三轴式五档手动变速器的设计【优秀汽车车辆类设计+17张CAD图纸】

三轴式五档手动变速器的设计

三轴五档手动变速器的设计

五档手动变速器的设计

变速器的设计

三轴式五档手动变速器的设计【优秀汽车车辆类设计+17张CAD图纸】

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三轴式五档手动变速器的设计正文.doc

中期检查表.doc

任务书 .doc

变速器一档及倒档齿轮.dwg

变速器中间轴.dwg

变速器中间轴部装图.dwg

变速器第一轴.dwg

变速器第二轴.dwg

变速器第二轴部装图.dwg

变速器装配图.dwg

图纸总汇17张.dwg

开题报告 .doc

外文翻译

答辩PPT.dps

零件图合计总汇10张.dwg

任务书

毕业论文（设计）题目                     三轴式五档手动变速器的设计

毕业论文（设计）的主要内容与要求1、查找机械设计等相关文献资料，了解手动变速器的类型，合理和创新之处，以及弊端。                                          

2、计算，整理相关的数据资料，落实写作。

3、通过上述的计算，分析，整理，设计三轴式五档手动变速器。

要求：

1.开题报告包括开题报告演示PPT一篇。

2.毕业设计论文一篇字数不少于10000字，具体要求参照佳木斯大学毕业论文撰写规范。

3.毕业设计相关图纸，包括总装图、零件图，图纸量4张A0图。                                                                                                                参考资料（1）陈家瑞.汽车构造（下册）第2版.北京：机械工业出版社，2008年1月

（2）王望与.汽车设计 第4版. 北京：机械工业出版社，2007年8月

（3）龚微寒.汽车现代设计制造 北京：人民交通出版社，2005年2月

（4）高维山 主编.汽车设计丛书《变速器》.北京：人民交通出版社，2010年6月

（5）纪名刚.机械设计 第8版.北京：高等教育出版社，2009年1月

（6）实用机械设计编写组编.实用机械设计手册第2版.北京：机械工业出版社，2003年9月

（7）余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社，2006年5月

（8）黄华梁.机械设计基础.北京：高等教育出版社，2001年6月

（9）刘鸿文.简明材料力学.北京：高等教育出版社，1999年5月

（10）林宁主编．汽车设计．北京：人民交通出版社，2001年

（11）Henry?J（Ford?Motor?Company）.A?Time-Domain?Fatigue?Life?Prediction?Method.2007:?83~95

摘  要

三轴式变速器由于具有体积小、原理简单、工作可靠、操纵方便等优点，故在大多数汽车中广泛应用。本次设计的目的主要是基于对机械原理、机械设计、AutoCAD等知识的熟练运用和掌握，同时运用汽车构造、汽车设计、材料力学、互换性测量等学科知识，对三轴式变速器的各部件进行设计。

   首先，本文将概述汽车变速器的现状和发展趋势，介绍变速器领域的最新发展状况。其次，本文将对不同的变速器传动方案进行比较，选择合理的结构方案进行设计。再次，本文重点对变速器的两种重要部件—轴和齿轮进行受力分析,强度、刚度的校核计算，以及为这些元件选择合适的工程材料及热处理方法。

最后，本文将对变速器换档过程中的重要部件—同步器以及操纵机构进行阐述，讲述同步器的类型、工作原理、设计方法以及重要参数。

关键词：变速器；同步器；轴；齿轮

Abstract

Three-shaft transmission is widely used most vehicle for its particular advantages ,such as small dimension ,simply theory ,good stability, conveniently operation .The purpose of my paper is based on the skillful of using mechanic theory ,mechanic design, AutoCAD. Meanwhile, my paper is incorporated structure of vehicle, design of vehicle, mechanic of materials, and survey of interchangeability. I will design the parts of three-shaft transmission.

At first, I will give a summary of the current situation and the tendency of development of the vehicle transmission, and introduce the latest development state in the field of the transmission.The second, I will compare the transmitting scheme of different transmission, and choose a better structure scheme.Next, I will do some mechanic analyses, strength, stiffness check of the shafts and gears, which are the important parts of the transmission, and choose appropriate materials and heat treatment.

At last, I will introduce the operation mechanism and the synchronizer, which plays an important role in changing gear. I will give an account of the type, operation, design procedure and major parameter of the synchronizer.

At the supplement, I will write some thing like formula, tableau graph and so on. It may be helpful for the future design.

Key words:  Transmission；Synchronizer；Shaft；Gear

目  录.

摘  要…………………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract………………………………………………………….……………….……………Ⅱ

