商用车总体设计及各总成选型设计——变速器的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一、课程设计任务书 1 题目 商用车总体设计及各总成选型设计 变速器的设计。 2 要求 为给定基本设计参数的汽车进行总体设计，计算并匹配合适功率的发动机，轴荷分配和轴 数，选择并匹配各总成部件的结构形式，计算确定各总成部件的主要参数，详细计算指定总成 的设计参数，绘出指定总成的装配图和部分零件图。 其具体参数如下 额定装载质量 3000大总质最 6750大车速 75km/h 比功率 10kw/t 比转矩 33N . m/t 3 设计计算要求 (1)根据已知数据，确定轴数 、驱动形式、布置形式，注意国家道路交通法规规定和汽车设计规范。 (2)确定汽车主要参数。 1)主要尺寸，可从参考资料中获取。 2)进行汽车轴荷分配。 3)百公里油耗。 4)最小转弯直径。 5)通过性几何参数。 6)制动性参数。 (3)选定发动机功率、转速、扭矩，可参考已有车型。 (4)离合器的结构形式选择、主要参数计算。 (5)确定传动系最小传动比，即主减速器传动比。 (6)确定传动系最大传动比，从而计算出变速器最大传动 比。 (7)机械式变速器形式选择，主要参数计算，设置合理的挡位数，计算出各挡的速比 (8)驱动桥结构形式，根据主减速器的速比，确定采用单级或双级主减速器。 (9)悬架导向机构结构形式。 (10)转向器结构形式选择、主要参数计算。 (11)前后轴制动器形式选择、制动管路系统形式、主要参数计算。 4 完成内容 (l)总成装配图 1 张（ 1 号图）。 (2)零件图 l 张（ 3 号图）。 (3)零件图 l 张（ 3 号图）。 (4 设计计算说明书 1 份 二、汽车主要参数确定 1 根据已知数据，确定轴数、驱动形式 ，布置形式 (1)确定轴数。 由单轴最大允许轴载质最为 10t，双轴汽车结构简单，制造成本低，故采用双轴方案 (2)驱动形式。 采用 4式，后轮双胎驱动。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (3)布置形式。 驾驶室采用平头形式，发动机前置，直列四缸柴油发动机。 2 汽车主要尺寸 (1)外廓尺寸。 总长： 6050宽 2076高： 2190驶室后围至车箱尾部尺寸： 43542)轴距和轮距。 由表 2以确定轴距和轮距。 轴距： 3308距：前轮 1584轮（取胎中心线间距离） 1485 质量 参数确定 由表 2定轴荷分配比例。 守车质量： 3750轴 (53%)： 2000轴 (47%)： 1750载最大总质量： 6750轴 (42%)： 2825轴 (58%)： 3925 性能参数选择 (1)动力性参数。 1)根据表 2该车用选拟定。 最高车速： 75km/h 最低稳定车速： 20济车速： 40km/h 2)最大爬坡度： 16 40 (30%)。 3)比功率取 15kw/t (2)燃油经济性。由表 2 一 17 货车单位质量百公里燃油消耗量可知总质量 6 14)油机单位质量百公里油耗量 (： (3)最小转弯直径。由表 2车最小转弯直径查取 =14m。 (4)通过性的几何参数。由表 2定通过性几何参数。 最小离地间隙（满载）： 前轴下 270轴下 240向通过半径： 3200车通过角度 接近角： 34 离去角： 17 (5)操纵稳定性参数。 前、后轮侧偏角绝对值之 差 -=2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 车身侧倾角： 3 制动前俯角： (6)制动性参数。由表 2车路试检验行车制动和应急制动性能要求确定：满载30km/h 初速度紧急制动，最大制动距离小于 8m，平均制动减速度大于 三 对于在中型以及以下的货车上一般采用直列式柴油机 ,在此选用直列式水冷柴油机。 （ 1）发动机最大功率 最大功率由下式进行计算 ) 单级主减速器 4 2型汽车 =90% 滚动阻力系数 =气阻力系数 =风面积由汽车总宽和总高计算得 A 入公式 (10算可得 =(6750*5/3600+53/76140)*90%=55.8(最大功率转速 =2800r/2)最大转矩 . =9549=9549* 228(N*m) 最大扭矩转速 =2000r/据以上计算可以选定 :南京汽车制造厂生产的 柴油发动机。 形式：水冷四行程涡流室式 燃油类型：柴油 外形尺寸：长 780 651动方式：电 起动 最高转速： 3000r/ 双盘拉式弹簧离合器 主要性能参数有后备系数 ,单位压力，尺寸参数 D， d 和摩擦片厚度 b 以及结构参数 摩擦面数 Z 和离合器间隙 t 及摩擦因素 f。 （ 1） 后备系数 = = 2） 单位压力 = 3） 摩擦片外径 D，内径 d 和厚度 b 摩擦片外径 D= （ 10 式中：为直径参数，为 = 则 D=17.0 x 257 摩擦片内外径 比值 d/D=70。取 d/D= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 则 d=154(摩擦片厚度取 b= (4)摩擦因数 f 摩擦面数 Z 和离合间隙 t。 取 Z=2， t=34五、主减速器的传动比 传动系最小传动比由下式进行计算 式中 :r 为轮胎半径 该中型商用车轮胎可选用普通断面子午线无内胎轮胎，型号为 245/75轮胎名义断面宽度为 6义高宽比为 75%则轮胎半径计算为 则 =75 km/h,n=2800r/式 (10算可得 =直接挡 =1则=主减速器传动比 7，可以来用单级主减速器。 