长城风骏皮卡轻型五档货车变速器设计【6张图/27900字】【优秀机械毕业设计论文】

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长城风骏皮卡轻型五档货车变速器设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

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A0-长城风骏皮卡五档手动变速器装配图.dwg

A1-变速器中间轴.dwg

A1-变速器第一轴.dwg

A1-变速器第二轴.dwg

A2-一档从动齿轮.dwg

A2-中间轴一挡齿轮.dwg

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关键词：: 长城风骏皮卡轻型五档货车变速器设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份。68页。27900字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共6张，如下所示
A0-长城风骏皮卡五档手动变速器装配图.dwg
A1-变速器中间轴.dwg
A1-变速器第一轴.dwg
A1-变速器第二轴.dwg
A2-一档从动齿轮.dwg
A2-中间轴一挡齿轮.dwg

摘要

本次设计的题目是轻型货车变速器设计，采用车型为长城风骏皮卡。变速器由变速器传动机构和操纵机构组成，其基本功用是改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作;在发动机曲轴旋转方向不变的前提下使汽车能倒退行驶；利用空挡中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。
采用中间轴式变速器，该变速器具有两个突出的优点：一是其直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小；二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。这台变速器具有五个前进档（包括一个超速档五档）和一个倒档，并通过锁环式同步器来实现换档。本设计论述了变速器的总体结构，在设计中完成了各挡齿轮和轴的计算和校核及CAD绘图等工作。

关键词：变速器，锁环式同步器，传动比，中间轴，第二轴，齿轮

ABSTRACT

The design is the subject of a light goods vehicle transmission design, the use of models for the Great Wall Wingle pickup. Transmission and transmission by the transmission control mechanism, whose basic skills is to change the gear ratio, wheel torque and speed to expand the scope of the changes to adapt to constantly changing driving conditions, while the engine in the favorable conditions of work; the engine crankshaft without changing the direction of rotation so that cars can travel backwards; the use of neutral interrupt power transmission to the engine to start, idle, and to facilitate the transmission shift or power output.
The use of intermediate shaft transmission, the transmission has two significant advantages: First, the direct file transmission efficiency, wear and noise are minimal; second gear center distance is smaller still can get a larger one file transmission ratio. This transmission has five forward gears (including a five-speed overdrive) and a reverse, and through the lock ring synchronizer to achieve the shift. Discusses the transmission of the overall design structure, completed in the design of gears and shafts of the gear and check calculations and CAD drawings and other work.

Keywords：Transmission, Locking ring type synchronizer,Gear ratio, Countershaft,Second axis, Gear

摘要……………………………………………………...…………………..…………I
Abstract………………………………………………………………………..……....II
第1章绪论………………………………………………………………..…………1
1.1 汽车变速器概述…………………………………………………………..…..1
1.2汽车变速器设计的目的和意义………………………………………….……2
1.3 汽车变速器国内外现状和发展趋势………………………………….……...2
1.3.1 变速器国内外的现状…………………………………………….……2
1.3.2 汽车变速器的发展趋势……………………………………….……....3
1.4 手动变速器的特点和设计要求及内容……………………………….……...3
1.4.1 手动变速器的特点……………………………………………….……3
1.4.2 手动变速器的设计要求……………………………………….………4
1.4.3设计的主要内容………………………………………………….…….4
第2章变速器传动机构布置方案确定………………………………..………6
2.1设计所依据的主要技术参数……………………………………………….…6
2.2 变速器传动机构的结构分析和形式选择………………………….………...6
2.2.1两轴式变速器的特点分析……………………………………….…….7
2.2.2 中间轴式变速器特点分析……………………………….……………7
2.2.3 倒挡布置方案分析……………………………………………….……8
2.2.4 传动机构布置的其他问题……………………………………….……10
2.3 零部件结构方案分析……………………………………………………........10
2.3.1 齿轮形式……………………………………………………….…...….10
2.3.2 换挡机构形式………………………………………………….…...….10
2.3.3 防止自动脱挡的结构……………………………………………….....11
2.3.4 变速器轴承………………………………………………………...…..11
2.4 本设计所采用的传动机构布置方案………………………………………….11
2.5 本章小结……………………………………………………………………….12
第3章变速器主要参数的选择和齿数分配…………………………………..13
3.1 变速器各挡传动比的确定…………………………………………..…..…….13
3.1.1 变速器最低挡传动比的确定…………………………………………..13
3.1.2 变速器其他各挡传动比的确定……………………………..……..…..14
3.2中心距的确定…………………………………………………………..…..…..14
3.3变速器外形尺寸的初选……………………………………………..……..…..15
3.4 变速器齿轮参数的选择…………………………………………………..…...15
3.4.1模数……………………………………………………………………...15
3.4.2 齿形、压力角及螺旋角………………………………………………..16
3.4.3 齿宽……………………………………………………………………..16
3.4.4 齿顶高系数……………………………………………………………..17
3.5 变速器各挡齿轮齿数的分配……………………………………………..……17
3.5.1 确定一挡齿轮的齿数….……………………………………………...17
3.5.2 对中心距进行修正……………………………………………………..18
3.5.3 确定常啮合齿轮的齿数………………………………………………..19
3.5.4 确定其他各挡齿轮的齿数……………………………………………..20
3.6 本章小结…………………………………………………….………………….23
第4章变速器齿轮的设计计算…………………………………………………..24
4.1变速器齿轮的几何尺寸计算……………………………………………….…..24
4.2 计算变速器各轴的扭矩和转速………………………………………….…….24
4.3 齿轮的强度计算和材料选择………………………………………….……….25
4.3.1 齿轮损坏的原因和形式……………………………….………………..25
4.3.2 齿轮的材料选择……………………………………………….………..26
4.3.3 齿轮的强度计算………………………………………….……………..27
4.4 本章小结…………………………………………………………….………….38
第5章变速器轴和轴承的设计计算………………………………………...…..39
5.1初选变速器轴的轴径和轴长…………………………………………….……..39
5.2 轴的结构设计………………………………………………………….….……39
5.3 变速器轴的强度计算…………………………………………………..….…...40
5.3.1齿轮和轴上的受力计算…………………………………………………40
5.3.2 轴的强度计算…………………………………………………………...41
5.3.3 轴的刚度计算……………………………………………………..……...46
5.4变速器轴承的选择和校核……………………………………………………….49
5.4.1 第一轴轴承的选择和校核……………………………………………….49
5.4.2 第二轴轴承的选择和校核……………………………………………….50
5.4.3 中间轴轴承的选择和校核……………………………………………….51
5.5 本章小结………………………………………………………………………….51
第6章同步器和操纵机构的设计选用…………………………………………..52
6.1 同步器的设计选用……………………………………………………………….52
6.1.1 锁环式同步器 …………………………………………………………52
6.1.2 锁销式同步器 …………………………………………………………53
6.1.3 锁环式同步器主要尺寸的确定 ………………………………………54
6.1.4 同步器主要参数的确定…………………………………………………..55
6.2 变速器操纵机构的设计选用…………………………………………………….57
6.2.1 变速器操纵机构的分类…………………………………………………..57
6.2.2 变速器常用操纵机构分析………………………………………………..58
6.3 变速器箱体的设计……………………………………………………………….59
6.4 本章小结………………………………………………………………………….60
结论…………………………………………………………………...................................61
参考文献………………………………………………………………………………….62
致谢………………………………………………………………………………………...63
附录A……………………………………………………………………………………...64
附录B……………………………………………………………………………………...65

