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qc106 eq2102 牵引车 变速器 设计 外文 翻译 开题 报告 讲演 呈文 任务书 a0

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内容简介：

毕业设计中期 检 查表 填表日期 迄今已进行 7 周剩余 9 周 学生姓名 王楠 系部 汽车 与交通工程 学院 专业、班级 车辆工程 07导教师姓名 朱荣福 职称 讲师 从事 专业 车辆 工程 是否外聘 是否 题目名称 引车变速器设计 学 生 填 写 毕业设计工作进度 已完成主要内容 待完成主要内容 (1) 调研、收集资料、撰写开题报告。 (2) 确定变速器传动机构布置方案 。 (3)） 变速器齿数分配及齿轮的校核，出草图一张，准备中期答辩 。 (1) 轴及轴承的 校核 。 (2) 应用 件完成图纸设计 。 (3) 撰写设计说明书，完善图纸设计提交指导老师审核。 (4) 毕业设计修改。 (5) 毕业设计答辩。 存在问题及努力方向 存在问题： 对变速器进行轴和轴承校核 ，决定设计是否合理，变速器是否能正常工作。 努力方向：对 图进行更深入研究。 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 任务书 学生姓名 王楠 院系 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆工程 07指导教师姓名 朱荣福 职称 讲师 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 否 题目名称 引车变速器设计 一、设计（论文） 目的、意义 牵引车是专门或主要用于牵引挂车的汽车，作为专用车的一种被大量用于工况企业和港口运输。近年，随着我国经济的飞速发展，牵引车的市场需求呈现快速增长的趋势。在欧洲和美国的长途货运几乎全部是由牵引车组成的半挂汽车完成，而重型牵引车数量占专用汽车的最大份额。牵引车载货质量大，使用工 况复杂，近年来，国际市场重型载货车辆所配备变速器挡位数目不断增多。挡位的增加使得换档复杂，换挡频繁，对驾驶员的驾驶熟练程度要求高。鉴于自动变速器具有消除驾驶员换挡技术差异、减轻驾驶员疲劳程度、利于换挡操作、形行驶安全等诸多特点因此在配备多挡变速器的载重汽车上发展自动变速技术就成为解决这一难题的有效手段。目前国内在重型载货汽车汽车领域，针对多档变速器进行自动变速操纵技术的开发尚不够成熟。进行牵引车的变速器设计，就是要从最基本的设计做起，积累经验，总结教训，为将来从事相关工作打好基础。 二、设计（论文）内容、 技术 要求 （研究方法） 设计内容： 结合此次设计要求，利用所选定的发动机参数，完成变速器结构布置和设计。设计的主要内容有选择所设计发动机参数，确定变速器结构类型，设计变速器中传动的主要零部件，对主要零部件进行校核。 技术要求 ： ）主要参数及校核符合设计要求。 ） 过程符合设计程序、设计图样的表达符合绘图要求。 、设计 （论文） 完成后应提交的 成果 1. 变速器的总装配图（ 张）； 2. 变速器的部件图、零件图（轴及齿轮等 干张） ； 3. 设计说明书一份。 四、设计 （论文） 进度安 排 1、第一周 选题、领取任务书 2、第二周第三周 撰写开题报告 ，开题答辩 3、第四周 选择发动机并确定变速器传动机构布置方案 4、第五周第七周 变速器齿数分配及齿轮的校核 ，准备中期答辩 5、第八周第十周 轴及轴承的校核 6、第十一周第十三周 绘制变速器装配图及零件图 7、第十四周 完善毕业设计并提交指导教师审核 8、第十五周第十六周 准备答辩 9、第十七周 毕业答辩 五、主要参考资料 1王望予 . 汽车设计 M械工业出版社， 2003 2龚微寒 M民交通出版社， 1995 3诸文农 M械工业出版社， 1981 4徐灏 等 M械工业出版社， 1988 5童康祥 . 重型牵引车的技术现状和竞争趋势 J. 专用汽车， 2003（ 11） 6郝京顺 . 汽车变速器的发展 J2000（ 6） 7乔维高 ,苏楚奇 M等教育出版社， 2000 8周云山 ,于秀敏 M京理工大学出版社， 1999 9王尚军 . 档变速器设计 J2002（ 1） 10张阳 ,席军强 ,陈慧岩 J2006（ 2） 11杨通顺 J2003（ 12） 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） 开题报告 设计（论文）题目 : 引车变速器 设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆工程 07 学 生 姓 名 : 王楠 导 师 姓 名 : 朱荣福 开 题 时 间 : 2011 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 开题报告撰写要求 一、“开题报告”参考提纲 1. 课题研究目的 和意义 ； 2. 文献综述（ 课题研究 现状及分析）； 3. 基本内容 、 拟解决的主要问题 ； 4. 技术路线 或研究方法 ； 5. 进度安排； 6. 主要参考文献。 