乘用车的变速箱设计最后

本科生毕业设计（论文）--第1章绪论1.1选题背景及意义此设计是根据当前乘用车市场对变速箱性能的高要求，旨在提高车辆的动力传输效率和燃油经济性。设计将采用先进的设计理念和材料，以确保变速箱的耐用性和可靠性。同时，考虑到环保和节能减排的趋势，设计将着重于降低变速箱在运行过程中的能量损耗，以及减少对环境的影响。通过模拟和实验验证，预期该变速箱设计能够满足未来汽车工业的发展需求，并为相关领域的研究提供参考。汽车变速器功用：1、在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小；2、设置空挡，切断发动机动力向驱动轮的传输，保证发动机能够启动、怠速、便于换挡。3、设置倒挡使汽车能够向后行驶4、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，同时使发动机在功率较高而油耗较低的工况下工作。乘用车变速器有重要的实际应用意义。它可以改变传动比。在车辆起步、爬坡时，能将发动机的转矩放大，让车辆轻松应对这些工况。比如车辆满载爬坡，合适的低挡位能确保车辆有足够的动力爬坡，不至于熄火。变速器能够使发动机在较为有利的工况范围内工作，不管车速快慢，通过换挡让发动机的转速和负荷处于比较经济的区间，以此降低燃油消耗、减少尾气排放，这对提高燃油经济性很有帮助。同时，变速器还能实现倒车功能。车辆要倒车时，通过变速器的倒挡齿轮改变动力传递方向，使车辆能够后退。而且它还可以中断动力传递。在车辆短暂停车，如等红灯时，变速器可以让发动机和驱动轮之间的动力传递中断，这样发动机可以保持怠速运转，不需要一直输出动力，减少机件磨损和能量损耗，并且有利于车辆的平稳起步，能让发动机的动力平缓地传递到车轮上，避免车辆急加速而导致的抖动等情况。1.2变速器的发展史变速器的发展历程与汽车工业的进步紧密相连，经历了漫长且不断创新变革的过程。早期的汽车变速器较为简陋，多采用简单的滑动齿轮结构实现有限的几个挡位切换。例如，在19世纪末20世纪初，一些汽车的变速器仅有两三个挡位，这种变速器虽然能够在一定程度上改变车辆的速度和扭矩，但换挡过程不够平顺，需要驾驶员具备较高的操作技巧，且传动效率相对较低。随着汽车技术的发展，手动变速器逐渐得到改进，同步器的出现是一个重要里程碑。同步器使得换挡过程更加顺畅，减少了齿轮撞击产生的磨损和噪声，大大提高了换挡的舒适性和可靠性。到了20世纪中叶，手动变速器在挡位数量上也有所增加，常见的有四挡、五挡变速器，这使得车辆能够更好地适应不同的路况和行驶需求，在城市道路和高速公路行驶时都能有较为合适的挡位选择，提高了汽车的动力性和燃油经济性。自动变速器的发展则相对较晚，但发展速度迅猛。20世纪40年代，液力自动变速器开始应用于汽车。它利用液力变矩器实现发动机与变速器之间的柔性连接，无需驾驶员手动操作离合器，能够自动根据车速和负荷调整挡位，极大地提升了驾驶的便利性，尤其适合在交通拥堵的城市环境中使用。随着电子技术的兴起，电子控制单元（ECU）被引入自动变速器的控制中，使得换挡逻辑更加智能化。现代的自动变速器不仅能根据车速和油门踏板位置换挡，还能综合考虑发动机的工况、车辆的行驶稳定性等多种因素，进一步提高了换挡的精准度和燃油经济性。例如，一些先进的自动变速器在高速行驶时能够精准地选择合适的挡位，保持发动机在高效区间运行，降低油耗。近年来，双离合变速器和无级变速器等新型变速器也逐渐崭露头角。双离合变速器结合了手动变速器和自动变速器的优点，拥有两套离合器，换挡速度极快，能够在短时间内实现无间断的动力传递，提高了车辆的加速性能和传动效率。无级变速器则通过连续改变传动比，使发动机能够始终在最佳工况附近工作，实现了更加平滑的动力输出和良好的燃油经济性。总之，变速器的发展史就是一部不断追求更高性能、更好驾驶体验和更高效率的创新史，未来还将随着科技的发展继续演进。1.3变速箱设计思想变速箱设计思想主要围绕着满足车辆多方面性能需求、兼顾可靠性与成本控制以及适应未来发展趋势等方面展开。首先，满足车辆性能需求是核心。在动力性方面，变速箱要能够根据发动机的特性合理地调整传动比。例如，对于小排量发动机，设计较大的一档传动比，以确保车辆在起步和爬坡时有足够的扭矩输出；而对于高性能发动机，多挡位且传动效率高的变速箱设计能够充分发挥发动机的高功率优势，使车辆在高速行驶时仍能保持强劲的动力。在燃油经济性上，通过优化挡位数量和传动比间隔，使发动机在不同工况下都能尽量工作在经济油耗区间。例如，采用超速挡设计，当车辆在高速稳定行驶时，发动机转速可以降低，减少燃油消耗。同时，考虑驾驶舒适性，变速箱的换挡过程应尽量平顺，减少冲击和顿挫感。这就要求在设计换挡机构和同步器时，精确计算其参数，确保换挡瞬间齿轮的转速匹配良好。其次，可靠性与成本控制不可或缺。为保证可靠性，在材料选择上，根据不同部件的受力情况和工作环境选用合适的材料。如齿轮采用高强度合金钢，既能承受较大的载荷，又具有良好的耐磨性；轴类零件则要保证足够的强度和刚度，防止在长期运转中发生变形或断裂。在结构设计上，采用合理的布局和加强筋等设计，提高箱体的刚性，减少振动和噪声的产生。而在成本控制方面，避免过度设计和使用昂贵的材料与工艺。例如，在满足性能要求的前提下，选择性价比高的制造工艺，如采用先进的数控加工技术提高生产效率、降低废品率，从而降低制造成本。同时，通过标准化、模块化的设计思想，减少零部件的种类和数量，便于生产管理和后期维护，进一步降低成本。最后，适应未来发展趋势也是重要的设计思想。随着环保要求的日益严格和新能源汽车的发展，变速箱设计需要考虑与混合动力系统或纯电动系统的兼容。例如，在混合动力汽车中，变速箱要能够与电机协同工作，实现纯电驱动、混合驱动等多种模式的切换，并且在能量回收过程中起到关键作用。此外，智能化也是未来的发展方向，设计具有自学习和自适应功能的变速箱控制系统，能够根据驾驶员的驾驶习惯和路况自动调整换挡策略，提供更加个性化的驾驶体验，并且能够与车辆的其他智能系统进行信息交互，实现整车的智能化控制。第2章变速箱传动结构方案的设计2.1变速箱结构2.1.1传动构造按照参数，车型为微型轿车类型，则微型轿车为前置前驱变速箱，结构设计遵循可靠、简单、实用为准，具体的结构形式如图2.1所示。图2.1变速箱结构形式从图可以看出，对于变速箱来说，整个系统非常紧凑，变速驱动部分主要包括有变速箱、差速器以及车轮传动装置零件。作为汽车部件之一的传动装置，它有着改变发动机曲轴扭矩以及改变传动比的作用，这样用来达到车辆在起步、加速行驶的不同工况，同时也可以保证汽车在不同阻碍下等对车轮牵引力以及速度不同的需求。同时也让车辆在经济性和动力性有着较高的目标。对汽车进行设计时，需要从汽车的使用要求、发动机参数、整备质量的角度，对变速器的传动比及档数进行最优化的选择，从而来满足要求。变数器设置空档的目的就是，当启动发动机以及需要进行滑行时或者当不需要发动机动力传给驱动轮时可以通过变速器来实现。以及变速器设置倒挡就是让汽车具有反向行驶的能力。