叉车液力传动与机械传动的对比设计

第３７卷第６期　太原科技大学学报　Ｖｏ１．３７　Ｎｏ．６　Ｄｅｃ．２０１６　２０１６年ｌ２月　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＴＡＩＹＵＡＮ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　文章编号：１６７３—２０５７（２０１６）０６—０４５７—０５　叉车液力传动与机械传动的对比设计　刘亚倩，陶元芳，冯志远　（太原科技大学机械工程学院太原０３００２４）　摘要：液力传动因具有自动变速、操作方便等优点而受到人们的青睐。但是，由于液力变矩器的　特性比较复杂，使得设计者在设计液力传动系统时比较困难。其实，当叉车爬最大坡度时液力变矩器处　于最大力矩比状态附近，能够获得３左右的转矩比；而当叉车以最高速度行驶时液力变矩器处于耦合器　状态，速比接近于ｌ，通过对这两种状态的分析可以简化液力传动的设计过程。通过与机械传动系统设　计的对比给出了液力传动系统的设计计算过程，概念清楚，计算简单。　关键词：液力传动；机械传动；设计计算　中图分类号：ＴＢ１１２　文献标志码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—２０５７．２０１６．０６．００８　随着叉车使用量的不断增长，人们对叉车的要　求也越来越高。机械传动系统的叉车操作非常繁　舒适性，并能提高发动机和传动系统零部件的使用　寿命。　１．１液力变矩器的外特性（输出特性）　重，对驾驶员的技术要求也很高，若不能及时换挡，　发动机会憋熄火、冒黑烟，污染环境，同时增高油　耗　ｌｊ。相较于机械传动系统叉车而言，液力传动的　叉车具有显著的优点：（１）液力传动叉车能够自适　应道路阻力变化，低速大牵引力，加速快，能自动调　速Ｌ２　；（２）具有缓冲、减震的特点，有利于提高车辆　液力变矩器外特性指的是在泵轮转速／Ｚ。一定　时，泵轮转矩　、涡轮转矩　及液力变矩器的效　率叼随涡轮转速ｎｒ的变化规律　Ｊ，如图１：　传动系统各零部件的使用寿命；（３）可以实现无极　变速，减少了变速箱档位和换挡次数；（４）能使车辆　平稳起步，防止内燃发动机意外熄火，同时可以改　善车辆的微动性能。　１液力变矩器　Ｕ　液力变矩器是以液力传动油作为工作介质的　图１液力变矩器外特性曲线　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ＣＢＩＬ＇ｖｅ　ｏｆ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　液力传动机械，利用油液动量矩的变化实现扭矩转　换和传递。使用液力变矩器，可以实现发动机轻载　启动，有效隔离和吸收来自发动机和传动系统的振　由图１可以看出：１）随着液力变矩器涡轮转速　的变化，泵轮转矩基本不变，这表明液力变矩器具　有隔离功能；２）随着涡轮转速的变化，涡轮转矩由　动，实现柔性传动；它能够使车辆根据负载和道路　阻力的大小，自动调整行驶速度和牵引力，实现无　级变速，提高通过性能，减少换档次数，改善驾乘的　收稿日期：２０１５－１１　零速工况的最大转矩逐渐减小到耦合器工况的０．　基金项目：山西省研究生教育改革研究课题２０１０２０３４　作者简介：刘亚倩（１９９０一），女，硕士研究生，主要研究方向为机械传动系统设计。　４５８　太原科技大学学报　２０１６年　这体现了液力变矩器具有自动变矩功能；３）液力变　在发动机功率的计算中，液力传动与机械传动　的区别在于：１）液力传动的传动效率只有７０％，比　机械传动低。２）液力传动在选取高档动力因子时　可适当减小，这样就可以减小发动机的功率。　２．２液力变矩器与发动机的匹配　矩器在零速工况和液力耦合器工况的效率均为０．　因为在在零速工况下转矩最大但是转速为零，所以　液力变矩器的效率为０；而在耦合工况下转速最大　但是转矩为０，所以液力变矩器的效率也是０．　