题目名称轻型货车变速器设计
一、设计（论文）目的、意义
随着汽车技术的发展和轻型车的增多,对变速器的操纵、可靠和耐久性提出了更高的要求。
变速器为解决汽车上广泛采用活塞式内燃机其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。变速器用以扩大发动机扭矩和改变转速，变速器还应设有倒档和空档变速器换挡应轻便，无冲击，并应有自锁和互锁装置，不自动脱档、乱档和跳档。目的就是改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作；在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。
因此，变速器的结构型式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的行驶极其重要。通过变速器设计熟悉汽车变速器的结构、性能及设计过程。
课题综合运用了机械设计、工程材料、汽车设计、汽车构造、CAD绘图等知识。
二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
设计内容
（1）变速器的结构形式选择
（2）变速器的基本参数选择与设计计算
（3）变速器中心距的设计与计算
（4）各档齿轮的疲劳寿命的计算
（5）用CAD画装配图和零件图。
技术要求（研究方法）
（1）充分利用图书馆及现有的资源收集资料，调研了解变速器的组成、功用，掌握CAD制图的规范及要求，了解国内外变速器的发展状况
（2）到生产车间及实验室了解变速器的构造，各零部件的装配位置
（3）编写课题研究大纲和开题报告
（4）选择基本参数并对各参数进行设计与计算
（5）遵守设计进度的安排，设计结构要合理、CAD制图要规范、说明书按毕业设计的要求编写，
书写规范，保质保量的完成毕业设计的任务。

三、设计（论文）完成后应提交的成果

CAD零号图纸一张 CAD零件图若干
说明书一份，字数不少于1.5万字
合计三张零号图纸
四、设计（论文）进度安排
（1）收集资料，调研，撰写开题报告第一周
（2）周四交开题报告，实习了解变速器的构造第二周
（3）完成各参数的设计、计算和校核工作，至少应有装配图的草图第三周~第七周
（4）中期检查，画装配图和零件图第八周
（5）画装配图和零件图，编写说明书第九周~第十一周
（6）交毕业设计说明书和装配图、零件图，修改第十二周
（7）毕业设计指导教师审核第十三周
（8）毕业设计修改第十四周
(9) 毕业设计评阅教师评阅或预审第十五周
(10) 毕业设计修改第十六周
(11)毕业设计答辩第十七周

五、主要参考资料
[1]陈家瑞. 汽车构造 .北京：人民交通出版社，2006
[2]龚溎义.机械设计课程设计图册.北京：高等教育出版社，1989
[3]余志生.汽车理论，北京：机械工业出版社，2000
[4]《机械设计手册》联合编写组编.机械设计手册，化学工业出版社，2004
[5]《汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册，北京：人民交通出版社，2001
[6]刘惟信.汽车设计.北京:清华大学出版社,2001
[7]王望予.汽车设计.第3版.北京:机械工业出版社,2000

长城风骏皮卡轻型五档货车变速器设计[汽车]