第1章 绪论……………………………………………………………………………………3

 1.1 变速器的设计意义及背景……………………………………………………………..3

 1.2 速器的现状及发展趋势………………………………………………………………..3

 1.3 变速器的设计方法和研究内容………………………………………………………..4

第2章 变速器结构方案的设计……………………………………………………….………5

 2.1 两轴式和三轴式变速器…………………………………………………….………….5

   2.1.1 变速箱的径向尺寸……………………………………………………..…………5

   2.1.2 变速箱的寿命………………………………………………………..……………5

   2.1.3 变速箱的效率………………………………………………..……………………5

 2.2 齿轮安排…………………..……………………………………………………………6

   2.2.1 整车总布置……………………………………………………..…………………6

   2.2.2 提高齿轮传动效率…………………………………………..……………………6

   2.2.3 改善齿轮受载状况…………………………………………..……………………6

 2.3 换档结构方式……….……………………………………………......………..….……6

 2.4  倒档的结构方案及倒档轴的位置………………………………………..………......7

第3章 变速器轴的设计………………………………………………………………………8

 3.1 轴的设计………………..……………………………………………………………....8

 3.2 轴的受力分析与校核计算…………………..……………….………………………...9

   3.2.1 轴的受力分析……………………………………………………………………10

   3.2.2 轴的强度计算……………………………………………………………………11

   3.2.3 轴的刚度计算……………………………………………………………………13

第4章 变速器齿轮的设计……………..……………………………………………………15

 4.1 齿轮传动的失效形式…………..…………….……………………………………….15

 4.2 变速器齿轮设计步骤………….……………….……..………………………………15

   4.2.1 模数的选取………………………………………………………………………16

   4.2.2 压力角……………………………………………………………………………16

   4.2.3 螺旋角……………………………………………………………………………16

   4.2.4 齿宽………………………………………....……………………………………16

 4.3 各档齿齿数分配………………………………...………...…………………………..18

 4.4 齿轮的材料及其选择原则……………..…………………..…………………………22

 4.5 圆柱齿轮强度的简化计算方法…..…………………………….…………………….23

第5章 同步器的设计…..……………………………………………………………………27

 5.1 惯性式同步器………..…………………………………….………………………….27

 5.2 同步器工作原理……..…….………………………………………………………….29

 5.3 同步器的主要参数的确定……..………………….………………………………….29

   5.3.1 摩擦系数…………………………………………………………………………29

   5.3.2 同步环主要尺寸的确定…………………………………………………………29

   5.3.3 锁止角……………………………………………………………………………30

第6章 变速器操作机构……..………………………………………………………………31

 6.1 操纵机构的功用…..…………………………….…………………………………….31

 6.2 换档位置图……..…….……………….………………………………………………31

 6.3 变速杆的布置…..……………………….…………………………………………….31

结论………….……..………………………………………………………………………….36

致谢………...………………………………………………………………………………….37

参考文献…...………………………………………………………………………………….38

第1章  绪论

1.1变速器的设计背景及目的

现代汽车的动力设置，几乎都采用往复活塞式内燃机。它具有体积小，质量轻，工作可靠，使用方便等优点。但其性能与汽车的动力性和经济性之间存在着较大的矛盾。

   大家知道，汽车需要克服作用在它上面的阻力，才能起步和正常的行驶。即使在平坦的柏油路上，汽车以低速等速直线行驶，也需要克服约占汽车总质量1.5%的滚动阻力。此外，汽车的使用条件颇为复杂，变化很大。如汽车的载货量、道路坡度、路面好坏以及交通情况等。这就要求汽车的牵引力和车速具有较大的变化范围，以及适应使用的需要。当汽车在平坦的道路上，以高速行驶时，可挂入变速器的高速档；而在不平的路上或爬较大的坡道时，则应挂入变速器的低速档。根据汽车的使用条件，选择合适的变速器档位，不仅是汽车动力性的要求，而且也是汽车燃料经济性的要求。

   对变速器的要求。除一般便于制造、使用、维修以及质量轻、尺寸紧凑外，主要还有以下几点：

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。

1.2国内外研究状况及成果

现代汽车工业的飞速发展以及人们对汽车的要求不断的变化，机械式变速器不能满足人们的需要。在跨越了三个世纪的一百多年后的今天，汽车还没有使用上满意的无级变速箱。这是汽车的无奈和缺憾。但是,人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力,各大汽车厂商对无级变速器(CVT)表现了极大的热情，极度重视CVT在汽车领域的实用化进程。围绕汽车变速箱四个研究方向，各国汽车变速器专家展开了激烈的角逐。

   1．摩擦传动CVT：金属带式无级变速箱(VDT-CVT)的传动功率已能达到轿车实用的要求，装备金属带式无级变速箱的轿车已达100多万辆。

   2．液力传动：人们经常把液力自动变速器（AT）和无级变速器（CVT）两个概念混为一谈。实际上这两种变速器工作原理完全不同。液力自动变速器免除了手动变速器繁杂的换档和脚踩离合器踏板的频繁操作，使开车变得简单、省力。

3．电控机械式自动变速器：电控机械式自动变速器和液力自动变速器（AT）一样，不是无级变速器，是有级变速器的自动换档控制。其特点是机械传动部分沿用了传统的有级变速箱，但控制参量太多，实现自动控制相当困难。

1.3变速器的设计方法和研究内容

在设计中，我们除了对汽车变速器的结构进行了合理的布置外，还运用了材料力学、机械原理、机械设计等知识，对变速器的重要零件—轴和齿轮进行受力分析，强度、刚度的校核，以及为这些零件选择合理的工程材料和热处理方法，同时也为变速器选择合理的同步器和操纵机构。

在设计的初期，我们专门去东风公司的特约维修站参观汽车的整体构造尤其是变速器的各部件的功用；在设计的第二阶段，通过参考以上提及的两种类型的变速器；在第三阶段的主要任务是绘制变速器的装配图和重要的零件图，确定个零件的精度等级及其它参数；最后，是对整体论文的编写整理整个设计过程中的各种资料，以及对前期设计中的错误做出修改。