汽车变速器的可靠性分析

1、汽车变速器的可靠性分析摘要：随着汽车工业革命改革的深入，汽车发展经历了大致三个阶段，包括动 力革命阶段和传统革命阶段以及控制革命阶段，在各个阶段中汽车变速器的可靠 性都是我们必须要考虑的问题。本文对于汽车速器变速器可靠性进行分析，旨在 为推动汽车行业的可持续发展，提供一定的理论基础。关键词：变速器；维修；探讨；决策设计引言变速器作为汽车的一个重要的机械部件，其使用功能非常高，在使用过程中， 出现的问题也较多并且常见。而故障经常出现就会影响汽车的使用，引发事故， 所以好的变速器可以避免很多的故障和事故，提高汽车的使用年限；而变速器的 保养和维修同样可以有效的提高汽车的使用效果。因此怎样才能有效解

2、决汽车变 速器的故障问题和维修问题就显得非常重要。而针对汽车变速器故障等问题，则 需要一套完善的维修方法，并且要不断提高维修水平，如此可以看出，要推动汽 车行业的整体发展，就必须着重注意汽车变速器维修决策，设计以及相关的实践 问题。本文结合实际出发，通过相关问题进行分析，对汽车变速器维修决策进行 设计，并对设计的实现性进行探讨。1汽车变速器的组成市面上的汽车自动变速器的形状以及内部结构包括厂牌型号并不是完全相同 的，有些甚至存在着较大的差距，但值得注意的是这些不同品牌、不同形状的变 速器在组成上是基本相同的，都是通过两部分即由液力变矩器和齿轮式自动变速 器组合起来的，加之我们常见的组成部分，包

3、括液力变矩器、行星齿轮机构等。 依据汽车自动变速器组成部分的功能，我们也可以将变速器分成液力变矩器、变 速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分，这五个 部分并不是孤立存在的，他们是有机地联系在一起的，在汽车变速器中发挥着各 自的作用。2变速器的概念和工作特点汽车变速器是一套用于调整汽车驾驶速度的常见变速装置。汽车变速器可以 使汽车的发动机等设施发挥出最佳的性能，当汽车在行驶时，变速器可以调整发 动机和车轮的速度，从而产生不同的变速比。汽车变速器的工作方法是通过换挡 使汽车的发动机和汽车发挥最佳的动力性能状态。但是就目前发展趋势而言，越 来越多的汽车采用自动化方式，所以变

4、速器的未来发展方向是多样化的，主要潮 流是自动变速器，但发展形式还比较复杂。在汽车中安装变速器的优点是可以减 少汽车的耗油程度，并且将发动机的功率利用到最大化，当汽车换挡时，不用按 到固定的点，换挡点可以任意变化。所以在汽车传动系中变速器是及其重要的一 个部件。汽车变速器主要的功能是可以使汽车更加灵敏的变速和变矩，从而扩大汽车 的转速范围和驱动轮转矩范围，但要同时满足汽车在行驶过程中的倒行和必要的 动力传输中断和实现动力输出。为了方便探讨，本文主要以CAS5-20A变速器为 例子，CAS5-20A系列应用于轻型载货汽车的机械式变速器。有五个前进挡和一个 倒挡。机体的外壳是采用上下对开的结构。3

5、汽车变速器的工作原理汽车自动变速器的工作原理在于驾驶员在驾驶车辆时往往能够通过油门来控 制汽车的速度，也间接地指挥自动换挡系统，在此基础上实现了对离合器的分离 与结合，这种做法是传统变速器难以达到的。而自动换挡系统的控制方式在于它 可以帮助驾驶员通过机械的方式完成相关流程的自由转换，实现对油压的控制， 并快速地将油压加到换挡阀的两端，进而有效地控制换挡阀，完成自动变速。4汽车变速器的可靠性4.1手动变速器在我们日常的工作和生活中最为常见的变速器就是手动变速器，这种手动变 速器的换档操作完全根据驾驶者的意志来实现，其结构简单故障率相对较低。与 其他变速器相比，手动变速器齿轮箱体积更小。现如今广大