内容简介：: 毕业设计（论文）中期检查表填表日期年月日迄今已进行周剩余周学生姓名系部专业、班级指导教师姓名职称从事专业是否外聘是否题目名称学生填写毕业设计（论文）工作进度已完成主要内容待完成主要内容存在问题及努力方向学生签字：指导教师意见指导教师签字：年月日教研室意见教研室主任签字：年月日毕业设计（论文）任务书学生姓名张伟系部汽车工程系专业、班级车辆工程指导教师姓名姚佳岩职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称轻型货车变速器设计一、设计（论文）目的、意义随着汽车技术的发展和轻型车的增多 ,对变速器的操纵、可靠和耐久性提出了更高的要求。变速器为解决汽车上广泛采用活塞式内燃机其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。变速器用以扩大发动机扭矩和改变转速，变速器还应设有倒档和空档变速器换挡应轻便，无冲击，并应有自锁和互锁装置，不自动脱档、乱档和跳档。目的就是改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作；在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。因此，变速器的结构型式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的行驶极其重要。通过变速器设计熟悉汽车变速器的结构、性能及设计过程。课题综合运用了机械设计、工程材料、汽车设计、汽车构造、图等知识。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）设计内容（ 1）变速器的结构形式选择（ 2）变速器的基本参数选择与设计计算（ 3）变速器中心距的设计与计算（ 4）各档齿轮的疲劳寿命的计算（ 5）用装配图和零件图。技术要求（研究方法）（ 1）充分利用图书馆及现有的资源收集资料，调研了解变速器的组成、功用，掌握图的规范及要求，了解国内外变速器的发展状况（ 2）到生产车间及实验室了解变速器的构造，各零部件的装配位置（ 3）编写课题研究大纲和开题报告（ 4）选择基本参数并对各参数进行设计与计算（ 5）遵守设计进度的安排，设计结构要合理、图要规范、说明书按毕业设计的要求编写，书写规范，保质保量的完成毕业设计的任务。、设计（论文）完成后应提交的成果号图纸一张件图若干说明书一份，字数不少于字合计三张零号图纸四、设计（论文）进度安排（ 1）收集资料，调研，撰写开题报告第一周（ 2）周四交开题报告，实习了解变速器的构造第二周（ 3）完成各参数的设计、计算和校核工作，至少应有装配图的草图第三周第七周（ 4）中期检查，画装配图和零件图第八周（ 5）画装配图和零件图，编写说明书第九周第十一周（ 6）交毕业设计说明书和装配图、零件图，修改第十二周（ 7）毕业设计指导教师审核第十三周（ 8）毕业设计修改第十四周 (9) 毕业设计评阅教师评阅或预审第十五周 (10) 毕业设计修改第十六周 (11)毕业设计答辩第十七周五、主要参考资料 1陈家瑞 . 汽车构造民交通出版社， 2006 2龚溎义北京：高等教育出版社， 1989 3余志生京：机械工业出版社， 2000 4机械设计手册联合编写组编学工业出版社， 2004 5汽车工程手册编辑委员会京：人民交通出版社， 2001 6刘惟信北京 :清华大学出版社 ,2001 7王望予第 3 版机械工业出版社 ,2000 六、备注指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日毕业设计（论文）过程管理材料题目轻型货车变速器设计学生姓名张伟系部名称汽车与交通工程学院专业班级车辆 07 指导教师姚佳岩职称副教授教研室车辆工程起止时间教务处制毕业设计（论文）开题报告学生姓名张伟系部汽车工程系专业、班级车辆工程指导教师姓名姚佳岩职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称轻型货车变速器设计一、课题研究现状、选题目的和意义的和意义从上世纪五十年代第一辆国产载货汽车下线以来，我国的汽车工业经历了 50 多年的发展，已经成为我过的支柱产业。汽车工业是资金密集，技术密集，人才密集，综合性强，经济效率高的产业。世界各个工业发达国家几乎无不例外的把汽车工业作为国民经济的支柱产业。汽车的研制，生产，销售，运营，与国民经济许多部门都息息相关，对社会经济建设起重要的推动作用。随着改革开放的深入和社会发展的广泛需求，我国的汽车工业发展迅速，汽车的保有量逐年上升，它已成为人们日常生活中重要的交通运输工具。随着人们生活水平的提高，则更对汽车的舒适性能提出更高要求，不仅如此，随着世界石油的越来越紧张，全球资源的减少，汽车变速性能还直接影响汽车燃油经济性和运输生产效率，变速过程的全面研究以提高汽车的动力性，具有积极的社会效益和经济效益。 1886 年，世界上诞生的第一辆汽车并未安装变速器，直到 1902 年才由法国人制造出了第一部装有变速器的汽车，目前，绝大多数汽车仍采用机械式变速器，分动器，主减速器，构成整车的传动系，其结构简单，操纵方便，造价低廉仍不失为汽车传动系中常用的主要总成。由于驱车上广泛用活塞式内燃机，其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。为此在传动系中设置了变速器。机械式手动汽车变速器因结构简单，传动效率高，制造成本低和工作可靠等优点，在不同形式的汽车上得到了应用。机械式手动变速器在今后相当长的时间里，依然会在我国轻中型货车传动系中占据主导地位。本课题的开展是对我个人大学四年成绩的检验与认可，通过本课题的研究能够使我了解汽车变速器的设计方法，并且可以通过本课题的研究实现理论与实践的良好结合，获得一定的工程设计工作方法，为以后的工作学习积累一定的经验。因此本课题的开展与研究有实际应用的意义课题研究的现状改革开放以来 ,中国汽车工业的发展驶入了快车道，汽车产量不断飙升 ,1971 年、 1988 年、1992 年和 2000 年分别突破 10 万辆、 50 万辆、 100 万辆和 500 万辆，己成功跻身世界汽车四强之列。随着汽车工业的飞速发展，人民生活水平的提高，高速公路、高等级公路的不断建设，汽车正逐渐进入家庭，成为人们生活的一部分 . 随着我国加入世界贸易组织，通用、福特、日产、丰田一批世界一流汽车生产企业纷纷进入中国，市场竞争日趋激烈术竞争将是我国汽车工业面临的最大挑战。在汽车行业市场规模高速增长的情况下，中国变速器行业面临着重大机遇。目前，变速器分为两大类：手动变速器和自动变速器。其中，自动变速器还包括：摩擦传动液力传动，电控机械式自动变速器和齿轮无级变速器。现在，国内企业对变速器的这几种技术都有不同程度的研发，其中，产业化和科研水平走在最前面，在加速产业化。近日，在国家发改委的推动下，国内 10 家以上整车企业已经和美国博格华纳公司成立了一家名为中联发实业有限公司的合资企业，共同研发双离合器变速器 (以下简称的关键技术。