福克斯2.0轿车变速器的设计【9张图/20300字】【优秀机械毕业设计论文】

文档包括:
说明书一份。60页。20300字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共9张，如下所示
A0-装配图.dwg
A2-中间轴.dwg
A2-中间轴四档齿轮.dwg
A2-中间轴常啮合齿轮.dwg
A2-倒档辅助齿轮.dwg
A2-输出轴.dwg
A2-输出轴一档齿轮.dwg
A2-输出轴倒档齿轮.dwg
A2-输出轴四档齿轮.dwg

摘 要

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的工况范围内工作。变速器设有空挡，可在起动发动机、汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。变速器设有倒挡，使汽车获得倒退行驶能力。需要时，变速器还有动力输出功能。
本次设计任务是设计一款用于中型轿车的前置后驱式机械式五挡变速器。手动变速器具有结构简单、效率高、功率大、制造成本低等显著优点，所以在中国乘用车市场一直占据着汽车变速器的主导地位。本次设计拟采用中间轴式变速器，其显著优点是直接挡利用率较高，在其他前进挡位工作时一挡仍然有较大的传动比。但在其他前进挡位工作时其传动效率略有降低，同时由于其操作复杂，会使驾驶员产生疲劳感，噪声较大，这是它的缺点。
首先要选择发动机型号，确定发动机的最大功率、最大扭矩、最高转速等重要参数，然后根据上述参数选择最大及最小传动比，合理分配各挡传动比。结合运用汽车设计、汽车理论、机械设计、机械原理等知识，计算出变速器各个齿轮及轴的参数并校核其强度，论证设计方案的合理性，最后要画出变速器齿轮和轴的零件图。

关键词：变速器；传动比；齿轮；轴；计算；校核

ABSTRACT

The transmission gearbox is used to change torque and the rotate speed from engine to driving gear, In-situ start, the hill climbing, the curve, the acceleration and so on under each kind of travel operating mode, the goal is to obtain the different force of traction and the speed, meanwhile makes the engine to work in the most advantageous operating mode scope.The transmission gearbox is equipped with the neutral which can stop the power from the engine to the driving gear transmission when starting engine, the automobile glide or parking,The transmission gearbox is equipped with the reverse gear, makes the automobile to obtain reversing travel ability.When needed, the transmission gearbox also has the dynamic output function.
The task is to design one five-gear manual transmission used in the front engine rear drive intermediate.The manual transmission gearbox has many advantages including simple structure, high efficiency, big power, low production cost, therefore which is always occupying the automobile transmission gearbox dominant position in vehicle market of China.This design plans to use the middle shaft-type transmission gearbox which has the merit of high efficiency in the positive gear,and when working in the other forward gears position still has the great velocity ratio,but reduces the transmission efficiency, because of its complicated operation, it can make the pilot to have the weary feeling, the big noise, this is its shortcoming.
First we must choose the engine type, gain the maximum power, the maximum torque, the highest rotate speed, the important parameter and so on , then according to above parameter choose the biggest and the smallest velocity ratio, distribute all the velocity ratio rational.Using the knowledge about automobile design, automobile theory, machine design, mechanism and so on, we can calculate the parameter of each gear and the axis and examine its intensity, prove the paper’s rationality, finally must draw the part drawing of an gear and an axis.

