变速箱是由装在变速箱壳体内各轴上不同齿数的齿轮和操纵机构组成的。根据不同档位的需要将不同轴上不同齿数的齿轮啮合在一起，从而实现不同的传动比以此来实现变速，在变速箱中，齿轮，轴和操纵机构起着重要的作用。在设计的过程中主要各档传动比进行分配、计算，对各档齿轮齿数分配、计算，并对齿轮进行设计、计算，强度校核；对轴进行强度和刚度校核。变速箱的操纵机构设计包括选换挡机构设计和锁定机构设计两部分。选换挡机构包括操纵盖，拨叉，拨快，拨叉轴设计。锁定机构设计包括自锁机构设计，互锁机构设计和联锁机构设计。

关键字：齿轮；轴；轴操纵机构；锁定机构

Abstract

The gearbox is mounted on the shaft by a different number of teeth of the gear in the gearbox housing and the operating mechanism thereof. According to different needs of different shaft type gear teeth engaged with the gear, in order to achieve the different gear ratios in order to achieve, in the gearbox, gear, shaft and plays an important role in the control mechanism. In the design process mainly allocated for each gear ratio, calculated on the number of teeth of each gear allocation, calculation, and gear design, calculation, strength check; strength and stiffness of the shaft checked. The design includes a transmission operating mechanism the shifting mechanism and a locking mechanism designed in two parts. The shifting mechanism includes manipulation cover, fork, dial fast, fork shaft design. The locking mechanism design includes self-locking mechanism design, mechanical design and interlocking interlocking mechanism design.

Key words: Gear Axis Manipulation of body Locking mechanism

前言3

1 机械式变速器的概述及其方案的确定4

1.1 变速器传动机构的结构分析与型式选择4

1.1.1 档位数的确定4

1.1.2 传动形式的确定4

1.1.3 倒档的形式及布置方案7

1.1.4 变速器操纵机构方案分析9

1.2 变速器主要零件的方案分析11

1.2.1 齿轮11

1.2.2 轴的结构形式11

1.2.3 换档结构型式11

2 变速器整体性能参数的确定12

2.1 档数和传动比12

2.2 中心距14

2.3 轴向尺寸14

3 齿轮详细参数设计15

3.1 齿轮参数15

3.1.1 齿轮模数15

3.1.2 齿形、压力角α、螺旋角β和齿宽b16

3.1.3 各档齿轮齿数的确定17

3.2 齿轮参数的详细计算及校核20

3.2.1 选定齿轮类型、公差等级、材料、齿数及螺旋角20

3.2.2 按齿面接触疲劳强度设计20

3.2.2．1 确定设计公式中各参数20

3.2.2.2设计计算21

3.2.3 按齿根弯曲疲劳强度设计：22

3.2.3.1 确定公式中各参数23

3.2.3.2 设计计算24

3.2.2几何尺寸计算24

各齿轮参数表25

4 变速器轴的设计计算25

4.1 轴的结构及计算25

4.1.1 轴的功用及设计要求25

4.1.2 轴的结构形状25

4.1.3 轴尺寸初选28

4.1.3.1 轴的直径和长度估算与确定28

4.1.4 轴的受力分析29

4.1.5 轴的强度计算及校核32

4.2 轴上花键的设计计算35

5 同步器的设计36

5.1 同步器的结构36

5.2 同步环主要参数的确定37

6 操纵机构39

6.2 互锁装置40

6.3 倒档锁装置41

7 变速器轴承的选择41

7.1 轴承的转速41

7.2 轴承的受力分析41

主要参考文献45

结论46

致谢47

　　　由于缺乏收割机变速系统的资料，又因为汽车变速系统与收割机变速系统原理一样，故本设计相关参数均选用越野汽车及拖拉机（主要为汽车）。

　　　变速器和发动机相接，是驱动系统力矩转换器 - ??传动机构。由两部分组成的传输和转向机构。大多数汽车都配备了数前进档变速器的改变发动机转矩和转速，齿轮传动车辆系统。当离合器接合时，通过从所述输入轴的发动机转矩接收到的传输，转矩，然后通过一组齿轮传送，或者增加或直接传递到从动产生最终扭矩变速器输出轴间接地连接到所述驱动轮旋转，以适应汽车起步，加速，行驶和道路的障碍，以克服对不同行驶条件和驱动轮的牵引力的速度的不同要求。此外，该传输也可以应用到在汽车中的反向驱动和起动发动机和车辆滑行或停止发动机与传动系保持分开;必要时，应在输出功率。从现在市场上不同车型所配置的变速器来看，主要分为如下五大类：