全球掌握术的公司主要就是博格华纳公司和舍弗勒公司。中国市场会在一定时期内出现多种变速器品种并存的现状，这会使中国的市场更加多元化，同时也会使竞争更加激烈。中国汽车产业巨大的市场，将会使中国变成世界变速器的重要市场。入中国已经有些年头，但是并没有被中国消费者广泛接受。到 2010 年，中国轻型车市场对最大输入扭矩为 150Nm 以下范围的变速器的需求将超过 350 万台。其中，双离合器变速器可能会占 80的市场份额。中国未来的变速器市场将会呈现两大集团的局面。即合资企业主攻自动变速器，自主品牌企业则主攻手动变速器。这两大集团的业务也会有交叉，相互之间会是一种优势互补的关系。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题 1 设计内容（ 1）变速器的结构形式选择（ 2）变速器的基本参数选择与设计计算（ 3）变速器中心距的设计与计算（ 4）各档齿轮的疲劳寿命的计算（ 5）用装配图和零件图。 2 拟解决的主要问题（ 1）变速器的设计传动机构方案的选择（ 2）变速器各个参数的计算几校核（ 3）同步器的设计计算三、技术路线（研究方法）四、进度安排（ 1）收集资料，调研，撰写开题报告第一周（ 2）周四交开题报告，实习了解变速器的构造第二周（ 3）完成各参数的设计、计算和校核工作，至少应有装配图的草图第三周第七周（ 4）中期检查，画装配图和零件图第八周（ 5）画装配图和零件图，编写说明书第九周第十一周（ 6）交毕业设计说明书和装配图、零件图，修改第十二周（ 7）毕业设计指导教师审核第十三周（ 8）毕业设计修改第十四周 (9)毕业设计评阅教师评阅或预审第十五周 (10) 毕业设计修改第十六周 (11)毕业设计答辩第十七周收集资料，进行可行性分析完成开题报告确定总体设计方案变速器传动机构方案的选择变速器参数的确定校核计算同步器的设计采用中间轴式变速器全同步器换挡挡数和传动比范围外形尺寸齿轮参数齿轮弯曲强度校核齿轮接触强度校核轴强度和刚度校核采用惯性式同步器同步器参数的设计绘制设计图完成课题设计研究五、参考文献 1 刘惟信 M清华大学出版社 ,2001. 2 王望予 M机械工业出版社 ,2000. 3 陈家瑞 M人民交通出版社， 2001. 4 侯洪生，王秀英北京：科学出版社， 2001： 225 333 5成大先 ) M. 化学下业出版社， 1994. 6韩林山 M黄河水利出版社， 2003. 7 董宝承北京：机械工业出版社， 2004： 32 81 8汽车工程于朋编辑委员会设计篇 ) M北京 :人民交通出版社， 2001: 386- 387. 9 石允国 . 汽车变速器的现状与前景 J 2007,4 10韦志林 J2000,11(2):3711 冯樱 . 汽车变速器自顶向下设计方法研究 J. 北京汽车， 2007， 5 12 陈焕江，徐双应北京：机械工业出版社， 2002： 20 30 13 彭文生，张志明，黄华梁北京：高等教育出版社， 2002： 96 138 14 董宝承北京：机械工业出版社， 2004： 32 81 15 刘鸿文北京：高等教育出版社， 1997： 254 259 16 周一明，毛恩荣北京：北京理工大学出版社， 1999： 154 174 17（美）汽车手动变速器和变速驱动桥械工业出版社， 1998： 4965 18 陈殿云，张淑芬，杨民献兰州：兰州大学出版设， 2003： 182 196 19 葛志祺北京：冶金工业出版社， 1985： 14 16， 113 115 2041303_1984 21 a 006(22 in 006,2 六、备注指导教师意见：签字：年月日黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘要本次设计的题目是轻型货车变速器设计，采用车型为长城风骏皮卡。变速器由变速器传动机构和操纵机构组成，其基本功用是改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作 ;在发动机曲轴旋转方向不变的前提下使汽车能倒退行驶；利用空挡中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。采用中间轴式变速器，该变速器具有两个突出的优点：一是其直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小；二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。这台变速器具有五个前进档（包括一个超速档五档）和一个倒档，并通过锁环式同步器来实现换档。本设计论述了变速器的总体结构，在设计中完成了各挡齿轮和轴的计算和校核及图等工作。关键词：变速器，锁环式同步器，传动比，中间轴，第二轴，齿轮黑龙江工程学院本科生毕业设计 he is of a of by is to to of to to in of of so of to to to or of is a a a to of in of of AD 龙江工程学院本科生毕业设计录摘要 . . I . . 1 章绪论 . 1 车变速器概述 . .车变速器设计的目的和意义 . 2 车变速器国内外现状和发展趋势 . . 变速器国内外的现状 . 2 车变速器的发展趋势 . .动变速器的特点和设计要求及内容 . . 手动变速器的特点 . 3 动变速器的设计要求 . 4 计的主要内容 . 2 章变速器传动机构布置方案确定 . 6 计所依据的主要技术参数 . 6 速器传动机构的结构分析和形式选择 . . 两轴式变速器的特点分析 . 中间轴式变速器特点分析 . 7 挡布置方案分析 . 8 动机构布置的其他问题 . 10 部件结构方案分析 . 齿轮形式 . . 换挡机构形式 . . 防止自动脱挡的结构 . 变速器轴承 . .设计所采用的传动机构布置方案章小结龙江工程学院本科生毕业设计 3 章变速器主要参数的选择和齿数分配 .速器各挡传动比的确定 . . 变速器最低挡传动比的确定 . 变速器其他各挡传动比的确定 . . .心距的确定 . . .速器外形尺寸的初选 . . .速器齿轮参数的选择 . . 模数 . 齿形、压力角及螺旋角 . 齿宽 . 齿顶高系数 .速器各挡齿轮齿数的分配 . 17 定一挡齿轮的齿数 . . 对中心距进行修正 . 确定常啮合齿轮的齿数 . 确定其他各挡齿轮的齿数 .章小结 . 4 章变速器齿轮的设计计算 .速器齿轮的几何尺寸计算 . .算变速器各轴的扭矩和转速 . 轮的强度计算和材料选择 . 齿轮损坏的原因和形式 . . 齿轮的材料选择 . . 齿轮的强度计算 . .章小结 . 5 章变速器轴和轴承的设计计算 . .选变速器轴的轴径和轴长 . .的结构设计 . . 39 速器轴的强度计算 . . .龙江工程学院本科生毕业设计 V 轮和轴上的受力计算 40 的强度计算 . 轴的刚度计算 . .速器轴承的选择和校核第一轴轴承的选择和校核第二轴轴承的选择和校核中间轴轴承的选择和校核章小结 6 章同步器和操纵机构的设计选用 .