１．２液力变矩器的输入特性和透穿性　液力变矩器的输入特性是指泵轮转矩　在不　液力变矩器主要依靠其泵轮来吸收从发动机传递　来的功率或转矩，其型号根据发动机选取，匹配原　则如下：　同的转速比ｉ下随泵轮转速ｎ　的变化规律，而透穿　性能是指其泵轮轴上的扭矩　和转速　随涡轮　轴上扭矩Ｍ　和转速ｎ　变化时相应的变化特性　。　液力变矩器的输人特性因其透穿性的不同而不同。　１）为了保证车辆起步加速性好，尽量利用发动　机的最大力矩，液力变矩器的零速泵轮力矩曲线应　通过发动机的最大力矩点。　透穿性强液力变矩器的输入特性曲线是一组曲线，　２）为使机器有最大的输出功率，液力变矩器　的最高效率泵轮力矩曲线应通过发动机的最大功　率（额定功率）点附近。　３）为使机器的燃油经济性好，液力变矩器的最　高效率泵轮力矩曲线应通过发动机的最低油耗值　附近。　随着透穿性的减小，输入特性曲线相互靠近，如图２　（ａ）所示。对于绝对不透性的液力变矩器，输入特　性图上只有一条抛物线如图２（ｂ）所示。　萤　羹　泵轮转速，ｌ　泵轮转速，Ｉ　（ｂ）　图２液力变矩器输入特性曲线　Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ｉｎｐｕｔ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　叉车通常用的是不透性或微弱正透性的液力　变矩器，因为不透的液力变矩器能可靠地防止发动　机熄火。例如：当叉车紧急制动时，液力变矩器的　涡轮停止转动，而泵轮转速不变，发动机不熄火。　ｎｅ（ｒ／ｍｉｎ）　图３发动机与液力变矩器的匹配　Ｆｉｇ．３　Ｔｈｅ　ｍａｔｃｈ　ｏｆ　ｅｎｇｉｎｅ　ａｎｄ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　此时的液力变矩器起到了隔离作用，发动机的能量　全部转换为搅油损失。　如图３所示：Ｄ、Ｅ点是较理想的工作点；Ａ点　为发动机最大转矩点（最大转矩及其对应的转速），　Ｂ点为最大功率点（额定功率及其对应的转速），ｃ　点为最低油耗点（最低油耗比及其对应的转速）。　２．３传动系统总速比的确定　２液力传动系统设计　２．１发动机功率　Ｐ　＝Ｐ　（净功率）＋　（附件功率）＝　卢Ｄ　（Ｇ＋Ｑ）／（３　６ｏｏ￣７０）＋Ｐｆ　叉车的最低档用来爬坡，总速比由要求的最大爬坡　度决定，其本质是车轮转矩与发动机转矩之比，同　式中：　限速影响系数，卢＝１．１；Ｄ　一高档　动力因素；　一最大车速，一般为２０　ｋｉｎ／ｈ；Ｇ＋Ｑ　一时考虑效率　』。此时机械传动的最大总速比为：　Ｍ１　‘总ｍｘ：。变低。主。轮＝Ｍ—￣７，＝　．　．　．．　—叉车自重与起重量（Ｎ）；Ｔｌ。～传动效率，液力传　ｅ动取０．７；Ｐ广附件功率。（取附件功率１０％）　（Ｇ＋Ｑ）（ａ　＋　ｒ／（　。）　第３７卷第６期　刘亚倩，等：叉车液力传动与机械传动的对比设计　等于１）．　４５９　式中　变低一最低档速比；ｉ主一主传动比；　轮一轮　边减速器的速比；Ｍｌ一车轮的转矩；　一发动机的　转矩；叼　一机械传动部分的效率，可取为８５％；　一３实例计算　３．１　３　ｔ叉车液力传动系统设计　最大爬坡度。　与机械传动相比，液力传动用液力变矩器取代　了机械传动中的离合器。当叉车以最低档爬坡时，　变矩器处于低速工况，涡轮力矩与变矩系数都在该　参数：额定起重量ｑ＝３　Ｏ００／ｋｇ，自重Ｇ＝　４　５００／ｋｇ，车轮半径ｒ＝Ｏ．３５１　ｍｍ．　（１）发动机的选择　工况下接近最大值＿４　Ｊ。所以，液力传动要在机械传　动的基础上考虑液力变矩器变矩系数对速比的贡　献，即此时液力传动中机械传动部分的速比是车轮　转矩与液力变矩器涡轮转矩之比，同时考虑效率。　因此，液力传动中机械传动部分的最大总速比为：　．　．　．．　１　‘总ｍａｘ＝　变低　主　轮＝—Ｍ—ｒ／＝ｒ，　（Ｇ＋Ｑ）（　＋　ｒ／（‰。　