 低

17、于 输 入 转 矩 的 最 小 值 。 一 个 好 的近 似 代 表 机 械 效 率 曲 线 可 以 通 过 使 用 这 个 虚 线 ， 插 入 真 实 曲 线 达 到 共 同 表 示 的 目 的 。3.汽 车 手 动 变 速 箱采 用 的 方 案 ： 手 动 变 速 箱 速 度 的 变 化 和 离 合 器 的 啮 合 与 脱 开 仅 由 驱 动 力 决 定 。 这 种变 速 箱 是 由 螺 旋 齿 轮 和 同 步 器 共 同 组 成 的 。 特 别 是 在 经 济 型 车 上 ， 变 速 箱 不 使 用 显 示 反向 速 度 的 同 步 器 。 我 们 前 面 所 讨 论 的 为 第 一 类

18、 ， 速 度 的 大 小 是 额 外 的 信 息 ， 通 常 在 四到 六 之 间 。单 级 齿 轮 箱 中 常 使 用 反 向 轴 ， 但 是 有 一 些 例 外 。 前 轮 驱 动 前 置 发 动 机 和 后 轮 驱 动后 置 发 动 机 的 汽 车 ， 它 们 有 横 向 和 纵 向 发 动 机 。 在 所 有 这 些 情 况 下 ， 由 于 最 后 的 驱 动器 包 含 在 变 速 箱 内 ， 因 此 也 被 称 为 传 输 。 驱 动 汽 车 常 用 副 轴 变 速 箱 ， 发 动 机 纵 向 安 装 在前 轴 和 后 桥 驱 动 轴 上 。 如 果 为 了 改 善 重 量 分 布

19、， 齿 轮 箱 应 安 装 在 后 桥 上 ， 最 后 的 驱 动器 也 可 以 包 含 在 变 速 箱 内 。通 过 多 级 变 速 器 ， 一 些 齿 轮 可 用 于 输 出 不 同 的 速 度 。 通 常 在 速 度 较 低 的 情 况 下 ，增 加 轮 子 的 数 量 可 能 会 增 加 一 些 传 动 速 度 。 因 为 不 经 常 使 用 这 样 的 速 度 ， 会 降 低 了 机 械吉 林 化 工 学 院 本 科 毕 业 设 计 外 文 翻 译- 5 -效 率 ， 从 而 减 少 了 燃 料 的 消 耗 。 同 时 成 本 和 重 量 的 增 加 导 致 传 输 长 度 的 减

20、少 ， 有 时 有 必要 采 用 超 过 四 个 汽 缸 的 大 排 量 横 向 发 动 机 。 通 过 同 步 器 的 耦 合 使 这 些 变 速 箱 与 相 邻 的 速度 相 同 ， 以 降 低 变 速 箱 总 的 长 度 同 时 采 用 同 一 个 操 控 杆 变 换 两 个 齿 轮 。 通 过 旋 杆 的 移 动选 择 两 个 相 近 的 速 度 ， 我 们 定 义 为 变 速 杆 选 择 平 面 。 例 如 ， 一 个 手 动 变 速 箱 有 许 多 现 有的 计 划 ， 用 三 个 不 同 的 选 择 平 面 控 制 一 二 三 四 五 个 不 同 的 速 度 ， 其 中 反 向

21、速 度 可 以 用 一个 专 门 的 平 面 或 共 享 刚 才 五 速 的 平 面 。图 3.1显 示 了 一 个 典 型 的 例 子 ,一 个 五 速 单 级 齿 轮 箱 。 为 了 限 制 轴 偏 转 ， 第 一 个 齿轮 的 速 度 与 轴 承 的 速 度 很 接 近 。 该 变 速箱 齿 轮 副 的 总 数 与 图 3.1中 二 级 传 动 的 齿轮 副 数 相 同 。 在 第 一 变 速 箱 中 只 有 两 个传 动 齿 轮 ， 第 二 个 变 速 箱 有 三 个 齿 轮 为第 一 个 变 速 箱 提 供 四 种 速 度 。 图 3.1为 五速 单 级 传 动 方 案 ， 适 用

22、于 前 轮 驱 动 并 配有 横 置 发 动 机 的 汽 车 。图 3.2为 常 规 布 置 的 双 级 变 速 箱 ，是 由 恒 定 的 齿 轮 数 所 决 定 的 。 使 前 轮 具有 前 四 种 速 度 ， 第 五 种 速 度 是 直 接 驱 动 的 ，因 为 这 两 个 部 分 是 由 轴 连 接 在 一 起 的 。 在图 3.1单 级 齿 轮 箱 中 ， 第 五 个 齿 轮 的 速 度比 轴 承 快 ， 是 现 有 的 四 档 变 速 器 的 一 个 升级 。 双 级 变 速 箱 的 组 织 结 构 和 单 级 的 完 全不 同 ， 同 时 也 说 明 了 第 一 对 齿 轮 的 速

23、 度 与轴 承 是 比 较 接 近 的 ， 并 且 直 接 驱 动 以 达 到最 高 速 度 。 六 速 双 级 变 速 箱 与 之 前 的 例 子没 有 本 质 上 的 的 改 变 ， 同 步 装 置 使 一 二 三四 五 六 级 速 度 在 同 一 个 平 面 上 。正 如 已 经 看 到 的 ， 在 多 级 配 置 中 允 许 合 理 的 减 少 变 速 箱 的 长 度 。 在 这 个 方 案 中 ， 只有 一 级 和 二 级 的 速 度 优 于 副 轴 。 动 力 通 过 车 轮 不 断 进 入 副 轴 齿 轮 副 ， 使 输 出 轴 保 持 一 个较 低 的 速 度 。 三 级 ， 四 级 ， 五 级 有 单 级 的 分 布 ， 反 向 速 度 由 传 统 的 空 转 轮 得 到 。