电动汽车变速器设计

1、为什么现在的电动汽车也需要安装变速器？

变速器有什么用？变速箱的作用就是为了弥补发动机的不足。发动机低转速扭矩不足，不能直接驱动车轮。变速箱多数情况下工作在减速状态，把发动机的转速通过齿轮组降低，这样就可以输出一个很的高扭矩，相当于把发动机的扭矩放大了。

可以满足车辆起步、加速需要的扭矩。而车辆高速行驶时需要的扭矩降低，对于高扭矩的发动机，此时功率有富裕，因此提高发动机转速后可以有效降低油耗。所以通常变速箱高档位已经不再是减速，反而是增速，通过齿轮组把发动机转速放大，使变速箱输出轴的转速高于输入轴。

变速箱还有一个重要的功能:在发动机旋转方向不变的情况下可以让车辆倒退，实现倒挡功能。因此燃油车上变速箱是不可缺少的部件。

而在电动汽车上，更多的汽车只是采用了一个固定速比的减速箱而已。难道变速箱很贵吗？其实并不是这么回事，这是电动机的特性决定的。电动机与内燃机的特性是不一样的，内燃机最大扭矩需要转速支持，即便是小排量涡轮增压发动机，最高扭矩时发动机转速也要在1400转/分以上。而电动机就不一了，电动机前半段工作在恒扭矩区间。

但是真正的电动汽车多档位变速箱还没有广泛应用。多档位变速箱体积增加、控制系统难度增加，而电动车极速行驶并不是目前的追求，够用即可。电机功率足够的情况下，单速变速箱更稳定一些，成本低。而目前混动车型采用拉变速箱，是因为发动机功率较低，只能通过减速的办法提升扭矩来驱动车辆。同时也带来了电耗高的缺点，能量损失大，耗电量也高一些。