步器的设计选用锁环式同步器 52 销式同步器 53 环式同步器主要尺寸的确定 54 步器主要参数的确定 .速器操纵机构的设计选用变速器操纵机构的分类 . 变速器常用操纵机构分析 .速器箱体的设计章小结论 .参考文献谢 .录 A .录 B .1 第 1 章绪论车变速器概述自 1886 年世界上第一辆汽车诞生以来，汽车已经历了近 120 年的发展。随着科学技术的日益发展，汽车的各项性能也日臻完善。现代汽车已成为世界各国国民经济和社会生活中不可缺少的交通工具。现代汽车除了装有性能优良的发动机外还应该有性能优异的传动系与之匹配才能将汽车的性能淋漓尽致的发挥出来，因此汽车变速器的设计显得尤为重要。变速器在发动机和汽车之间主要起着匹配作用，通过改变变速器的传动比，可以使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器用于转变发动机曲轴的转矩和转速，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路障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。用变速器转变发动机转矩、转速的必要性在于内燃机转矩 1。变速器能使汽车以非常低的稳定车速行驶，而这种低的车速只靠内燃机的最低稳定车速是难以达到的。变速器的倒挡使汽车能倒退行驶；其空挡使汽车在启动发动机、停车和滑行时能长时间将发动机和传动系分离。变速器按其传动比的改变方式可分为有级、无级和综合式的。有级变速器按其前进挡的挡位数分为三、四、五挡和多挡的；而按其轴中心线的位置又可分为固定轴线式、旋转轴线式和综合式的。固定轴式变速器又分为两轴式、三轴式和多轴式的。变速器按其操纵方式又可分为自动式、半自动式、预选式、指令式、直接操纵式和远距离操纵式 2。变速器的结构对汽车的动力性、经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率等都有直接影响。变速器与主减速器及发动机的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与经济性；采用自锁及互锁装置，倒挡安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧措施以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳挡、乱挡、自动脱挡和误挂倒挡；采用同步器可使换挡轻便，无冲击及噪声；采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低，降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。随着汽车技术的发展，增力式同步器，双、中间轴变速器，后置常啮合传动齿轮、短第二轴的变速器，各种自动、半自动以及电子控制的自动换挡机构等新结构也相继问世。黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 变速器多采用飞溅润滑，重型汽车有时强制润滑第一、二轴轴承等。变速器都装有单向的通气阀以防壳内空气热胀而漏油及润滑油氧化。壳底放油塞多放置磁铁以吸附油内铁屑。车变速器设计的目的和意义进入 90 年代以来，科学技术的急速发展和市场竞争的日益加剧，促使汽车工业发生了根本性的变革，其生产组织方式从传统的大批量、少品种的刚性生产结构向着多品种、中小批量的柔性生产结构转变，以代表的现代汽车设计方法正逐渐代替传统的设计方法。现代汽车上广泛采用内燃机作为动力源，其转矩和转速的变化范围很小，而复杂的使用条件要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化。为解决这一矛盾，在传动系统中设置了变速器，用来改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，如起步、加速、上坡等，同时使发动机在最有利的工况范围下工作；在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。变速器设计的目的就是为了满足上述的要求，使汽车在特定的工况下稳定的工作。 9 变速器除了要能满足一定的使用要求外，还要保证使其和汽车能有很好的匹配性，可以提高汽车的动力性和经济性，保证发动机在有利的工况范围内工作提高汽车的使用寿命、降低能源消耗、减少汽车的使用噪声等。这就要求设计人员依据汽车的技术参数，合理的选择变速器的参数，使所设计的变速器能和整车具有很好的匹配性。车变速器国内外现状和发展趋势速器国内外的现状早期的汽车传动系，从发动机到车轮之间的动力传动形式是很简单的。 1892 年法国制造出第一辆带有变速器的汽车。 1921 年英国人赫伯特福鲁特采用耐用的摩擦材料进一步完善了变速器的性能。现代汽车变速器是 1894 年由法国人路易斯雷纳本哈特和艾米尔拉瓦索尔推广使用的。目前为止，变速器经历了几个发展阶段，主要为： 1、手动变速器手动变速器主要采用齿轮传动的降速原理。变速器内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换挡工作，也就是通过操纵机构使变速器内的不同的齿轮副工作。手动变速器又称手动齿轮式变速器，含有可以在轴向滑动的齿轮，通过不同齿轮的啮合达到变速变矩的目的 3。手动变速器的换挡操作可以完全遵从驾驶者的意志，且结构简单、故障率相对较低、价廉物美。黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 2、自动变速器自动变速器是根据车速和负荷（油门踏板的行程）来进行双参数控制，挡位根据上面的两个参数来自动升降。自动变速器与手动变速器的共同点，就是二者都属于有级式变速器，只不过自动变速器可以根据车速的快慢来自动实现换挡，可以消除手动变速器 “顿挫 ”的换挡感觉。自动变速器是由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵机构组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩的目的。 3、无级变速器无级变速器又称为连续变速式无级变速器。这种变速器与一般齿轮式自动变速器的最大区别，是它省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动，而只用了两组带轮进行变速传动。无级变速器结构比传统变速器简单，体积更小，它既没有手动变速器的众多齿轮副，也没有自动变速器复杂的行星齿轮组，主要靠主动轮、从动轮和传动带来实现速比的无级变化 3。 4、无限变速式机械无级变速器（无限变速式机械无级变速器与其它自动变速器的差别之一是不使用变矩器。变矩器的作用是通过油液介质将发动机动力传递给变速器，它的传递效率通常只有 80%。