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摘 要
变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，为了使汽车在不同速度下行驶，变速器应设有多个档位，包括空挡和倒档。机械式手动变速器是传统的汽车传动系统，由于其结构简单、体积小、制造成本低、便于装配和修理，传动效率高等优点，一直沿用至今。作为传动机构的重要部件，对变速器的设计都遵循着统一的目标，那就是力求简单和方便。变速器的性能直接体现出整车性能的高低，特别是燃油经济性的好坏。所以变速器的设计质量的高低一直是汽车行业竞争的焦点。
本设计针对乘用车两轴式机械变速器。根据乘用车的外形、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，结合选择的适合于该乘用车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。结合某些乘用车的基本参数，选择适当的主减速比。根据上述参数，计算出变速器的相关参数，进行合理性的设计。
关键词：二轴式变速器；齿轮；同步器；设计；结构
ABSTRACT
To change the engine used to spread transmission of torque and wheel speed, in order to make car travel at different speeds, transmission should be a number of stalls, including neutral and reverse. Mechanical transmission is a traditional manual transmission car, because of its simple structure, small size, low manufacturing cost, ease of assembly and repair, high transmission efficiency, are still in use. Transmission mechanism as an impotant component, the design of transmission line with the goal of reunification, it is simple and convenient. Transmission performance of the vehicle directly reflects the level of performance, especially fuel economy is good or bad. Therefore, the design of transmission quality has been the focus of competition in the automotive industry.
The design for the two-axis mechanical transmission cars. Form the basis of passenger cars, Tread, wheelbase, minimum ground clearance, minimum turning radius, vehicle weight, loaded weight and parameters such as maximum speed, combined with the suitable selection of the cars engine engine models can be drawn maximum power, maximum torque, displacement and other important parameters. Combination of some basic parameters of passenger cars, to choose the appropriate reduction ratio of the Lord. Based on the above parameters to calculate the transmission of the relevant parameters for a reasonable design.
Key words: Transmission；Gear；Synchronizer ；Design；Structure
目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 选题的目的和意义 1
1.1.1 汽车变速器的设计要求 1
1.1.2 汽车变速器的发展现状 2
1.2 设计的内容及方法 2
第2章 变速器传动机构与操纵机构的布置 4
2.1 变速器传动机构布置方案 4
2.1.1 变速器传动方案分析与选择 4
2.1.2 倒档布置方案 4
2.1.3 零部件结构方案分析 5
2.2 变速器操纵机构布置方案 7
2.2.1 概述 7
2.2.2 典型的操纵机构及其锁定装置 8
2.3 本章小结 10
第3章 变速器的设计与计算 11
3.1 变速器主要参数的选择 11
3.1.1 档数 10
3.1.2 传动比范围 11
3.1.3 变速器各档传动比的确定 11
3.1.4 中心距的选择 14
3.1.5 变速器的外形尺寸 14
3.1.6 齿轮参数的选择 14
3.1.7 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 16
3.1.8 变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整 19
3.2 变速器齿轮强度校核 23
3.2.1 齿轮材料的选择原则 23
3.2.2 变速器齿轮弯曲强度校核 23
3.2.3 轮齿接触应力校核 27
3.2.4 倒档齿轮的校核 31
3.3 轴的结构和尺寸设计 34
3.3.1 初选轴的直径 34
3.4 轴的强度验算 35
3.4.1 轴的刚度计算 35
3.4.2 轴的强度计算 43
3.5 轴承选择与寿命计算 48
3.5.1 输入轴轴承的选择与寿命计算 49
3.5.2 输出轴轴承的选择与寿命计算 50
3.6 本章小结 52
第4章 变速器同步器的设计 53
4.1 锁销式同步器 53
4.1.1 锁销式同步器结构 53
4.1.2 锁销式同步器工作原理 53
4.2 锁环式同步器 54
4.2.1 锁环式同步器结构 54
4.2.2 锁环式同步器的工作原理 54
4.2.3 锁环式同步器主要尺寸的确定 55
4.3 本章小结 57
第5章 变速器传动机构三维设计 58
5.1 PRO/E软件简介 58
5.1.1 变速器输出轴模型建立 58
5.1.2 变速器输入轴模型建立 60
5.2 变速器齿轮模型建立 61
5.3 变速器传动机构模型虚拟装配 64
5.3.1 PRO/E基本装配约束 64
5.3.2 变速器传动机构装配图和爆炸图 65
5.4 装配及干涉检查 67
5.5本章小结 68
第6章 变速器传动机构有限元分析 69
6.1 PRO/E与ANSYS模型传递 69
6.1.1 PRO/E与ANSYA基本模型转换方式 69
6.1.2 配置PRO/E与ANSYS接口 70
6.1.3通过接口将PRO/E模型导入ANSYS 70
6.2 PRO/E与ANSy分析过程 71
6.2.1 前处理 72
6.2.2 网络划分 72
6.2.3 有限元的约束与加载 73
6.2.4 查看结果 74
6.2.5 结果分析 76
6.3 本章小结 77
结论 78
参考文献 79
致谢 80
附录 81
第1章 绪 论
1.1 选题的目的和意义
汽车变速器是汽车传动系的重要组成部分。由于汽油机额定转矩对应的速度范围很小,而复杂的使用条件则要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，因此要用齿轮传动来适应驾驶时车速的变化。变速器是传动系的主要部件
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