汽车变速箱毕业设计说明书

车辆与动力工程学院毕业设计说明书1第一章 前言随着中国国民经济的飞速发展，特殊行业的发展已日渐成熟，而且伴随着现代物流的加快，专用车已成为我国汽车发展的一个重要方向，国家每年对城市专用车的需求量正在加大，专用车市场正蕴涵着巨大的商机。由于市场对专用车产品技术含量和附加值的要求越来越高，近年来，一些高新技术开始在重型专用汽车上得到应用，一些能够满足特殊功能要求的重型专用车底盘被开发研制。不论是液压举升装置、排料卸料装置、计量测量装置、机械作业装置，还是制冷保温装置、安全防护装置、自动控制装置、作业监视装置；不论是各类缸、泵、阀、仪表等总成，还是各种箱体、罐体等车身结构，均在重型专用汽车上得到了广泛应用，在一定程度上满足了新形势下用户对重型专用车产品的多样化需求。 公路条件和专用车底盘生产的限制，我国专用汽车一直以中型车为主，重型专用车生产量的比例至今依然偏低。重型化、专业功能强、技术含量高的自卸车、散装水泥车、混凝土搅拌车、高空消防车、压缩式垃圾车、洒水车、市政用车、油田专用车等重型专用车在一定时期将持续成为需求热点。面对专用车市场的巨大发展空间，为满足市场和用户需求，只有努力构建快速应变型的研发、制造体系，不断创新，在产品研发、生产能力、制造质量方面始终保持领先，才能在市场竞争中立于不败之地。国外发达国家洒水车起步较早，其技术和市场均十分先进和成熟，其中以美国、欧洲和日本为突出代表。这些国家的工程洒水车早已从只注重其功能性转向提高劳动生产率、降低人工劳动强度的智能化、多功能化方向发展，同时还十分注重其专用底盘性能的可靠、技术先进性，专用装置最大限度发挥其功能，因此大量的先进技术被移植到洒水车上。零件设计标准化、模块化，注重互换性设计，整车轻量化、多功能更环保的突出发展趋势，功能越来越多，技术越来越细腻，体积越来越精巧，产品自动化程度越来越高，是国外工程洒水车的现状特点。国内洒水车发展较晚，受相应技术和法规的限制，整体水平远落后于发达国家。整体表现为：产品做工不精良，性能不够稳定，防腐性差，多功能和自动化程度不高，外型不够美观。但近几年来也出现了新工艺、新材料应用的新型环保洒水车，说明国内部分产商开始注重起整车的性能稳定和环保性，同时开始出现车辆与动力工程学院毕业设计说明书2对国外先进技术的吸收，使新工艺、新材料的应用及机、电、液一体化成为今后发展的另一方向。第二章 洒水车的总体设计车辆与动力工程学院毕业设计说明书3作为洒水车设计来说，应该属于整车设计的范畴，所以本设计应该是以总体设计开头的，只有总体设计（总体布置）做好以后才能在其原则方案中进行其他部件总成的设计。2.1 总体设计要求一、 洒水车设计的要求：作为一种专用车，其设计也应该符合专用车设计的要求。专用车与普通汽车的区别主要是改装了具有专用功能的上装部分，能完成某些特殊的运输和作业功能。因此，在设计上除了要满足基本车型汽车的性能要求外，还要满足专用车功能的要求：1、专用车设计多选用定型的基本车型汽车底盘进行改装设计，一般选用二、三类底盘进行改装。2、专用车设计的主要工作是总体布置和专用工作装置匹配：设计时既要保证专用功能满足其性能要求，也要考虑汽车底盘的基本性能不受影响。3、专用车设计应考虑产品的系列化，以便于根据不同用户的需要而能很快的进行产品变型。对专用车零部件的设计，应该按“三化”的要求进行，最大限度的选用标准件，或选用已经定型产品的零部件，尽量减少自制件。4、对专用车自制件的设计，应遵循单件或小批量的生产特点，要更多地考虑通用设备加工的可能性。5、对专用车工作装置中的某些核心部件和总成，如水泵等，要从专业生产厂家中优选6、要对一些重要的总成结构件进行强度校核。7、应满足交通安全法规，了解掌握行业相应的规范、标准。专用车底盘或总成选型方面，一般应满足下述要求：1、适用性：对各种专用改装车的总成应适用于汽车特殊功能的要求，并以此为主要目标进行改装选型设计，例如各种取力器的输出接口。