必要时，变速器具有功率输出的功能。想要满足以上对变速器的要求，则变速器选用有级式变速器。变速器的两个应用范围分别指的是自动操纵控制机构、变速箱和传动控制机构。由传动轴、传动齿轮、换档齿轮一同连接组成变速器的传动机构。同时也可能需要使用避免直接冲击到该装置的自动同步器，而且操纵机构应该有互锁与自锁的装置。货车大多是用三轴变速箱，而家用轿车一般是两轴变速箱，使用锁环式同步器。对变速器的设计，需要多角度进行考虑：变速器的性价比、质量、制造程度以及其最重要的使用性能。而且也要对其制造、维修、使用等条件进行考虑。故而，从轴的形式，齿轮的形式以及设计制造布置的合理性进行多角度分析，从而选取最适合的方案。1.有关变速器轴数的确定发动机前部放置且前部驱动的车辆大都运用的是两轴式的变速箱，其通过相互平行的输出轴与输入轴进行动力传递。两轴传动的机械构造简单、紧凑且易于配置。并且由于机械结构简单，中间档位在传递动力时只通过一对中间齿轮，具有低噪声、效率高的特点。同时，因为两轴式变速器没有直接档，从而导致当传动比过大时，轴承与齿轮都承受过多的载荷，因为材料寿命的原因，故而容易损坏且工作时噪声较大。同时，因为机械结构的原因，第一齿轮的两轴传动一般比较小。从前进挡的角度来说，中间轴式变速器的输出轴与第一轴的旋转方向一致，但对于两轴式变速器，输出轴与输入轴的旋转方向不同。除了运用两轴式的变速箱，其它车辆则采用前轮中间轴式四轮驱动。变速器的第一轴的前部由一个发动机花键飞轮的支承,离合器的从轮驱动盘与其第一轴上的驱动花键飞轮相连,同时与驱动万向节飞轮相连的位置是第二轮和轴的前部末端。考虑了使用中间轴式变速器从而在机械结构上，设置三根轴，在同一轴线上的一轴与二轴相连，这是一个直接的齿轮，其优点是传输的扭矩同时轴承与齿轮不接受负荷，所以它有噪声磨损小、使用寿命长以及高传动效率的优点。利与弊相随，因为其他挡位时是经过两对齿轮传动，所以相对固定型轴式的变速器，其传动效率略低。本设计为乘用车，根据其使用条件，选择前置前驱、两轴式变速器。2.对乘用汽车的档数确定变速器的一个传动档位系数变得越多,汽车的综合燃油使用经济性和轻型轿车混合动力系统稳定性越平顺,越好,但由于这个传动档位系数的不断变化增加,也就有可能会改变导致变速箱的一些内部结构及其设计可能变得更加复杂，同时导致尺寸轮毂与质量增大。在驾驶的过程中，由于档位较多，所以换挡频率也会加快。确定客车的最低传动比，如果增加档位就会使两个相邻的档位的传动比接近，从而比值变小，使得换档操作更加的平顺。对于其比值的要求是小于1.8,。并且传动比的比值越小，调档就愈容易。此外，在不同等级档区的传动量之比有着要求，低档区的相邻档位传动比的固定比例要高于高档区的。综上分析，本此设计的乘用轿车选用五加一档的变速器设计，其传动路线简图如图2.2所示。图2.2传动路线简图2.1.2倒档布置方案的确定多见的倒档方案如图2.3所示：图a，方案显示设置一个中间传动齿轮，用在第二轴和中间轴上进行传动，这样结构虽然简单，但对于中间齿轮来说，正反交替对称变换的弯曲应力会影响其使用寿命。图b，此方案减短了中间轴的大小，通过齿轮中间轴上的一档驱动齿轮。但是也可能正是因为这样,当汽车进行齿轮换档时,会一起驱动进入齿轮啮合的两对驱动齿轮,从而增加齿轮换档的难度。图c，此方案的优点是，更大的倒挡传动比，但其换挡的程序错误。图d，此方案是对图c的修改。图e，此方案将一档齿轮与倒挡齿轮作为一体，增大了齿宽。图f，此方案，如果齿轮副都采用了常啮合齿轮，那么选用此方案，可以更加流畅的换档，并且减小变速器的轴向长度，这样对空间的使用率更高。某些货车采用图g的方案，此方案需要在倒挡和一档都设置一个拨叉轴，从而让变速器的操纵机构变得更加复杂。根据分析，本次设计采用方案f，汽车变速器的全部齿轮副均为常啮合齿轮。故而，倒档齿轮为常啮合斜齿轮传动同步器换挡方式。此方案优点：倒挡齿轮使用时间久、换挡流畅且轮齿受到冲击力较小。abcdefg图2.3方案2.2传动部分主要组成2.2.1变速器齿轮斜齿圆柱齿轮与直齿齿轮进行对比会容易的发现，斜齿在工作的时间过程中杂音小，使用的年限变长，传动过程稳定、平缓等特点，缺点主要是斜齿轮传动中存在轴向力，影响轴承寿命，而且生产制造工艺复杂。在变速器中,常啮合齿轮都使用斜齿啮合的齿轮，虽然这种情况下会加大常啮合齿轮的数目，在变数器上表现出转动惯量变大，但将一轴上和中间轴上的斜齿轮啮合，同时二轴上与中间轴上斜齿轮进行合理配合安排，就可以在一定程度上的消除斜齿轮运转时的轴向力。倒档齿轮采用常啮合斜齿轮传动同步器换挡方式。因为本次轿车设计中档位都使用同步器换档方式。综上，全部齿轮都用斜齿轮，并且啮合方案都为常啮合齿轮传动。2.2.2换挡机构的确定换挡机构主要存在3种换档格式：啮合套、同步器与直齿滑动齿轮型式。轴向滑动直齿轮换挡的这种情况，在工作时会冲击轮齿断面，从而影响其使用寿命，具体表现为加大轮齿断面的磨损，同时因磨损导致配合度下降并产生噪声。故而，此种方式只在倒挡以及一档上可以见到。运用啮合套进行换档的方式，在换档面对冲击时，因为接合齿齿数过多，从而每个齿分到的冲击力较小，所以啮合套的寿命会延长，但仍然会承受换挡时的冲击。对于同步器，又可以分为以下几种形式，多采用惯性式、常压式和惯性增力式。通过同步器换档可以提升车辆的燃油经济性、行驶安全性、加速性，并且对驾驶员的驾驶技术要求较低，原因是同步器的工作原理可以让驾驶员换挡迅速、无冲击、无噪声。与啮合套换档和轴向直齿滑动齿轮换档相比，尽管同步器的机械结构复杂、制造工艺精度高以及其轴向尺寸大的特点，但根据使用效果，所以其仍被大量使用。锁环式同步器特点是零件使用寿命长、配合可靠，然而因为空间的容量有度，导致其扭矩的容量非常的小。由于其锁止表面与锁环的相应接合齿互相连接了起来，所以当工作时齿面会发生摩擦从而导致失灵。综上可以得知其一般用在家用汽车或总重不大的货车变速器中。锁环式同步器的机械结构紧凑，但需要啮合的齿轮，能确定在不进行同步时不接触，这样可以减小齿轮的冲击，从而延长齿轮使用时间。可因为同步器的扭矩传递相对较小，故而其一般在轿车上使用。综上，本设计的微型小轿车，传递转矩较小，故采用锁环式同步器换挡。现在变速器的自动脱档是常常发生的故障之一，在本问题上，采取在制造工艺上进行处理，以及在结构上采取如下的措施，如图2.4所示。1.通过把两接合齿的啮合位置错开处理。2.将啮合套筒的齿根前环的齿厚从0.3-0.6mm处切割。3.对加工接合齿的工作表面开始加工，使其出现2°-3°的倒锥角，因而让接合齿面产生轴向力，避免接合错位。经实践此方案较为有效，大多出车辆采用。目前，同步器一共拥有3种不同的形式常压式同步器，其中的最大特点主要就是机械结构不是很复杂，加工以及维修都比较方便。然而，因为在啮合件同步时换挡存在的缺点，故而不使用。对于微型的乘用小轿车，全部使用成锁环式的同步器。此同步器虽然运用的是相互摩擦进行其工作，然而就根据其结构的角度来说，在达到同步之前，其可以避免待啮合的花键齿圈与接合套的接触，从而降低齿间的噪声。