于不使用变矩器，与其它变矩器比较，有效率高、不易打滑、油耗低、不需要工艺复杂造价高昂的金属传送带、结构简单、成本低等一系列优点，加上传递扭矩大，长时间使用也不会过度发热，不但使用于轿车，也使用于越野车，是一种新型变速器。车变速器的发展趋势回顾汽车变速器的发展可以清楚的知道，变速器作为汽车传动系统的重要组成部分，其技术的发展，是衡量汽车技术水平的一个重要依据。现代汽车变速器的发展趋势，是向着可调自动变速器或无级变速器的方向发展。自动变速器多挡化虽能扩大自动变速的范围，但它并非安全迅速。理想的无级变速器是在整个传动范围内能连续的、无挡比的切换变速比，是变速器始终按最佳换挡规律自动变速。无级化是对自动变速器的理想追求。现代无级变速器传动效率提高，变速反应快、油耗低。随着电子技术的发展，变速器的自动控制进一步完善，在各种使用工况下能实现发动机与传动系的最佳匹配，控制更加精确、有效，性能价格比大大提高。无级变速器装有自动控制装置，行车中可以根据车速自动调整挡位，无需人工操作，省去了换挡及踩踏离合器踏板的操作。其不足之处在于价格昂贵、维修费用很高，而且使用起来比手动挡车费油，尤其是低黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 速行驶或堵车中走走停停时，更会增大油耗 7。当今世界各大汽车公司对无级变速器的研究都十分活跃。不久的将来，随着电子控制技术的进一步完善，电子控制式的无级变速器可望得到广泛的发展和应用。动变速器的特点和设计要求及内容动变速器的特点手动变速器的挡数通常在 6 挡以下，当挡数超过 6 挡时，可以在 6 挡以下的主变速器的基础上，再行配置副变速器，通过两者的组合获得多挡变速器。近年来，为了降低油耗，变速器的挡数有增加的趋势。目前，乘用车一般采用 4 位的变速器。发动机排量大的乘用车多用 5 个挡。商用车变速器采用 4 挡或多挡。载质量在货车采用五挡变速器，载质量在货车采用六挡变速器。多挡变速器多用于总质量大些的货车和越野车上 6。某些汽车的变速器，设置有用在良好的路面上轻载或空车驾驶的场合的超速挡，超速挡的传动比小于 1。采用超速挡，可以提高汽车的燃油经济性。但是如果发动机功率不高，则超速挡使用频率很低，节油效果不显著，甚至影响汽车的动力性。从传动机构布置上来说，目前，两轴式和三轴式变速器都得到了广泛的应用。其中，两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。三轴式变速器的第一轴的常啮合齿轮与第二轴的各挡齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合，且第一、第二轴同心。将第一、第二轴直接连接起来传递转矩则称为直接挡。此时，齿轮、轴承及中间轴均不承载，而第一、第二轴也仅传递转矩。因此，直接挡的传动效率高，磨损及噪声也最小，因为直接挡的利用率要高于其它挡位，因此提高了变速器的使用寿命；在其它前进挡位工作时，变速器传递的动力需要经过设置在第一轴、中间轴和第二轴上的两对齿轮传递，因此在变速器中间轴和第二轴之间的距离（中心距）不大的情况下，一挡仍有较大的传动比；挡位高的齿轮采用长啮合齿轮传动，挡位低的齿轮可以采用或不采用长啮合齿轮传动；多数传动方案中除一挡以外的其它挡位的换挡机构，均采用同步器或啮合套换挡，少数结构的一挡也用同步器或啮合套换挡，还有各挡同步器或啮合套多数情况下装在第二轴上。手动变速器的发展趋势是增多常啮合齿轮副的数目，从而可采用斜齿圆柱齿轮。斜齿圆柱齿轮比直齿圆柱齿轮有更长的寿命、更低的噪声，虽然其制造稍微复杂且在工作时有轴向力。因此，在变速器中，除低挡及倒挡齿轮外，直齿圆柱齿轮已被斜齿圆柱齿轮所取代。当然，常啮合齿轮副的增多将导致旋转部分总惯性力矩的增大。动变速器的设计要求 (1)、正确选择变速器的挡位数和传动比，使其和发动机参数优化匹配，以保证汽黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 车具有良好的动力性和经济性； (2)、设置空挡以保证汽车在必要时能将发动机和传动系长时间分离，设置倒挡使汽车能倒退行驶； (3)、操纵简单、方便、迅速、省力； (4)、传动效率高，工作平稳、无噪声； (5)、体积小、质量轻、承载能力强，工作可靠； (6)、制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长； (7)、贯彻零件标准化、部件通用化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规定； (8)、需要时应设置动力输出装置。计的主要内容本次设计主要是依据长城风骏皮卡的有关参数，通过变速器各部分参数的选择和计算，设计出一种基本符合要求的手动变速器。本文主要完成下面一些主要工作： 1、参数计算。包括变速器传动比计算、中心距计算、齿轮参数计算、各挡齿轮齿数的分配； 2、变速器齿轮设计计算。变速器齿轮几何尺寸计算；变速器齿轮的强度计算及材料选择；计算各轴的扭矩和转速；齿轮强度计算及检验； 3、变速器轴设计计算。包括各轴直径及长度计算、轴的结构设计、轴的强度计算、轴的加工工艺分析； 4、变速器轴承的选择及校核； 5、同步器的设计选用和参数选择； 6、变速器操纵机构的设计选用； 7、变速器箱体的设计。黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 第 2 章变速器传动机构布置方案确定计所依据的主要技术参数本设计是根据长城风骏皮卡的技术参数来设计一种轻型货汽车变速器，其具体参数如表表长城风骏皮卡的主要技术参数发动机最大功率 70轮型号 215/75 动机最大转矩 260大功率时转速 3600 r/大转矩时转速 16002600r/高车速 140km/h 总质量 2795备质量 2470速器传动机构的结构分析和形式选择本设计应用在现今使用广泛的发动机前置、后轮驱动的 4 2 总体布置方案，发动机发出的动力依次经过离合器、变速器、万向传动装置（万向节和传动轴）、主减速器、差速器、半轴，传到驱动轮，如图示图发动机前置后轮驱动汽车传动系变速器由变速传动机构和操纵机构组成。根据前进档数的不同，变速器有三、四、五和多档几种。根据轴的不同类型，分为固定轴式和旋转轴式两大类。而前者又分为两轴式、三轴式和多中间轴式变速器。轴式变速器的特点分析黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 与中间轴式变速器相比较，两轴式变速器结构简单、紧凑且除最高挡外其他各挡的传动效率高、噪声低。轿车多采用前置发动机前轮驱动的布置，因为这种布置使汽车的动力纵性好且可使汽车质量减少 6% 10%。两轴式变速器则方便于这种布置且使传动系的结构简单。两轴式变速器没有直接挡，因此在高挡工作时，齿轮和轴承均承载，因而噪声较大，也增加了磨损，这是它的缺点。如图 c 所示为发动机前置前轮驱动轿车的两轴式变速器传动方案。其特点是：变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体；多数方案的倒挡传动常用滑动齿轮，其它挡位均用常啮合齿轮传动。