六挡齿轮变速器设计【汽车类】【9张CAD图纸】【优秀】

六挡齿轮变速器设计

65页 17000字数+说明书+任务书+开题报告+9张CAD图纸【详情如下】

一档从动齿轮.dwg

三档从动齿轮.dwg

二档从动齿轮.dwg

任务书.doc

倒档从动齿轮.dwg

六挡齿轮变速器设计开题报告.doc

六挡齿轮变速器设计说明书.doc

变速器总成.dwg

变速器装配图.dwg

四档从动齿轮.dwg

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设计图纸9张.dwg

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说明书封皮.doc

输入轴.dwg

输出轴.dwg

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摘  要

本设计的任务是设计一台用于敌国上的FR式的手动变速器。本设计采用两轴式变速器，该变速器的两个突出优点：一是传动效率高，磨损及噪声最小；二是在齿轮中心距较小的情况下仍可以获得较大的一挡传动比。

根据敌国的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该敌国的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要参数。再结合某些敌国的基本参数，选择适当的主减速比。根据上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。

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。

本文设计研究了六挡手动变速器，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。简单讲述了变速器中各部件材料的选择。

关键词：挡数；传动比；齿数；轴；操纵机构；壳体

ABSTRACT

The duty of this design is to design a FR type manual transmission used in the saloon,It's the countershaft-type transmission gearbox.This transmission has two prominent merits;First,the transmission efficiency of the direct drive keeps off high,the attrition and the noise are also slightest;second,it's allowed to obtain in the biger gear ratio of the first gear when the center distance is smaller.

According to the contour,track,wheel base,the smallest ground clearance,the smallest turning radium,the vehicles weight,the all-up weight as well as the highest speed and so on,union the choosing engine model we can obtain the important parameters of the max power,the max torque,the displacement and so on.According to the basic parameters of the certain saloon,choose the suitable final drive ratio.According to the above parameters,combining the knowledge of automobile design,automogbile teory,machine design and so on,calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the deign.

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 six 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; Teeth; Axis; control mechanism;case  

目  录

摘  要I

AbstractII

第1章 绪  论1

1.1 变速器的国内外发展状况及种类1

1.2 机械式变速器的特点2

1.3 变速器设计的基本要求2

1.4 本章主要内容3

第2章 数据计算4

2.1 总体方案设计4

2.1.1 汽车参数的选择4

2.1.2 变速器设计应满足的基本要求4

2.2 传动机构布置方案分析4

2.2.1 固定轴式变速器4

2.2.2 倒挡布置方案5

2.3 变速器传动比分配及各档传动比确立6

2.3.1 档位确定6

2.3.2 确定最大传动比6

2.4 齿轮参数9

2.4.1 模数的选取9

2.4.2 压力角9

2.4.3 齿宽10

2.4.5 齿顶高系数10

2.5 各挡齿轮齿数的分配10

2.5.1 确定一挡齿轮的齿数10

2.5.2 确定其他各挡的齿数13

2.5.4 确定倒挡齿轮齿数24

2.6 本章小结26

第3章 齿轮校核27

3.1 齿轮材料的选择原则27

3.1.1 满足工作条件的要求27

3.1.2 合理选择材料配对27

3.1.3 考虑加工工艺及热处理工艺27

3.2 计算各轴的转矩27

3.3 齿强度计算28

3.3.1 轮齿弯曲强度计算28

3.3.2 轮齿接触应力30

3.4 计算各挡齿轮的受力32

3.4 本章小结35

第4章 轴及轴上支承的校核36

4.1 轴的工艺要求36

4.2 轴的强度计算36

4.2.1 初选轴的直径36

4.2.2 轴的强度验算37

4.2.3 轴的强度计算42

4.3 轴承及轴承校核44

4.4 本章小结48

第5章 换档机构设计49

5.1 变速器操纵形式49

5.1.1 直接操纵手动换挡变速器49

5.1.2 远距离操纵手动换挡变速器49

5.2 变速杆的布置50

5.3 锁止装置51

5.3.1 互锁装置51

5.3.2 自锁装置52

5.2.3 倒档锁装置52

5.4 锁环式同步器53

5.4.1 锁环式同步器结构53

5.4.2 锁环式同步器工作原理53

5.4.3 锁环式同步器主要尺寸的确定54

5.5本章小结57

结  论58

参考文献59

致  谢60

第1章 绪  论

由于有了内燃机，汽车才得以诞生。然而，内燃机的动力特性表现为低转速时功率小、扭矩低、耗油大。而大功率、高扭矩、低油耗的理想工作状态要在中高转速范围内才能实现。内燃机的这种动力和最大的扭矩。而为了提供最大的动力和最大的扭矩，内燃机必须在中高速的理想工作状态下工作。内燃机的特性和汽车的要求产生了矛盾。为了使汽车的要求产生了矛盾。为了使汽车顺利起步，必须要减变速，于是变速器出现了。