2、可靠性：所选的总成工作应可靠，出现故障的机率少，零部件要有足够的 强度和寿命，且同一车型各总成零部件的寿命应趋于平衡。3、先进型：所选的底盘活总成，应该使得整车在动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车车辆与动力工程学院毕业设计说明书4型的先进水平，且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。4、方便性：便于安装、检查、保养和维修，处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾。还有：汽车底盘价格，它是专用车购置成本中很大的部分，一定要考虑到用户可以接受；汽车底盘供货要有来源。二、总体布置的原则：专用车总体布置的任务是正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件，使取力器装置、专用工作装置、其它附件与所选底盘构成相互协调和匹配的整体，达到设计任务书所提出的整体基本性能和专用性能的要求。其原则是：1、尽量避免对底盘各总成位置的改变。2、应满足专用工作装置性能的要求，使专用功能得到充分的发挥。3、应对装载质量、轴载质量等参数的估算和校核。4、应避免工作装置的布置对车型造成集中载荷。5、应尽量减少专用车的整车整备质量，提高其装载质量。6、应符合相关法规的要求。三、总体参数的要求： 总体参数包括总体布置参数和整车性能参数，在选用时应考虑其专用功能、使用条件等因素。外廓尺寸属于总体参数，我国法规规定：车辆高不超过 4m，车宽不超过2.5m，外开窗、后视镜等突出部分距车身不超过 250mm，车长货车不超过 12m。轴距和轮距是影响汽车基本性能的主要尺寸参数。轮距则对汽车的机动性和横向稳定性有较大的影响，减少轴距可提高其通过性，但轴距过短，将导致制动或上坡时轴载质量转移增大，使汽车的制动性和操纵稳定性变坏。质心位置及轴载质量的分配。在选择洒水车的质心位置及轴载质量时应满足以下条件：轴载质量不得超过法规的规定。根据 JT701-88公路工程技术标准对各种汽车的轴载质量规定如下：表 2-1汽车最大总质量（Kg） 10000 15000 20000 30000前轴轴载质量（Kg） 3000 5000 7000 6000车辆与动力工程学院毕业设计说明书5后轴轴载质量（Kg） 7000 10000 13000 242000取力器传动比应根据水泵的转速、功率、和发动机外特性来选择，在满足水泵所需功率的前提下，选择较低的发动机转速和较高的发动机功率，这样发动机的燃油经济性会比较好。四、主车架改装注意事项水罐总成是洒水车上一重要部件，它的装配要对主车架进行一些改装。而主车架是受载荷很大的部件，除承受整车静载荷外，还要受到车辆行驶的动载荷，为了保持主车架的强度和刚度，在改装主车架的时候需要注意一些基本的事项，具体要求如下。在主车架上钻孔和焊接时，应避免在高应力区钻孔和焊接。主车架的纵梁高应力区在轴距之间纵梁的下翼面和后悬上翼面处。因为这些部位受力较大，钻孔容易产生应力集中。对于主车架纵梁高应力区以外的其余的地方需要钻孔或焊接时，应注意尽量减少孔径，增加孔间距离，对钻孔的位置和规范如下表所示： ABC图 2-1表 2-2车辆与动力工程学院毕业设计说明书6尺寸 重型车 中型车 轻型车A 70 60 50B 50 40 30孔间距C 50 40 30孔直径 15 13 11禁止在纵梁的边、角区域钻孔和焊接，因为这些区域极易引起车架早期开裂，严禁将车架纵梁和横梁加工的翼面加工成缺口形状。按照以上的要求，吨的的洒水车属于轻型车，在改装主车架的时候严格遵守以上的规范，保证主车架的强度和刚度。2.2 各总成的布置或参数要求一、底盘的选取洒水车目前市场上还没有为之专门生产的专用底盘，故选用定型汽车二类底盘进行改装。