摘 要

目前，我国面临着日益严峻的环境问题，尤其是城市空气环境的污染非常严重。随着经济的发展，越来越多的人拥有了自己的汽车。因此汽车的节能减排就成了一个亟待完成的课题，变速箱作为汽车传动系统的重要部件，对整个汽车的传动效率起着重要作用，本文主要对变速箱中影响传动效率的三个主要方面进行了研究。

介绍了变速箱的分类、功能、结构和工作原理。指出了未来变速箱的发展趋势。

分析了齿轮传动中的摩擦损失、搅油损失、风阻损失。介绍了齿轮传动中影响传动效率的因素主要是齿轮精度，齿轮精度越高，传动效率越高。

分析了轴承中的各种摩擦力矩，通过对比试验证明了轴承精度越高，变速箱传动效率越高。

关键词：变速箱；功率损失

Abstract

Now,the environmental polution in our country is more and more serious.The urban air is especially, serious.With the development of economy, more and more people have their own cars.So the energy-saving emission reduction has become an urgent task to be completed.As an important part of the automobile,gearbox plays an import role in the transmission effciency of the vehicle powertrain.In this paper,three important aspects of the transmission efficiency was studied.

The classification, function, structure and working principle of the gear box was introduced.At the same time, the development trend of the gearbox in the future was pointed out.

Analyzed the friction loss of gear transmission, churning loss and windage loss.Introduced the main factors that affect the efficiency is gear transmission.The higher the gear precision is, the higher the transmission efficiency is.

The friction torque of the bearing is analyzed.The comparison tests show that the higher the bearing accuracy, the higher the transmission efficiency of the transmission.

Analyzed the reason why nature of the lubricating oil influence the transimission effiency.It is proved that the higher quality of the lubricating oil, the higher transmission efficiency.

Keywords: gearbox; powerloss

目录

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2研究目的及意义 1

1.3国内外研究现状 2

1.4研究的主要内容 3

1.5本章小结 3

第二章 汽车变速箱及其效率测试方法介绍 4

2.1变速箱的功能和分类 4

2.1.1变速箱的功能 4

2.1.2汽车变速箱的分类及特点 4

2.2变速箱的结构及工作原理 4

2.3变速箱的发展趋势 7

2.4变速箱效率测试试验方法 7

2.4.1试验设备 7

2.4.2试验过程 7

2.5本章小结 7

第三章变速箱中齿轮因素对功率损失的影响 8

3.1由滑动摩擦引起的功率损失 8

3.1.1齿面滑动摩擦形成机理 8

3.1.2齿轮滑动摩擦功率损失模型分析 9

3.2滚动摩擦影响因素分析 10

3.3与搅油功率损失有关的影响因素分析 11

3.4齿轮的风阻功率损失 11

3.5齿轮精度等级对变速箱传动效率的影响分析及试验研究 12

3.5.1测试试验设备 12

3.5.2测试过程： 12

3.5.3试验数据 13

3.6本章小结 13

第四章 滚动轴承功率损失影响因素分析 14

4.1圆锥滚子轴承功率损失的因素分析 14

4.2深沟球轴承功率损失影响因素分析 15

4.3轴承精度对传动效率的影响及试验分析 16

4.3.1测试所用的轴承和变速箱： 17

4.3.2测试方法 17

4.3.3测试试验设备 17

4.3.4测试过程： 17

4.3.5测试试验部分数据 17

4.3本章小结 18

第五章 润滑油对变速箱传动效率的影响因素分析 19

5.1试验用油的选择 19

5.1.1润滑油的粘度等级分类 19

5.1.2齿轮润滑油的使用性能分类 20

5.1.3试验用油的参数 20

5.2测试试验 20

5.2.1测试变速箱参数 20

5.2.2 测试过程 21

5.2.3试验数据处理 21

5.3试验结果及结果分析 22

5.3.1测试结果： 22

5.3.2试验结果分析 22

5.4本章小结 23

第六章 总结 23

致谢 24

参考文献 25

第一章 绪论

1.1引言

我国汽车工业发展迅速，汽车保有量近些年迅速上升。查阅相关文献，可以得到先关数据，2011年，我国私家车保有量为5814万量，2012年为7222万量，2013年为8807万量，2014年为10559万量，2015年私家车保有量为12435万量。对比这些数据发现，汽车保有量呈直线上升态势，这样预计到2020年我国私家车保有量达到20000万量。大量的私家车带来的是严重的城市拥堵及城市环境污染问题，尤其是空气污染。车辆排放废气是空气污染的主要来源，因此改善车辆的排放性能尤其关键。

与发达国家相比，我国汽车工业发展较晚，因此汽车排放标准的制定与执行较发达国家晚八到九年。具体来说，我国的排放标准可以分为四个阶段，其中前三个阶段已经执行，第四阶段预计到2020年执行。就质量在1090到1205千克之间的微型车而言，第一阶段的排放标准为9.4L/100km，第二阶段为8.6L/100km，第三阶段为6.8L/100km第四阶段的要求为5.0L/100km.从今年（2016年）4月1日起，北京、上海、江苏、浙江等十一省市开始禁止国四标准的车辆上牌，这标志着我国全面推行国五标准的开始。根据已经发布的国V标准，NO化合物的标准，由国IV的0.08 g／km加严到0.06 g／km，对PM值进行了规定，并且测试的试验标准更加严格[1]。就现阶段而言，微型汽车国家节能惠民政策综合燃料消耗标准为6.3L/100km，若能满足此标准，国家将对每辆车补助3000元。因此降低汽车排放，不仅可以减少环境污染，对于企业来说，也可以获得相当大的利润。

面对上述的现实，必须加快进行汽车节能技术的研究。一般而言，可以通过以下几种方式可以降低油耗，改善燃油经济性：（1）汽车轻量化设计，减少汽车质量；（2）改善汽车外部尺寸，降低风阻系数；（3）通过在汽车排放尾气处安装EGR阀门来降低氧化氮排放^[3]；（4）积极改善燃烧室内的基本结构，保持发动机的空燃比和负荷接近理论值^[4]；（5）提高汽车传动系统的传动效率。本文主要通过研究影响变速箱传动效率的因素，期望可以通过改善这些因素来提高车辆传动系统的效率，进而达到减少排放的目的。

1.2研究目的及意义

变速器是汽车传动系统中的关键零部件，变速箱的效率对传动系统的效率有重要影响。