2、齿轮变速器怎么设计

4.4 变速箱齿轮设计方法 4.4.1 变速箱齿轮的设计准则: 变速箱齿轮的设计准则: 由于汽车变速箱各档齿轮的工作情况是不相 同的, 所以按齿轮受力, 转速, 噪声要求等情况, 应该将它们分为高档工作区和低档工作区两大 类.齿轮的变位系数,压力角,螺旋角,模数和 齿顶高系数等都应该按这两个工作区进行不同 的选择. 高档工作区:通常是指三,四,五档齿轮, 它们在这个区内的工作特点是行车利用率较高, 因为它们是汽车的经济性档位. 在高档工作区内 的齿轮转速都比较高,因此容易产生较大的噪 声,特别是增速传动,但是它们的受力却很小, 强度应力值都比较低,所以强度裕量较大,即使 削弱一些小齿轮的强度, 齿轮匹配寿命也在适用 的范围内.因此,在高档工作区内齿轮的主要设 计要求是降低噪声和保证其传动平稳, 而强度只 是第二位的因素. 低档工作区:通常是指一,二,倒档齿轮, 它们在这个区内的工作特点是行车利用率低, 工 作时间短,而且它们的转速比较低,因此由于转 速而产生的噪声比较小. 但是它们所传递的力矩 却比较大,轮齿的应力值比较高.所以低档区齿 轮的主要设计要求是提高强度, 而降低噪声却是 次要的. 在高档工作区,通过选用较小的模数,较小 的压力角,较大的螺旋角,较小的正角度变位系 数和较大的齿顶高系数. 通过控制滑动比的噪声 指标和控制摩擦力的噪声指标以及合理选用总 重合度系数,合理分配端面重合度和轴向重合 度,以满足现代变速箱的设计要求,达到降低噪 声,传动平稳的最佳效果.而在低档工作区,通 过选用较大的模数,较大的压力角,较小的螺旋 角,较大的正角度变位系数和较小的齿顶高系 数,来增大低档齿轮的弯曲强度,以满足汽车变 速箱低档齿轮的低速大扭矩的强度要求. 以下将 具体阐述怎样合理选择这些设计参数. 4.4.2 变速箱各档齿轮基本参数的选择: 变速箱各档齿轮基本参数的选择: 1 合理选用模数: 合理选用模数: 模数是齿轮的一个重要基本参数,模数越大, 齿厚也就越大,齿轮的弯曲强度也越大,它的承 载能力也就越大. 反之模数越小, 齿厚就会变薄, 齿轮的弯曲强度也就越小.对于低速档的齿轮, 由于转速低,扭矩大,齿轮的弯曲应力比较大, 所以需选用较大的模数,以保证其强度要求.而 高速档齿轮,由于转速高,扭矩小,齿轮的弯曲 应力比较小,所以在保证齿轮弯曲强度的前提 下,一般选用较小的模数,这样就可以增加齿轮 的齿数,以得到较大的重合度,从而达到降低噪 声的目的. 在现代变速箱设计中, 各档齿轮模数的选择是 不同的.例如,某变速箱一档齿轮到五档齿轮的 模数分别是:3.5;3;2.75;2.5;2;从而改变了 过去模数相同或模数拉不开的状况. 2 合理选用压力角: 合理选用压力角: 当一个齿轮的模数和齿数确定了, 齿轮的分度 圆直径也就确定了, 而齿轮的渐开线齿形取决于 基圆的大小,基圆大小又受到压力角的影响.对 于同一分度圆的齿轮而言, 若其分度圆压力角不 同,基圆也就不同.当压力角越大时,基圆直径 就越小, 渐开线就越弯曲, 轮齿的齿根就会变厚, 齿面曲率半径增大, 从而可以提高轮齿的弯曲强 度和接触强度.当减小压力角时,基圆直径就会 变大, 齿形渐开线就会变的平直一些, 齿根变薄, 齿面的曲率半径变小, 从而使得轮齿的弯曲强度 和接触强度均会下降,但是随着压力角的减小, 可增加齿轮的重合度,减小轮齿的刚度,并且可 以减小进入和退出啮合时的动载荷, 所有这些都 有利于降低噪声.因此,对于低速档齿轮,常采 用较大的压力角,以满足其强度要求;而高速档 齿轮常采用较小的压力角, 以满足其降低噪声的 要求. 