前言：尋找寫(xiě)作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的汽車(chē)機(jī)械變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要：隨著全球經(jīng)濟(jì)的貿(mào)易一體化，我國(guó)現(xiàn)在已然縱身躍入世界經(jīng)濟(jì)大的格局之中。國(guó)內(nèi)的各行各業(yè)都在與世界接軌，一派創(chuàng)新、改革、發(fā)展的風(fēng)貌。人們對(duì)生活水平的要求的不斷提高，加之人員流動(dòng)量巨大，交通行業(yè)發(fā)展迅速，隨之而來(lái)的也帶動(dòng)了汽車(chē)行業(yè)的熱度高漲，我國(guó)的汽車(chē)保有量隨之提升，汽車(chē)的相關(guān)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)也在不斷的進(jìn)步和優(yōu)化。為了進(jìn)一步滿(mǎn)足人們對(duì)汽車(chē)性能的要求，所以就要考慮變速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在整個(gè)汽車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)中，機(jī)械變速器是其中的重要的組成部分，變速器的優(yōu)與劣直接影響汽車(chē)的傳動(dòng)性能，進(jìn)而影響駕駛員的操控效率。本文主要針對(duì)變速器的傳動(dòng)原理，以及其可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械變速器；變速傳動(dòng)；可靠性；優(yōu)化

現(xiàn)如今，交通越來(lái)越方便，汽車(chē)越來(lái)越普及。由于汽車(chē)所需要的是高傳動(dòng)效率，加之機(jī)械式變速器制造手段精湛而且性能穩(wěn)定，成本又低的特點(diǎn)，在汽車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)中大部分都使用的是機(jī)械式變速器。當(dāng)然，這種機(jī)械式變速器也有不足之處，比如換擋時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊，以及其自身體積大、笨重的缺點(diǎn)都很影響其性能充分展現(xiàn)出來(lái)，所以才需要采取一些可靠性高的優(yōu)化方案來(lái)彌補(bǔ)這些不足之處。其深遠(yuǎn)意義對(duì)于汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展是極其有利的。

一、機(jī)械式變速器變速傳動(dòng)原理

變速器是一種齒輪傳動(dòng)裝置，它可以固定或者按照規(guī)定的檔次改變輸入軸和輸出軸的傳動(dòng)比，是變速傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分。變速器由兩部分組成：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般情況下是使用普通齒輪傳動(dòng)的，但是也有極特殊的條件下使用行星齒輪，這兩種齒輪都可以保證其傳動(dòng)工作。汽車(chē)的機(jī)械式變速器達(dá)到變速傳動(dòng)的原理主要是通過(guò)加大或者縮小輸入輸出軸的傳動(dòng)比或者是曲軸間距來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)這樣的方式，汽車(chē)可以在多種行駛情況下達(dá)到對(duì)車(chē)輪的牽引力和運(yùn)行速度的達(dá)到駕駛?cè)怂枰臓顟B(tài)。汽車(chē)的機(jī)械式變速器變速傳動(dòng)主要是通過(guò)齒輪的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)減速，在需要減速的時(shí)候，換上大的齒輪來(lái)傳送，在需要加速的時(shí)候，換成小的齒輪來(lái)傳送。

二、汽車(chē)機(jī)械式變速器變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)

變速器在實(shí)際的使用當(dāng)中不只是為了實(shí)現(xiàn)換擋傳動(dòng)而存在，其更重要的意義在于保證汽車(chē)在運(yùn)行時(shí)的相對(duì)穩(wěn)定和安全。如果變速器的性能不好，那么將影響汽車(chē)行駛時(shí)的安全性和操作性。在優(yōu)化的過(guò)程中，可以通過(guò)變速器的材質(zhì)和其內(nèi)部零件的尺寸以及載荷進(jìn)行多次試驗(yàn)研究分析車(chē)輛的機(jī)械式變速器，確定優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果是否可靠。