六、传动系最大传动比 传动系最大传动比，需要满足满载最大爬坡度 变速器 0%即 代入式 (10计算可得 191，变速器的速比范围是 1 71。 变速器最大传动比 38624。 七、机械式变速器的设计 （一）变速器传动机构布置方案确定 采用中间轴式变速器传动 方案，其特点是：设有直接挡： 1挡有较大的传动比；挡 位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，挡位低的齿轮（ 1挡）可以采用或不采用常啮台齿轮传动； 除 1挡以外，其他挡位采用同步器或啮合套换挡；除直接挡以外，其他挡位工作时的传动效率略低：适用于前置后驱汽车。 传动方案采用的 2、 3、 4挡用常啮合齿轮传动， 5挡为直接挡，而 1、倒挡用直齿滑动齿轮换挡。 （二）零部件结构形式 (1)齿轮形式。常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮， 1挡和倒挡采用直齿圆柱齿轮。 (2)换挡机构形式。使用同步器能保证迅速、 无冲击、无噪声换挡，而与操作技术的熟练程度无关，从而提高了汽车的加速性，燃油经济性和行驶安全性。但它的结构原理，制造精度要求高，轴间尺寸大等缺点，所以 1挡和倒挡采用结构简买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 单的直齿滑动齿轮换挡，使用率高的其他挡位采用同步器换挡。 (3)变速器轴承。变速器结构紧凑，尺寸小，所以齿轮与轴之间的轴承采用滚针轴承，变 速器第一轴后端和第二轴后端采用圆柱滚于轴承，中间轴使用深沟球轴承。 （三）变速器主要参数的选择 1经计算各挡变速比确定 大致按照等比级数分配，对 4挡、 5挡间速比根据情况调整。 公比 q= 而小于 14t。因此 l 挡直齿齿轮 m=他挡位为 3 啮合套和同步器的接合齿多数采用渐开线齿形，由于工艺上的原因，同变速器中的 接合齿数，模数相同，总质量 0 m=2)压力角 因国家规定的标准压力角 20，所以变速器齿轮普遍采用压力角为 20，同步器普遍采用 30压力角。 (3)齿宽 b。 =24 (第二轴常啮合斜齿轮宽度取 62=1( 其余挡位斜齿齿轮宽度取 =21 ( 滑动直齿齿轮宽度取 b=8 ( (4)各挡齿轮齿数的分配。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5挡变速器传动方案如图 10 1)确定 1挡传动比 = (10数 5，中心距 A=算后得 =2A/m= 取为整数 60，然后进行大、小齿轮齿数的分配。中间轴上的 1挡齿轮 般可取为 1217，便使 z9/此 取 12， 1挡大齿轮齿数为 z9=48。 2)对中心矩 A=105)确定常啮合齿轮副的齿数。 由公式（ 10出常啮合传动齿轮的传动比 = (10而常啮合传动齿轮中心距和 1挡齿轮的中心距相等。 中型、重型货车螺旋角的初选范围是 18 26，初选螺旋角 2=26，由式 (10式 (4得 整为 3， 0。 验证 = 数分配不合理。进行齿数调整，令 3， 1，则根据传动比 = 根据所确定的齿数，按公式（ 4出精确出螺旋角值 2为 24。 4）确定其他各挡齿数。 先进行 2挡齿轮齿数 = （ 10 由 得从抵消或减少中间轴上的轴向力出发，还应尽量满足下列关系式 取 8=22进行试凑 相差较多，为尽量缩小差距，取 8=18。，已是极限值。 将数据代入式 ( 10式 (10得， 整为 19， 整为 47，验证传动比为 =数分配合适。根据所确定的齿数，按式（ 4出精确的螺旋角 2值 为 同样方法求得 6=18。， 7， 9，验证传动比为 =足要求，精确的螺旋角 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2值为 4=20， 5， 1，验证传动比为 =足要求；根据所确定的 齿数，按式（ 4出精确的螺旋角值 4为 20。 5)确定倒挡齿轮齿数及中心距。 图 10所示的倒挡齿轮有常啮合齿轮副 般 值 21 23，取 3， 1， 12=26，可计算倒挡轴与中间轴的中心距 A。 数值代入公式（ 10得 A=整为 75 由 =可求出 整为 13，则最终确定倒挡传动比为 直齿齿轮 模数与 1 挡齿轮相同，确定倒挡轴与第二轴的中心距 A A = （ 10 由公式（ 10得 A =105 （ 1）直齿齿轮弯曲强度计算 符合弯曲强度要求。 （ 2）斜齿齿轮弯曲强度计算 满足弯曲强度要求。 利用公式（ 4算齿轮接触强度 代入公式（ 4 j=用渗碳处理齿轮满足设计要求。 （ 2） 1 挡和倒挡直齿齿轮接触应力计算 代入式（ 4 j=1430，采用渗碳处理齿轮满足设计要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一轴花键部分直径 d 可按下 式初选 d=K （ 10 式中： K= 由公式（ 10算得第一轴花键部分直径为 d=27二轴和中间轴中部直径 d 48间轴的最大直径 d 和支承间距离 L（近似等于变速器壳的轴向长度）的比值 d/L=48/292足设计要求。 第二轴支承间的距离通常由经验公式确定 9224=244二轴 d/L=48/足设 计要求。 式中： d 为轴的直径， 键处取内径； W 为压弯截面系数。经计算 ，符合强度要求。 采用直接操纵手动换挡。 八、驱动桥结构 采用非断开式驱动桥，单级螺旋圆锥齿轮减速器。 减速比： 壳形式：整体式 半轴形式：全浮式 差速器形式：直齿圆锥齿轮式 前轴形式：工字形断面锻件 九、悬架导向机