变速器是用于改变发动机的转矩及转速，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不同要求的汽车总成。设置变速器的目的是在各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。因此它的性能直接影响汽车的动力性和经济性。

1.1 变速器的国内外发展状况及种类

变速器由变速传动机构和操纵机构组成。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（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。DCT结合了手变速器的燃油经济性和自动变速器的舒适性，它是从传统的手动变速器演变而来，目前代表变速器的最高技术。手动变速器（Manual Transmission）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 ( 也就是所谓的“级”)。所以说它是有级变速器。世界上最大的手动变速器制造变速器的结构对汽车的动力性、燃油经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性，传动的平稳性与效率等都有直接的影响。采用优化设计方法对变速器与主减速器，以及变速器的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与燃油经济性；采用自锁及互锁装置、倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程接合、错位接合、齿厚减薄、台阶齿侧）等措施，以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳档、乱档、自行脱档和误挂倒档；采用同步器可使换挡轻便、无冲击及噪声；采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低。降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。随着汽车技术的发展，以及电子控制的自动换挡机构等新结构也相继问世。

变速器多采用飞溅润滑，重型汽车有时强制润滑第一、二轴轴承等。

变速器都装有单向的通气阀，以防壳内空气热胀而漏油及润滑油氧化。壳底的放油塞多置磁铁，以吸附油中铁屑。涉水车需有防水措施。

为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器提出如下的设计要求。

1.正确的选择变速器的档位数和传动比，并使之与发动机参数及主减速比做优化匹配，以保证汽车具有良好的动力性与燃料经济性。

2.设置空挡，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.操作简单、准确、轻便、迅捷。

4.传动效率高、工作平稳、无噪声或低噪声。

1.4 本章主要内容

本章首先对机械式重型汽车变速器的技术特点进行了介绍，给出了变速器的总体设计要求，并分别确定了变速器的齿轮形式、换挡形式和倒档形式，最后确定了变速器的总体结构方案。

第2章 数据计算

2.1 总体方案设计

2.1.1 汽车参数的选择

根据变速器设计所选择的汽车基 本参数如下表2.1所示：

表2.1 设计基本参数表

发动机96KW最高车速200Km/h

转矩220N m总质量1715Kg

转矩转速1750-3500r/min车轮205/55R16S

功率转速5000r/min传动效率η0.96

2.1.2 变速器设计应满足的基本要求

对变速器如下基本要求.

1.保证汽车有必要的动力性和经济性。

2.设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。

3.设置倒档，使汽车能倒退行驶。

4.设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。

5.换挡迅速，省力，方便。

6.工作可靠。汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡，乱挡以及换挡冲击等现象发生。

7.变速器应当有高的工作效率。

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。

2.2 传动机构布置方案分析

2.2.1 固定轴式变速器

固定轴式又分为两轴式，中间轴式，双中间轴式变速器。固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。与中间轴式变速器比较，两轴式变速器有结构简单，轮廓尺寸小，布置方便。此外，受结构限制，两轴式变速器的一挡速比不可能设计得很大。我们设计的是乘用车，所以我选择的是两轴式的变速器。传递方案如图2.1所示。

结  论

变速器是完成传动系任务的重要部件。也是决定整车性能的主要部件之一。变速器的结构对汽车的动力性、燃料经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性、传动平稳性与效率等都有直接的影响。

本设计依据任务书中给定的发动机输出转矩、转速及最高车速、最大爬坡度相关参数匹配，设计两轴式机械变速器。特点是其结构简单、紧凑且最抵挡外其他各挡的传动效率高、噪声低，两轴式变速器结构发展趋势是增多常啮合齿轮副的数目。本设计采用斜齿轮，因为斜齿比直齿有更长的寿命、更低的噪声。着重对变速器齿轮的结构参数、轴的结构尺寸等进行设计计算，考虑到轴荷等因素影响，增加了中间支撑，并把同步器分别放在两个轴上，使轴上受力较均匀，避免某一处载荷过大而影响变速器使用寿命。同时对各结构件进行分析设计、改进，合理布置各部分总成，以达到良好的性能。

参考文献

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