图的倒挡齿轮为常啮合齿轮，并用同步器换挡；图 2示方案的变速器有辅助支承，用来提高轴的刚度。图轴式变速器传动方案间轴式变速器特点分析中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的客车上。变速器第一轴的前端经轴承支承在发动机的飞轮上，第一轴上的花键用来装设离合器的从动盘，而第二轴的末端经花键与万向节连接。如图 d 所示为中间轴式变速器的传动方案，其中 a b 为中间轴式五挡变速器， c d 为中间轴式六挡变速器的传动方案。中间轴式变速器的共同特点为：变速器第一轴后端与常啮合主动齿轮做成一体。绝大多数方案的第二轴前端经轴承支承在第一轴后端的孔内，且保证两轴轴线在同一直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接挡。使用直接挡，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载，发动机转矩经变速器第一轴和第二轴直接输出，此时变速器的传动效率高，可达到 90%以上，噪声低、齿轮和轴承的磨损减少。因为直接挡的利用率要高于其他挡位，因而提高了变速器的使用寿命；在其他前进挡位工作时，变速器传递的动力需要经过设置在第一轴、中间轴和第二轴上的两对齿轮传递，因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离（中心距）不大的条件下，一挡仍然有较大的传动比；挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，挡位低的齿黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 轮可以不采用常啮合齿轮传动；多数传动方案件中除一挡以外的其他挡位的换挡机构，均采用同步器或接合套换挡，少数结构的一挡也采用同步器或接合套换挡，各挡同步器或接合套多数情况下装在第二轴上。图间轴式变速器传动方案在除直接挡以外的其他挡位工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低，这是它的缺点。挡布置方案分析与前进档位比较，倒档使用率不高，而且都是在停车状态下实现倒档，故多次数方案均采用直齿滑动齿轮方式换倒档。为实现倒档传动，有些方案利用中间轴和第二轴上的齿轮传动路线中加入一个中间传动齿轮的方案；也有利用两个联体齿轮方案的。前者虽然结构简单，但是中间传动齿轮的轮齿是在最不利的正、负交替变化的弯曲应力状态下工作；而后者是在较为有利的单向循环弯曲应力状态下工作，并使倒档传动比略有增加。也有少数变速器采用结构复杂和使成本增加的啮合套或同步器方案换入倒档。黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 （ a）（ b）（ c）（ d）图档布置方案图常见的倒档布置方案。图 2.4(a)所示方案的优点是换倒档时利用了中间轴上的一档齿轮，因而缩短了中间轴的长度；但换档时要求有两对齿轮同时进入啮合，使换档困难。图 2.4(b)所示方案能获得较大的倒档传动比，缺点是换档程序不合理。图 2.4(c)所示方案是将中间轴上的一、倒档齿轮做成一体，将其齿宽加长。图 d）所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合的齿轮，换档更为轻便。综上所述，方案 (c)较为适合本设计变速器的一档或倒档因传动比大，工作时在齿轮上作用的力增大，并导致变速器轴产生较大的挠度和转角，使工作齿轮啮合状态变坏，最终表现出齿轮磨损加快和工作噪声增加。为此，无论是两轴式变速器还是中间轴式变速器的一档与倒档，都应当布置在靠近轴的支承处，以便改善上述不良状况，然后按照从抵档到高档的顺序布置各档齿轮，这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证容易装配。倒档的传动比虽然与一档的传动比接近，但因为使用倒档的时间非常短，从这点出发有些方案将一档布置在靠近轴的支承处，然后再布置倒档。此时在倒档工作时，轮齿磨损与噪声在短时间内略有增加，而在一档工作时轮齿的磨损与噪声有所减少。 4 传动机构布置的其他问题常用挡位的齿轮因接触应力过高而易造成表面点蚀损坏。将高挡布置在靠近轴的两端支承中部区域较为合理，在该区域因轴的变形而引起的齿轮偏转角较小，齿轮可保持较好的啮合状态，以减少偏载并提高齿轮寿命 7。某些汽车的变速器有仅在好路或空车行驶时才使用的超速挡。使用传动比小于 1的超速挡，能够更充分的利用发动机的功率，使汽车行驶 1需发动机曲轴的总转数减少，因而有助于减少发动机磨损和降低燃料消耗。但是与直接挡比较，使用超速挡会使传动效率降低、工作噪声增加。机械式变速器的传动效率与所选用的传动方案有关，包括传递动力时处于工作状态的齿轮对数、每分钟转速、传递的功率、润滑系统的有效性、齿轮和壳体等零件的制造精度等。黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 部件结构方案分析轮形式变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。与直齿圆柱齿轮比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、运转平稳、工作噪声低等优点；缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力，这对轴承不利。变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮，尽管这样会使常啮合齿轮数增加，并导变速器的质量和转动惯量增大。直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒档，本设计为一档和倒档采用直齿圆柱齿轮，二、三、四档常啮合齿轮采用斜齿圆柱齿轮。挡机构形式变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。汽车行驶时，因变速器内各转动齿轮有不同的角度，所以用轴向滑动直齿齿轮方式换挡，会在轮齿端面产生冲击，并伴随噪声。这不仅使齿轮端部磨损加剧并过早损坏，同时使驾驶员精神紧张，而换挡产生的噪声又使乘坐舒适性降低。只有驾驶员用熟练的操作技术（如两脚离合器）才能使换挡时齿轮无冲击，并克服上述缺点；但换挡瞬间驾驶员注意力被分散，又影响行驶安全。除此之外，采用直齿换挡时，换挡行程长也是它的缺点。因此，尽管这种换挡方式结构简单，制造、拆装与维修工作皆容易，并能减小变速器旋转部分的惯性力矩，但除一挡、倒挡已很少使用。当变速器第二轴上的齿轮与中间轴齿轮处于常啮合状态时，可以用移动啮合套换挡。这时，不仅换挡行程短，同时因承受换挡冲击载荷的接合齿数多，而轮齿又不参与换挡，所以它们都不会过早损坏；但因不能消除换挡冲击，仍然要求驾驶员有熟练的操作技术。