EQ2102牵引车变速器设计【汽车类】【7张CAD图纸】【优秀】

EQ2102牵引车变速器设计

68页 23000字数+说明书+任务书+开题报告+7张CAD图纸

EQ2102牵引车变速器设计开题报告.doc

EQ2102牵引车变速器设计说明书.doc

一档主动齿轮.dwg

三档主动齿轮.dwg

中期检查表.doc

中间轴.dwg

任务书.doc

四档主动齿轮.dwg

常啮合齿轮.dwg

总装配图.dwg

指导记录.doc

答辩相关材料.doc

输出轴.dwg

过程管理封皮.doc

题目审定表.doc

摘　　要

变速器是汽车传动系统中比较关键的部件，它的设计好坏将直接影响到汽车的实际使用性能。变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利工况范围内工作。变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。

因为变速箱在低档工作时作用有较大的力，所以一般变速箱的低档都布置靠近轴的后支承处，然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装配容易。变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。一般通过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱有足够的刚性。

本文设计研究了两轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。变速器的传动方案设计并讲述了变速器中各部件材料的选择。

关键字：挡数；传动比；齿轮；轴；强度校核

ABSTRACT

Transmission is more cruical in automotive driveline components, it is dseigned to ditectly affect the quality of the actual use of performance automobiles. Transmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, is aimed at marking start, climbing, turning, accelerate various driving conditions, the car was different traction and speed Meanwhile engine in the most favorable working conditions within the scope of the work. And the trans mission in neutral gear with reverse gear. Transmission also need power output function.

Gearbox because of the low-grade work at a larger role, In general, the low-grade gearbox layout are close to the axis after support, Following from low-grade to high-grade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid.

This paper describes the design of two-axis five block manual trans mission, the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design. A brief description of the trans mission of all components of the material choice.

Keywords : Block; Transmission ratio; Gear; Axis;Checking

目  录

摘　　要I

AbstractII

第一章绪 论 4

1.1 选题的目的和意义4

1.2  选题的研究现状4

1.3课题的预期成果5

第2章 变速器总体方案设计6

2.1设计所依据的主要技术参数6

2.2 变速器传动机构的结构分析和形式选择6

2.2.1两轴式变速器的特点分析6

2.2.2 中间轴式变速器特点分析7

2.2.3 倒挡布置方案分析8

2.2.4传动机构布置的其他问题9

2.3 零部件结构方案分析9

2.3.1 齿轮形式9

2.3.2 换挡机构形式9

2.3.3 防止自动脱挡的结构10

2.3.4 变速器轴承11

2.4 变速器齿轮11

2.5 轴12

2.6 轴承13

2.7 操纵机构布置方案13

2.7.1概述13

2.7.2典型的操纵机构以及锁止装置14

2.8 本章小结16

第3章 变速器主要参数的选择17

3.1档数17

3.2传动比范围17

3.3各档传动比的确定17

3.4齿轮参数的选择20

3.5各档齿轮齿数的分配以及传动比的计算22

3.6 本章小结33

第4章 变速器齿轮及轴的强度校核34

4.1齿轮材料的选择原则34

4.2变速器齿轮的材料及热处理34

4.3变速器齿轮弯曲强度校核35

4.4齿轮接触应力校核40

4.5计算各挡齿轮的受力43

4.6轴的结构尺寸设计46

4.7轴的强度验算47

4.7.1轴的刚度的计算47

4.7.2轴的强度的计算52

4.8 本章小结58

第5章 变速器同步器及其结构元件设计59

5.1、同步器的功用及分类59

5.2同步器主要参数的确定61

5.2.1 摩擦因数61

5.2.2 同步环主要尺寸的确定62

5.2.3 锁止角63

5.3本章小结63

结　　论64

参考文献65

致  谢66

选题的目的和意义

回顾变速器技术的发展可以清楚地知道，变速器作为汽车传动系统的总要组成部分，其技术的发展，是衡量汽车技术水平的一项总要依据。世界能源与环境、先进的制造技术、新型材料技术、信息与控制技术等都是科学技术发展的重要领域，这些领域的科技进步推动了变速器的发展。变速器的作用是，在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小,实现倒车行驶,实现空档.为保证汽车必要的动力性和经济性指标，必须合理选择和配置变速器档位及各档速比[1]。通过对变速器等比数速比配置、偏置等比级数速比配置的理论分析，从经济型和加速性两方面分析对比两种速比配置。在各档位数和一档比确定后，合理的分配变速器各档速比。21世纪，汽车工业成为中国经济发展的支柱产业之一，汽车企业对各系统部件的设计需求旺盛。其实，汽车与人一样儿，也是有着整套系统的有机结合体。发动机是心脏，车轮、底盘与悬挂是躯干和四肢，然而连接他们的，是类似于人体神经的变速器系统。变速器是汽车传动系统的重要组成部分,它对汽车的济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有直接的影响.随着汽车工业的高速发展和汽车现代设计方法的开发和应用,人们对汽车变速器设计的要求越来越高. 可以说，变速器伴随着汽车工业出现的必然产物，是汽车上的必需品。

