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四驱越野汽车变速器及操纵系统的设计【9张图纸】【优秀】

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摘要

　　　四驱越野汽车变速器的传动方案及传动过程是本次设计的重点之一，越野汽车变速与我们之前所做的三级减速器设计不同，我们之前所做的三级减速中，齿轮与轴是靠键连接在一起的，而本次的设计中齿轮与轴不仅有键连接，而且有空套的，减速中同步器起重要作用。

　　　同步器的类型比较多，在诸多同步器中，适合四驱越野汽车变速器的是锁销式同步器。锁销式同步器的工作原理是难点之一，四驱越野汽车操纵系统的设计是本次设计的第三个难点，他在操纵过程中涉及到挂档自锁、挂档互锁及倒档锁，这是操作系统的重要部分。

　　　变速器是车上的一个重要部件，变速器是汽车动力系统中重要性仅次于发动机的部件,直接涉及操控乐趣和驾乘舒适性，它对燃油消耗、尾气排放、行驶动力性和舒适性都会产生重大影响。

关键词：变速器；同步器；齿轮

摘要III

ABSTRACTIV

目录V

1 绪论1

2 变速器总体设计3

2.1 全时四驱与分时四驱3

2.2 变速器选型4

2.3 变速器几轴式选用7

2.3.1三轴五当变速器传动简图8

2.3.2 两轴五当变速器传动简图8

2.4 变速器零部件的结构分析与型式选择10

2.4.1 齿轮式10

2.4.2 轴的机构分析11

2.4.2 轴承形式11

3 基本参数的确定12

3.1变速器的档位数和传动比12

3.1.1 确定变速器的档数12

3.1.2定一档传动比的取值12

3.2 中心距14

3.3 齿轮参数14

3.3.1 齿轮模数15

3.3.2 齿形、压力角与螺旋角15

3.3.3 齿宽15

3.3.4 齿顶高系数15

3.3.5 齿轮变位15

3.4 各档齿数的分配16

3.4.1 确定一档齿轮的齿数17

3.4.2 修正中心距17

3.4.3 确定各档齿轮的齿数17

4 齿轮强度的校核20

4.1 齿轮的损坏形式20

4.2 齿轮的强度校核20

4.2.1 接触强度校核20

4.2.2 弯曲强度校核22

5 同步器的选择25

5.1 同步器的构造及工作原理25

5.2 同步器的结构类型25

5.2.1 锁环式同步器25

5.2.2 锁销式同步器26

5.2.3 多锥式同步器与多片式同步器26

5.2.4 惯性增力式同步器26

5.3 锁销式同步器的选择27

5.4 锁销式同步器同步环的设计计算28

5.4.1 同步环锥面角的确定28

5.4.2 同步环锥面螺纹和油槽的设计28

5.4.3 同步环锥面直径和宽度的确定28

5.4.4 同步环的材料28

5.5 锁销式同步器锁销的设计计算28

5.5.1 同步器锁止角的确定28

5.5.2 同步器锁销差的确定28

5.6 锁销式同步器齿套的设计计算28

5.6.1 齿套锁销孔和定位销孔的设计28

5.6.2齿套接合齿的设计28

5.7同步器零件之间间隙的确定28

6 操纵机构的设计30

7 结论与展望34

7.1结论34

7.2不足之处及未来展望34

致谢35

参考文献36

附录37

　　　随着国民经济的蓬勃发展，汽车己成为人们日常生活中重要的交通运输工具。人民生活水平的不断提高，则更对车辆的舒适性能提出高要求, 不仅如此,随着世界石油的越来越紧张,全球资源的减少，汽车变速性能还直接影响汽车燃油经济性和运输生产效率、变速过程的全面研究以提高汽车的动力性，具有积极的社会效益和明显的经济效益。

　　　现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源设置了变速器.

　　　我国正在大力发展汽车产业，有针对性地进行汽车零部件的设计，是进行汽车设计的有效切入点。变速器作为重要的部件，我国正在积极进行相关研究。由此可见，四驱越野车的变速器的设计具有很重要的意义

　　　本课题来源：结合科研进行工程设计。进行设计的基本条件是如下的一些重

　　要的技术数据。

外行尺寸(长×宽×高)：3600×1550×1500(mm)；

额定功率：76kW(3800r/min) ; 最大扭矩：225N·m(2000r/min)

前轴距：2230mm; 轮距：1300mm ;后轮距：1300mm ; 总质量：1.5t;

载重量：2.1t ;Vmin:5km/h ; Vmax:140km/h; 最大爬坡度：60%；

技术要求是：结构设计合理，符合标准和其他有关设计规定。

在过老师的指导下，首先进行了方案论证。经过讨论与研究，确定了课题所要解决的主要问题以及设计思路。主要由以下几点：

（1）变速器系统的分析及设计。

（2）操纵系统的设计分析与计算。

（3）零部件的设计与强度校核。

　本次设计的四驱越野汽车变速器及其操纵系统运行平稳，结构简单，装卸方便，维修及调整方便，贯彻零件标准化、部件通用化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规定；体小、质轻、承载能力强，工作可靠。此外，在国内经济型汽车变速器市场上，最大扭矩在225 N·m左右有着很大的潜力，不光运用在越野汽车，还可以运用到轻型运输车，小货车上。从理论上来讲本次设计也是对大学所学知识的一次综合运用。在设计过程中，由于资料不够齐全，加上没有任何设计经验。

