变速箱毕业设计

1 / 25 变速箱毕业设计 第一章 概述 手动变速器采用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值。比如，一档变速比是 ,二档是 ,再到五档的 ,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有 5 个值，所以说它是有级变速器。 曾有人断言，繁琐的驾驶操作等缺点，阻碍了汽车高速发展的步伐，手动变速器会在不久“下课”，从事物发展的角度来说，这话确实有道理。但是从目前市场的需求和适用角度来看，笔者认为手动变速器不会过早的离开。 首先，从商用车的特性上来说，手动变速器的功用是其他变 速器所不能替代的。以卡车为例，卡车用来运输，通常要装载数吨的货品，面对如此高的“压力”，除了发动机需要强劲的动力之外，还需要变速器的全力协助。我们都知道一档有“劲”，这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。特别是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。而对于其他新型的变速器，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。 其次，对于老司机和大部分男士司机来说，他们的最爱还是手动变速器。从我国的具体情况来看，手动变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史，资历郊深的司机都是“手动”驾车的，他们对手动变速 器的认识程度是非常深刻2 / 25 的，如果让他们改变常规的做法，这是不现实的。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，所以一些中高档的汽车也不敢轻易放弃手动变速器。另外，现在在我国的汽车驾 驶学校中，教练车都是手动变速器的，除了经济适用之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。 第三，随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型轿车最为合适，手动变速器以其自身的性价比配 套于经济型轿车厂家，而且经济适用型轿车的销量一直在车市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等国内厂家的经济型轿车都是手动变速的车，它们的各款车型基本上都是 5 档手动变速 第二章 变速器的结构与原理 第一节 变速器的分类 从现在市场上不同车型所配置的变速器来看，主要分为：手动变速器、自动变速器、手动 /自动变速器、无级变速器。 手动变速器 手动变速器采用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值。比如，一档变速比是 ,3 / 25 二档是 ,再到五档的 ,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有 5 个值，所以说它是有级变速器。 曾有人断言，繁琐的驾驶操作等缺点，阻碍了汽车高速发展的步伐，手动变速器会在不久“下课”，从事物发展的角度来说，这话确实有道理。但是从目前市场的需求和适用角度来看，笔者认为手动变速器不会过早的离开。 首先，从商用车的特性上来说，手动变速器的功用是其他变速器所不能替代的。以卡车为例，卡车用来运输，通常要装载数吨的货品，面对如此高的“压力”，除了发动机需要强劲的动力之外，还需要变速器的全力协助。我们都知道一档有“劲”，这样 在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。特别是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。而对于其他新型的变速器，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。 其次，对于老司机和大部分男士司机来说，他们的最爱还是手动变速器。从我国的具体情况来看，手动变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展 历史，资历郊深的司机都是“手动”驾车的，他们对手动变速器的认识程度是非常深刻的，如果让他们改变常规的做法，这是不现实的。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，所以一些中高档的汽4 / 25 车也不敢轻易放弃手动变速器。另外，现在在我国的汽车驾驶学校中，教练车都是手动变速器的，除了经济适用之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。 第三，随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型轿车最为合适，手动变速器以其自身的性价比配套于经济型轿车厂家，而且经济适用型轿车的销量一直在车市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等国内厂家的经济型轿车都是手动变速的车，它们的各款车型基本上都是 5 档手动变速。 自动变速器 自动变速器，利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。虽说自动变速汽车没有离合器，但自动变速器中有很多离合器，这些离合器能随车速变化而自动分离或合闭，从而达到自动变速的目的。 在中档车的市场上，自动变速器有着一片自己的天空。使用此类车型的用户希望在驾驶汽车的时候为了简便操作、降低驾驶疲劳，尽可能的享受高速驾驶时快乐的感觉。在高速公路上，这是个体现地非常完美。而且，以北京市来说，现在的交通状况不好 ，堵车是经常的事情，有时要不停地起步停步数次，司机如果使用手动档，则会反复地挂档摘档，操作十分烦 5 / 25 琐，尤其对于新手来说更是苦不堪言。使用自动档，就不会这样麻烦了。 在市场上，此类汽车销售状况还是不错的，尤其是对于女性朋友比较适合，通常女性朋友驾车时力求便捷。而我国要普及这种车型，关键要解决的是路况问题，现在的路况状况不均匀，难以发挥自动档汽车的优势。 手动 /自动变速器 其实通过对一些车友的了解，他们并不希望摒弃传统的手动变速器，而且在某些时候也需要自动的感觉。这样手动 /自 动变速器便由此诞生。这种变速器在德国保时捷车厂 911 车型上首先推出，称为 Tiptronic，它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚，让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。