第5授课单元 第三章机械式变速器设计第1~2节（2学时）
教学内容：第三章机械式变速器设计
第一节 概述
第二节 变速器传动机构布置方案
教学目的：了解影响变速器效率的主要因素以及对变速器的要求，掌握变速器布置方案的选择。
教学重点：变速器布置方案的选择
教学难点：变速器零部件方案分析
教学方法、手段：联系实际，与学生互动，利用板书讲解、视频文件和电子课件相结合授课
板书设计：多媒体授课
教学过程：
一、复习旧课
理清思路，总结、归纳第4授课单元讲述内容。
二、讲授新课
§3-1概述
变速器用来改变发动机传到驱轮上的转矩和转速，目的是在各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器由变速传动机构和操纵机构组成
变速器的基本设计要求
1）保证汽车有必要的动力性和经济性。
2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。
3）设置倒挡，使汽车能倒退行驶。
4）设置动力输出装置。
5）换挡迅速、省力、方便。
6）工作可靠。变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。
7）变速器应有高的工作效率。
8）变速器的工作噪声低
§3-2变速器传动机构布置方案
一、传动机构布置方案分析
1．固定轴式变速器
（1）两轴式变速器
两轴式变速器有结构简单、轮廓尺寸小、布置方便、中间挡位传动效率高和噪声低等优点。两轴式变速器不能设置直接挡，一挡速比不可能设计得很大
（2）中间轴式变速器
中间轴式变速器传动方案的共同特点是：
(1)设有直接挡；
(2)一挡有较大的传动比；
(3)挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，挡位低的齿轮（一挡）可以采用或不采用常啮合齿轮传动；
(4) 除一挡以外，其他挡位采用同步器或啮合套换挡；
(5)除直接挡以外，其他挡位工作时的传动效率略低。
2．倒挡布置方案
一、零、部件结构方案分析
1．齿轮形式
齿轮形式：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮
两者相比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、工作时噪声低的优点；缺点是制造时稍复杂，
工作时有轴向力。
变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮。直齿圆柱齿轮仅用于低挡和倒挡
2．换挡机构形式
变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。
采用轴向滑动直齿齿轮换挡，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，
并伴随着噪声。因此，除一挡、倒挡外已很少使用。
常啮合齿轮可用移动啮合套换挡。因承受换挡冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会
过早被损坏，但不能消除换挡冲击。目前这种换挡方法只在某些要求不高的挡位及重
型货车变速器上应用。
使用同步器能保证换挡迅速、无冲击、无噪声，得到广泛应用。但结构复杂、制造精
度要求高、轴向尺寸大。
利用同步器或啮合套换挡，其换挡行程要比滑动齿轮换挡行程小。
3．变速器轴承
变速器轴承常采用圆柱滚子轴承、球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、滑动轴套等
三、本授课单元小结
四、本章作业
五、布置下次课预习内容
第6授课单元 第三章机械式变速器设计第3~4节（2学时）
教学内容：第三章机械式变速器设计
第三节 变速器主要参数的选择
第四节 变速器的设计与计算
教学目的：掌握变速器主要参数的选择方法，掌握变速器的相关设计与计算
教学重点：变速器主要参数的选择方法，变速器的相关设计与计算
教学难点：变速器的相关设计与计算
教学方法、手段：联系实际，与学生互动，利用板书讲解、视频文件和电子课件相结合授课
板书设计：多媒体授课
教学过程：
一、复习旧课
理清思路，总结、归纳第5授课单元讲述内容。
二、讲授新课
§3-3变速器主要参数的选择
一、挡数
要求
相邻挡位之间的传动比比值在1.8以下。
高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的比值小
二、传动比范围
变速器的传动比范围是指变速器最低挡传动比与最高挡传动传动比的比值
传动比范围的确定与选定的发动机参数、汽车的最高车速和使用条件等因素有关
目前轿车的传动比范围在3～4之间，轻型货车在5～6之间，其它货车则更大
三、中心距A
对中间轴式变速器，中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距A
四、外形尺寸
五、轴的直径
六、齿轮参数
1．模数的选取
2．压力角α
3．螺旋角β
4．齿宽b
5．齿轮变位系数的选择原则
七、各挡齿轮齿数的分配
1．确定一挡齿轮的齿数
2．对中心距A进行修正
3．确定常啮合传动齿轮副的齿数
4．确定其它各挡的齿数
5．确定倒挡齿轮齿数
§3-4变速器的设计与计算
一、齿轮的损坏形式
二、轮齿强度计算
三、轴的强度计算
三、本授课单元小结
四、本章作业
五、布置下次课预习内容
第7授课单元 第三章机械式变速器设计第5-8节（2学时）
教学内容：第三章机械式变速器设计
第五节 同步器设计
第六节 变速器操纵机构
第七节 变速器结构元件
教学目的：了解变速器同步器的设计方法，变速器操纵机构和结构元件的设计
教学重点：变速器同步器的设计方法，变速器的相关设计与计算
教学难点：同步器主要参数的确定
教学方法、手段：联系实际，与学生互动，利用板书讲解、视频文件和电子课件相结合授课
板书设计：多媒体授课
教学过程：
一、复习旧课
理清思路，总结、归纳第6授课单元讲述内容。
二、讲授新课
§3-5变速器的设计与计算
一、惯性式同步器
1．锁销式同步器
2．锁环式同步器
3．多锥式同步器
4．惯性增力式同步器
二、主要参数的确定
1．摩擦因数f
2.同步环主要尺寸的确定
3．锁止角β
4．同步时间t
5．转动惯量的计算
§3-6变速器操纵机构
1．直接操纵手动换挡变速器
2．远距离操纵手动换挡变速器
3．电控自动换挡变速器
§3-7 变速器结构元件
1、变速器齿轮设计
2、变速器的轴设计
3、变速器壳体设计要求
三、本授课单元小结
四、本章作业
五、布置下次课预习内容