例如:某一齿轮模数为 3,齿数为 30,当压力 角为 17.5 度时基圆齿厚为 5.341; 当压力角为 25 度时, 基圆齿厚为 6.716; 其基圆齿厚增加了 25% 左右,所以增大压力角可以增加其弯曲强度. 3 合理选用螺旋角: 合理选用螺旋角: 与直齿轮相比,斜齿轮具有传动平稳,重合度 大,冲击小和噪声小等优点.现在的变速箱由于 带同步器, 换档时不再直接移动一个齿轮与另一 个齿轮啮合,而是所有的齿轮都相啮合,这样就 给使用斜齿轮带来方便, 因此带同步器的变速箱 大多都使用斜齿轮. 由于斜齿轮的特点, 决定了整个齿宽不是同时 全部进入啮合的,而是先由轮齿的一端进入啮 合, 随着轮齿的传动, 沿齿宽方向逐渐进入啮合, 直到全部齿宽都进入啮合, 所以斜齿轮的实际啮 合区域比直齿轮的大.当齿宽一定时,斜齿轮的 重合度随螺旋角增加而增加.承载能力也就越 强,平稳性也就越好.从理论上讲,螺旋角越大 越好,但螺旋角增大,会使轴向分力也增大,从 而使得传递效率降低了. 在现代变速箱的设计中, 为了保证齿轮传动的 平稳性,低噪声和少冲击,所有齿轮都要选择较 大的螺旋角,一般都在 30°左右.对于高速档齿 轮由于转速较高,要求平稳,少冲击,低噪声, 因此采用小模数,大螺旋角;而低速档齿轮则用 较大模数,较小螺旋角. 4 合理选用正角度变位: 合理选用正角度变位: 对于具有良好润滑条件的硬齿面齿轮传动, 一 般认为其主要危险是在循环交变应力作用下, 齿 根的疲劳裂纹逐渐扩张造成齿根断裂而失效. 变 速箱中齿轮失效正是属于这一种. 为了避免轮齿 折断, 应尽量提高齿根弯曲强度, 而运用正变位, 则可达到这个目的. 一般情况下, 变位系数越大, 齿形系数值就越小,轮齿上弯曲应力越小,轮齿 弯曲强度就越高. 在硬齿面的齿轮传动中,齿面点蚀剥落也是 失效原因之一.增大啮合角,可降低齿面间的接 触应力和最大滑动率,能大大提高抗点蚀能力. 而增大啮合角,则必须对一副齿轮都实行正变 位,这样既可提高齿面的接触强度,又可提高齿 根的弯曲强度, 从而达到提高齿轮的承载能力效 果.但是,对于斜齿轮传动,变位系数过大,又 会使轮齿总的接触线长度缩短, 反而降低其承载 能力.同时,变位系数越大,由于齿顶圆要随之 增大,其齿顶厚度将会变小,这会影响齿顶的强 度. 因此在现代变速箱的设计中, 大多数齿轮均 合理采用正角度变位,以最大限度发挥其优点. 主要有以下几个设计准则: 对于低速档齿轮副来说, 主动齿轮的变位系数 应大于被动齿轮的变位系数, 而对高速档齿轮 副, 其主动齿轮的变位系数应小于被动齿轮的 变位系数. 主 动 齿轮 的变 位 系数 随档 位 的升 高而 逐渐 xiajiang.这是因为低档区由于转速低,扭矩 大,齿轮强度要求高,因此需采用较 da 的变 位系数. 各档齿轮的总变位系数都是正的 (属于角变位 修正) ,而且随着档位的升高而逐渐减小.总 变位系数越小, 一对齿轮副的齿根总的厚度就 越薄,齿根就越弱,其抗弯强度就越 低,但 是由于轮齿的刚度减小,易于吸收冲击振动, 故可降低噪声.而且齿形重合度会增加,这使 得单齿承受最大载荷时的着力点距齿根近, 使 得弯曲力矩减小,相当于提高了齿根强度,这 对由于齿根减薄而消弱强度的因素有所抵消. 所以总变位系数越大,则齿根强度越高,但噪 声则有可能增大. 因此高速档齿轮要选择较小 的总变位系数, 而低速档齿轮则必须选用较大 的总变位系数. 5 提高齿顶高系数: 提高齿顶高系数: 齿顶高系数在传动质量指标中,影响着重合 度,在斜齿轮中主要影响端面重合度.