汽车换挡器的主要任务是传递动力, 在动力传递过程中改变变速器的传动比, 以调节发动机的功率输出特性, 同时通过变速来适应不同的路矿驾驶要求。手动变速器必须根据汽车运行条件的变化, 由驾驶员人工随时变换挡位,改变变速器齿轮啮合情况。 要求驾驶员能对离合器踏板、油门踏板及变速操纵杆进行准确地协调配合, 保证汽车有良好的动力性、平稳性和省油性, 因此手动机械变速器换挡频繁、劳动强度大，这样会分散驾驶员集中的注意力,为安全加速增加了隐患。自动变速器能根据路面状况自动变速、变矩, 具有更好的驾驶性能、行驶性能、安全性能及排放性能。欧美在上世纪40年代就开始研制自动变速器。上世纪90年代初, 电子技术的应用使得自动变速器的发展得到了质的飞跃。上世纪90年代，自动变速器已经成为美国汽车中的标准配置, 其装车率已经大幅超过九层, 日本也达到七层, 欧洲仅为三层。现在我国生产的轿车和豪华大客车安装自动变速器也已呈普及之势, 由于我国对自动变速器的研究工作起源于上世纪后期, 同时还受到很多方面条件的制约, 因此目前主要依赖进口,2002年进口就已达3.07亿美元。近年来随着政府和企业对自动变速器的重视程度提高和支持力度的加大, 我国相关单位在自动变速器研发上取得了可喜的进展。

1.2国内外换挡机构研究现状及发展趋势

为满足现代轿车适应节能、环保、安全、舒适、高效、可靠方面不断提高的要求，专门用于商用车上的手动商用车变速器便从客，货通用的变速器系列中脱颖而出，以其传动效率高、结构简单、易制造、易操作、易维修、经济、可靠的特点而配置在各类汽车上。1889年，法国标致公司研制成功世界上第一台手动机械式4挡齿轮传动汽车变速器，自此，齿轮传动的机械变速器便成为汽车动力传动系统中不可或缺的主要总成，也是百余年轿车传动中“永葆青春”的传统装置。

近10年来，我国汽车行业特别是其中的大型汽车出现了“爆发式”的迅猛发展，带动轿车变速器制造业同样也以前所未有的规模和迅速发展，进而引发我国商用车变速器技术出现新的发展态势。呈现换挡轻便化、质量轻量化、大容量(比功率高)、多元化的技术特性，追逐节能、环保、电子化、人性化等发展的新亮点。

1.3换挡装置在汽车中的作用

汽车变速器在汽车传动系中扮演着至关重要的角色。现在的汽车上广泛采用活塞

式内燃机，其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化。变速器在发动机和汽车之间主要起着一种匹配作用，可使汽车具有高的动力性和经济性指标。通过改变变速器的齿轮啮合情况，可以使汽车在不同的使用条件下得到不同的功率输出和牵引力，同时使发动机能在最有效的工作范围内输出功率，保持车辆的动力；一般地，变速器还设有倒挡和空挡，以使在保持发动机正常工作的情况下汽车能倒退行驶和滑行或停车时发动机和传动系能保持分离，并采用自锁及互锁装置，倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧措施，可使操纵可靠，不跳档、乱档、自动脱档和误挂倒档；变速器还应该能进行动力输出。

功用：

1) 改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适合经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作；

2)在发动机曲轴旋转方向不变的前提下，使汽车能够倒退行驶；

3) 利用空挡中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速、并便于变速器换档或进行动力输出。 SolidWorks某汽配厂产品换挡机构三维仿真的实现(2):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_61264.html