（一）汽車(chē)變速器可靠度的分配

首先，可以預(yù)先假定變速器的內(nèi)部零部件在發(fā)生故障時(shí)是相對(duì)獨(dú)立的，而且其壽命是按照服指數(shù)分布的；其次，把機(jī)械式變速器變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的可靠度依次分配給軸承、花鍵、變速齒輪和變速器軸。它們的可靠度則通過(guò)其運(yùn)行過(guò)程中的疲勞強(qiáng)度來(lái)決定。

（二）變速器軸的可靠性設(shè)計(jì)

軸頸、軸肩以及齒輪段和退刀槽過(guò)渡段是汽車(chē)的機(jī)械室內(nèi)變速器的主要部件。變速器內(nèi)里的軸結(jié)構(gòu)是很繁瑣的，所以要先保證軸強(qiáng)度的可靠性，才能保證變速器的可靠性，進(jìn)而對(duì)其優(yōu)化設(shè)計(jì)。可以通過(guò)減少軸直徑的方式，進(jìn)一步的提高提高軸承和花鍵的實(shí)用性。

1、動(dòng)力輸出軸靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)

因?yàn)槠?chē)變速器復(fù)雜的軸結(jié)構(gòu)，所以可以采取截面軸慢慢的代替簡(jiǎn)化階梯軸。由于軸在應(yīng)力方面屬正態(tài)分布并且在危險(xiǎn)截面也屬正態(tài)分布，因此，針對(duì)動(dòng)力輸出軸靜強(qiáng)度可靠性的設(shè)計(jì)，第一步驟應(yīng)是畫(huà)出軸的結(jié)構(gòu)示意圖，第二步驟是對(duì)軸的各個(gè)部位的受力情況分析，得出所需的受力以及力距，然后再畫(huà)出轉(zhuǎn)矩圖和彎距圖，分析出軸在危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度分布情況，依據(jù)擬定好的可靠度計(jì)算出所需的軸徑。

2、動(dòng)力輸出軸剛度的可靠性設(shè)計(jì)

汽車(chē)變速器的動(dòng)力輸出軸剛度的可靠性設(shè)計(jì)由撓角、軸扭轉(zhuǎn)角以及軸截面偏轉(zhuǎn)角這三部分組成。因此得出的結(jié)論是，軸剛度的可靠度分配是撓角、軸扭轉(zhuǎn)角以及軸截面偏轉(zhuǎn)角這三個(gè)值的乘積。而且也可以擬定，這三個(gè)變量值都是屬于正態(tài)分布的。實(shí)際計(jì)算時(shí)，需要根據(jù)變速器的不同檔位的受力以及位置分別進(jìn)行計(jì)算，方法相同。

三、結(jié)語(yǔ)

汽車(chē)的機(jī)械變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)是需要汽車(chē)的使用這個(gè)前提的，有了這個(gè)前提，才能在可靠性指標(biāo)上建立設(shè)計(jì)和優(yōu)化的措施，在實(shí)際的操作當(dāng)中，需要變速器優(yōu)化設(shè)計(jì)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題找到問(wèn)題，然后采用合理有效的方法來(lái)進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)工作，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，增加客戶(hù)的信任程度。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳玉祥.基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的機(jī)械式變速器換擋性能仿真分析[D].廣州：華南理工大學(xué),2012.

[2]趙秋芳.基于ADAMS的汽車(chē)操縱穩(wěn)定性仿真試驗(yàn)初步研究[D].大連理工大學(xué),2006.

[3]尹念東.模糊神經(jīng)技術(shù)及其在汽車(chē)操縱穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2003,02:1-5.

[4]周宇奎.側(cè)風(fēng)影響下高速汽車(chē)響應(yīng)特性的分析與控制研究[D].湖南大學(xué),2005.

作者:周利鵬 單位:長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心 河北省汽車(chē)工程技術(shù)研究中心