以及锁环式同步器的轴向尺寸小且抗摩擦。图2.4预防自动脱档的结构法子2.2.3变速器轴承变速器轴在与齿轮在不固定处连接处应安装轴承，同时因为变速器轴是不断旋转的零件应在与壳体连接的部位放置轴承。对于传动轴承一般选用所学的那几种。对于在变速器里具体运用什么形式的轴承，需要根据它的结构形式以及其载荷特点来进行确定。变速器虽然作为汽车的主要部件但其结构也比较紧凑，所以对轴承结构大小也有限制，若选择过大，怎在布置上存在困难。综上，结合本设计：1.由于变速器第一轴前部，处于飞轮的内腔里支撑，从而产生足够大的地方，故选用向心球轴承。2.球轴承应用在第一轴、第二轴的后部轴承；根据直径，中间轴前、后轴承采用圆柱滚子轴承。3.当要求轴与齿轮必须有相对运动，选用滚针轴承、滑动轴承套。对于圆锥滚子轴承，因为其直径较小、齿宽较大，所以它有容量大、承受较高的载荷的特点。并且其滚子可以自动对中。因为其结构特点，对轴承的可靠性好、寿命长。同时降低齿轮的杂音、加强齿轮与轴的刚度，避免脱挡。但是，其装配麻烦，并且需要调整预紧，以及当发生磨损，后轴易歪斜从而破坏其啮合。2.2.4操纵机构的选择自锁互锁机构：1.挂上挡位后，能够确保直齿滑动齿轮更换挡的时候，所有的齿宽全部保持啮合的状态。汽车在复杂路况行驶时或者汽车发生震动，变速器的操纵机构不允许脱档或者自行变换档位。由此，需要在变速器内设置自锁装置。2.在进行换档操作时，避免变速器两个档的齿轮同时进入工作，以至于变速器卡死。故而需要在变速器操纵机构中设置互锁装置。3.在汽车前进时，禁止挂入倒档，否则则会使齿轮以及其他零件损坏。故而，设置倒档锁装置。此设计的轿车为前置前驱，在小型汽车前端一般采取带有拉线杆和操纵杆的结构，大多乘用车由传动拨块、变速杆、拨块交叉旋转轴、拨叉以及安全控制装置等部分构成直接动力操作传达机构，一般将其安排在变速器的上部或者侧边内。2.3本章小结本部分着重是对变速器与变速箱一起化部分的主要组成和结构形式各自进行了系列的分析，并且确定了主要的传动机构的结构形式。第3章变速器的设计3.1变速器参数上章已决定了变速箱的结构形式，本部分的重点则是对变速部分进行设计计算，具体的参数包括：驱动类别：；变速器形式：手动五挡；最大承载质量：；额定功率：；最高车速：；主减速比：；加速时间：；空气阻力系数：；最大爬坡度：；车轮滚动半径：；最小转弯半径：。3.1.1变速器各档传动比的确定1.传动比范围的确定对于不同的车型，变速箱的最大最小传动比有一个推荐范围。一般就拿乘用车来说，传动比大致是在，其它类型的大型车辆则明显会高于此数值。本次设计的为微型轿车，所以传动比范围，也就是一档传动比和五档传动比的比值在这个范围内。2.微型轿车主减速比确定（3.1）其中：为运行时的速度，单位为；为发动机转动时的速度，单位为；为车轮半径大小，单位为选择的轮胎为；已知，乘用车的最大行驶速度；五挡首先确定传动比为；转速；代入式求得，所以系统符合设计参数要求。3.一档的传动比根据相对应的爬坡情况来求出得，现在一档输出的动力必须不小于滚动阻力及其爬坡力，那么基于公式（3.2），将参数数值代入式中：有：；；；；；；；，把这些数带入（3.2）中：并且必须要能合适一档输出最大的制动力时，车辆的轮胎不能够出现滑动现象：式中：大地法向反力，；为附着系数范围在。因此取为0.6。带入式得：故，可以将其传动比确定出来：暂时先认为。五档就是超速档，定为由其中：为已知数，相邻两个不同档位的公共固定比值，必须满足。由相等的比例求得出：以上经过最后算出的传动比的范围见下：3.1.2中心距的计算变速器输入轴和输出轴的中心轴线距离的算式为：里面：为中心距；其余参数同上初步认定的中心距为。3.1.3变速器轴向尺寸轴的水平长度计算为：所以，微型乘用车变速器首先定为.3.1.4齿轮参数选择变速器的齿轮的结构形式相当繁多，在这次计划中，倒档使用的是齿轮，其它的都运用成斜齿圆柱齿轮。1.模数表3.1变速器齿轮模数第一系列1.001.251.50-2.00-2.503.004.00-5.00-6.00第二系列1.75-2.25-2.75-3.253.503.75-4.50-5.50大致的确定一下与齿轮的相对应的模数：（3.4）一挡齿轮（3.5）其中：为法向模数；,，为传动效率：取；为一档传动比：按照表3.1推荐值，确定模数：这次主要研制中的斜齿轮法向初次确定为，倒档模数也是一样。2.压力角及螺旋角通过分析理解，都使用国家规定的标准压力角。初选螺旋角为：表3.2档一挡二挡三挡四挡五档倒挡二十四二十二二十二二十二二十二零齿形宽度的计算：（）其中的：直齿；斜齿。将斜齿去数值为直齿倒档直齿轮：,,.前进档齿宽：；；；；；；；；；。3.齿顶高系数考虑取其数值是。3.1.5齿轮齿数分派和传动比1、一档齿轮的传动比是传递运动或动力的齿轮齿数目量总和一挡采用的是斜齿轮，所以取其螺旋角。根据得：，故。则是：有可以得出齿数：改：故可为：所以：；：2、另外的齿数决定（1）二挡：中心距为：按：因此：，计算：（2）三挡：计算：由：取：，（3）四挡为：通过：，（4）五挡：结合：，（5）倒档的传动比及其齿数倒档的传动固定比例和一档的传动固定比值是非常的相邻、靠近，同时倒档的放置和位置要尽力保证其结构严密，它也为惰性齿轮，用，并且其主动齿轮，选着。有：，得出：改：变速器的输出轴和倒档轴的中心之间的长度为：由于，所以它们不会产生干涉的情况。变速器的输入轴与倒挡轴的中间大小长度为：3.2变速器齿轮强度校核1.弯曲强度的检验：（1）直齿轮的弯曲应力其中：（)；，；；其余参数同上。（2）斜齿轮的弯曲应力有：，，()，d为节度圆直径，。2.齿轮接触应力有：为；F为，并且把当成计算的载荷3.一档齿轮接触应力校核已知：N·mm；；；MPa；N表3.2变速器齿轮许用接触应力齿轮液体碳氮共渗齿轮一挡和倒挡常啮合齿轮和高挡由于相同作用在两个不同齿轮上的轴应力分别是齿轮作用力和齿轮反作用力,所以只需要计算一个轴与齿轮的相互接触应力就行,将齿轮受力在变速器第一轴上的一个载荷作为驱动计算的载荷，将上面结果代入()得：MPa同理可校核其他的挡位。以上各档变速器齿轮的接触应力都不大于齿轮的许用接触应力[]，因此各档均合格。3.3本章小结此节内容主要是进行了变速器每一个档位的传动固定比数和其档齿轮的齿数目一步一步计算，同时也明确了齿轮的的使用材料等，后面对齿轮弯曲疲劳强度进行了计算、分析校核。第4章轴的设计4.1变速器轴结构尺寸对于输出轴：通过发动机能够全部输出的最多力矩，：就输入轴而言：齿轮中：中：中：8中：10中：12中：由于考虑到拥有键槽还有花键相对应的轴，因此轴的径向长度会恰当地加大。那就有在中：五档处的同步器：三档和四档处的同步器：中：中：分析得出最小轴径为。查询相关资料取得它的最小直径。五挡同步器取,其左边用相应的卡环来固定位置，查资料可以得出卡环中的齿轮中间可以用厚的环将其分开，环中的外部径向距离是，内部径向距离是;齿中中：；齿轮中：；齿轮中：；最后是安装主减速齿轮与轴承，。