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乘用车机械式变速器设计【汽车类】【4张CAD图纸】乘用车机械式变速器设计【汽车类】【4张CAD图纸】 -- 50 元

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乘用车机械式变速器设计开题报告.doc
乘用车机械式变速器设计说明书.doc
任务书.doc
审定表.doc
封皮.doc
成绩评定表.doc
推荐表.doc
操纵机构-A1.dwg
目录.doc
答辩评分表.doc
箱体-A0.dwg
装配图-A0.dwg
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编号:201404230929053079       格式:RAR    上传时间:2014-04-23
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乘用车 机械式 变速器 设计 汽车 cad 图纸
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乘用车机械式变速器设计

57页 23000字数+说明书+任务书+开题报告+4张CAD图纸【详情如下】

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乘用车机械式变速器设计开题报告.doc

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摘    要


   变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,为了使汽车在不同速度下行驶,变速器应设有多个档位,包括空挡和倒档。机械式手动变速器是传统的汽车传动系统,由于其结构简单、体积小、制造成本低、便于装配和修理,传动效率高等优点,一直沿用至今。作为传动机构的重要部件,对变速器的设计都遵循着统一的目标,那就是力求简单和方便。变速器的性能直接体现出整车性能的高低,特别是燃油经济性的好坏。所以变速器的设计质量的高低一直是汽车行业竞争的焦点。

   本设计针对乘用车两轴式机械变速器。根据乘用车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数,结合选择的适合于该乘用车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。结合某些乘用车的基本参数,选择适当的主减速比。根据上述参数,计算出变速器的相关参数,进行合理性的设计。

关键词:变速器;传动机构;传动比;齿轮;轴;同步器


目录


摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ

第1章绪论………………………………………………………………………………1

   1.1 选题的目的和意义…………………………………………………………1

   1.2 变速器发展和国内外现状………………………………………………………1

   1.3 变速器的设计要求………………………………………………………………2

   1.4 课题研究的基本内容……………………………………………………………2

第2章 机械式变速器方案的设计…………………………………………………3

   2.1 变速器的功用和要求……………………………………………………………3

   2.2变速器结构方案的确定……………………………………………………………3

   2.3变速器主要零件结构分析与型式选择…………………………………………7

   2.4本章小结…………………………………………………………………………10

第3章 变速器齿轮的设计与校核…………………………………………………11

   3.1 变速器各档传动比的确定………………………………………………………11

   3.2 齿轮参数的确定…………………………………………………………………13

   3.3齿轮尺寸的确定…………………………………………………………………15

   3.4 各档齿轮齿数的分配……………………………………………………………18

   3.5 变位系数的确定………………………………………………………………20

   3.6 齿轮的校核………………………………………………………………………21

   3.7变速器壳体材料的选用…………………………………………………………24

   3.8本章小结………………………………………………………………………25

第4章 变速器轴及轴承的设计与校核……………………………………………26

   4.1减速器主动锥齿轮的设计概述…………………………………………………26

   4.2变速器轴的设计…………………………………………………………………28

   4.3变速器轴的校核…………………………………………………………………29

   4.4轴承的校核………………………………………………………………………37

   4.5本章小结………………………………………………………………………49

 第5章 变速器同步器及操纵机构的设计………………………………………40

   5.1 同步器的设计…………………………………………………………………40

   5.2 操纵机构的设计…………………………………………………………………43

   5.3本章小结………………………………………………………………………… 44

结论………………………………………………………………………………………45

参考文献 ………………………………………………………………………………46

致谢………………………………………………………………………………………47

附录……………………………………………………………………………………48

第3章  变速器齿轮的设计与校核



   根据本设计的要求,以桑塔纳LX为参考依据,该车的发动机最大功率P=66kw,T=138Nm, n=3300r/min,主减速器传动比i=4.111,最高车速u=161km/h,整车整备质量1030kg,车轮半径0.29.

   1、档数的确定

   近年来,为了降低油耗,变速器的档位有增加的趋势。目前,乘用车一般用4~5个档位的变速器。发动机排量大的乘用车变速器多用5个档,发动机排量小的可选用4个档。本设计采用4个档。

   2、传动比范围的确定

   选择最低档传动比时,应根据汽车最大爬坡度、驱动轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动轮的滚动半径等来综合考虑、确定。目前乘用车的传动比范围在3.0~4.5之间,总质量轻些的商用车在5.0~8.0之间,其他商用车更大。


1.1 选题的目的和意义

   汽车变速器是汽车传动系的重要组成部分。由于汽油机额定转矩对应的速度范围很小,而复杂的使用条件则要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化,因此要用齿轮传动来适应驾驶时车速的变化。变速器是传动系的主要部件,它的性能对整车的动力性、燃油经济性以及乘坐舒适性等方面都有十分重要的影响。手动机械变速器可以完全遵从驾驶者的意志,且结构简单、传动效率高、故障率相对较低、经济性好、环保性强、物美价廉,因此在市场上仍占有一席之地,开发手动机械变速器也适应当代世界经济的发展和需要。随着科技的高速发展,节能与环境保护、应用新型材料、高性能及低成本都可将作为汽车新型变速器的研究方向。

