变速器具有改变传动比，扩大驱动桥和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件（如起步、加速、上坡等），同时是发动机在有利（功率较高而耗油率较低）的工况下工作；在发动机曲轴旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；利用空档中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出的功用[3]。使驾驶者更加轻松与舒适。

1.2  电动汽车国内外发展概况

1.2.1  电动汽车国外发展概况

1.2.2  电动汽车国内发展概况

1.3  自动变速器发展现状

1.4  轮系结构的特点及设计要求

本次设计，主要是在给定的最高车速、爬坡度、续航里程、整备质量、总质量和滚动半径等条件下，完成变速器轮系结构的设计，并绘制出变速器轮系结构装配图及主要零件的零件图。

轮系结构设计的主要内容：                                       

1、确定转矩。

2、计算变速器各档传动比。

3、各档齿轮参数计算。参数计算包括变速器中心距计算、各档齿轮齿数的分配、齿轮参数等。

4、齿轮强度校核。强度校核包括齿轮的弯曲应力的校核、接触应力的校核。

5、变速器轴的计算及其校核。包括轴的加工工艺分析、轴的结构设计、各轴直径及长度计算、轴的强度和刚度计算。

6、轴承的选择。

2  两轴式变速器设计方案

两轴式变速器其结构简单、紧凑且除最高档外其他各档的传动效率高、噪声低。两轴式变速器的第二轴（即输出轴）与主减速器主动齿轮做成一体，当发动机纵置时，主减速器可用螺旋锥齿轮（见图2.1）或双曲面齿轮；当发动机横置时则可用圆柱齿轮，从而简化了制造工艺，降低了成本。两轴式变速器没有直接档，因此在高档工作时，齿轮和轴承均承载，因而噪声较大，也增加了磨损，这是它的缺点。另外，低档传动比取值的上限（ ）也受到较大限制，但这这一缺点可通过减小各高档传动比同时增大主减速比来消除。

图2.1  轿车具有纵置发动机时的两轴式变速器

因两轴式变速器结构简单，设计方便，所需时间较少，符合本科生的设计要求。本文将以两轴式变速器为例，进行变速器的轮系设计。

2.1  主要参数的确定

电动乘用车动力性能主要取决于动力系统参数匹配（包括动力源、驱动电机、控制器、变速器等）及控制策略和各部件特性等。为节约能量以提高其动力性能，要求电动车具有能量再生能力[7]。根据设计要求，本文设计的电动乘用车车整车动力性能及相关参数见表1。

表2.1  电动乘用车初始设计参数

名称 数值

整车装备质量 1220kg

总质量 1935kg

续航里程 200km

最高车速 90km/h

最大爬坡度 25%

车轮滚动半径 0.28m

下表列出了在各工况下电动乘用车的行驶阻力以及相应工况下对电机的要求。

  表2.2  各工况下电动乘用车的行驶阻力 

行驶工况 计算公式 计算结果

最高车速（90km/h）