6、汽车使用者对燃油的 经济性要求较高，希望能够在较小的油耗下完成汽车的驱动和使用，因此汽车制 造商采取了一系列措施，提高了汽车后桥及变速器与传动功率的密度，减小了齿 轮箱内的润滑油容量，提高了齿轮的温度和负荷，有效降低了油耗。手动变速器灵活地应用了空气动力学，进一步提高了燃油的经济性。手动变 速器中应用了缓冲器，可以轻易地在齿轮齿尖产生剥坑的效果。4.2自动变速器与手动变速器相对应而存在的就是自动变速器，能够在加速和减速以及换挡 等功能中自动进行切换。自动变速器具有变速、平滑驾驶、轻便等诸多优点，但 值得注意的是与手动变速器相比自动变速器在油耗方面相对较高。4.3无级变速器与自动变速器和手动变速

7、器相比，无级变速器有其自身独有的特点，包括变 速柔和舒适等等，但该变速器也存在一定的局限性，例如耗油量大、变速器内能 量损失严重等等。4.4自动变速的手动变速器自动变速的手动变速器很受广大受众的青睐，主要原因在于它比手动变速器 方便，比自动变速器节能，但也有一定的弊端在于它是在手动变速器基础上发展 起来的，因此容易出现中断现象，一般应用在紧凑型车和商用车上。4.5双离合变速器双离台器变速器，顾名思义是指该种变速器的离台器输出轴兜是双数，都有 两个。在汽车工作的过程中，两个离台器同时工作，一台用于对单数档位齿轮进 行控制，另一台则用于对双数档位齿轮进行控制；双离合变速嚣的优势在于在换 档过程中，

8、它能够保持动力不切断。4.6变速齿轮可靠性分析变速器在满足可靠性和汽车动力性要求的情况下，应该尽量减小体积、节省材 料以降低成本。所以，选取变速器体积最小化作为第一设计目标。由于汽车机械式 变速器的整体尺寸主要取决于其齿轮系,故本文以变速齿轮体积之和最小化作为第 一目标函数。变速齿轮是空心的，其孔径大小由变速器轴径决定。本文在对齿轮系 进行可靠性优化设计时暂将变速齿轮考虑为实心的，因为优化结果和原始值之间的 比较是相对的，所以把他当作实心齿轮进行优化对优化效果影响不大。齿轮的各种 设计参数对变速器传动平稳性都有一定的影响,其中齿轮传动重合度的影响最为显 著。可以简单地表述为:重合度越大，传动就

9、越平稳，噪声就越小，对降低传动过程中 的动载荷就越有利。故选取四对齿轮传动重合度之和最大化为第二优化目标，也即 是它的相反数最小为目标函数。这里，一般只取变速器各档的变速比，常啮合齿轮 齿数，各对啮合齿轮模数、螺旋角和齿宽作为优化设计的设计变量。结语总而言之，我们只有在全面了解汽车变速器的组成，以及工作原理和它的可 靠性的基础上，才能够更好地发挥汽车的作用，定期对变速器的各项指标进行检 查、更换，进而延长变速器的使用寿命。参考文献：李燕燕.汽车变速器可靠性分析及维修决策系统软件开发D.东北大学,2014.谭秀峰.某型汽车变速器传动系统的动态特性及可靠性分析D.东北大 学,2014.高维山主编,汽车设计丛书一变速器M,北京，人民交通出版社,1990,8:1-48.(英)J?莫布雷.以可靠性为中心的维修M.北京:机械工业出版社,2015:65-69.王军.发动机缸体生产线模糊动态维修优化决策方法研究D.吉林大 学,2015,6.潘涛.汽车变速器可靠性分析D .东北大学,2013.黄伟