1.2 变速器发展和国内外研究现状

   教练车都是手动早期的汽车传动系,从发动机到车轮之间的动力传递形式是很简单的,一般都采用皮革作衬垫的油浴离合器。汽车自动变速器作为一种新型的传动器,最早是1939年由通用公司奥兹莫比尔部开发的。自20世纪40年代起人们就不遗余力地发展自动变速器1940年奥兹莫比尔采用液力自动变速器,这是在批量生产的美国汽车上最早采用的全自动变速器,也是第一台现代意义上的自动变速器。1948年,自动变速器已经发展到与行星传动组成一体的液力变矩器。1983年,丰田汽车公司生产了A140E型自动变速驱动桥。这是第一种电控换挡自动变速器,开创了变速器发展的新趋势。在我国上海通用汽车公司在其生产的别克轿车上装备了4T65-E型电控自动变速器,这是我国第一家汽车公司将自动变速器作为标准装备装于轿车。

   世界最大的手动变速器制造商德国ZF公司预测说,到2012年北美市场出售的汽车中将只有6%是手动挡,欧洲与美国的情况不同,有机构预测,到2013年欧洲有52%的汽车还是手动挡,配备自动手动的变速器将只有10%,配备无级变速器的将占2%,配备双离合变速器的将占16%,欧洲人崇尚节能 环保,喜欢开小型车,更青睐手动变速器的经济燃油性。而在日本变速器市场,CVT的市场占据绝对优势。在我国,虽然自动变速器以及无级变速器已非常的普遍,但是大多数年中高档的汽车是不会轻易放弃手动变速器的。另外,现在在我国的汽车驾校中,变速器的,除了经济适用轻的司机还是崇尚手动,尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感,所以一些之外,关键是能够让学员打好基础以及锻炼驾驶协调。


1.3变速器设计的要求

   变速器设计的具体要求应包括:正确选择变速器的档位和传动比,使之与发动机参数优化匹配,以保证汽车具有良好的动力性和经济性;设置空挡,用来切断发动机动力向驱动轮的传输;设置倒档,使汽车能倒退行驶;设置动力输出装置,需要时能进行功率输出;换挡迅速、省力、方便;工作可靠,使用寿命长;变速器应有高的工作效率;变速器的工作噪音要低;轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求。

1.4研究的基本内容

   本次设计的具体内容是结合设计要求,在保证汽车有必要的动力性和经济性的前提下,利用所选定的发动机参数,完成变速器结构布置和设计。需要解决的主要问题包括:使变速器能有效的防止脱档,跳档,乱挡并方便挂档;减小噪音并尽量能达到轻量化、高承载、低噪声、换档操纵性好和经济实用性;使变速器具有良好的动力性与经济性,换挡迅速、省力、方便;变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求。2.1变速器的功用和要求

   变速器的功用是根据汽车在不同的行驶条件下提出的要求,改变发动机的扭矩和转速,使汽车具有适合的牵引力和速度,并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。为保证汽车倒车以及使发动机和传动系能够分离,变速器具有倒档和空档。在有动力输出需要时,还应有功率输出装置。

   对变速器的主要要求是:

   (1)应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时,根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求,选择合理的变速器档数及传动比,来满足这一要求。

   (2)工作可靠,操纵轻便。汽车在行驶过程中,变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生。为减轻驾驶员的疲劳强度,提高行驶安全性,操纵轻便的要求日益显得重要,这可通过采用同步器和预选气动换档或自动、半自动换档来实现。

   (3)重量轻、体积小。影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。选用优质钢材,采用合理的热处理,设计合适的齿形,提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。

   (4)传动效率高。为减小齿轮的啮合损失,应有直接档。提高零件的制造精度和安装质量,采用适当的润滑油都可以提高传动效率。

   (5)噪声小。采用斜齿轮传动及选择合理的变位系数,提高制造精度和安装刚性可减小齿轮的噪声。

2.2 变速器结构方案的确定

    1、变速器传动机构的结构分析与型式选择

    有级变速器与无级变速器相比,其结构简单、制造低廉,具有高的传动效率(η=0.96~0.98),因此在各类汽车上均得到广泛的应用。

   设计时首先应根据汽车的使用条件及要求确定变速器的传动比范围、档位数及各档的传动比,因为它们对汽车的动力性与燃料经济性都有重要的直接影响。

   传动比范围是变速器低档传动比与高档传动比的比值。汽车行驶的道路状况愈多样,发动机的功率与汽车质量之比愈小,则变速器的传动比范围应愈大。目前,轿车变速器的最高传动比范围为3.0~4.5;一般用途的货车和轻型以上的客车为5.0~8.0;越野车与牵引车为10.0~20.0。

   通常,有级变速器具有3、4、5个前进档;重型载货汽车和重型越野汽车则采用

多档变速器,其前进档位数多达6~16个甚至20个。

   变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用率、汽车的燃料经济性及平均车速,从而可提高汽车的运输效率,降低运输成本。但采用手动的机械式操纵机构时,要实现迅速、无声换档,对于多于5个前进档的变速器来说是困难的。因此,直接操纵式变速器档位数的上限为5档。多于5个前进档将使操纵机构复杂化,或者需要加装具有独立操纵机构的副变速器,后者仅用于一定行驶工况。

   某些轿车和货车的变速器,采用仅在好路和空载行驶时才使用的超速档。采用传动比小于1(0.7~0.8)的超速档,可以更充分地利用发动机功率,降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数,因而会减少发动机的磨损,降低燃料消耗。但与传动比为1的直接档比较,采用超速档会降低传动效率。

   有级变速器的传动效率与所选用的传动方案有关,包括传递动力的齿轮副数目、转速、传递的功率、润滑系统的有效性、齿轮及轴以及壳体等零件的制造精度、刚度等。


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JXCAD上传于2014-04-23

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