考虑到输出轴的情况：由于，数值;把参数插入：把其变成：考率到有花键的存在，将他的数值增加得：所以有花键部分的直径。4.2轴强度校核4.2.1轴刚度计算变速器的俩个不同的轴相对应的挠度及其转角将会按照《材料力学》中的算式进行计算处理，如图所示：确定其轴处于，处于以及与，则可以用以下相对应的算式得：表4.1变速器轴的挠度和转角轴的全挠度为。并且上述符号相对应的取值大致范围为：，。求得、、对输入轴求：（1）一挡：有：，故（2）二挡：有：，故（3）三挡：有：，故因为由于轴上的四挡和五挡距离支点处就大小，但所承受到的作用力比别的档都非常小，故忽略不计。输出轴刚度验算（1）一挡：有：故（2）二挡：有：，得（3）三挡：有：，得剩下的挡位计算认同的原理和其输出轴计算刚度是一样的原因。4.2.2轴强度验算1、输入轴强度的校核（1）表面的内、与输入轴受力见所示，则求出，，。图4.2输入轴受力图（2）表面里的、以及受力见所示，则（）求出，，。弯矩图所示。图4.3输入轴弯矩图2、输出轴的强度校核，，（1）面里、与受力见图，有求得：（2）面、及受力图，故（）求出得，，。==＜[]图4.4输入轴受力图弯矩图如图4.5所示。图4.5输出轴弯矩图4.3变速器轴承的选择研究中选择输入轴的轴承为型号的轴承。而且对于输出轴来说，它和输入轴用一样的零件，只不过其左侧用的是，而右侧则用得是。4.4本章小结此节主要是对输入和输出轴的设计，同时也对其刚度和强度做了校核与相应的弯矩图绘制。第5章主减速器设计5.1主减速器性能要求主减速器在整辆车上的传动系当中是可令转速实际减小、令扭矩合理加大的部件，是一个极其关键的部件，其是基于具较少的齿轮数的那个锥齿轮来将另一个锥齿轮（齿轮数比较多）带动的。对于纵置汽车发动机的车辆而言，车用主减速器亦可利用其齿轮传动来针对其整体的动力方向作出改变。因为车辆驾驶于类型不一的路途上时，要求其车用驱动轮上务必要具备特定的驱动力矩以及转速，在动力朝着两侧的驱动轮（左边和右边2个）分流处置的差速器前方的地方装设个主减速器，基于此以让其主减速器面前的一些传动部件（譬如变速器以及万向传动式装置等）实际传送的力矩合理减小，继而能够让其尺寸以及质量有所减小，让操纵过程变得更省力，对于横置发动机的前驱车来说，则采用的圆柱齿轮传动。用于车辆的变速箱上的适配锥齿轮，其处在了一个极其恶劣的作业条件下，比之于传动系的各大余下齿轮来讲，其具体承担的载荷较大，且作用时间亦比较长。基于上述的各类情况，对其齿轮材料以及热处理应当给定下列的几大要求：1、齿轮的心部得有较强的刚度，能够承受强大的压强载荷，避免根部地方被发生断裂现象。2、钢板带有诸多加工性能均比较良好，譬如锻造以及热处理、切削等有关的性能等，其热处理所引致的变形会较小一些，或其变形的规律更易于被有力控制，以使产品的总体质量提高并且将制造用时缩短、带来低生产成本同时把废品率降低。3、为齿轮选定材料中所需的合金元素时需和国内的实际相适应。车辆的主减速器所装设的螺旋锥齿轮及车辆车速器上所设的直齿锥式齿轮，当前皆是以渗碳合金元素钢来实现制造的。故而，此处的齿轮要选定的钢材料是，以此材料所制成的齿轮，在经合理的渗碳以及淬火处理，加回火之后，其齿轮轮齿上的表面的硬度即可为，但其心部的硬度显见较低，在其端面的模数为的时候则在中选定对渗碳深度的具体规定为：在端面的模数处于条件下的时候，是。在端面的模数处于的情况下时，则会是。圆锥式齿轮上的传动副（或仅为大齿轮），在经相应的热处理以及有效加工之后均会再以磷化处理来达成更深入的效果，其处理厚度具体达，亦可接受镀铜以及镀锡。这一类表面未能够被投入于零件有相应的公差尺寸时所需的补偿中，同时也无法替代润滑处理。对齿面所展开的喷丸处理或将让其寿命大幅延长。对于滑动的速度比较高的那一种齿轮，因需让其耐磨性大力地提高，可实行科学的渗硫处理。就是哪怕其所具的润滑环境较为一般，亦可帮助规避齿轮卡死以及摩伤、胶合等有关情形的发生。5.2主减速器计算分析传动过程的载荷，具体如下：1.承受主于减速器主动齿轮上力见图，驱动轮位于法向平面上，并与节圆柱的截面呈法向啮合角。力沿齿轮的圆周、轴向及径向分为三个垂直分量。主动齿轮当量转矩：计算扭矩为：图5.1斜齿轮的轮齿受力分析主动齿轮受力情况计算为：其中：求出齿轮的圆周力为：对应的载荷位于主减速器的从动齿轮上面也能够划分成，及其，并且它受到作用力的大小与主动齿轮上的数值相等，方向恰恰反了过来。2.主减速器的轴承（1）选择:本次任务采用的轴承主要是，运用年限至少为十年，此次校验首先决定了轴承运行时间为天，同时每一天应该工作的时间可长达到。（2）了解齿轮确切型号，故及其可按照对应的手册搜索寻找到。（3）就轴承能不达到标准要求校核:、 水平面、合成、（4）派生轴向力、（5）轴向、；（6）当量、有进行资料查找求出：（7）审查得到的轴承这次课题的研究中载荷最大的轴承就应当是轴承了，圆锥滚子轴承的参数，查的压力载荷，就其轴承的使用时间长短可以计算得：经过计算分析得出，轴承寿命达到了合格的要求。5.3本章小结因为本设计是乘用车的变速箱，且发动机采用横置，所以主减速器主、从动齿轮均采用，对齿轮的受力进行了分析。分析完成以后，又进行了轴承的选择和校核。第6章差速器的设计6.1差速器工作原理在车行驶的整个过程中，其两侧（左边以及右边）的车轮于一个时刻内真正滚过的行车路程往往不等，两侧的轮胎内部的气压亦不互等，此外，其胎面上的具体磨损根本不均匀、两侧的车轮上各受的负荷亦不等值，继而使得车辆的轮子的滚动半径也不一样；如此一来，若是车辆的变速箱上其的车轮皆为刚性的连接，则不管其属于直线行车，还是属于转弯式的行车，均可让其车轮于该路的路面上出现实际的滑移又或是滑转，故其必然会让车的轮胎磨损大大加剧，此外也会让其转向变得特别的称重，其通过性以及操控的稳定性就会变坏。故而，在车辆变速箱上其左右两侧的车轮间皆装设了相应的轮间差速器。差速器属于一种差速传动式的机构，其能够于两输出轴间来达成对于转矩的有力分配，并保障上述的两输出轴可基于不统一的角速度达成有力的转动，保障各大车用驱动轮能够于各异的运动条件下达成有力的动力传递要求，规避轮胎及路面间所引致的打滑情形。差速器能够有许多形式，总体来讲其囊括了蜗轮式以及凸轮式、齿轮式以及牙嵌自由轮式等。图6.1汽车转弯时驱动轮运动示意图对称锥齿轮的差速器实际上归属于行星齿轮式的机构。详见于下列的图6.3，3标示点位上的差速器壳体紧固地连于5标示点上所示的行星齿轮轴，变为了一个行星价。因其与此同时还同6标示点位置的从动轮（配设于主减速器上）紧固地连接着，固为一个主动件，将其角速度在此设定成了；标示点上其各有的半轴齿轮皆为可靠的从动件，其对应的角速度各以、来予以指代。A以及B这2点各为4标示点上的行星齿轮同半轴齿轮达成啮合的点。而标示点则为其行星齿轮上设给的一中心点，抵达其差速器上所拥有的旋转轴线的实际距离互相相等，均是。图6.2差速器的差速原理在行星齿轮上时其单是伴随着行星架的方向而紧紧地绕着车辆的差速器上其旋转轴线来做公转，与此同时，显见的是，处于一个相同的半径上的三个点其各具的圆周速度实际上均等（参见于图6.2），其数值即是。