1 研究目的和意义

汽车工业已经成为中国经济发展的支柱产业之一，变速器是汽车的必需品，变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。变速器在汽车中用来改变传动比，在大范围内改变汽车行驶速度和发动机传到驱动轮上的扭矩的大小。目的是使发动机尽量工作在有利的工作状况下，能够满足不同的行驶要求。变速器的性能直接影响到汽车的行驶性能和经济性能。随着社会的发展，变速器除了最开始的传动功能之外，对变速器的其他要求越来越高。例如倒车行驶，实现空档，中断动力传递。由此可见，对汽车变速器进行研究对汽车产业的发展具有十分重大的意义。

本文的目的是对变速器的传动部分零部件进行测绘，并对其关键参数进行计算校核。在CATIA中完成各零部件的数字建模，并实现虚拟装配与干涉检查。最后，基于CAD软件对其运动学进行分析。

2 国内外研究现状

变速器是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，改变传动比，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足不同的行驶要求。变速器由变速传动机构和操纵机构组成。自动变速器凭借优越的动力性，简便的操作性和乘坐舒适性在汽车领域中占有领先的地位。在我国，虽然有几种系列轿车和重型载货车有所使用，但由于技术落后，尚且没有成批生产AT的能力。在我国，手动变速器依然是变速器的主流。在欧洲市场，自动变速器已经慢慢占据手动变速器的市场。日本的电源公司，美国通用公司，德国大众公司等研发的电动车已经能够满足使用者的基本需求。在如今环境污染严重以及资源短缺的当代社会，电力式自动变速器因为污染小噪声小自动化程度高而成为重要的发展方向之一。

2.1国内研究现状

随着社会经济的发展，不可再生资源日益短缺，环境污染严重。混合动力电动汽车走上时代的舞台，通过计算机对汽车进行仿真模拟研究，能够方便快捷的改变设计方案，优化设计参数。武汉理工大学的苏楚奇、高海鸥 、邓亚东^[1]对混合动力汽车的变速器进行建模与仿真模拟分析。对变速器建立了数学模型, 并通过数学模型分析了变速器的换档控制策略对车辆的动力性和经济性的影响。变速器主要起减速增扭的作用,在整车的仿真计算中,变速器传递的是扭矩和速度的信号。在进行仿真计算时,主要考虑是它的速度变化,扭矩的变化和损失。手动变速器的模型可分为转速计算模型、扭矩计算模型、电子控制机械式自动变速器的模型、液力自动变速器的模型、无级变速器的模型。 通过不同的换挡控制策略，在不同时刻选择不同排挡的方法。对变速器进行模拟仿真，获得变速器更好的动力性和经济性。

河海大学天文学院的丁旭东^[2]设计研究了三轴式手动变速器，对变速器的工作原理进行了研究，并对变速器的档位齿轮和轴做了详细的计算，还对变速器零部件关键参数进行了校核。通过查询资料对一些标准件进行了选择。所设计的变速器结构紧凑，充分利用材料。首先确定了变速器的档数，然后通过查表确定了变速器的外壳，进而通过外壳确定货车的传动比，设计出轴和齿轮。然后选取了变速器的轴承，换档机构形式和齿轮的形式以及齿数。还设计了自锁装置用来保护驾驶员勿挂倒挡。通过对数据的计算校核，优化设计参数，所设计的变速器达到了期望的舒适度和较小的工作噪声。

装甲兵工程学院的蒲宏武，邢俊文，孟祥政^[3]对双中间轴变速器设计中的整车动力性进行分析。建立了车辆动力性数学模型，根据某重型车辆设计指标对其双中间轴变速器进行设计，用MATLAB软件编制整车动力特性绘图程序，对双中间轴变速器整车动力性进行分析。分析表明，双中间轴变速器可以增加排挡数目，使车辆具有更良好的动力性。他们根据设计指标，设计计算出发动机的外特性，划分变速器的档位，还用动力特性图分析所设计的整车动力性能。在实验中，他们还设计出一种全新的七沟道双偏置式等速万向节，在等速万向节产品和技术上取得了重大突破。各项可靠性和使用寿命等技术和重要指标都显著提高。实现了产品的轻量化，经济技术效果显著。