由端面重 合度的公式可知,当齿数和啮合角一定时,齿顶 圆压力角是受齿顶高系数影响的, 齿顶高系数越 大,齿顶圆压力角也越大,重合度也就越大,传 动也就越平稳.但是,齿顶高系数越大,齿顶厚 度就会越薄,从而影响齿顶强度.同时,从最少 不根切齿数公式来看,齿顶高系数越大,最少不 根切齿数就会增加,否则的话,就会产生根切. 因此,在保证不根切和齿顶强度足够的情况下, 增大齿顶高系数,对于增加重合度是有意义的. 因此在现代变速箱的设计中, 各档齿轮的齿顶 高系数都选择较大的值,一般都大于 1.0,称为 细高齿,这对降低噪声,增加传动平稳性都有明 显的效果.对于低速档齿轮,为了保证其具有足 够的齿根弯曲强度,一般选用较小的齿顶高系 数;而高速档齿轮,为了保证其传动的平稳性和 低噪声,一般选用较大的齿顶高系数. 以上是从模数,压力角,螺旋角,变位系数和 齿顶高系数这五个方面去独立分析齿轮设计趋 势.实际上各个参数之间是互相影响,互相牵连 的,在选择变速箱的参数时,既要考虑它们的优 缺点,又要考虑它们之间的相互关系,从而以最 大限度发挥其长处,避免短处,改善变速箱的使 用性能. 4.4.3 变速箱齿轮啮合质量指标的控制: 变速箱齿轮啮合质量指标的控制: 1 分析齿顶宽: 分析齿顶宽: 对于正变位齿轮,随着变位系数的增大,齿顶 高也增大,而齿顶会逐渐变尖.当齿轮要求进行 表面淬火处理时,过尖的齿顶会使齿顶全部淬 透,从而使齿顶变脆,易于崩碎.对于变位系数 大,而齿数又少的小齿轮,尤易产生这种现象. 所以必须对齿轮进行齿顶变尖的验算. 对于汽车 变速箱齿轮,一般推荐其齿顶宽不小于 (0.25-0.4)m. 2 分析最小侧隙: 分析最小侧隙: 为了保证齿轮传动的正常工作, 避免因工作温 度升高而引起卡死现象, 保证轮齿正常润滑以及 消除非工作齿面之间的撞击. 因此在非工作齿面 之间必须具有最小侧隙. 如果装配好的齿轮副中 的侧隙小于最小侧隙, 则会带来一系列上述的问 题.特别是对于低速档齿轮,由于其处于低速重 载的工作环境下,温度上升较快,所以必须留有 足够的侧隙以保证润滑防止卡死. 3 分析重合度: 分析重合度: 对于斜齿轮传动的重合度来说, 是指端面重合 度与轴向重合度之和. 为了保证齿轮传动的连续 性,传动平稳性,减少噪声以及延长齿轮寿命, 各档齿轮的重合度必须大于允许值. 对于汽车变 速箱齿轮来说,正逐渐趋向于高重合度化.尤其 对于高速档齿轮来说,必须选择大的重合度,以 保证汽车高速行驶的平稳性以及降低噪声的要 求.而对于低速档齿轮来说,在保证传动性能的 条件下,适当地减小重合度,可使齿轮的齿宽和 螺旋角减小,这样就可减轻重量,降低成本. 4 分析滑动比: 分析滑动比: 滑动比可用来表示轮齿齿廓各点的磨损程度. 齿廓各点的滑动比是不相同的, 齿轮在节点啮合 时,滑动比等于零;齿根上的滑动比大于齿顶上 的滑动比; 而小齿轮齿根上的滑动比又大于大齿 轮齿根上的滑动比,所以在通常情况下,只需验 算小齿轮齿根上的滑动比就可以了. 对于滑动比 来说,越小越好.高速档齿轮的滑动比一般比低 速档齿轮的要小, 这是因为高速档齿轮齿廓的磨 损程度要比低速档齿轮的小, 因为高速档齿轮的 转速高,利用率大,所以必须保证其一定的抗磨 性能以及减小噪声的要求. 5 分析压强比: 分析压强比: 压强比是用来表示轮齿齿廓各点接触应力与 在节点处接触应力的比值. 其分布情况与滑动比 分布情况相似, 故一般也只需验算小齿轮齿根上 的压强比就可以了.对于变速箱齿轮来说,压强 比一般不得大于 1.4-1.7. 高速档齿轮的压强比一 般比低速档齿轮的要小, 这是因为在高速档齿轮 传动中,为了减少振动和噪声,其齿廓上的接触 应力分布应比较均匀.