.1.2 选题的研究现状

牵引汽车列车运输具有高效、经济、方便的特点,适应未来高速物流运输的发展。近几年,我国高速公路的建设和物流运输业迅猛发展,对牵引车的需求保持了强劲的增长势头, 在手动变速器领域，尤其是在重型车用和微型车用手动变速器上，涌现了大量自主创新的产品[2]。另外，一些跨国公司独资或者合资的变速器企业开始陆续在中国设厂，为满足持续高速增长的中国汽车市场需求做出了非常大的贡献。在中国，手动变速器仍然是车用变速器的主流。随着我国经济的飞速发展，牵引车的市场需求呈现快速增长的趋势。在欧洲和美国的长途货运几乎全部是由牵引车组成的半挂汽车完成，而重型牵引车数量占专用汽车的最大份额。牵引车载货质量大，使用工况复杂，近年来，国际市场重型载货车辆所配备变速器挡位数目不断增多。挡位的增加使得换档复杂，换挡频繁，对驾驶员的驾驶熟练程度要求高。具体有三个原因：首先，目前国内企业已经基本掌握对手动变速器的开发，所以在一定程度上加大了手动变速器的价格优势；另外，绝大多数中国驾驶者在学车时就是用的手动车，他们更加享受手动车带来的架势乐趣，再次，它有传动效率高，工作可靠，寿命长，制造工艺成熟和成本低的特点。所以机械式变速器还是有很大的发展空间的本课题的主要内容是研制开发前轮驱动轿车变速器的方案和各系统的设计，计算和校对。结合国外汽车设计的一些先进技术和国内专家们做过的一些工作，对前驱动轿车变速器的设计给出了详细的方法和较为合理的理论，本文主要预计做的工作包括以下内容：

根据所开发车型的关键所在，要全面考虑所有方面，包括可行性、经济性、安全性、舒适性、操纵稳定性、平顺性、动力性、高速性等一系列问题，才能使你开发出的车在市场上有竞争力，才能被人们所接受。

总体方案出台后，就要对变速器进行总体布置，确定各系统参数，根据各系统性能的需要开始设计各系统。

传动系统的布置和组成取决于发动机的结构形式、布置位置和车辆的驱动形式。因为该车型采用前置前驱动形式，发动机的动力通过离合器和变速器并直接带动前桥，这样传动系省去了一根传动轴，同时离合器和变速器可以与发动机制成一体，从而使总体结构非常紧凑，这种结构的关键在于等速万向节的设计与选取[1].本文对此加以探讨，给出合理的设计原则。

变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机再最有利工况范围内工作。变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。变速器由变速传动机构和操纵机构组成。

课题的预期成果

（1）变速器类型确定；

（2）变速器档数及各档传动比的分配确定；

（3）变速器齿轮参数的选择及各档齿轮齿数的分配；

（4）变速器齿轮的强度计算；

（5）变速器轴和轴承的设计计算及轴的强度验算；

（6）同步器设计；

（7）利用CAD画装配图、零件图。

变速器总体方案设计

2.1设计所依据的主要技术参数

设计主要参数如表2.1所示。

表2.1  EQ2012牵引车设计的主要技术参数

发动机最大功率118kw车轮型号335/80 R20

发动机最大转矩546Nm总质量10940kg

最大转矩时转速2064r/min最高车速140km/h

2.2 变速器传动机构的结构分析和形式选择

有级变速器与无级的相比，其结构简单、造价低廉，具有高的传动效率（η=0.96～0.98），因此在各种类型的汽车上均得到了广泛的应用。

通常，有级变速器具有三个、四个、五个前进挡；重型载货汽车和重型越野车则采用多挡变速器，其前进挡位数多大5～16个甚至20个。变速器挡位的增多可提高发动机的功率利用率、汽车的燃料经济性和平均车速，从而可提高汽车的运输效率，降低运输成本。但挡位数的增多也使变速器的尺寸及质量增大，结构复杂，制造成本提高，操纵也复杂。

某些轿车和货车的变速器，采用仅在良好的路面和空载行驶时才使用的超速挡。采用传动比小于1（约为0.7～0.8）的超速挡，可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的直接挡比较，采用超速挡会降低传动效率[4]。

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。

两轴式和三轴式变速器都得到了广泛的应用。

2.2.1两轴式变速器的特点分析

与中间轴式变速器相比较，两轴式变速器结构简单、紧凑且除最高挡外其他各挡的传动效率高、噪声低。轿车多采用前置发动机前轮驱动的布置，因为这种布置使汽车的动力-传动系统紧凑、操纵性好且可使汽车质量减少6%～10%。两轴式变速器则方便于这种布置且使传动系的结构简单。两轴式变速器没有直接挡，因此在高挡工作时，齿轮和轴承均承载，因而噪声较大，也增加了磨损，这是它的缺点{1}。