汽车机械式变速器的设计优化与研究

梁远　靳小霞

摘 要 变速器作为汽车传动系的一个重要组成部分，其好坏会对汽车的整体性能产生重要影响。近年来市场上自动变速器不断的发展，几乎出现在所有类型的车辆之上，但仍不能取代传统的机械式變速器。所以对机械式变速器的设计、优化、研究就显得相当重要，本文对机械式变速器的设计、优化与研究提供了部分可行的方案。

关键词 汽车 机械式变速器 优化 研究

中图分类号：F407文献标识码：A

0引言

汽车产业是当前我国工业发展的支柱产业，新产业链的发展必然会推动汽车相关产业的发展，对我国的经济发展起着不可估量的作用，而且汽车生产制造水平也是衡量一个国家工业实力的重要标准之一。变速器作为汽车传动系的一个重要组成部分，其的好坏会对汽车的整体性能产生十分重要的影响。近年来市场上自动变速器不断的发展，几乎出现在所有类型的车辆之上，但仍不能取代传统的机械式变速器。对此，机械式变速器的优化研究便具有十分重要的意义。

1汽车机械式变速器现存的相关问题

机械式变速器在汽车中的应用仍然非常广泛，在目前人们对于汽车需求不断改变的情况下，汽车机械式变速器的应用仍然能够满足许多汽车爱好者的使用需求。对此在当前变速器市场中手动的机械式变速器，凭借着简单的结构，稳定性和成熟的制造工艺以及较低的成本等优势仍占据着市场主导地位。尽管如此，变速器在设计过程中仍然存在许多问题。

机械式变速器动力传输扭矩大，相对转速高，在一定转速范围内就可以达到最大功率。为了让发动机能发挥最大的工作性能，就需要对变速器和发动机进行匹配，采用合适的变速装置进行扭矩输出。当前计算机技术的飞速发展，许多专业的设计分析软件相继应用，变速器的设计和研发及测试有了较为快捷的工作平台。用现代化的方式来设计，利用计算机模拟工况，并精确计算，对局部零件、结构进行优化，以实现对整车设计的轻量化要求。达到经济性高、低排放的目的。另外，利用计算机模拟所设计出的变速器，其功能虽然得到一定优化，但安全性、稳定性仍然存在较大问题。所以在利用计算机优化改善的同时仍然需要进行变速器的可靠性优化探究。

2可靠性优化设计

可靠性优化设计的首要任务还是对变速器模型的设计。在设计中轻量化和可靠性两个要求存在一定的矛盾性，所以设计时在可靠性和轻量性之间需要找到合适的平衡点，在保证可靠性的同时尽量满足轻量化的要求。变速器轻量化设计，要结合变速器齿轮体系，依据变速器总尺寸与最低轻量化设计函数。因齿轮系采用渐开线齿轮传动，所以相互吻合的一堆齿轮模数应相同。另外倒挡齿轮模数与螺旋角相同，其体积应决定与倒档的传动比。在其他挡位都设计好以后，按倒挡传动比进行计算其相关的齿轮参数。

若单一从体积方面去达到轻量化的要求，那么在可靠性的设计上就要加以考量。为此，应在尺寸设计函数基的础上，加上对可靠性的分析。建立起基于轻量化和可靠性的多元化设计模型。因变速器内部有诸多传感器，可实时监测其内部的工作状态。对机械是变速器内部可能发生的问题进行假设，并在假设的基础上，以此为目标问题惊醒可靠性的研究，优化齿轮的体积和数量等其他相关参数。

以多角度多方向也可以描述为多目标、多点的最终分析方式，获得相对一致并且在性质方面存在低差异的方式，成为目标的综合方式。采用分散研究的方法，将目标问题划分为不同相对独立的问题，从不同的角度不同的方向进行研究，从而获得同一的函数方程。在此基础上对不同的变量进行适当分类。引入其他变量，在轻量化、可靠性的分析上增加权重，从而计算目标数值。

变速器的可靠性是决定汽车可靠性、安全性的重要依据。为此，在设计过程中，应尽最大可能使用合理方式进行优化，将所需可靠性作为设计主要项目，从而增加机械是变速器的稳定性，提高市场上采用机械式变速器的汽车占比。

3结语

机械式变速器可以适用于当前市场的绝大多数汽车，所以在变速器的设计方面需要有更加全面的细节考虑、和更加全面的系统优化分析。应用分散式多元化的设计思路进行设计，从而满足机械式变速器的优化需求。

参考文献

[1] 篙丽萍.基于MATLAB的多级齿轮的传动多目标可靠性优化设计研究[J].机械传动，2014，31（01）：60-80.

[2] 麦云飞，王绍菲.磁力泵密封壳可靠性优化设计研究[J].机械传动，2014，31（02）：120-130.