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低速载货汽车变速器的设计小论文.doc

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低速载货汽车变速器的设计小论文.doc

盐城工学院本科生优秀毕业设计选编1低速载货汽车变速器的设计摘要课题来源于生产实际,依据机动车安全技术条件和汽车机械变速器总成技术条件,针对低速载货汽车的运行特点而设计。参与了汽车的总体设计,确定了汽车的质量参数,选择了合适的发动机,并且计算出汽车的最高速度。关于变速器的设计,首先选择标准的齿轮模数,在总档位和一档速比确定后,合理分配变速器各档位的速比,接着计算出齿轮参数和中心距,并对齿轮进行强度验算,确定了齿轮的结构与尺寸,绘制出所有齿轮的零件图。根据经验公式初步计算出轴的尺寸,然后对每个档位下轴的刚度和强度进行验算,确定出轴的结构和尺寸,绘制出各根轴的零件图。根据结构布置和参考同类车型的相应轴承后,按国家标准选择合适的轴承,然后对轴承进行使用寿命的验算,最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。此变速器的齿轮都为标准齿轮,档位数和传动比与发动机参数匹配,保证了汽车具有良好的动力性和经济性。该变速器具有操纵简单、方便、传动效率高、制造容易、成本低廉、维修方便的特点,适合低速载货汽车的使用。关键词低速载货汽车变速器设计AbstractThetopiccomesfromtheproductionreality,whichisbasedonthesafetyspecificationsforpowerdrivenvehiclesoperatingonroadsandthespecificationsfortheautomobilemechanicaltransmission.Itdesignsthelowspeedtrucksmovementcharacteristic.Theautomobilequalityparametersaredetermined,accordingtotheautomobilesystemdesign,choosingtheappropriateengine,andcalculatingthemaximumspeed.Whendesignthetransmission,first,wechoosethestandardgearmodulusanddetermineallspeedsproportionsafterwechoosethenumberofthetransmissionsgearsandthefirstgear,thencalculatethegearsparameterandthecenterdistance,andthegearneedstheintensitycheckingcalculation.Wedeterminegearsstructure,thencompletedrawingofthegearscomponent.Accordingtotheempiricalformula,wepreliminarycarryonthecheckingcalculationtoeachgearsrigidityandtheintensitytodeterminetheaxisstructureandsize,andthusdrawupvariousaxiscomponentdrawing.Afterarrangedstructureandcomparedwiththesimilartypeofvehiclesbearing,accordingtothenationalstandard,weselecttheappropriatebearings,andthencalculatetheservicelifeofthebearings.Finallydrawingofthecomponentandtheassemblyofthetransmissionarecompleted.Becausethetransmissiongearisthestandardgearandthenumberofgearsandspeedsproportionsmatchtotheengineconditions,whichensurethenecessarypowerandeconomy.Thistransmissionhas低速载货汽车变速器的设计2manymeritsofsimpleoperation,efficient,easymanufacturing,lowcost,andconvenient.KeywordsLowspeedTruckTransmissionDesign1前言本课题为低速载货汽车变速器的设计,该课题来源于结合生产实际。研究的主要内容是参与汽车的总体设计变速器结构型式分析和主要参数的确定变速器结构设计。本说明书以设计低速载货汽车变速器的传动机构为主线。