Key words: Transmission；Transmission Ratio；Gear ；Shaft；Calculation；Check

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 汽车变速器研究现状、发展趋势..................................1
1.2.1 国外研究现状............................................1
1.2.2 国内研究现状............................................4
1.3 汽车变速器设计的目的和意义....................................5
1.4 汽车变速器的设计方法和研究内容................................5
第2章 变速器主要参数的选择......................................7
2.1 变速器档数及各档传动比........................................7
2.1.1 变速器档数的确定........................................7
2.1.2 主要技术参数............................................7
2.1.3 主减速比的确定..........................................7 
2.1.4 变速器一档传动比的确定..................................8
2.1.5 变速器各档传动比的确定.................................10
2.2 变速器中心距的确定...........................................10
2.3 变速器各档齿轮参数的确定.....................................11
2.3.1 确定一档齿轮齿数.......................................11
2.3.2 对中心距A进行修正.....................................12
2.3.3确定常啮合传动齿轮的齿数................................13
2.3.4 确定其他各档的齿数.....................................15
2.3.5 确定倒档齿轮齿数.......................................20
2.4 本章小结.....................................................21
第3章 变速器齿轮的设计及校核...................................22
3.1 齿轮的材料选择...............................................22
3.1.1 齿轮损坏形式及避免方法.................................22
3.1.2 各档齿轮的材料选择.....................................23
3.2 计算各轴的转矩...............................................24
3.3 齿轮的强度计算...............................................24
3.3.1 轮齿的弯曲应力公式.....................................25
3.3.2 轮齿接触应力公式.......................................26
3.3.3 各档齿轮的强度计算及校核...............................28
3.4 各档齿轮的受力计算...........................................35
3.5 本章小结.....................................................38
第4章 变速器轴和轴承的设计及校核..............................39
4.1轴的设计.....................................................39
4.1.1 轴的作用及其设计要求...................................39
4.1.2 轴的结构设计...........................................39
4.1.3 轴的尺寸计算...........................................40
4.2 轴的强度计算及校核... ........................................41
4.2.1 轴的刚度计算及校核.....................................41
4.2.2 轴的强度计算及校核.....................................46
4.2.3 轴承的选择及校核.......................................50
4.3 本章小结.....................................................52
第5章 同步器的确定..............................................53
5.1 锁销式同步器介绍.............................................53
5.2 锁环式同步器介绍.............................................54
5.3 本章小结.....................................................55
第6章 操纵机构和箱体的确定.....................................56
6.1 操纵机构的功用...............................................56
6.2 换档位置示意图...............................................56
6.3 变速器箱体的设计.............................................56
6.4 本章小结.....................................................57
结论...............................................................58
参考文献...........................................................59
致谢...............................................................60
附录...............................................................61

题目名称 福克斯2.0轿车变速器的设计
一、设计（论文）目的、意义
意义：变速器是汽车的重要部件之一，主要实现汽车在行进过程中变速及倒车功能。通过改变传动比，改变发动机曲轴的转拒，适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻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需要。变速器的好坏还体现在挡位区间是否清晰、换挡是否平顺。道理很简单，一个挡位模糊、换挡艰涩的变速器是不会为汽车带来流畅的动力分配也不会为驾驶者带来惬意的驾驶乐趣的。因此变速器的设计对汽车性能至关重要。变速器组成零件较多，零件之间的装配关系相当复杂。对于车辆工程专业的本科学生，通过本毕业设计可以充分复习所学知识，并能提高计算机及软件使用水平，为以后的工作打下坚实基础。
目的：汽车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，同时是发动机在最有利的工况范围内工作。通过对福克斯2.0轿车变速器的设计，锻炼动手、独立思考能力和绘图能力。
二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
主要内容：
1) 研究福克斯2.0轿车机械变速器的组成、结构与设计；
2) 计算变速器各部件的尺寸参数并进行验证；
3) 变速器传动方案设计
4) 变速器关键零部件校核计算
5) 在CAD平台上建立零件的等比例物理模型；
主要技术指标
排量2.0L
最高车速185km/h
车重1360kg
发动机最大功率104/5500 kW/rpm 
发动机最大转矩180/4000 N?m/rpm
轮胎规格195/65R15
长宽高4342 1840 1500mm
研究方法：
（1）要求研究汽车变速器原理、结构以及设计等基本理论，并将其与机械制图、机械设计、计算机软件等相关知识有机结合、熟练运用；
（2）要求运用UG或Pro/E进行零件建模与零件装配 
三、设计（论文）完成后应提交的成果
（1）完成离合器各零部件的计算、并校核，设计说明书1.5万字以上；
（2）完成装配图、关键零件的零件图折合A0图纸≥3张。
四、设计（论文）进度安排
（1）1周—2周（2月28日—3月11日）调研、资料收集、完成开题报告。 
（2）3周—4周（3月14日—3月25日）计算变速器传动机构部件的相关尺寸参数与选择相关部件型号，并进行验证 。
（3）5周—7周（3月28日—4月15日）在CAD平台上建立零件的等比例物理模型 。
（4）8周—10周（4月18日—5月6日）利用部件的链接关系建立部件之间的装配 。
（5）11周—12周（5月9日—5月20日）设计1.5万字说明书一份，零件图一套 。
（6）13周—15周（5月23日—6月10日）毕业设计（论文）审核、修改 。
（7）16周（6月13日—6月17日）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 。
五、主要参考资料
（1）汽车教材：汽车构造、 汽车理论、汽车设计、变速器传动轴的设计等；
（2）软件学习类书籍：基于Pro/E的仿真技术在汽车设计中的应用、基于Pro/E的汽车变速器的虚拟装配仿真技术等； 
（3）设计手册类书籍：汽车设计手册、机械设计手册等；
（4）期刊文献资料：中国期刊网（）中变速器设计的相关资料（关键词：变速器 传动机构 虚拟设计）；
（5）新闻及网络资料等。