本书全部的论述了汽车变速器的理论、设计及其应用,共分13章,内容主要包括手动变速器、自动变速器、无级变速器、双离合器自动变速器、电控机械式自动变速器、新能源汽车变速器、变速器的设计、变速器油、液力变矩器、行星轮齿轮传动、自动变速箱电子控制系统和汽车和变速器振动噪声等。书中的大部分内容来自作者及其课题组的研究成果,是一本汽车变速器领域的参考书。本书适合于高等院校车辆工程专业的师生,各汽车公司、设计公司的变速器工程师阅读使用。
为改变发动机等动力系统输出的转矩和转速,通常的运载机械中都需要安装变速器。本书所涉及的主要是道路乘用车辆的变速器。在汽车原地起步、爬坡、转弯、加速等不同行驶工况下,汽车驱动轮所需的转矩和转速是不断变化的,而发动机所能够提供的转矩和转速变化范围是有限度的,变速器承担的任务是通过改变传动比来调节发动机的性能,将发动机的动力平稳、可靠、经济地传递给车轮,很好地适应外部负荷与道路条件的需求,实现发动机提供的特性场与汽车所需特性场的最佳匹配。
汽车变速器是高技术水平和工艺水平的大批量产品,汽车变速器的开发设计在满足环境和法规要求的同时应以市场需求为导向。必须充分考虑法规要求(如节能和排放政策)和用户需求。汽车变速器主要的设计目标是在汽车宽广的车速范围内,实现从发动机或是电动机动力向汽车驱动力的最佳转化,以保证车辆的动力性、加速性及燃油经济性。同时考虑新技术和新工艺的应用可靠性、使用寿命等。
鉴于汽车对油耗、排放、驾驶性能、尤其是换档舒适性和响应速度的越来越高的要求,变速器的设计将越来越有挑战性。当前的乘用车变速器种类,包括手动变速器(MT)、自动变速器(AT)、双离合变速器(DCT)、无级变速器(CVT)、机械式自动变速器(AMT),在将来相当长时间内将会基本维持不变。不过,混合动力变速器的应用将大幅增长。本书的第一作者曾经在日本的JATCO公司研发中心作为高级技术人员长期在AT&CVT研究开发第一线工作了19年,回国后在吉利汽车公司长期负责自动变速器和手动变速器的研究开发工作,深感变速器技术日新月异的进步和由计算机仿真技术带来的研究开发循环周期的加快,也深感研究开发一线对系统阐述变速器开发技术的紧迫性。
因此,本书主要目的是基于实践的开发经验系统总结手动变速器与自动变速器开发技术的主要技术领域,对变速器的理论与开发特征进行比较全面的阐述,为读者展示变速器开发的主要过程,特别是很多开发过程都是在经过反复试验验证的实践经验基础上总结而来的。本书适合在汽车和相关动力传递机器领域工作的工程师和在校研究生阅读,是一本为变速器技术研究与开发提供主要技术信息的参考书籍。在这里我也非常感谢吉利商用车研究院的高级技术专家郭立书博士、吉林大学汽车学院的高炳昭博士和我合作著书所付出的大量辛勤劳动。感谢上海通用泛亚研究院的田华博士,我的博士生臧立彬和助手曹展等河北工业大学新能源汽车研究中心的研究生同学,以及其他为本书付出辛勤劳动的人。感谢天津市科学技术协会对本书的资助。 作 者
序前言第1章
绪论1
1.1 变速器的功用和对变速器的要求2
1.2 变速器的类型和优缺点3
1.3 变速器的基本结构9
1.4 变速器的发展现状和趋势11
参考文献16
第2章
手动变速器19
2.1 概述19
2.2 变速器传动机构19
2.3 同步器21
2.4 变速器操纵机构30
2.5 传动比的确定33
2.6 发动机和变速器联合工作39
2.7 换档性能评价43
2.8 手动变速器的新技术45
参考文献47
第3章 自动变速器49
第4章 无级变速器86
第5章 双离合器自动变速器119
第6章 电控机械式自动变速器152
第7章 新能源汽车变速器178
第8章 变速器的设计207
第9章 变速器油273
第10章 液力变矩器设计283
第11章 行星齿轮传动333
第12章 自动变速器电子控制系统370
第13章 汽车及变速器振动噪声406
参考文献432