此型车在其档位上设有“ +”、“ -”选择档位。在D 档时，可自由变换降档或加档，如同手动档一样。 自动 手动变速系统向人们提供两种驾驶方式 为了驾驶乐趣使用手动档，而在交通拥挤时使用自动档，这样的变速方式对于我国的现状还是非常适合的。笔者曾在上面提到，手动变速器有着很大的使用群体 ,而自动变速器也能适应女士群体以及解决交通堵塞带来的麻烦 ，这样对于一些夫妻双方均会驾车的家庭来说，可谓是兼顾了双方，体现了“夫妻档”。虽然这种二合一的配置拥有较高的技术含量，但这类的汽车并不会在价格上都高不可攀，比如广州本田飞度 CVT 两厢、南京菲亚特 XX 派力奥 HL Speedgear、南京6 / 25 菲亚特 西耶那 Speedgear EL 这些“二合一”的车型价格均在 10 万元左右，这个价格层面还比较低的。 所以，手动 /自动车在普及上还是具有相当的优势。而汽车厂商和配套的变速器厂家应该以此为契机，根据市场要求精心打造此类变速器。因为这类变速器是有比较广阔的市场的。 摘 要 关于简单三轴三档式变速箱的设计，首先选择的是齿轮模数，在总挡位和一档位速比确定后，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，确定齿轮的结构和尺寸，绘制齿轮的零件图，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，确定出轴的机构和尺寸。最终完成变速器的零件图和装配图的绘制。 变速器的齿轮为标准齿轮，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。该变速器具有操作简单、方便、传动效率高，制造 容易，成本低廉，维修方便的特点，适应农用运输车的使用。 对于倒档齿轮采用滑移齿轮进行换挡，可以使制造比较方便。变速器齿轮的润滑采用压力强制润滑，在齿轮径向钻 34 个孔。虽然制造有点麻烦，但润滑比较可靠，而且油液是循环的。 关键词：变速器，齿轮，传动比 7 / 25 Abstract On the simple three axis three gear transmission design, the first choice of gear module, in the general gear and the gear ratio is determined, reasonable allocation of the transmission gear ratio, and calculate the gear parameters and the distance from the center, and on the gear strength checking, determining the gear structure and size, drawing gear parts, according to the empirical formula to calculate the size of the primary shaft, then for each gear shaft stiffness and strength checking, determine the axis of the body and size. According to the arrangement of bodies and the reference of similar models corresponding to the bearing, in accordance with the national standard to choose suitable bearing, and then on the bearing life calculation, finally complete the transmission part drawing and assembly drawing. Transmission gear for standard gear, gear number and transmission ratio and engine parameter matching, ensures that the car has good dynamic performance and fuel economy. The transmission has the advantages of simple operation, convenient, high 8 / 25 transmission efficiency, and easy manufacture, low cost, convenient repair, adapted to the use of farm transport vehicle. Lock ring synchronizer inertia, used for reverse gear sliding gear shift, can create more convenient. Transmissions gear lubrication with pressure lubrication, the gear radial drill 3-4 holes. While making a little trouble, but more reliable lubrication, and oil is a cycle. Keywords: transmission； gear； Transmission ratio 目 录 中文摘要 . 英文摘要 . 第 1 章 绪 论 . 1 第 2 章 传 动 方 案 拟定 .9 / 25 . 2 运动参数及动力参数计算 . 2 传 动 轴 中 心距 . 2 各档齿轮齿数的分配 . 3 确 定 档 齿 轮 的 齿数 . 3 确 定 其 他 档 位 的 齿 轮 齿数 . 3 确 定 倒 档 齿 轮 副 的 齿数 . 4 根 据 传 动 比 确 定 个 齿 轮 齿数 . 4 各轴转速计算 . 5 各轴输入功率 .10 / 25 . 6 各轴转矩 . 6 第 3 章 齿 轮 的 设 计 与 校核 . 7 选 定 齿 轮 类 型 、 精 度 等 级 、 材 料 及 齿数 . 7 按齿面接触强度设计 . 7 按齿根弯曲强度设计 . 8 第 4 章 齿 轮 的 设 计 与 校核 . 11 选 定 齿 轮 类 型 、 精 度 等 级 、 材 料 及 齿数 . 11 按齿面接触强度设计 . 11 按齿根弯曲强度设11 / 25 计 . 12 第 5 章 轴 的 设 计 计算 . 15 选择轴的材料 . 15 初算最小轴径 . 15 轴的校核与结构设计 . 15 参考文献 . 19 致 谢 . 20 第 1 章 绪 论 我国农用运输车诞生于 20 世纪 80 年代。