根据任务书，要求设计五吨载重量的工程洒水车，而市场上现有汽车厂商供应的通用二类底盘中，有中国一汽、东风等汽车厂商的平头、长头类五吨汽车通用底盘。长头货车的优点有：发动机及其附件的接近性好，便于检修；满载时前轴负荷小，有利于在坏路面上行驶时提高其通过能力；发动机的噪声、气味、热量和振动对驾驶员影响小；正面碰撞时，驾驶员及前排乘员受到的伤害比平头货车好得多。缺点是：总长及轴距较长，转弯半径较大，机动性不好；整备质量大；驾驶员的视野不如平头货车；面积利用率低。平头货车的优点是：机动性好；整备质量少；视野宽；面积利用率高。缺点是：空载时前轴负荷较大，在坏路面的通过性变坏；进、出驾驶室不如长头货车方便；发动机的工作噪声、气味、热量和振动对驾驶员等均有较大影响；正面碰撞时，易使驾驶员和前排乘员受到严重伤害的可能性增加。为秉承以人为本的原则，增强驾驶员和乘员的舒适及安全性，本设计选用长头式货车进行改装设计。经查资料筛选，选取东方牌 EQ140 中型载货汽车底盘。东风 EQ140 货车底盘的上户吨位为五吨，相关尺寸和技术参数如下：车辆与动力工程学院毕业设计说明书71、一般数据： 驱动型式 42发动机位置 前置 驾驶室型式 长头、全金属封闭式驾驶室座位数 3装载质量 5000kg汽车质量及轴荷分配：空车质量 4080kg前轴 1930kg后轴 2150kg外形尺寸：总长 6910mm总宽 2170mm总高 2370mm轴距 3950mm轮距 前轮（沿地面） 1810mm 后轮（双胎中心线间距离） 1800mm最小离地间隙 265mm2、使用数据：车辆与动力工程学院毕业设计说明书8最高车速 90km/h最大爬坡度 1538（28） 3、发动机参数：最大功率 135PS/3000r/min最大扭矩 36kgfm/1200-1400r/min4、底盘结构参数：变速器： 型式与排挡数 五个前进挡、一个倒车挡，二、三、四、五挡装 有锁销惯性式同步器各挡变速比：一挡 7.31二挡 4.31三挡 2.45四挡 1.54五挡 1.00倒挡 7.66排挡位置 车辆与动力工程学院毕业设计说明书9驱动桥减速比 6.33车架结构型式 边梁式纵梁断面尺寸 235806.5车架上平面离地面高度 805mm车架纵梁宽 861mm轮胎 型式 子午或普通帘线宽轮车用轮胎规格 9.00-20-10气压 前轮 普通轮胎 4.0kgf/ ,子午轮胎 4.5 kgf/2cm2cm后轮 普通轮胎 5.3kgf/ ,子午轮胎 5.5 kgf/轮辋 7.0-20 等辐盘式二、变速器参数的要求由于洒水车洒水量的要求，原装底盘的变速器的相应挡位下的速度是不能满足其要求的，所以要对原变速器的一、二挡（洒水工作挡）进行速比改装设计。 洒水车变速器改装的目的就是要根据洒水量的要求，通过增加原变速器一、二档的传动比，从而降低车速，通过取力器给泵提供功率，达到洒水的目的。三、取力器参数的要求取力器是水泵的动力传递源，它由变速器传出的速比及扭矩同样关系到整车洒水工作性能能否达到任务书的要求。一般取力器的布置有前置式、中置式、后置式，本设计则确定采用中置式，即取力器布置在变速器的上，从变速器的中间轴上取力。取力器的最终传动转速要求为 1000 r/min,即水泵要求的转速。四、水罐参数的要求水罐的容积关系到本车设计要求的装载水的吨位问题，所以要对它的要求是车辆与动力工程学院毕业设计说明书10上户吨位为五吨，实际要求为 5-8 吨。由于所选车型底盘的特点，要求水罐在保证装载容积的前提下，其长度不超过 3940mm，宽不能超过 2500mm，它置于底盘之上时的高度不能超过 4000mm.其联接副车架应与管道系统的走向进行相应的配合，开出水管通过的口子。五、管道系统的布置及要求洒水车要求前面有能向两边同时提供路面冲洗的喷头，后部要求有位于车两边的同时提供喷水的喷头；以及一个能提供可以在喷射柱状和雾状水之间进行调节的射程大于 20m 的人工操作水炮（喷枪） ，使其能提供冲洗、雾化喷药、和