二、“开题报告” 撰写规范 请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求 。 字数应在 4000 字以上 ， 文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。 毕业设计（论文） 开题报告 学生 姓名 王楠 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 07导教师姓名 朱荣福 职称 讲师 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 引车变速器设计 一 、 课题研究 现状 、 选题 目的 和意义 题研究现状： 牵引汽车列车运输具有高效、经济、方便的特点 ,适应未来高速物流运输的发展 。 近几年 ,我国高速公路的建设和物流运输业迅猛发展 ,对牵引车的需求保持了强劲的增长势头 , 在手动变速器领域，尤其是在重型车用和微型车用手动变速器上，涌现了大量自主创新的产品 。另外，一些跨国公司独资或者合资的变速器企业开始陆续在中国设厂，为满足持续高速增长的中国汽车市场需求做出了非常大的贡献。在中国，手动变速器仍然是车用变速器的主流。随着我国经济的飞速发展，牵引车的市场需求呈现快速增长的趋势。在欧洲和美国的长途货运几乎全部是由牵引车组成的半挂汽车完成，而重型牵引车数量占专用汽车的最大份额。牵引车载货质量大，使用工况复杂，近年来，国际市场重型载货车辆所配备变速器挡位数目不断增多。挡位的增加使得换档复杂，换挡频繁，对驾驶员的驾驶熟练程度要求高。具体有三个原因：首先，目前国内企业已经 基本掌握对手动变速器的开发，所以在一定程度上加大了手动变速器的价格优势；另外，绝大多数中国驾驶者在学车时就是用的手动车，他们更加享受手动车带来的架势乐趣，再次，它有传动效率高，工作可靠，寿命长，制造工艺成熟和成本低的特点。所以机械式变速器还是有很大的发展空间的。 题 目的： 回顾变速器技术的发展可以清楚地知道，变速器作为汽车传动系统的 主要 组成部分，其技术的发展，是衡量汽车技术水平的一项总要依据。世界能源与环境、先进的制 型材料技术、信息与控制技术等都是科学技术发展的重要领域，这些领域的科技进 步推动了变速器的发展。变速器的作用是， 在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小 ,实现倒车行驶 ,实现空档 须合理选择和配置变速器档位及各档速比。通过对变速器等比数速比配置、偏置等比级数速比配置的理论分析，从经济型和加速性两方面分析对比两种速比配置。在各档位数和一档比确定后，合理的分配变速器各档速比。 义 ： 21 世纪，汽车工业成为中国经济发展的支柱产业之一，汽车企业对各系统部件的设计需求旺盛。其实，汽车与人一样儿，也是有着整套系统的有机结合体。发动 机是心脏，车轮、底盘与悬挂是躯干和四肢，然而连接他们的，是类似于人体神经的变速器系统。变速器是汽车传动系统的重要组成部分 ,它对汽车的济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有直接的影响 人们对汽车变速器设计的要求越来越高 . 可以说，变速器伴随着汽车工业出现的必然产物，是汽车上的必需品。 、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 本内容 （ 1）变速器类型确定； （ 2）变速器档数及各档传动比的分配确定； （ 3）变速器齿轮参数的选择及各档齿轮齿数的分配； （ 4）变速器齿轮的强度计算； （ 5）变速器轴和轴承的设计计算及轴的强度验算； （ 6）同步器设计； （ 7）利用 装配图、零件图。 解决的主要问题 （ 1）合理分配传动比， 可 以有较的减小系统廓尺寸 ,重量 ,使系统的结构更加合理 。 （ 2）对变速器进行轴和轴承校核 ，决定设计是否合理，变速器是否能正常工作。 三、技术路线（研究方法） 四 进度安排 (1) 第 1 （ 2 月 28 3 月 13） 调研、收集资料、撰写开题报告。 (2) 第 3 （ 3 月 14 3 月 27） 确定变速器传动机构布置方案 (3) 第 5 （ 3 月 28 4 月 24） 变速器齿数分配及齿轮的校核，出草图一张，准备中期答辩 (4) 第 9 （ 4 月 25 5 月 8） 轴及轴承的校核 (5) 第 11 （ 5 月 9 5 月 15） 应用 件完成图纸设计 (6) 第 13 （ 5 月 16 5 月 29） 撰写设计说明书，完善图纸设计提 交指导老师审核。 (7) 第 15 （ 5 月 30 6 月 12） 毕业设计修改。 (8) 第 17 周 （ 6 月 13 29） 毕业设计答辩。 