故而==，即所配给的差速器未能够有功用上的发挥，此外，半轴拥有的角速度是同3标示点位上其差速器壳对应的角速度大小一致的。在4标示部位的行星齿轮并非单做公转运动，其还会紧绕着其轴（见于5标示点位），以角速度做着自转的动作，与此同时，其啮合点于此刻所拥有的圆周速度便可计为，其啮合点在此刻的圆周速度被计为。故而故可求出：+=2若是其角速度以每一分钟的转数来指代，那么公式中其实就是2各半轴齿轮的直径互等情形下的对称式的圆锥齿轮型差速器处于行驶过程中的特征方程式，其所代表的是，两侧的半轴齿轮其转速的和刚好是车用差速器壳的实际转速的，同行星齿轮的转速根本无关。故而在车辆转弯行驶又或是别的行驶工况下，皆可借助于行星齿轮来用对应的转速做实际的自转运动，让2侧的车轮能够以不相等的转速而在路面上实际滚动，并且没有滑动。另外还知：在这两半轴齿轮上的任意的一侧上，在其转速恰好为时，另外一侧上的车用半轴齿轮，其转速则会是车用差速器壳的实际转速的；在差速器壳实际转速恰恰为时，若是某一侧上其半轴齿轮因被余下的外来力矩所作用继而转动，则相对的那侧位置所在的半轴齿轮，即会以同等的转速来做反向的转动。在汽车上普遍会用到的差速器多是对称锥齿轮型式的差速器，其具体的优点囊括了结构比较简单、质量比较小等，其应用得较为普遍。在此次的课题中选定为普通的圆锥齿轮型差速器。普通设计的圆锥齿轮式差速器的具体组构部分详见于下图6.3。因其有着诸多的优点，譬如结构简单以及工作平稳、适用于公路用车、制造上很方便等。故而普遍被投入于各式的公路用车上进行应用。1、12轴承；2螺母；3、14锁止垫片；4差速器左壳5、13螺栓；6半轴齿轮垫片7半轴齿轮；8行星齿轴；9行星齿轮；行星齿轮垫片；11图6.3普通对称式圆锥行星齿轮差速器6.2差速器齿轮设计计算1.行星齿轮数量本次设计根据车型特点，选择为2个行星齿轮。2.行星齿轮的球面半径的算法公式，其中：为系数参数，是一个常数，是所需用的扭矩，把得到的数据带入可以得出结果为：则节锥距大小是：3.行星齿轮的半轴齿轮行星传动的齿数需要满足的式子是：其中，因为由于两侧的半轴是相互对称，故齿轮的齿形数目大小也是一样相同的，即行星齿轮将它的齿数取为，通过公式可以求出半轴齿轮所对应的齿数暂定是，因此此次研究的差速器的齿轮齿数符合式。4.半轴齿轮的模数，节圆直径两个互相能够匹配的节锥角所以，圆锥型齿轮的大端端面模数为：认识了解到所有使用差速器必须拥有的强度及其刚度的规格，因此确定下来的模数是，求出得节圆半径大小是，。5.压力角研究运用，使用的齿轮的齿顶高系数是。6.行星齿轮组装孔大小组装孔大小与行星齿轮轴的直径大小在常理认知上是相同的，而深入度却是行星齿轮安置于行星齿轮轴上的支撑距离长度，它们两个有着就如下面一样的公式相互关系，其中，是此次差速器的扭转矩变形的大小，根据参照计算最后选择设定成：；是行星齿轮拥有的总共数目，故可以选用为。是受力面积的中心点到达节锥锥顶部的长度大小，大小单位是毫米，通常它的算法公式是，则是变速箱的半轴齿轮齿行表面宽度中心点地位的大小，其数值的确定可以用先前的实践的公式；行星齿轮受力面处受到压力时变形体单位截面上的应力状态值，借鉴对应的课本查出来的值是。按照上面的分析计算得出结果：6.3差速器齿轮的几何算法表6.4齿轮的参数表格名称式子数值行星齿轮齿数z110半轴齿轮齿数z2=18模数m6齿面宽B=0.2510mm齿工作高ℎ9.6mm全齿高H=1.788m+10.78mm压力角α22.5°轴交角∑90°分度圆直径d=m60mm节锥矩R=61.8mm齿顶高ℎ6mm齿顶角θ8.4°齿根角θ10.8°续表名称式子数值周节t=3.14m19mm齿侧间隙B=0.245~0.25mm弦齿厚ℎℎ弦齿高sℎ6.4本章小结本章主要进行了差速器的设计，第一是结进行构形式的选择，选用最简单的对称式圆锥行星齿轮差速器。第二是差速器结构形式确定后，对差速器行星齿轮及半轴齿轮进行必要的设计计算。第7章驱动半轴设计7.1半轴方案对于万向传动半轴来说，主要的结构类型包括了Rzeppa型球笼式万向节、Birfield型球笼式万向节、伸缩型球笼式万向节结构。目前应用最为广泛的是Rzeppa型球笼式万向节，所以本次变速箱采用的是这种类型的万向节。7.2等速性分析球笼式万向节最重要的特性是等速行，具体结构如图7.1。按照投影分析，具体的结构类型上看，该结构的输入输出轴承一定角度，但是总体再一个平面内，而且等速性结构原理简单，传动稳定。图7.1万向节结构形式7.3结构参数设计7.3.1钢球回转中心径筒的外部形状壳体和与其相符合的星型状套筒根据每个直径旋转核心的钢球在中心的曲率的渠道按照此式求出，式中：K回转的核心直径，大多是常数为，求出结果得：mm故整数为：7.3.2筒形外壳沟道沟槽这回制造所采用的是双偏心弧形的滚道，见下。1.沟道截面圆弧半径沟道的圆弧形状半径按照本式计算，而，所以求出2.沟道接触角接触角，通常为沟槽的截面圆形中间点和钢球的中心之间的距长度大小是，将以上数值带入：。3.沟底间隙进行整理研究分析出用本公式求出，插入数值：4.偏心距有基本的理论得为采用，求得。5.万向节的主要参数（1）传力钢球分布半径有，得出结果，故采用，球笼厚度通过此式，有求出结果，用，（3）星型套主要参数星型套宽度：，则已经知道球笼的厚度得大小是，钢球散开布置的半径大小为，所以能够计算出星型套的外径值（4）星型套花键外型直径用式子，求得，mm故，（5）筒形外壳滚道大小用式子，得，（6）距离中心的偏差角度7.3.3万向节轴径及其钢球直径对于球笼式万向节，其轴径尺寸可按下面经验公式计算：其中，为使用因素影响系数。由于了解认识到绝大多数乘用车运行的前提主要是城市路线，因此可以用。是传递动力轴工作时的最大转矩，有：通过公式算出，根据球笼万向节研究的制造基本要求，运用标准取值。采用，钢球的圆周大小则是。7.4本章小节此结主要从结构和投影原理方面证明了球笼式万向节的等速性；根据相关手册的计算公式计算了主要尺寸。