　　　一、手动变速器(MT)

　　　二、自动变速器（AT）

　　　三、手动/自动变速器（AMT）

　　　四、无级变速器（CVT）

　　　五、双离合变速器（DCT）

　　　而我此次设计为手动变速器（AT）。相关参数如下：

　　　档位数：5档+R档

　　　主减速比：5.2(由于收割机工作环境比较恶劣本设计选取了较大的主减速比)

　　　发动机型号：JX493ZLQ3LQ3

　　　最大功率：15.7kw/21马力

　　　最大功率转速：3000r/min

　　　满载重量：1500kg(其中裸重约1200kg)

　　　履带驱动轮直径为400mm　　　假定收割机没小时收割2.5公顷水稻，算得工作速度为0.52m/s

1 机械式变速器的概述及其方案的确定

　　　为适应收割机在各种条件下阻力变化的要求，使其可以在各种条件下工作，所以在传动系中，采用了可以改变转速比和传动转矩比的装置，即变速器。变速器不但可以扩大发动机传到驱动车轮上的转矩和转速的变化范围，以适应收割机在各种条件下行驶的需要，而且能在保持发动机转动方向不变的情况下，实现倒车，还能利用空挡暂时地切断发动机与传动系统的动力传递，使发动机处于怠速运转状态。

　　　变速器结构方案的确定，变速器由传动机构与操纵机构组成。

　　　变速器的基本设计要求：

　　　1）保证汽车有必要的动力性和经济性。

　　　2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。

　　　3）设置倒挡，使汽车能倒退行驶。

　　　4）设置动力输出装置。

　　　5）换挡迅速、省力、方便。

　　　6）工作可靠。变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。

　　　7）变速器应有高的工作效率。

　　　8）变速器的工作噪声低。

　　　除此之外，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。

1.1 变速器传动机构的结构分析与型式选择

1.1.1 档位数的确定

这里有与CVT变速箱相比水平，其结构简单，价格低廉制造，具有高传输效率（η = 0.96 ? 0.98 ），所以各种车辆得到广泛应用。首先，设计应根据传输条件和要求的传动比，每个文件的数目的齿轮传动比，收割机的范围，因为它们提供动力汽车的燃料经济性，并有一大直接影响测定。低齿轮比的传动比范围内是可移动的与高变速比的范围为大于。目前，汽车变速比在3.0至4.5的范围内;轻型卡车和客车上的5.0-8.0通用;拖拉机越野车10.0 ?20.0 。比。汽车行驶的道路条件下比在汽车发动机的功率和质量更多样化的要小，质量则发送通常情况下，有4个，与前进档5速变速器;重型卡车和重型越野汽车是一个多速变速器，前进数齿轮可达6? 16甚至20 。增加可用的传动齿轮的数量，从而提高发动机的功率利用效率，该车的燃油经济性和平均车速，可以提高运输车辆的工作效率，降低运输成本。然而，当手动机械控制机构，以达到快速移无声超过五前进档变速器是困难的。因此，直接操作的传动齿轮的数量的上限为5个文件。超过五个前进速度将复杂的控制机制，或者需要安装一个独立的操纵变速机构，后者仅适用于某些驾驶条件。的发送电平的和所选择的传输方案传输效率，副电力传输的数量，包括齿轮，速度，功率传输的制造精度，润滑系统，齿轮壳体部分和所述轴的有效性，和类似物，和刚性。

1.1.2 传动形式的确定

　　　在3轴手动变速器和双螺杆传输是使用最广泛的。

　　　在图1-1中，第一轴齿轮与所述齿轮相对应的中间轴，分别接合第二轴齿轮常啮合，并且所述第一和第二轴示出三轴式变速器是同心的。第一和第二转矩传递轴直接连接到该文件被直接调用。在这种情况下，齿轮，轴承和中间轴不执行，并且所述第一，第二轴传递转矩。因此，高效率的直接档传输，磨损和噪音是最小的，这是三轴变速器的主要优点。为了通过两对齿轮传递扭矩所需的其他前进档。因此。距离下有小的情况下（即影响传输大小的重要参数），仍然可以得到一个大齿轮比的齿轮中心，这是三个轴传动的另一个优势。其缺点是：除直接档外其他档位传输效率下降