2 变速器总体设计

　　　变速器用于转变发动机曲轴的转矩及转速，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速的不同要求的需要。

　　　为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器应提出如下设计要求：

　　　（1）变速器的档位数和传动比，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与经济性；

　　　（2）设置空档以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档使汽车可以倒退行驶；

　　　　（3）操纵简单、方便、迅速、省力；

　　　　（4）传动效率高，工作平稳、无噪声；

　　　　（5）体小、质轻、承载能力强，工作可靠；

　　　　（6）制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长；

　　　（7）贯彻零件标准化、部件通用化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规定；

　　　　（8）需要时应设置动力输出装置。

　　　除此以外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小，制造成本低，维修方便等要求。满足汽车有必要的动力性和经济性指标，这与变速器的档数，传动比范围和各挡传动比有关。汽车工作的道路条件越复杂，比功率越小，变速器的传动比范围越大。

2.1 全时四驱与分时四驱

车辆是否是全时四驱完全取决于分动器的构造(如图2.1)。作为掌管车辆不同驱动状态的核心部分，可以说分动器在一定程度上决定了整车的性能。

　　　分时四驱（PART-TIME 4WD）是最常见的四驱系统。分时四驱是不能在附着力良好的路面上使用。由于没有中央差速器，在转向时前后传动轴之间产生的转速差就只能由某一个轮胎打滑来抵消掉。而当路面附着力良好时，轮胎就很难打滑。因此，如果在附着力良好的路面上是不能使用分时四驱的。

　　　全时四驱就是在分时四驱的基础上增加了中央差速器，使得前后传动轴之间的转速差得以顺利化解。因此，它可以用于任何路面。全时四驱也由此得名。

QQ截图20131129113608.gif

四驱越野汽车变速器及操纵系统的设计.gif

内容简介：: 存档编码：无无锡锡太太湖湖学学院院 2013 届届毕毕业业作作业业周周次次进进度度计计划划、检检查查落落实实表表系别：信机系班级：机械92 学生姓名:柴亦浩课题（设计）名称：四驱越野汽车变速器及操作系统的设计开始日期：2012年11月7日周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法指导教师意见并签字备注1-32012年11月7日-2012年11月27日教师下达毕业设计任务，学生初步阅读资料，完成毕业设计开题报告按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书专业资料整合4-82012年11月28日-12月31日指导专业实训制图实训完成齿轮初步设计图层多，知识回顾9-102013年1月9日-2月12日指导毕业实习能够独立操控CAD等相关软件熟悉相关操作112013年2月13日-2月17日指导老师要求我们多查阅资料，了解相关概念熟悉变速器的发展史及相关知识上网整合资料122013年2月20日-2月24日指导老师要求我们完全了解说明书格式，尝试要求完成绪论前两章节，并完成周计划表完成绪论前两部分与周计划表对绪论内容不明确132013年2月27日-3月2日指导老师要求我们深入研究相关资料并要求积极询问专业知识对变速器的整个机械系统进一步了解整个系统很零碎142013年3月5日-3月9日指导老师要求多查阅资料开始编写说明书开始进行说明书的编写查阅相关资料，针对性不强152013年3月12日-3月16日指导老师跟进我们说明书完成进度完成说明书，与初步修改初步修改定向论文方向162013年3月19日-3月23日指导老师教导我们填写毕业实践表完成毕业实践记录表整合记录表周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法指导教师意见并签字备注172013年3月26日-3月30日指导老师指导如何分配毕业设计的绘图任务完成CAD制图工作计划相关操作已忘记温故182013年4月2日-4月6日指导老师指导手臂与手部结构的专业知识完成变速器关键零件结构机械图纸零件多192013年4月9日-4月13日指导老师指导总体布局的设计完成变速器总体布局设计图对CAD软件重新研究202013年4月16日-4月20日指导老师指导机械手的升降结构的原理完成变速器箱体结构图箱体图线多复杂212013年4月23日-4月27日指导老师介绍整个装置中的一些重要装置完成变速器同步器的设计改进设计222013年4月30日-5月4日指导老师介绍相关重要零部件完成重要组成部件的设计选择重要部件完成232013年5月7日-5月11日指导老师指导相关重要零部件的绘制整合图纸修改格式按学校模板修改242013年5月14日-5月18日指导老师指导我们毕业设计最后的收尾工作系统地整合资料，说明书，及相关图纸熟悉word操做升级系统252013年5月21日-5月25日指导老师签字，检查我们毕业设计的收获复查，修改装订整套毕业设计严格按照学校的要求执行说明： 1、“工作计划、进度”

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