《变速箱设计》PPT课件.ppt

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1、变速箱设计思想车辆为什么需要变速箱？都是活塞式内燃机惹的都是活塞式内燃机惹的祸，它的，它的动力力特性不是很适用于汽特性不是很适用于汽车，因，因为在低速在低速时功率功率小，提供的小，提供的驱动力小，力小，满足不了起步和爬坡的需要。足不了起步和爬坡的需要。等功率等功率发动机的性能是最理想的。机的性能是最理想的。活塞式内燃机的特性曲活塞式内燃机的特性曲线装有各种装有各种发动机的汽机的汽车功率功率平衡平衡对比比装有活塞式内燃机和装有活塞式内燃机和5 5档档变速速器的汽器的汽车功率平衡功率平衡内燃发动机特性缺陷和弥补方法内燃发动机特性缺陷和弥补方法 举几个极端情况下的例子来几个极端情况下的例子来说明明变

2、速器匹速器匹配和整配和整车动力性之力性之间的关系：的关系：a a、小、小马拉大拉大车配置特点：配置特点：小小发动机、多档机、多档变速箱（速箱（获得大的低档速比）得大的低档速比）优点：点：车辆采采购成本低，运成本低，运营经济性好性好缺点：缺点：车速低，速低，发动机机经常常处于高于高负荷状荷状态，降低寿，降低寿命。命。变速器与整速器与整车动力性力性b b、大、大马拉小拉小车 美国克莱斯勒汽美国克莱斯勒汽车公公司的司的“道奇道奇.战斧斧”四四轮摩托摩托车，它的自重，它的自重680680千克、千克、车长超超过米、米、宽度度约7070厘厘米、高度米、高度1 1米；装有米；装有1010缸、缸、总排气量排气

3、量为 、功率、功率为500500马力力的的 Viper Viper V V 1010发动机。理机。理论上，在秒内能上，在秒内能加速到千米小加速到千米小时，最高，最高时速可达千米。速可达千米。理理论上最高上最高车速可以速可以很高，但是很高，但是轮胎、胎、轴承等承等零部件达不到要求，路面零部件达不到要求，路面也可能不适合。也可能不适合。战斧战斧发动机自适机自适应：不不换档档时，当汽，当汽车遇到阻力增大的遇到阻力增大的工况工况时，发动机会自机会自动向着扭矩向着扭矩输出增出增大的方向大的方向变化，化，见右右侧发动机扭矩、功机扭矩、功率曲率曲线（节气气门全开）。全开）。变速器适速器适应：当汽当汽车遇到阻

4、力增加很大的遇到阻力增加很大的时候，候，发动机减速增扭机减速增扭满足不了足不了动力需求，力需求，这时就需要就需要变速器降档、增扭矩来适速器降档、增扭矩来适应.动力性、经济性匹配动力性、经济性匹配动力性、经济性匹配动力性、经济性匹配1 1）、）、变速器与速器与发动机的配合机的配合变速器与整速器与整车燃油燃油经济性性P Pu up2p23 32 21 1u up1p1u up3p31 1）最高档的）最高档的选择：曲曲线1 1，最高档最高档传动比最小，比最小，燃油燃油经济性最好，但性最好，但动力性最差。力性最差。最高档油最高档油门踩到底也不能达到到底也不能达到发动机的机的额定定转速。速。曲曲线2 2

5、，最高档最高档传动比居中，比居中，燃油燃油经济性和性和动力性居中力性居中。最高档油。最高档油门踩到到底底刚好可以达到好可以达到发动机的机的额定定转速。速。曲曲线3 3，最高档最高档传动比最大，比最大，燃油燃油经济性最差，性最差，动力性最好。力性最好。最高档油最高档油门踩到底可以达到或超到底可以达到或超过发动机的机的额定定转速。速。u ua au uamax3amax3u uamax2amax2u uamax1amax12 2）各个档位速比分配：）各个档位速比分配：汽汽车在在实际行行驶时，货车高档位高档位使用率使用率90%90%以上。以上。为了合理利用有限了合理利用有限的档位，使汽的档位，使汽车

6、具有良好具有良好动力性和燃力性和燃料料经济性，将性，将传动比比间隔由低档到高隔由低档到高档逐档逐渐减小的偏等比减小的偏等比级数分配各档数分配各档传动比，使比，使变速器在不同档位工作速器在不同档位工作时发动机的机的转速范速范围不同。低档不同。低档时转速范速范围宽，而，而高档高档时窄窄。当汽。当汽车高速行高速行驶变速器在高档之速器在高档之间换档档时，发动机功机功率下降率下降较小小。就燃料就燃料经济性，高档之性，高档之间的的传动比比间隔减小，增加了隔减小，增加了发动机在机在经济区区工作的可能性，可降低燃料消耗量。工作的可能性，可降低燃料消耗量。5 51010151535354040454550502

7、02025253030P P/K KW Wu ua aa ab bc cu uamaxamaxu up pu ua a节气门部节气门部分开启分开启P Pe e车速车速u ua a=发动机转速发动机转速n n(0.377r)/(0.377r)/(i ig gi i0 0)重卡变速箱主要特点大功率、大扭矩化系列化、多档位、组合化大传动比、小档间级差化小型化、轻量化操纵轻便化、换档自动化、智能化、整车电子集成控制一体化绿色环保化、安全化专用化、个性化专用化、个性化大功率、大扭矩化最大输入扭矩为3300Nm 系列化、多档位、组合化主箱和副箱的组合化 完善的附加装置：取力器、分动器、缓速器和变矩器多档位

8、的好处大传动比、小档间级差化大传动比在车辆重载或坡道起步以及在困难路面上稳定行驶（目前最大17）档间级差是影响变速器换档性能及与发动机匹配效果。各档档间级差理想值应该在25%变速器的档间级差过大，当使用低转速时容易导致发动机的过载，高档换低档时还会导致发动机突然减速甚至熄火 AT2512VT2214奔驰变速箱斯堪尼亚GR905低/高1/52/63/74/8倒档 爬行档低速档位比10.17.105.093.7516.4216.86高速档位比2.691.891.361.004.38/斯堪尼亚GRS0905ZF变速箱017792=S 高档工作区=L 低档工作区 R12345678RSL017791范

9、例:直接档齿轮速比 齿轮 1档 2档3档 4档5档 6档7档 8档 0175091715131197531 ZF Ecosplit齿轮速比非常接近0000 763 113b小型化、轻量化采用高强度铝合金、镁铝合金 短行程、双锥面、多锥面新型同步器 变速箱变速箱 长度缩短长度缩短 AT2412C 25 mm 比 VT2412BAT2512C175 mm 比 manualATO2512C175 mm 比 manual新型新型 I-shift 长度缩短长度缩短I-shift 重量减轻重量减轻 轻轻 70kgI-shift变速箱性能相似的手动变速箱卖点卖点增加载货量增加载货量操纵轻便化、换档自动化、智能化、整车电子集成控制一体化绿色环保化、安全化降低噪音 防止渗漏油 最大限度地减少变速器寿命期内的换油次数 专用化、个性化专用化、个性化评价指标换挡平顺性低速操控性良好路面的高速加速性东风天龙-ZF16S1650变速箱 一汽J6-法士特12JS200TA 重汽HW20716A Smart shift谢 谢