低速载重型汽车变速箱的设计与分析【三维SW】[参照四轮农用运输车]【三轴四档手动变速器】

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目    录
1 前言………………………………………………………………………3
2 低速载重汽车主要参数的确定…………………………………………4
2.1质量参数的确定………………………………………………………………………4
2.2发动机的选型…………………………………………………………………………4
2.3车速的确定……………………………………………………………………………5
3变速箱的设计方案………………………………………………………6
3.1设计方案的确定………………………………………………………………………6
3.1.1两轴式………………………………………………………………………………6
3.1.2三轴式………………………………………………………………………………6
3.1.3液力机械式…………………………………………………………………………6
3.1.4确定方案……………………………………………………………………………6
3.2零部件的结构分析……………………………………………………………………7
4 基本参数的确定……………………………………………………………………8
4.1变速箱的挡位数和传动比……………………………………………………………8
4.2中心距……………………………………………………………………………10
4.3变速箱的轴向尺寸………………………………………………………………11
4.4齿轮参数…………………………………………………………………………11
4.5各档齿轮齿数的分配……………………………………………………………14
5 齿轮的设计计算…………………………………………………………………16
5.1几何尺寸计算……………………………………………………………………16
5.2齿轮的材料及热处理……………………………………………………………17
5.3齿轮的弯曲强度…………………………………………………………………17
5.4齿轮的接触强度…………………………………………………………………18
6轴的设计与轴承的选择…………………………………………………………21
6.1轴的设计…………………………………………………………………………21
6.2轴承的选择………………………………………………………………………34
7结论……………………………………………………………………………………41
参考文献………………………………………………………………………………42
致谢……………………………………………………………………………………43
附录一……………………………………………………………………………………44
附录二……………………………………………………………………………………48

低速载货汽车变速箱的设计与分析
摘  要：课题来源于生产实际，依据《机动车安全技术条件》和《汽车机械变速器总成技术条件》，针对低速载货汽车的运行特点而设计。参与了汽车的总体设计，确定了汽车的质量参数，选择了合适的发动机，并且计算出汽车的最高速度。
关于变速器的设计，首先选择标准的齿轮模数，在总挡位和一挡速比确定后，合理分配变速器各挡位的速比，接着计算出齿轮参数和中心距，并对齿轮进行强度验算，确定了齿轮的结构与尺寸，绘制出所有齿轮的零件图。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，确定出轴的结构和尺寸，绘制出各根轴的零件图。根据结构布置和参考同类车型的相应轴承后，按国家标准选择合适的轴承，然后对轴承进行使用寿命的验算，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。
此变速器的齿轮都为标准齿轮，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。该变速器具有操纵简单、方便、传动效率高、制造容易、成本低廉、维修方便的特点，适合低速载货汽车的使用。

关键词：低速载货汽车；变速器；设计

Design The Transmission of Low-speed Truck
Abstract: The topic comes from the production reality, which is based on the safety specifications for power driven vehicles operating on roads and the specifications for the automobile mechanical transmission. It designs the low-speed truck’s movement characteristic. The automobile quality parameters are determined, according to the automobile system design, choosing the appropriate engine, and calculating the maximum speed.
When design the transmission, first, we choose the standard gear modulus and determine all speed’s proportions after we choose the number of the transmission’s gears and the first gear, then calculate the gear’s parameter and the center distance, and the gear needs the intensity checking calculation. We determine gear’s structure, then complete drawing of the gears’ component. According to the empirical formula, we preliminary carry on the checking calculation to each gear’s rigidity and the intensity to determine the axis’ structure and size, and thus draw up various axis’ component drawing. After arranged structure and compared with the similar type of vehicle’s bearing, according to the national standard, we select the appropriate bearings, and then calculate the service life of the bearings. Finally drawing of the component and the assembly of the transmission are completed.
Because the transmission gear is the standard gear and the number of gears and speed’s proportions match to the engine conditions, which ensure the necessary power and economy. This transmission has many merits of simple operation, efficient, easy manufacturing, low cost, and convenient.

Key words: Low-speed Truck；Transmission；Design

1 前言
低速载重型汽车是一种特殊的运输车,以前被叫做农用运输车，GB7258-2004将其更名为“低速货车”，确定“农用运输车”的实质是汽车。GB18320-2001规定低速载重型汽车的动力装置为柴油机，低速载重型汽车最高设计车速不大于70km/h，最大设计总质量不大于4500kg，长小于6m、宽不大于2m和高不大于2.5m。
在20世纪80年代初我国出现了低速载重型汽车，当时的运输特点是运量小、运距短、货物不集中、路况差。由于在相同情况下，柴油车的运载能力更强，燃油价格更低，且柴油保管不需要特殊设备的支持，且被大多数人所熟悉，所以，低速载重型汽车的动力均采用柴油机。低速载重型汽车的载质量一般不超过1.5吨。目前低速载重型汽车载质量分为1.5吨、1.0吨、0.75吨、0.5吨4个等级。
本次课题是低速载重型汽车变速箱的设计与分析，该课题来源结合生产实际。为了满足汽车在起步，加速，正常行驶以及客服各种路况下对驱动车轮牵引力及车速的不同需求，在汽车的传动系统中安装了变速箱。
本次课题研究的主要内容是：
a.参与汽车的总体设计；
b.变速箱传动结构的分析和主要参数的确定；
c.变速箱结构设计。
本说明书的设计主线是低速载重型汽车变速箱。第2章重点介绍了在变速箱的总体设计方案中，如何明确低速载重型汽车各个参数，从而确定变速箱在所受的限制下应满足的条件。第3章则重点介绍低速载重型汽车变速箱传动机构的分析与设计。在总体方案中，先确定低速载重型汽车的产品技术规范和标准，再确定其总体的质量，最后选出满足需求的发动机。根据发动机的功率以及汽车的总质量确定该车的最高速度（满足低速载货汽车安全技术条件）。在变速箱的设计过程中，需要先确定变速箱的档位数，然后分析工作条件，初步确定变速箱中各档位的传动比和中心距，通过计算得出齿轮参数，对应选出合适的齿轮，并对其进行校核。接着初步确定变速箱轴与轴承，再对轴和轴承进行校核，最后绘制出变速箱的装配图及零件图。
本课题可以解决如下问题：
a.通过发动机参数，精确选取变速箱的挡位数和传动比，确保汽车拥有优秀的动力性与经济性；
b.通过设置空挡来确保汽车在特定时期能将发动机与传动系长时间分离；通过倒挡布置，让汽车能进行倒退行驶；
c.操作简洁、便利、快速、准确；
d.具有较高的传动效率，工作稳定、噪声小；
e.质量轻、体积小、装载能力强，工作性能可靠；
f.便于制造、便于维修、节省成本、使用寿命长；