我国农村12 / 25 运输车的特点是运量小，运 距短，货物分散， 道路条件差。由于吨位的柴油车较汽油车运载能力强，燃油价格低，且柴油保管无须特殊设备，又为广大农民所熟悉，所以，农用运输车运用柴油为动力。近年来，随着我国农用运输车保有量的大幅度增加，农用运输车已成为我国农村的主要交通运输工具。随着农村运输业的蓬勃发展，农用运输车修理行业有了迅速的发展，农用运输车的维修点和维修人员也逐渐形成体系 随着科技的进步，我国经济迅速发展，对农用车的要求也不断的提高，对农用 车的动力性，经济性，舒适性的要求明显提高。本次设计的农用运输车变速器就是解决其在运用中的 动力不足，通过对农用运输车变速器的设计和应用，可以提高农用运输车的动力性，提高它的载货能力，提高农用运输车的通过能力和爬坡的坡度。将农用运输车的变速器设置为四档变速器，通过对档位数的增加，可以提高其燃油经济性。 第 2 章 传动方案拟定 已知条件： 1）发动机功率 ,转速 2000r/min； 2）农用车采用后轮驱动型式； 3）农用车行使速度 0 50km/h； 4）农用车额定载荷 500kg； 13 / 25 5）变速箱传动比为： I 档， II 档， III 档，倒档23； 6）发动机至变速箱传动比 230/130, 主变速器传动比 57/15； 7）变速箱设计寿命为 8 年。 传动装置简图如下： 图传动装置简图 运动参数及动力参数计算 传动轴中心距 中心距地大小直接影响到变速器结构的紧凑性。因此，在保证传递发动机最大转矩、齿轮在足够的强度、机构布置有可能实现的情况下，应尽可能采用较小的中心距。中心距的值主要取决于两个因素； a. 保证齿轮有必要的疲劳强度； b. 应保证变速箱壳的轴承孔之间有必要的壁厚。 初选中心距时，可以利用经验公式； 摘要 汽车，在现代社会中占有举足轻重的地位。而变速器是汽车传动结构中最主 要的部分之一，汽车的前进、后退，增速、减速都要靠变速器传动来实现。而且 变速器在汽车的动力性和燃油经济性上也有很重要14 / 25 的影响。 本次设计的汽车变速器主要是从强度方面来对齿轮的尺寸计算及校核，轴的 尺寸计算和位置的确定，选择设计满足其承载能力的轴承。利用软件 autoCAD 完成变速器的装配图、第一轴、第二轴、中间轴、各档齿轮等零件的零件图。 关键词：传动方案；关键零部件设计；校核 Abstract the car, in modern society plays a significant role. And transmission auto transmission structure is one of the most important part of the car, forward, backward, growth, slowing down all must depend on the transmission transmission to achieve. And the transmission in a cars fuel economy performance and there is also very important influence. The design of the auto transmission mainly from the strength of gear to the size of the check, the axis calculation and the size of the calculation and positioning, 15 / 25 selection of design meet the bearing capacity of the bearings. Use autoCAD software complete transmission shaft assembly drawing, the first, the second shaft axis, the gear, gear, etc parts as figure. Keywords: transmission scheme; Key parts design; check 目录 摘要 . I Abstract. I 第 一 章 绪 论 . 3 变速器的功用 .16 / 25 . 3 变速器的组成 . 3 国 内 外 工 程 机 械 变 速 箱 的 发 展 现状 . 3 国 内 外 变 速 箱 的 研 究 现状 . 5 变 速 箱 存 在 的 关 键 科 学 问 题 及 缺陷 . 6 我 国 变 速 箱 的 研 制 存 在 的 关 键 技 术 问题 . 6 工 程 机 械 变 速 箱 存 在 的 缺陷 . 6 本 设 计 的 主 要 任务 . 7 第二章 变 速 器 的 概 述 及 其 方 案 的 确17 / 25 定 . 8 变 速 器 的 功 用 和 要求 . 8 变 速 器 零 件 结 构 方 案 的 分析 . 8 齿轮型式 . 8 换挡结构型式 . 8 轴承型式 . 9 润滑和密封 . 9 变 速 器 结 构 方 案 的 确定 .18 / 25 . 10 变速箱的传动路线图 . 10 倒挡传动方案 . 10 第 三 章 变 速 器 主 要 参 数 的 选择 . 12 中心距 . 12 齿 轮 模数 . 12 压力角 . 13 19 / 25 齿宽 . 13 斜齿轮螺旋角 . 13 第四章 变 速 器 主 要 零 件 的 设 计 及 校核 . 15 各档齿轮的齿数分配 . 15 确定一档齿轮的齿数 . 15 对 中 心 距 A 进行修正 . 15 确 定 常 啮 合 传 动 齿 轮 副 的 齿数 . 15 20 / 25 确 定 其 他 各 档 齿 数 和 螺 旋角 . 16 第五章 主 要 零 件 的 设计 . 18 齿轮强度计算 . 18 齿 轮 材 料 及 热 处理 . 20 第一轴、第二轴和中间轴 . 20 轴的结构 . 20 确定轴的尺寸 . 21 21 / 25 轴的强度计算 . 21 各轴的功率 . 21 各轴的转速 . 22 二 轴 上 各 档 齿 轮 处 最 小 轴 径 计算 . 23 根据轴上齿轮的安装及结构设计各轴的长度尺寸 . 24 一 轴 上 各 段 的 尺 寸 设计 . 24 二 轴 上 各 段 的 尺 寸 设计 . 24 中间轴上各段的尺寸设计 .22 / 25 . 25 倒档轴的尺寸 . 26 轴的校核 . 26 中间轴的校核 . 26 第二轴的校核 . 29 花键、键的校核 . 32 第六章 同步器 . 34 锁 销 式 同 步 器 结23 / 25 构 . 34 锁 销 式 同 步 器 的 工 作 原理 . 34 第七章 变 速 器 的 操 纵 机构 . 36 结论 . 37 致谢 . 38 参考文献 . 39 第一章 绪 论 24 / 25 变速器的功用 改变传动比：扩大驱动轮的转矩和转速的变