1.1课题研究的背景和意义

变速器是汽车的重要部件之一，在传动系中扮演着极其重要的角色。变速器在发动机和驱动轮之间起着匹配作用，通过改变变速器的传动比，可以使汽车在不同使用条件下得到所需的驱动力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。

货车作为一种常用的商用车，已在现代社会中占有举足轻重的地位。近年来，随着中国商用汽车的不断发展，商用车变速器行业也逐渐引起了人们的关注，同时对商用车变速器有了更高的要求和应用。

变速器的优化设计不仅关系到汽车能否实现顺利换挡,更重要的是要保证汽车行驶过程中的安全.通过对汽车变速器进行设计,对关键部件的设计方法进行了研究分析,从而实现汽车的机械变速器整体性能的提高与改善,为相关技术人员研究汽车变速器和确定以后的研究方向等提供了有益的参考。

1.2课题研究现状

如今，全球重型变速器仍以欧洲和美国为代表，欧洲手动变速器全部为带同步器、单中间轴加行星齿轮结构，近期欧洲以采埃孚为代表的变速器供应商也开始在重型变速器上采用双中间轴技术以适应大马力发动机和整车布置的要求。北美手动变速器仍以伊顿双中间轴非同步器技术为主，适用于北美发达的高速公路运输及娴熟司机的驾驶要求。

目前，中国MT变速器仍然占据重型汽车变速器的主流地位，随着国内经济的增长、变速器技术的发展，12档及12档以上的变速器的研究受到生产企业的广泛关注。近几年来，装有12档变速器的重型汽车明显增多，已成为重型商用车的标准配置。中国重汽、解放、东风系列的重型汽车都推出了配置有12档、16档的新车型。此外，自动化也是重型变速器的一大发展方向，由于重卡对操作性、舒适性等方面有了更高的要求，所以在重卡动力升级中，除了12、16档位不断有新产品产生之外，还出现了一种自动换挡的变速装置。当前，能够实现自动换挡操作方面的变速器为ATM，其已经成为我国重卡研究的主要领域^【12】。

AT变速器在中国商用车上也有应用,许多城市的公交车上都装有AT变速器,其带来的驾驶轻松、乘坐舒适、故障率低等特点使其备受推崇,但高成本与高油耗成为了其普及的阻力。在此情况下,与AT变速器相比在乘坐舒适性与减少驾驶操作频率方面都有不俗表现的AMT变速器越来越受到公交公司的青睐,而且AMT在价格与油耗上远胜于AT变速器,这使得AMT变速器在公交车上的装车率不断提升^【2】。不论是AT还是AMT变速器,各种产品都在看好客车这块市场,相信商用车自动变速器会在大中型客车领域取得突破性发展。在中重型货车中,AT变速器受传动效率低及价格较高等因素影响其配置较少,以机械式变速器为基础的AMT在中重型货车中却应用较为普遍。AMT的自身特点及在实际运行中的优秀表现,使得其在中重型货车中的需求持续增长。AMT变速器在中重型货车领域已显现巨大的发展潜力,将来会有更多的中重型货车配置这一类型变速器。而且在整个商用车市场中,AMT变速器的发展空间也同样是巨大的。至于CVT与DCT变速器,由于这两种变速器能量产的产品的最大输出扭矩都在300 N·m 左右,而商用车变速器所需输出扭矩至少要达到500 N·m,所以在国内还没有涉足这两款变速器规模生产的商用车企业。