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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
Abstract II
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
附 录 A 67
附 录B 69
第一章绪 论
1.1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
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