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目 录
摘要…………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………..Ⅱ
第1章 绪论……………………………………………………………………………1
1.1汽车变速器的概述…………………………………………………………………1
1.2 汽车变速器的现状和发展…………………………………………………………2
1.3本设计的内容和方法………………………………………………………………5
1.3.1设计内容………………………………………………………………………5
1.3.2设计方法………………………………………………………………………6
第2章 变速的结构方案和确定……………………………………………………7
2.1 变速器主要参数的选择……………………………………………………………7
2.2 变速器的功用及设计要求…………………………………………………………7
2.3变速器传动机构分析和布置方案的设计…………………………………………8
2.3.1二轴式变速器的特点分析……………………………………………………8
2.3.2中间轴式变速器的特点分析…………………………………………………8
2.3.3倒档的布置方案………………………………………………………………8
2.4变速器零、部件结构方案分析确定…………………………………………………9
2.4.1齿轮形式………………………………………………………………………9
2.4.2变速器自动脱档机构形势分析确定…………………………………………10
2.5本章小结……………………………………………………………………………10
第3章 变速器齿轮的设计及校核…………………………………………11
3.1变速器档位数目及格挡传动比……………………………………………………11
3.1.1所需数据整理…………………………………………………………………11
3.1.2确定主减速比…………………………………………………………………11
3.1.3确定一档传动比………………………………………………………………12
3.1.4确定格挡传动比………………………………………………………………13
3.2确定变速器中心距…………………………………………………………………13
3.3变速器齿轮参数的确定……………………………………………………………14
3.3.1齿轮齿数选择条件……………………………………………………………14
3.3.2齿轮模数选择…………………………………………………………………15
3.3.3压力角…………………………………………………………………………15
3.3.4螺旋角…………………………………………………………………………15
3.3.5齿宽……………………………………………………………………………15
3.3.6齿顶高系数……………………………………………………………………16
3.3.7齿轮的修正……………………………………………………………………16
3.4变速器格挡齿轮齿数的分配………………………………………………………17
3.4.1一档齿轮参数确定……………………………………………………………17
3.4.2二档齿轮参数确定……………………………………………………………19
3.4.3三档齿轮参数确定……………………………………………………………21
3.4.4四档齿轮参数确定……………………………………………………………23
3.4.5五档齿轮参数确定……………………………………………………………25
3.4.6倒档齿轮参数确定……………………………………………………………27
3.5齿轮的材料选择……………………………………………………………………29
3.5.1齿轮的坏损形式及避免措施…………………………………………………29
3.5.2齿轮的材料选择………………………………………………………………30
3.6计算各轴的转矩……………………………………………………………………31
3.7齿轮的强度计算……………………………………………………………………32
3.7.1轮齿的弯曲应力………………………………………………………………32
3.7.2轮齿的接触应力………………………………………………………………33
3.7.3格挡齿轮的强度计算…………………………………………………………34
3.8计算格挡齿轮的受力………………………………………………………………40
3.9本章小结……………………………………………………………………………42
第4章 轴的设计及校核……………………………………………………………43
4.1轴的设计……………………………………………………………………………43
4.1.1轴的功能用及其设计要求……………………………………………………43
4.1.2轴的结构设计…………………………………………………………………43
4.1.3轴的尺寸………………………………………………………………………44
4.2轴的强度校核………………………………………………………………………44
4.3轴承校核……………………………………………………………………………51
4.3.1输入轴轴轴承寿命校核………………………………………………………51
4.3.2输出轴轴承的校核……………………………………………………………53
4.4本章小结……………………………………………………………………………54
第5章 变速器传动机构的三维建模及有限元分析…………………….55
5.1软件介绍……………………………………………………………………………55
5.1.1Pro/E软件介绍………………………………………………………………55
5.1.2ANSYS软件简介………………………………………………………………55
5.2传动机构的建模……………………………………………………………………55
5.2.1轴的建模………………………………………………………………………55
5.2.2各档齿轮的建模………………………………………………………………56
5.3传动机构虚拟装配…………………………………………………………………58
5.4输出轴有限元分析…………………………………………………………………58
5.5本章小结……………………………………………………………………………61
结论………………………………………………………………………………………62
参考文献…………………………………………………………………………………63
致谢………………………………………………………………………………………64
附录………………………………………………………………………………………65
附录A英文科技文献……………………………………………………………………65
附录B文献翻译…………………………………………………………………………68
摘 要
变速器是汽车传动系的重要组成部分，其发展无疑代表着汽车工业的发展，它的设计也是汽车设计的一个重要部分。本设计的任务是设计长城赛影轿车的二轴式五档手动变速器。
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。
本设计从后驱动变速器的总体方案开始，对传动系统的方案进行分析，档位的布置形式进行研究分析，变速器基本参数的选择，零部件结构方案的分析确定，同步器、操纵机构及箱体的设计选用。根据所配车型，结合上述参数，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。而后用Auto CAD软件画出变速器的装配图和零件图，并用Pro/E软件进行三维建模，用ANSYS软件对关键零件进行有限元分析，利用三维平台提高本设计的可靠性。
关键字：变速器；二轴式；结构设计；三维建模；有限元分析
ABSTRACT
Transmission is vehicle drivetrain is important constituent, its development will undoubtedly represents the automobile industry, its design is an important part of automotive design. This design task is to design the Great Wall "shadow cars in five second shaft manual shift transmission.
While working in cheap because gearbox action has larger force, so average gearbox of tin are decorated near the axis, then according to supporting place after from low to high order each gear decorate gears. To do so we can make axis is big enough, and can guarantee the rigid assembly easy. Gearbox overall structure rigidity with axis and shell structure are related. The length of the general through the control axis control file number, that there is enough to ensure transmission rigidity.
Notebook design from the overall scheme of the drive transmission of transmission system began, analysis, gear scheme decorate a form of research and analysis, the transmission of basic parameters selection, parts structure project analysis to identify, synchronizer, manipulate the institutions and cabinet design to choose. According to the selection of vehicles, a combination of these parameters, combined with car design, automobile theory, mechanical design and related knowledge, compute related transmission parameters and demonstrates the rationality of the design. And then use Auto CAD software draw the transmission, and the assembly and parts graph Pro/E software ANSYS software, 3d modeling, use of key parts, using three-dimensional finite element analysis of the reliability of the design of the platform improve this.
Keywords : transmission; two shaft type; structure design; 3d modeling;finite element analysis
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