汽车机械式变速器的可靠性优化设计

摘 要：本文首先针对汽车机械式变速器进行了简单介绍，进而分析了汽车机械式变速器的优化设计的必要性，进而在此基础上分析了汽车机械式变速器常见的运行问题，并且提出了具体的优化设计措施，希望通过本文论述，可以推动汽车机械式变速器的可靠性优化设计。

关键词：汽车;机械式变速器;可靠性;优化设计

随着我国经济的发展，我国的汽车保有量越来越高，因此，在这一背景之下，汽车的安全行驶成为了人们关注的重点，而在汽车行驶的过程中，变速器的性能会对汽车行驶的稳定性与安全性产生直接影响，因此，本文对汽车机械式变速器的可靠性优化设计开展了分析论述。

1 汽车机械式变速器介绍

汽车产品的工艺难度较高，而且复杂程度较高，因此，汽车内的任意部件出现问题，都会对汽车的运行稳定性产生不良影响，在汽车内部，机械式变速器是汽车传动系统的关键部件，通俗来讲，采取机械式变速器的汽车就是日常生活中的手动挡汽车，通过机械式变速器，可以实现汽车起步、加速、减速、倒车以及正常行驶等操作。在实际的行驶过程中，通过对汽车变速杆的操控，可以控制机械式变速器，并且完成相应的挡位调整，从而使得汽车平稳行驶，从机械式变速器的类型来看，可以按照轴承类型分为旋转轴承变速器和固定轴承变速器，而根据工作原理划分，则可以分为压力自动变速器、双离合器变速器以及机械无极自动变速器。

2 汽车机械式变速器的可靠性优化设计的必要性

汽车的变速器对于汽车的平稳运行具有重要影响，因此，当汽车的机械式变速器的性能正常的时候，可以准确实现换挡和变速，并且使得整个过程平稳舒适，避免换挡过程中出现颠簸的情况，与此同时，对汽车的机械式变速器进行优化设计还可以提升变速器的运行性能和整个传动系统的运行效率，实现动力传输，减少动能损耗。

3 机械式变速器常见问题分析

机械式变速器常见的问题包括执行机构故障、气缸故障、传动系统故障、齿轮故障或者变速器故障，如果气缸出现故障，则挡位传感器会显示气缸的活塞位置出现偏差，如果气缸位置正常，就有可能是汽车传动系统故障。此外，如果挡位开关和挡位传感器都显示倒挡，就有可能是齿轮故障或者变速器故障。在当前的机械式变速器的设计过程中，存在一种误区，即过度追求结构的优化设计而忽略了机械式变速器的可靠性，导致汽车变速器以及汽车本身的安全性无法保障，因此，需要对汽车的机械式变速器进行可靠性优化设计，在确保其可靠性的基础上进行结构方面的优化设计。

4 汽车机械式变速器可靠性优化设计分析

4.1 优化汽车机械式变速器模型设计

在汽车机械式变速器的设计过程中，模型设计对于变速器的整体设计的影响最为明显，但是在模型设计的过程中，变速器的结构优化和可靠性存在较为明显的冲突，如果加强对结构的优化设计，就会导致汽车变速器的可靠性受到影响，而如果重视其可靠性，就会对结构的优化设计带来影响，因此，在实际的设计过程中，设计人员需要综合两方面的影响因素，并且结合汽车的实际用途和使用需求对两方面进行合理规划。在汽车行驶的过程中，机械式变速器通过齿轮啮合控制车速，因此，需要使得汽车的轻量化达到相应目标，同时提升汽车的可靠性。为了提升设计的质量，就需要对齿轮模数和螺旋角的角度进行计算，并且将其不断优化设计。

此外，在实际的应用过程中，考虑到齿轮的可靠性及稳定性这两点影响因素，需要降低汽车机械式变速器本身的体积，同时对汽车机械式变速器的承载能力进行测试和计算，控制好螺旋角的倾斜角度，发挥斜齿的作用，提升齿轮运行的稳定性。

4.2 汽车变速器全方位设计方法

汽车运行的性能对驾驶员的生产财产安全有着至关重要的影响，因此，在汽车机械式变速器的设计研究过程中，需要综合考虑各方面因素，通过多目标、多点式的分析方式对数据进行仿真分析，并且了解汽车机械式变速器的性能差异，通过全方位设计方法的应用，设计人员可以将整体设计方案进行细化，并且针对每一细节都能提出相应的设计问题，从而实现机械式变速器的合理调配，提升机械式变速器的可靠性。

在汽车机械式变速器的设计过程中，由于汽车是一个整体，因此，其他部位的设计也会对机械式变速器的设计以及实际运行产生影响，例如，汽车机械适配器就会对汽车的机械式变速器的运行稳定性产生较大影响，如果适配器的性能较好，就可以对汽车的稳定性形成一定保障，因此，设计人员在开展设计工作的过程中，需要对影响汽车机械式变速器的影响因素进行综合分析，从而提出相应的优化设计方案，保障其合理性，提升机械式变速器的使用性能。

5 小结

随着汽车应用范围的逐渐扩大，汽车的机械式变速器的可靠性优化设计也变得越来越重要，为了提升机械式变速器的可靠性，同时优化汽车的结构设计，设计人员需要从整体出发，并且从多角度、多方面的思路开展设计工作。

参考文献：

[1]周剑.解析汽车机械式变速器的可靠性优化设计[J].建筑工程技术与设计，2017（24）：5143.

[2]刘怡然.汽车机械式变速器优化设计实现路径分析[J].南方农机，2019，50（24）：32.

[3]黄瑾媛.汽車机械式变速器的可靠性优化设计研究[J].南方农机，2019，50（10）：157.

作者简介：张竞文（1998-），女，河北乐亭人，本科，研究方向：汽车服务工程。