　　　在手动变速箱中三轴式和两轴式变速器得到的最广泛的应用。　　　如图1-2所示的两轴传动。与三轴变速器相比，其结构简单，紧凑，除了相互传输效率和低噪音的最引人注目以外的文件。多车前轮驱动与前置发动机布局，因为这样的安排使得电动车 - 变速器的紧凑型轿车操控性还是不错的，质量可以通过6 ％调低至10 ％。两轴变速器处于这种布置传动系统方便和简单的结构。如图所示，第二轴形成一体的主驱动齿轮减速（即输出轴）的2轴传动，当发动机主伞齿轮减速机或双可用齿轮的垂直位置;时当圆柱齿轮是可用的，从而简化了制造工艺并降低成本横置发动机。除了常见的反向滑动齿轮（正齿轮），其他文件都用在常啮合斜齿轮;安装在所述第二多轴线，这是由于活性齿轮的一个文件的小尺寸的文件同步，同步加载有困难;而高端的同步，也可安装在第一轴的后端，如图所示。　　　在相同的行中的第一和第二轴的传输轴，它们是由离合器连接将获得直接档。使用直接档，齿轮和轴承和齿轮箱的副轴不加载，通过所述第一轴和第二轴直接输出的传输，并且传输效率高的传输，最高可达90％，低噪音，和齿轮的磨损减少发动机扭矩因为直接驱动齿轮的利用率的轴承比其它更高，从而增加了传输的使用寿命;在其他前进档正常工作时，电力传输需要穿过第一轴布置，中间轴和第二轴2的齿轮传动装置，从而在中间传动轴和所述第二轴（中心距离）之间的距离不的条件下，仍然存在一个大的变速比;高齿轮常啮合齿轮传动齿轮，低速齿轮的齿轮（齿轮），可以使用或不使用常啮合齿轮传动装置中使用;传输方案中，除了大多数文件比的齿轮变速机构，或两者同步换档离合器等的，少数人的结构也用于同步的文件或离合器换档，以及每个文件的同步离合器或在大多数情况下，下载的所述第二轴线。除了再次工作时，直接档传动效率以外的其他档位略低中间轴变速器，这是它的缺点。在相同条件下的文件的数量，主要是在各中间轴传动齿轮常不同的方式的数量和转向齿轮传动方式。

　　　在图1- 3a中所示，除了一个程序，反向滑动齿轮变速用直齿，该文件的其余部分是常啮合齿轮。图1 -4b、c、d各在前进档中所示的实施例中始终与该齿轮啮合;图中所示的方案1 -4d扭转和安装在后副柜位布置除了可以提高轴的刚度，减少齿轮磨损，降低运转噪音，而且也不需要在过载条件下超速传输，很容易形成只有四个前进档的变速箱。

主要参考文献

[1]、李文哲《汽车拖拉机学》【M】中国农业出版社 2005

[2]、刘唯信《汽车设计》【M】清华大学出版社 2001

[3]、张洪欣《汽车设计》【M】机械工业出版社 1981

[4]、陈家瑞《汽车构造》【M】机械工业出版社 2005

[5]、（美）J.厄尔贾维克《汽车手动变速器和变速驱动前》机械工业出版社 1998

[6]、杨明忠、朱家诚《机械设计》【M】武汉理工大学出版社 2001

[7]、刘鸿文主编《材料力学》【M】高等教育出版社 2002

[8]、郑文纬、吴克坚《机械原理》【M】高等教育出版社 1996

[9]、袁剑雄、李晨霞、潘承怡《机械结构设计禁忌》【M】机械工业出版社 2008

[10]、李华敏、李瑰贤《齿轮机构设计与应用》【M】机械工业出版社 2007

[11]、濮良贵《机械设计·第八版》【M】高等教育出版社 2001

[12]、岳大鑫、王忠《机械设计基础》【M】西安电子科技大学出版社 2008

[13]、黄均平主编《机构和零件分析及应用》【M】重庆大学出版社 2010

[14]、钱可强《机械制图》【M】高等教育出版社 2003

[15]、濮良贵《机械设计?第八版》【M】高等教育出版社 2006

[16]、周大先主编《机械设计手册》

拨叉.gif

拨叉轴.gif

齿榖A4.gif

齿套A4.gif

倒档.gif

功能示意图A4.gif

滑块A4.gif

输出轴A2.gif

输入轴A3.gif

同步环A4.gif

同步器组件A4.gif

中间轴A3.gif

中间轴四档齿轮.gif

总成装配图A0.gif

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