變速器設(shè)計(jì)是個(gè)復(fù)雜活兒，得綜合考慮好多因素，目的是讓汽車性能優(yōu)越、工作可靠，有出色動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

要先根據(jù)車輛載荷、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)以及使用要求選合適的變速器檔位和傳動(dòng)比。像車輛在不同路況行駛，變速器得靈活換擋，保障最佳動(dòng)力輸出和燃油經(jīng)濟(jì)性。

接著選定變速器類型與裝配形式，比如圓柱齒輪減（增）速器的兩級展開式。

再確定性能水平，涉及齒輪材料、齒坯制造方法、熱處理要求與工藝、潤滑油與潤滑方式、冷卻方式、精度等級與精加工工藝、機(jī)體與軸承等重要零件的材質(zhì)和工藝。

根據(jù)輸入、輸出轉(zhuǎn)速和總速比，初定傳動(dòng)級數(shù)和各級傳動(dòng)比。然后依據(jù)這些算齒輪中心距、模數(shù)等關(guān)鍵尺寸，或者按給定幾何參數(shù)算工作應(yīng)力。

初步確定輸入、輸出軸軸伸以及齒輪、軸承與軸配合的直徑和長度尺寸后，初選軸承，繪制整機(jī)總裝方案圖，初定機(jī)體、軸、齒輪等主要零件結(jié)構(gòu)和尺寸。這步要仔細(xì)計(jì)算驗(yàn)證，保證各部件能協(xié)調(diào)工作。

之后得校核齒輪、軸、鍵等機(jī)械強(qiáng)度、安全系數(shù)和可靠度，計(jì)算軸承壽命，確保變速器系統(tǒng)能長時(shí)間穩(wěn)定工作。

再修改整機(jī)裝配圖，選定附件，做潤滑冷卻設(shè)計(jì)，計(jì)算最終設(shè)計(jì)參數(shù)，像滲碳齒輪滲碳淬火有效硬化層深、修形齒輪修形量、緊固螺栓預(yù)緊力或預(yù)緊扭矩等。

另外，變速器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)也有講究。它由變速桿、撥叉軸、撥叉、自鎖與互鎖裝置、倒檔安全裝置等組合在變速器蓋上。得結(jié)構(gòu)簡單、操縱輕便、檔位清晰、變速桿換擋位置合理、掛檔準(zhǔn)確迅速、安全可靠，每次只能掛一個(gè)檔，不能誤掛倒檔，也不會自動(dòng)脫檔。

先確定與操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和布置密切相關(guān)的換擋位置圖，從換擋方便考慮，按檔位次序排列，把常用檔放中間，其他檔放兩邊，倒檔常和1檔放最靠邊位置，防止誤掛。

直接操縱簡單且應(yīng)用廣泛，把變速桿裝在變速器蓋上并從駕駛座椅旁地板伸出，司機(jī)能直接用手操縱換擋，不過得變速器布置在駕駛座位附近才行。

要是變速器離駕駛座椅遠(yuǎn)，像平頭客車和貨車，就用遠(yuǎn)距離操縱，通過桿系等換擋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)操縱，這種桿系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)得有足夠剛性，連接件間隙要小，變速桿支座固定在與變速器殼體剛性連接的機(jī)件上，不受車架變形和汽車振動(dòng)影響。

變速桿力傳動(dòng)比也有范圍，地板伸出直接操縱一般為5 - 7，裝在轉(zhuǎn)向管柱上多用6 - 8 。變速器遠(yuǎn)離駕駛座椅時(shí)，還能用氣動(dòng)、電動(dòng)或液壓等操縱。

自鎖裝置能定位檔位，防止自動(dòng)脫檔，保證齒輪全長嚙合?；ユi裝置防止兩檔同掛，有銷、球式等多種類型。倒檔安全裝置能在掛倒檔時(shí)產(chǎn)生明顯手感，引起注意。

重型汽車有時(shí)用換擋助力器，副變速器常用預(yù)選 - 氣動(dòng)式換擋機(jī)構(gòu)，還有電子同步換擋機(jī)構(gòu)，讓換擋更適時(shí)、平穩(wěn)、方便和迅速。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）