此外，因增设了啮合套和常啮合齿轮，使变速器旋转部分的总惯性力矩增大。因此，目前这种换挡方法只在某些要求不高的挡位及重型货车变速器上应用。这是因为重型货车挡位间的公比较小，则换挡机构连接件之间的角速度差也小，因此采用啮合套换挡，并且与同步器比较还有结构简单、制造容易、能够减低制造成本及减小变速器长度等优点。使用同步器能保证迅速、无冲击、无噪声换挡，而与操作技术的熟练程度无关，从而提高了汽车的加速性、燃油经济性和行驶安全性。同上述两种换挡方法比较，虽然它有结构复杂、制造精度要求高、轴向尺寸大等缺点，但仍然得到广泛应用。利用同步器换挡，其换挡行程要比滑动齿轮换挡行程短。在滑动齿轮特别宽的情况下，这种差别就更为明显。为了操纵方便发，要求换入不同挡位的变速杆行程应尽可能一样，如利用同步器或啮合套换挡，就很容易实现这一点。止自动脱挡的结构黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 自动脱档是变速器的主要故障之一。由于接合齿磨损、变速器轴刚度不足以及振动等原因都会导致自动脱档。为解决这个问题，除工艺上采取措施以外，目前在结构上采取措施行之有效的方案有：将两接合齿的啮合齿位置错开 ;将啮合齿套齿座上前齿圈的齿厚切薄；将接合齿的工作面设计并加工成斜面，形成倒锥角等等一些措施可以有效防止脱档现象的发生。速器轴承作旋转运动的变速器轴支承在壳体或其它部位的地方以及齿轮与轴不做固定连接处应安置轴承。变速器轴承常采用圆柱辊子轴承、球轴承、滚针轴承圆锥辊子轴承、滑动轴套等。至于何处应当采用何种类型的轴承，是受结构限制并随所承受的载荷特点不同而不同的。汽车变速器结构紧凑、尺寸小的特点，采用尺寸大些的轴承受限制，常在布置上有困难。如变速器的第二轴前端支承在第一轴常啮合齿轮的内腔中，内腔尺寸足够时可布置圆柱辊子轴承，若空间不足则采用滚针轴承。本设计主要针对的是轻型汽车，故内腔空间比较狭小，只能采用滚针轴承，而第二轴后端采用球轴承，用来承受轴向力和径向力。作用在第一轴常啮合齿轮上的轴向力，经第一轴后部轴承传给变速器壳体，此处用轴承外圈有挡圈的球轴承。中间轴上齿轮工作时产生的轴向力，原则上由前或后轴承来承受都可以，但在壳体前端面布置轴承盖有困难，必须由后端轴承承受轴向力，前端采用圆柱辊子轴承来承受径向力，而后端采用外圈有挡圈的球轴承或圆柱辊子轴承，本设计两端均采用有挡圈的球轴承。变速器第一轴、第二轴的后部轴承，以及中间轴前、后轴承，按之直径系列一般选用中系列球轴承或圆柱辊子轴承。轴承的直径根据变速器中心距确定，并要保证后壁两轴承孔之间的距离不小于 6 20 滚针轴承、滑动轴承主要用在齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运动的地方。滚针轴承有滚动摩擦损失小、传动效率高、径向配合间隙小、定位及运转精度高、有利于齿轮啮合等优点。滑动轴套的径向配合间隙大、易磨损、间隙增大后影响齿轮的定位和运转精度并使工作噪声增加。滑动轴套的优点是制造容易、成本低，但为了设计的整体质量，在设计中只采用滚针轴承。设计所采用的传动机构布置方案在本次设计中采用 5+1 挡中间轴式变速器。采用如图示的传动机构布置方案。其中齿轮结构形式斜齿圆柱齿轮；换挡机构形式为环式同步器的方案。黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 图速器传动机构布置方案章小结本章主要依据变速器几种常见的传动机构布置方案，对两轴式和中间轴式的变速器的结构特点作了简要说明，分析了各种方案的优缺点，同时介绍了几种常见的倒挡机构布置方案，并比较了各个方案的优缺点。在零部件的选择部分，对变速器齿轮、换挡机构的形式和变速器防止自动脱挡的结构进行了分析和说明。最后结合本次设计所依据车辆的主要技术参数，选择了本设计的传动机构布置方案和零、部件的结构形式，作为以后各章节设计的基础。黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 第 3 章变速器主要参数的选择和齿数分配速器各挡传动比的确定速器最低挡传动比的确定在选择最低挡传动比时，应根据汽车最大爬坡度、驱动车轮和地面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等来综合考虑、确定。汽车爬坡时车速不高，空气阻力可忽略，则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力 10。故有 m a xm a xm a a x s o s 则由最大爬坡度要求的变速器 1 挡传动比为 iT 0m a xm a xm a s (式中： m 汽车总质量， m=2795 g 重力加速度， 8.9g m/ f 道路附着系数， 015.0f ； r 驱动车轮的滚动半径， r =342 动机最大转矩，60 i主减速比，0i= T 汽车传动系的传动效率，。将各数据代入式 (得 s m a xm a xm a 根据驱动车轮与路面的附着条件 201r 可求得变速器一挡传动比为黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 iT 0(式中： 2G 汽车满载静止与水平路面时驱动桥给地面的载荷， 18952 G 道路的附着系数，计算时取其他参数同式 ( 将各数据代入式 ( a 通过以上计算可得到本设计中，取速器其他各挡传动比的确定变速器的四挡为直接挡，其传动比为间挡的传动比理论上按公比1 11m i nm a x 其中 n 为挡位数 )的几何级数排列，实际上与理论值略有出入。将各数代入式中得 q 则变速器其他各挡的传动比为心距的确定对中间轴式变速器，是将中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距 A ；对两轴式变速器，将变速器输入轴与输出轴轴线之间的距离称为变速器的中心距 A 。它是一个基本参数，其大小不仅对变速器的外形尺寸、体积和质量大小有影响，而且对轮齿的接触强度有影响。中心距越小，轮齿的接触应力越大，齿轮寿命越短。因此，最小允许中心距应当由保证轮齿有必要的接触强度来确定。变速器轴经轴承安装在壳体上，从布置变速器的可能与方便和不因同一垂直面上的两轴承孔之间的距离过小而影响壳体的强度考虑，要求中心距取大些。还有，变速器中心取得过小，会使变速器长度增加，并因此使轴的刚度被削弱和使齿轮的啮合状态变坏 11。中间轴式变速器的中心距 A (根据对已有变速器的统计而得出的经验公式黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 初选，经验公式为 3 1m a x (式中：中心距系数，乘用车： K A ，商用车： K A ；动机的最大转矩 (Nm)； 1速器一挡传动比； g变速器的传动效率，取 96%。将各数代入式 (得 33 1m a =可初选中心距 90A 速器外

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