第2章着重介绍了在参与总体设计当中,如何确定低速载货汽车参数,进而明确变速器应满足的条件及其所受的限制。第3章则重点介绍低速载货汽车变速器的传动机构的设计说明。在参与总体设计当中,首先是对低速载货汽车的产品技术规范和标准进行分析,然后确定低速载货汽车的总质量,以此来选择合适的发动机。根据发动机的功率以及汽车的总质量确定该车的最高速度(满足低速载货汽车安全技术条件)。关于变速器的设计,首先选择合适的变速器确定其档位数,接着对工况进行分析,拟订变速器的各档位的传动比和中心距,然后计算出齿轮参数以选择合适的齿轮并且对其进行校核,接着是初选变速器轴与轴承并且完成对轴和轴承的校核,最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。2低速载货汽车主要参数的确定2.1质量参数的确定本课题通过计算选用ma3500kg。2.2发动机的选型针对本次设计任务选用达到欧Ⅱ排放标准的YD480柴油机。2.3车速的确定计算出Vmax≈62.3km/h,所以该车车速满足要求。3变速器的设计与计算3.1设计方案的确定3.1.1两轴式这种结构适用于发动机前置、前轮驱动或发动机后置、后轮驱动的轿车和微、轻型货车上,其特点是输入轴和输出轴平行,无中间轴。盐城工学院本科生优秀毕业设计选编33.1.2三轴式它的第一轴常啮合齿轮与第二轴的各档齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合,且第一、二轴同心。适用于传统的发动机前置、后轮驱动的布置形式。3.1.3液力机械式由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成,其特点是传动比可在最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化,但结构复杂,造价高,传动效率低。3.1.4确定方案由于低速载货汽车一般是传统的发动机前置,后轮驱动的布置形式,同时考虑到制造成本以及便于用户维护等因素,现选用三轴式变速器。3.2零部件的结构分析通过对齿轮型式、轴的结构、轴承型式的分析,来确定所有零件的结构。3.3基本参数的确定3.3.1变速器的档位数和传动比选择最低档传动比时,应根据汽车最大爬坡度、驱动车轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等来综合考虑、确定。它可以根据汽车最大爬坡度计算,也可以根据驱动车轮与路面的附着条件计算。3.3.2中心距商用车变速器的中心距约在80~170mm范围内变化,初选A100mm。3.3.3变速器的轴向尺寸初选轴向尺寸(2.4~2.8)A(2.4~2.8)100240~280mm。3.3.4齿轮参数通过计算并参照同类车型选取标准模数m3.5,所有齿轮采用标准齿轮。3.3.5各档齿轮齿数的分配首先确定Ⅰ档齿轮的齿数,然后修正中心距A(3.560)/2105mm,接着确定常啮合传动齿轮副的齿数,以及其他档位的齿轮齿数,最后确定倒档齿轮副的齿数。3.4齿轮的设计计算3.4.1几何尺寸计算分别根据齿数和模数计算出尺寸。3.4.2齿轮的材料及热处理本课题变速器齿轮选用材料是20CrMnTi,采用渗碳处理。3.4.3齿轮的弯曲强度低速载货汽车变速器的设计4因为该变速器所有的齿轮采用同一种材料,所以当校核时只要校核受力最大和危险的档位齿轮。分别计算出Ⅰ档、倒档齿轮的弯曲强度且都满足要求。3.4.4齿轮的接触强度常啮合齿轮副,Ⅰ档、Ⅱ档、Ⅲ档、倒档的齿轮都满足强度要求。3.5轴的设计与轴承的选择3.5.1轴的设计轴的尺寸可按关系式初选。首先校核第二轴在各档位下的强度与刚度,然后校核中间轴在各档位下的强度与刚度,最后校核倒档轴的强度与刚度。3.5.2轴承的选择第一轴后轴承为6209轴承,第二轴后轴承为6307轴承。第二轴前端选用无套圈长圆柱滚子轴承,型号为KNL20.61233.32535在中间轴上与中间轴齿轮配合的轴承,也选用该种轴承,型号为KNL25.441.20860.4。4结论本课题是针对低速载货汽车而设计的变速器,基于经济实用的考虑,变速器采用手动机械变速,三轴式传动机构布置方案,有四个前进档和一个倒档。典型轻型货车NJ130系列的变速器齿轮大多采用非标准齿轮,本次设计的变速器齿轮等零部件贯彻了国家或行业的最新标准,具有较好的加工和使用性能,结构紧凑、使用维修方便,并可附装取力机构供用户的特殊需要。随着城乡路况的好转,以及人们对乘车舒适性的要求越来越高,日后可以考虑采用常啮合斜齿轮传动,同步器换档的变速器,而且可以增加一个超速档,这样可以使汽车的动力性和经济性有更大地提高。主要参考文献1GB72582004,机动车运行安全技术条件S.2GB183202001,农用运输车安全技术条件S.3王望予.汽车设计M.北京机械工业出版社,2000.4刘惟信.汽车设计M.北京清华大学出版社,2001.5陈家瑞.汽车构造.(下册)M.北京机械工业出版社,2005.

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