结论本次设计是对所学知识的全面系统检验，也是对未来工作和学习的一次历练。通过此次设计，能够使自己掌握设计的基本方法，锻炼了自我查阅资料的能力，提高自己解决实际设计问题的能力。此次通过理论和实际的相互联系，确定了变速箱的设计目标，然后通过资料查阅、计算分析、图纸绘制，最终完成了此次设计。本次设计主要的收获和具体工作内容包括：（1）变速箱部件结构型式及其主设计参数确定。按照对于车用变速箱上其各组构部分的具体结构形式及其整体发展过程、以往形式本身的优劣的仔细精致来进行分析。（2）明确总的设计方案，对于给定的车型参数，以目前前置前驱乘用车为参考，采用变速器和变速箱一体化的设计方式，采用横置两轴变速装置、配合断开式变速箱形式。（3）对主要传动部件和结构进行计算校核。变速部分、主减速器以及半轴、差速器展开设计与计算、必要的校核。（4）应用AUTOCAD来把相应的设计装配图及主零部件的图简易地绘制出来。由于自身能力水平受限，设计过程的时间较为仓促，严重缺乏实际的设计经验，故使得本文设计的变速箱还存在诸多的不足，各个机构的运行情况尚未能进行检验，离实际的落地使用仍然存在一定的差距，请指导老师进行批评指正。参考文献[1]李静敏,刘强,李杰.汽车变速箱及其主要零件设计分析[J].科技风2018.[2]李晓宁.客车变速箱研究与设计[D].吉林大学,2015.[3]任天泽.汽车变速箱及其主要零件设计[J].时代农机,2015.[4]马宾.汽车变速箱及其主要构件的设计研究[J].科技展望,2015.[5]杨军.汽车变速器壳体设计流程探讨[J].汽车零部件,2021.[6]李时蕾.汽车机械式变速器优化设计实现路径分析[J].微型电脑应用,2019.[7]李敬杰.重卡变速箱关键部件的改进[J].机械管理开发,2022.[8]余乐.某型汽车变速器设计研究[D].湖南大学,2011.[9]Rt,Sangeetha,etal."AUniqueApproachtoOptimizetheGear-ShiftMapofaCompactSUVtoImproveFEandPerformance."(2020).[10]Eckert,J.,etal."Multi-speedgearboxdesignandshiftingcontroloptimizationtominimizefuelconsumption,exhaustemissionsanddrivetrainmechanicallosses."MechanismandMachineTheory(2022).[11]刘芳,许书超,贾晨光等.某型汽车变速器Clunk问题分析及优化[J].机械传动,2021.[12]杨博华,席飞,杨朴等.多车型通用的某重卡减速器壳设计[J].汽车实用技术,2020.[13]曹胜.高档客车用机械式变速箱设计[J].机械管理开发,2015.[14]王文婷.几种常见变速箱的结构特点与工作原理[J].农机使用与维修,2017.[15]郜振海,李丽艳.小轿车机械式变速器设计研究[J].河北农机,2019.[16]张思佳,于沐含,于艳辉等.YZ1020S轻型载货汽车变速器设计[J].时代汽车,2017.[17]郜培丽.变速箱壳体设计探析[J].科技风,2017.[18]刘喜涛.自动变速箱壳体强度研究[J].汽车零部件,2018.致谢这一年，我二十二岁，在我人生中的重要阶段，完成了大学学业。时光荏苒，岁月如梭，这四年，真的是弹指一挥间，无论是喜悦还是酸楚，所有经历，对于我来说都是礼物，所有相遇也都是宝藏。短暂的四年里，或许做不到一生铭记，但绝对一生感恩。之前总觉得来日方长，殊不知这四年过的飞快，有许多美好的记忆，久久不能忘怀，纵有万般不舍，也必将抖抖灰尘，迈向全新的征程。首先，我要感谢指导老师的一路陪伴和指导，整个过程中，从题目的确定，到一点一点的设计积累和进步，指导老师全程指导监督，尤其是每次设计遇到困难的时候，您的循循善诱让我如沐春风，不仅教会了我具体问题的解答方法，更重要的是让我掌握了解决问题的能力，真正实现举一反三，学以致用。其次要感谢各位授课老师这四年中的帮助与照顾，才使我度过了这受益匪浅的四年，承蒙教诲，心存感激。再次，要感谢我的朋友们，室友们，以及我的同学们，在生活中为我排忧解难，共同玩耍，共同学习，共同进步。最后，山水相逢，终有一别。我始终相信一切都是最好的安排，花开花谢自有时，人来人往任由之。如果无能为力，那就顺其自然，愿将来胜过往。后会有期，我的朋友们，愿我们多年以后，都有属于自己的一片天地，愿我们越来越好，也祝愿我们伟大的祖国更加繁荣昌盛！附录：专业外文翻译TransmissionDesignofPassengerVehiclesAbstract:Thisarticlecomprehensivelyexploresthetransmissiondesignofpassengervehicles.Itinitiateswithanelaborateintroductiontothesignificanceandfundamentalfunctionsofthetransmissionwithinavehicle'spowertrain.Subsequently,itmeticulouslydissectsdiversetypesoftransmissionsprevalentlyemployedinpassengercars,namelymanualtransmissions,automatictransmissions,andcontinuouslyvariabletransmissions(CVT).Itanalyzestheirintricatestructures,operationalprinciples,andperformancetraitsingreatdetail.Thedesignconsiderationsandpivotalparametersforeachtransmissiontypearealsoexpoundeduponwithprecision.Additionally,thearticledelvesintothelatesttrendsandtechnologicalbreakthroughsintransmissiondesign,encompassingtheapplicationofelectroniccontrolsystemsandhybridtechnologies.Finally,itculminateswithaconcisesummaryofthecurrentstatusandprospectiveoutlookofpassengervehicletransmissiondesign.Keywords:Passengervehicle;Transmission;Manualtransmission;Automatictransmission;Continuouslyvariabletransmission;DesignconsiderationsIntroductionThetransmissionservesasanindispensableandpivotalcomponentinapassengervehicle'spowertrainensemble.Itscardinalfunctionliesinmodulatingthespeedandtorqueoftheengine'soutputtoaptlymeetthemultifariousdrivingrequisitesofthevehicle.Bydeftlyalteringthegearratios,thetransmissionempowersthevehicletofunctionoptimallyunderdisparateconditions,suchasduringtheinitiationofmotion,acceleration