）＝　（Ｇ＋Ｑ）（０ｃ　＋　ｒ／（　Ｋ　叼　）　式中：坼　一变矩器涡轮最大转矩形；Ｍｐｍａｘ一　泵轮最大转矩（约等于发动机最大转矩）；　一叉　车爬最大坡度时变矩比（略小于极限变矩比）。　叉车的最高档用来以最快速度行驶，总速比由　要求的最大行驶速度决定，其本质是发动机转速与　车轮转速之比¨］。机械传动最小总速比为：　ｎｅ　．　．　．．　总ｍｉｎ＝ｌ变高　主　轮＝——＝　ｎＩｎ　ｎｅ耵ｒ×６０　×１　０００／６０　×ｌ　０００　２　ｒ　０．３７７ｎ　ｒ／（１３ｖ　ａｘ）　变低＝　总　ａｘ／ｉ主　轮　变高＝　总　ｉ　／ｉ主　轮　式中：　变高一最高档的速比；ｎｌ一车轮的转速；　一发动机转速。叉车在以最快速度行驶时，液力　变矩器处于高速运行状态，起液力耦合器的作用，　此时涡轮转速略低于泵轮转速。因此，在叉车以最　高速行驶时，液力传动系统中机械传动部分的速比　是液力变矩器涡轮转速与车轮转速之比，因此，液　力传动的最小总速比为：　．　．　．．　Ｔ舢ｘ　变高　轮　０．３７７ｎＴｍａｘｒ／（　）：０．３７７ｎｒ￣　ｒｉ／ｊＳｖ　式中：ｎ　一液力变矩器涡轮最大转速；ｎｐｍ。　一　泵轮最大转速（发动机转速）。　一叉车以最快速度行驶时变矩器的速比（约　Ｐ　＝　Ｖｍ　（Ｇ＋Ｑ）／（３　６０ｏ￣／　）＋Ｐ，＝　３　６００　０　７　×＋　～，　＝　．　３１．７＋Ｐ，＝３１．７×１．１＝３４．８７　ｋＷ　选取号型４Ｌ６８的发动机，额定功率Ｐ　＝３７　ｋＷ，额定转速ｎ　＝２　２００　ｒ／ｍｉｎ．取最大转矩约等于　额定转矩：　－９５５０　＝９　５５０￣　－ｌ６０－６ｌ　Ｎ・ｍ　（２）液力变矩器　根据匹配发动机参数，额定功率Ｐ　＝３７　ｋＷ，额　定转速　＝２　２００　ｒ／ｍｉｎ，选择液力变矩器型号为　ＹＪＨ２６５，其原始参数如表ｌ所示：　表１　ＹＪｔｉ２６５原始参数　Ｔａｂ．１　Ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｄａｔａ　ｏｆＹＪＩｔ２６５　ｌ　０　３．２　０　Ｏ．１　２．８５　０．２８５　０．２　２．５２　Ｏ．５Ｏ４　Ｏ．３　２．２　０．６６　０．４　１．９１３　０．７６５　Ｏ．５　１．６５　０．８２５　０．５９１　１．４３　０．８４８　０．７　１．１７　０．８２　０．７７３　Ｏ．９９　０．７７２　０．８　０．９８２　０．７６８　Ｏ．８５　０．９６８　０．８２３　０．９　Ｏ．９５　０．８５５　０．９８　０．９２６　Ｏ．８８　Ｏ．９９　１　０．９　根据表格中原始参数绘制出液力变矩器原始　特性曲线如图４所示：　４６０　太原科技３．５　３．０　２・５　丑２．０　１．５　游　嘲　１．０　０．５　０　传动比ｉ　图４液力变矩器原始特性曲线　Ｆｉｇ．４　Ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　由原始参数可知：ＹＪＨ２６５为多元件液力变矩　器，最大力矩比为３．２，耦合工况液力变矩器的变矩　比为１，速比为０．９９．　（３）传动系统总速比的确定　取液力变矩器爬坡时的变矩比为３．１，则：　ｉ总ｍａ　＝　变低　主ｉ轮＝（Ｇ＋Ｑ）（　＋　ｒ／（　Ｔｍ　７１　）＝　（Ｇ＋Ｑ）（　＋　ｒ／（ＭＢｍａｘＫ７１　）＝　（三　±　Ｑ　２　：墨　（　：　±　：　２　Ｑ：　一　１６０．６１×３．１×０．８５　一　ｌ３．４１　取液力变矩器平路满载行驶时的转速比为　０．９９，则：　ｉｚ　＝　变高　主　轮　０．３７７ｎＴｍａｘｒ／ｊ６ｖ。ｎ８　＝　０．３７７ｎＢｍａｘｒｉ／（　）＝　０．３７７×２　２００×０．９９×０．３５１／（１．１×２０）＝　１３．１０　吨ｍａｘ／（　轮）＝　＝２．０ｌ　＝ｉ，ｚｍｌ，／（ｉ　）：　－１．９６　由上述计算可知，３　ｔ液力叉车的两个档位的　速比极为接近，因此只需一个前进档位即可。所　以，３　ｔ液力叉车的变速箱又俗称倒档箱，只由一个　前进挡和一个倒退档组成。　３．