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3、电动车变速器原理

电动车变速器原理：
电动自行车的转把是霍尔元件，霍尔元件是一种磁敏感元件，当对一个半导体硅片上施加一定的电压，在把这个半导体放入磁场中，磁通越强，则半导体另两个端子输出的电压也越大，再用这个电压去控制电动车的控制器，控制器的原理是个逆变器，当你的转把输出电压越大时，控制器的输出电压也越大，电动车的输出力矩就越大，电动车跑的就越快了，也就是电动车变速的原理。

4、纯电动汽车为什么要用变速箱，用什么样的变速箱，如何控制？

电动没说一定用变速箱
变速箱的意义实际上是用在内燃机车上的
为了改变发动机较窄的使用宽度，使发动机的工作范围变大
举个例子，发动机在1500--2200rpm之间最经济，动力性也不错
而我需要1000rpm，这时候就需要变速了，发动机的转速基本不变，用变速箱是变速箱的输出轴转速变成1000.
电机的使用范围是很宽的，等功率区很大，所以一般不涉及变速的问题
用变速箱只是用在爬坡和起步阶段
如果硬要说加速性能不好，那只能说你电机没匹配好，净输出扭矩小。

5、汽车变速器设计中各档的传动比如何分配？

按等比级数分配。

原因：1、使离合器能够无冲击的接合，有利于汽车起步和加速

2、能够充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性

3、便于和副变速器结合构成更多档位的变速器

②对于档位较少的变速器，较高档位相邻两档间的传动比应小些，特别是最高档与次高档之间应更小些

原因：各档利用率差别很大，且汽车主要是用较高档行驶的

3、简述轴距对4X4和4X2汽车前后轮过台阶能力的影响。

6、汽车变速器上盖工艺设计！跪求分析过程

【A79】车床滤油器钻直径为11孔的夹具设计<o:p></o:p>

【A81】齿轮泵后盖钻2-10通孔夹具设计<o:p></o:p>

【A82】齿轮泵后盖钻轴承孔夹具设计<o:p></o:p>

【A82】齿轮泵前盖铣8mm流油槽夹具设计<o:p></o:p>

【A83】齿轮泵前盖铣小平面夹具设计<o:p></o:p>

【A84】齿轮泵前盖钻6-M8孔夹具设计<o:p></o:p>

【A85】传动轴的加工工艺设计<o:p></o:p>

【A86】大批生产的汽车变速器左侧盖加工工艺及指定工序夹具设计<o:p></o:p>

【A87】单拐曲轴零件机械加工规程设计<o:p></o:p>

【A88】底座的加工工艺及钻4-M8孔的钻床夹具设计<o:p></o:p>

【A89】吊环的加工工艺及铣侧面夹具设计-图<o:p></o:p>

【A90】吊环的加工工艺及钻10.5孔夹具设计-图<o:p></o:p>

【A91】二级齿轮减速器上箱体钻孔夹具设计-图<o:p></o:p>

【A92】发动机缸盖机械加工工艺及夹具设计<o:p></o:p>

【A93】发动机箱体机械加工工艺及孔夹具设计<o:p></o:p>

【A94】阀体”零件的工艺设计<o:p></o:p>

【A95】分散动力齿轮箱体的工艺设计<o:p></o:p>

7、怎样做自动变速箱的设计. 需要原理图，电路图，详细文字说明．一定要帮忙感激不尽．

http://image2.sina.com.cn/qc/upload/20041214/642/1103003374/images_center/newautoclub/upload/2004-12-14/U642DT20041214134840.jpg
图为变速器操纵装置及动力传动图解。

汽车变速器具有这样几个功用：

①改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作；

②在发动机旋转方向不变情况下，是汽车能倒退行驶；

③利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。

变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。

按传动比变化方式来分：

有级式变速器　是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。

无级式变速器　其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式(动液式)两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机，除在无轨电车上应用外，在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。

综合式变速器 是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大指与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。

按操纵方式来分：

强制操纵式变速器　是靠驾驶员直接操纵变速杆换档。

自动操纵式变速器　其传动比选择和换档是自动进行的，所谓“自动”，是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系统的执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板以控制车速。

半自动操纵式变速器　有两种型式：一种是常用的几个档位自动操纵，其余档位则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置来进行换档。