,cruisingataconstantspeed,andascendinginclines.Ameticulouslycraftedtransmissionnotonlyaugmentsthevehicle'sperformancebutalsosubstantiallycontributestoenhancedfueleconomyandamoreagreeabledrivingexperienceintermsofcomfort.TypesofPassengerVehicleTransmissionsManualTransmissionAmanualtransmission,colloquiallyknownasastickshift,affordsthedrivertheprerogativetomanuallyselectthegearsbymeansofaclutchpedalandagearshiftlever.Itiscomposedofagearboxhousingmultiplegears,aclutchmechanism,andasynchronizerassembly.Thedriverdisengagestheclutch,adroitlyshiftsthegear,andthenreengagestheclutchtoeffectuatethetransferofpowerfromtheenginetothewheels.Manualtransmissionsarerenownedfortheirrelativesimplicity,highreliability,andcomparativelylowercost.Theyalsoconferamoredirectandpalpablecontroloverthevehicle'spowerdelivery,whichisparticularlycherishedbycertaindrivingaficionados.Thegearboxofamanualtransmissionisamarvelofmechanicalengineering.Inside,thegearsarepreciselymachinedtospecifictoothprofilesanddiameters.Forinstance,inatypicalfive-speedmanual,thefirstgearmighthavealargediameterandasignificantnumberofteethtoprovidethehightorquemultiplicationrequiredforstartingavehiclefromastandstill.Asthedriverprogressesthroughthegears,eachsuccessivegearhasadifferentratio,allowingforasmoothincreaseinvehiclespeedwhilemaintainingenginepowerwithinanoptimalrange.Theclutchmechanismisacriticalcomponentthatenablestheseamlessdisengagementandre-engagementofpower.Itconsistsofapressureplate,clutchdisc,andreleasebearing.Whentheclutchpedalisdepressed,thereleasebearingpushesagainstthepressureplate,causingittoreleasetheclutchdiscfromtheflywheel.Thisinterruptioninthepowertransferallowsthedrivertoshiftgearswithoutdamagingthetransmission.Thesynchronizerassembly,oftenacombinationofsynchronizerringsandblockingrings,playsacrucialroleinensuringsmoothgearchanges.Itusesfrictiontoequalizetherotationalspeedsofthegearsbeingengaged,preventingthedreaded"geargrind"thatcanoccurifthespeedsaremismatched.Moreover,manualtransmissionsofferalevelofdriverengagementthatisunrivaledbytheirautomaticcounterparts.Enthusiastdriversappreciatetheabilitytopreciselycontroltheengine'spoweroutputandthevehicle'sacceleration.Thisisespeciallyevidentinperformancedriving,whereskilleddriverscandownshifttotakeadvantageofenginebrakingortoquicklyaccessalowergearforrapidaccelerationoutofacorner.Thetactilefeedbackfromthegearshiftleverandtheclutchpedalprovidesadirectconnectionbetweenthedriverandthevehicle'smechanicalworkings,creatingamoreimmersivedrivingexperience.AutomaticTransmissionAutomatictransmissionsobviatethenecessityforthedrivertomanuallyengageingearshifting.Theytypicallyemployatorqueconverteroraclutchpacktoestablishaconnectionbetweentheengineandthetransmission.Anelectroniccontrolunit(ECU)isincorporatedtoautomaticallyselectthemostsuitablegearpredicatedonaplethoraofsensorinputs,suchasvehiclevelocity,throttleposition,andengineload.Automatictransmissionsofferaseamlessandeffortlessdrivingexperience,especiallyincongestedtrafficscenariosorduringstop-and-godrivingconditions.However,theyaregenerallymorecomplexandcostlythantheirmanualcounterpartsandmayexhibitmarginallyinferiorfuelefficiency.Thetorqueconverterinanautomatictransmissionisacomplexhydrodynamicdevice.Itconsistsofapumpwheel,turbine,andstator.Thepumpwheel,connecteddirectlytotheenginecrankshaft,rotatesatenginespeedandpumpshydraulicfluid.Thisfluidthenimpartsitsenergytotheturbine,whichisconnectedtothetransmissioninputshaft,therebytransferringpower.Thestator,locatedbetweenthepumpwheelandturbine,redirectsthefluidflowtoincreasetorquemultiplication,especiallyatlowspeeds.Thisallowsthevehicletostartmovingsmoothlyfromastopwithoutstallingtheengine.Inadditiontothetorqueconverter,somemodernautomatictransmissionsuseaclutchpack,whichoffersmoredirectandefficientpowertransfer,especiallyinhigh-performanceapplications.Theplanetarygearsetistheheartofthegear-changingmechanism.Itconsistsofasungear,planetgears,andaringgear.Byselectivelyapplyingclutchesandbrakestodifferentelementsoftheplanetarygearset,thetransmissioncanachieveawiderangeofgearratios.TheECUinanautomatictransmissionisahighlysophisticatedcomputerthatcontinuouslymonitorsvehiclesensors.Itusesthisdatatodeterminetheoptimalgearforanygivendrivingsituation.Forexample,whenacceleratinghard,theECUwillholdlowergearslongertoprovidemaximumpower.Incontrast,duringcruising,itwillshifttoahighergeartoreduceenginespeedandimprovefuelefficiency.TheECUalsocontrolsthehydraulicsystemthatactuatestheclutchesandbrakeswithintheplanetarygearset,ensuringpreciseandsmoothgearchanges.Automatictransmissionshavebecomeincreasinglypopularduetotheirconvenience.Theyareespeciallywell-suitedforurbandriving,wherefrequentstopsandstartscanbetiresomewithamanualtransmission.Additionally,modernautomatictransmissionshavemadesignificantstridesinimprovingfuelefficiencythroughadvancedcontrolstrategiesandtheuseofmoreefficientcomponents.ContinuouslyVariableTransmission(CVT)ACVTrepresentsauniquetypeoftransmissionthatiscapableofcontinuouslyvaryingthegearratiowithinadefinedrange.Itcommonlyutilizesabeltandpulleyconfigurationorachainandsprocketsystemtoachievethisfeat.TheCVTendowsthevehiclewithseamlessaccelerationandsuperiorfueleconomywhencontrastedwithtraditionalstep-geartransmissions,asitcanperpetuallyoperatetheengineatitspeakefficiencyspeed.Nevertheless,theCVTdoespossesscertainlimitations,suchasarelativelylowerpowerhandlingcapacityandadistinctdrivingfeelthatmaynotbetothelikingofsomedrivers.Inabelt-drivenCVT,thetwovariable-diameterpulleysarethekeycomponents.Theprimarypulley,connectedtotheengine,andthesecondarypulley,connectedtothewheels,workintandem.Ahigh-strengthsteelorsyntheticbeltrunsbetweenthesepulleys.Bychangingtheeffectivediametersofthepulleys,thegearratiocanbeadjustedcontinuously.Forexample,whenthevehiclerequiresmoretorque,suchasduringaccelerationfromalowspeed,theprimarypulleydecreasesindiameterwhilethesecondarypulleyincreases.Thiseffectively"lowers"thegearratio,