２　５　ｔ叉车液力传动系统设计　参数：额定起重量Ｑ：５　ｏｏｏ　ｋｇ。自重Ｇ＝７　５００　ｋｇ，车轮半径ｒ＝０．４２　ｍｍ．　（１）发动机的选择　Ｐ　＝卢Ｄ　Ｖｍ　（Ｇ＋Ｑ）／（３　６００，１　）＋Ｐ，＝　３　６０　０　０　７　×＋Ｐｆ＝　一ｆ　．　大学学报　２０１６钲　４２．７８＋Ｐｆ＝４２．７８×１．１：４７．０５８　ｋＷ　选取型号４Ｌ８８的发动机，额定功率Ｐ　＝４８　ｋＷ，额定转速／７，　＝２　２００　ｒ／ｍｉｎ，取最大转矩约等于　额定转矩：　＝～９　５５０鲁＝９　５５０×　＝２　０８．３６　Ｎ・ｍ　（２）液力变矩器　根据匹配发动机参数，额定功率Ｐ　＝４８　ｋＷ，额　定转速　＝２　２００　ｒ／ｍｉｎ，选择液力变矩器型号为　ＹＪＨ３１５，其原始参数如表２所示＿４ｊ：　表２　ＹＪＩ－１３１５原始参数　Ｔａｂ．２　Ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｄａｔａ　ｏｆ　ＹＪＨ３１５　‘　叩　Ｏ　３．１５　Ｏ　０．１　２．７３　０．２７　Ｏ．２　２．３８　０．４８　０．２５　２．２２　Ｏ．５６　０．３　２　０６　０．６３　Ｏ．４　１．８　０．．７２　０．４５　１．６８　０．７６　０．５　１．５９　０．７８　０．５５　１．４８　０．８　０．６　１．３９　０．８１　０．６５　１．３　０．８２　０．７　１．１９　０．８２　０．７５　１．１　０．８２　Ｏ．８　１．０２　０．７５　０．８５　０．９９　０．６　０．９　１　０．５　根据表格中原始参数绘制出液力变矩器原始　特性曲线如图４所示：　３．５　Ｏ．　３．０　Ｏ．　２．５　０．　０．　丑２．０　０．　１．５　０．　１．０　０．　０．５　Ｏ．　０．　０　第３７卷第６期　刘亚倩，等：叉车液力传动与机械传动的对比设计　４６１　由原始参数可知：液力变矩器ＹＪＨ３１５的最大　力叉车在行驶过程中能够实现自动调速，不需要经　力矩比为３．１５，耦合工况的液力变矩器的变矩比略　小于１（取０．９９），速比为０．８５．　常换挡，操作方便；且发动机不易熄火　。　３００００　２５０００　（３）传动系统总速比的确定　取液力变矩器爬坡时的变矩比为３，则：　●　●　●　－　至２００００　１５０００　付　１００００　０总ｍａｘ　ｔ变低　主　轮　（Ｇ＋Ｑ）（Ｏ／　＋　ｒ／（　）＝　（Ｇ＋Ｑ）（　０．８５，则：　＋　ｒ／（ＭＰｍａｘ　）＝２１．３０　５０００　取液力变矩器乎路满载行驶时的转速比为　总　＝　变高　主　轮＝０．３７７ｎｒｍ８ｘｒ／（　０．３７７ｎＴ～　（　）＝１３．４６　变低＝　总　ｉ主　轮＝＝３．１９　变高＝ｉ￣ｒｎｉｎ　主　轮＝＝２．０２　，）＝　（４）牵引特性　牵弓Ｉ力　车速　Ｆ＝Ｍｒｉ主　／ｒ　通过机械传动系统与液力传动系统的对比计　＝０．３７７　ａＴｒ／ｉ主ｉ　算，给出了液力传动系统的设计计算过程，方便设　计者对液力传动的理解，使其在设计液力传动系统　时简便快捷　。　牵引特性曲线如图６所示：　由图６中可以看出，叉车在低速爬坡时的牵引　力大，１档和２档之间有很大的重叠部分，这说明液　参考文献：　［１］周盼．叉车液力传动系统匹配研究［Ｄ］．太原：太原科技大学，２０１２．　［２］　陶元芳，卫良保．叉车构造与设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２０１０．　［３］　曾文章．绿色环保型４．５　ｔ平衡重式内燃液力叉车的总体设计及计算［Ｄ］．西安：长安大学，２０１１　［４］林振贤．装载机动力传动系统参数匹配与仿真［Ｄ］．沈阳：东北大学，２０１２．　［５］胡海勇，陶元芳．叉车动态稳定控制技术的研究［Ｊ］．太原科技大学学报，２０１３，３４（３）：２０３－２０５．　ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎＤｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｏｒｍｉｆｔ　Ｔｒｕｃｋ　ＴＡＯ　Ｙｕａｎ－ｆａｎｇ，ＬＩＵ　Ｙａ－ｑｉａｎ，ＦＥＮＧ　Ｚｈｉ－ｙｕａｎ　（Ｃｏｌｌｅｇｅｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔａｉｙｕａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００２４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｇｅｔｓ　ｔｈｅ　ｆａｖｏｒ　ｏｆ　ｐｅｏｐｌｅ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｉｔｓ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｉｍｐｌｅ　ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ＳＯ　ｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｒｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｏｆ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｖｅ￣ｅｒ，ｉｔ　ｉｓ　ｄｉｉｃｕｌｆｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｒ　ｔｏ　ｄｅｓｉｇｎ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎ　ｆａｃｔ，ｔｈｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｖｅ￣ｅｒ　ｉｓ　ｎｅａｒ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｔｏｒｑｕｅ　ｒａｔｉｏ　ｗｈｅｎ　ｆｏｒｋｌｉｔ　ｔｒｕｃｋ　ｃｌｉｆｍｂｓ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｓｌｏｐｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｏｒｑｕｅ　ｒａｔｉｏ　ｉｓ　ａｂｏｕｔ　３，ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｏｒｑｕｅ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｉｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｕｐｌｅｒ　ｓｔａｔｅ　ｗｈｅｎ　ｆｏｒｋｌｉｔｆ　ｔｕｃｋ　ｉｒｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｓｐｅｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｐｅｅｄ　ｒａｔｉｏ　ｉｓ　ｃｌｏｓｅ　ｔｏ　１．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ　ｂｙ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ｉｓ　ｃｌｅａｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｓｉｍｐｌｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｄｅｓｉｇｎ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