确定牵引车变速器整体布置 确定牵引车变速器整体设计方案 根据整车要求确定牵引车变速器设计参数 计算牵引车变速器各项参数 应用 件完成图纸设计 完成设计图纸， 说明书 调研和查阅资料 5 参考文献 1 刘志顺，李全成 ,汽车底盘构造与维修 ,M,北京 :金盾出版社， 2 沈锦 ,汽车底盘构造与维修 ,M, 北京 :机械工业出版社， 3 林慕义 ,车辆底盘构造与设计 ,M,北京 :冶金工业出版社， 4 李玫 ,中外汽车构造图册 ,M,长春：吉林科学技术出版社 5 王望予 ,汽车设 计 ,M,北京 :机械出版社， 6 王宝玺 ,汽车制造工艺学 ,M,北京 :机械工业出版社， 7 童康祥 ,重型牵引车的技术现状和竞争趋势 ,J,专用汽车， 2003（ 11） 8 马秋生 ,机械设计基础 ,M,北京 :机械设工业出版社， 9 余志生 ,汽车理论 ,M,北京 :机械工业出版社， 10 张阳 ,席军强 ,陈慧岩 ,半挂牵引车自动变速器换档策略研究 ,J,北京理工大学机械与车辆工程学院， 2006（ 2） 11 周云山 ,于秀敏 ,汽车电控系 统理论与设计 ,M,北京：北京理工大学出版社， 1999 12 徐灏 ,邱宣怀 ,蔡春源 ,汪恺 ,余俊 ,机械设计手册 ,M,北京：机械工业出版社， 1988 13 陈家瑞 ,汽车构造 ,M,北京 :人民交通出版社， 2001. 14 991,69(24):41815 n 000,(22);97、备注 指导教师意见： 签字 ： 年 月 日 毕业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导 记录 （ 指导内容 、存在问题及解决 思路 ） 通过朱老师的讲解，明确了选题目的及方向，了解所需的文献和书籍，并根据任务书的内容查找相关的资料。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 把搜集到的资料拿给朱老师，朱老师对资料进行了详细的阅读，告诉我那些是对我所 做的设计有用的，让我们重点学习这些资料，然后确定自己的设计方案，告诉撰写开题报告的一些注意事项。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 朱老师对我初步完成的开题报告进行了指导，告诉我设计内容和需要解决的问题和技术路线需要改进，参考文献的格式等问题。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 毕业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将完成的开题报告拿给朱老师让朱老师签字，朱老师给我详细的讲解了开题答辩时的一些注意事项。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 朱老师给我讲解了 变速器的结构要求 ， 对如何分配各档位传动比 朱老师给了我认真的解答。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 我把自己初步设计出的 齿轮 参数拿给老师审查，老师提出了一些问题，并告诉我需要对 变速器各档位齿轮进行变位 。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 毕业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 针对如何对齿轮进行变位 ，朱老师向我阐述了 如何 查阅变位系数以及如何操作 ，并让我查阅了相关的资料。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 朱老师对我的 齿轮变位 进行了分析，告诉我接下来需进行 图。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 在 图过程 中遇到了一些问题，经老师讲解把问题解决了。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 毕业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将图拿给朱老师检查，朱老师对图进行分析，并指出需改进的地方 。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将修改后的图拿给老师检查，在标注上朱老师说还需要进一步的修改。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 检查计算部分，查找错误让其进行修改，并且指导下一周绘图的具体步骤和技巧。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 毕业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指 导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将初步的中期检查表拿给朱老师，朱老师对其中的主要内容和待完成的主要内容进行了修改，告诉我回去修改，并告诉我中期检查时的一些注意事项。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 今天朱老师主要讲了一些接下来的任务， 需要对各轴，各轴齿轮进行 校核 。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 对 校核 不是很清楚，朱老师对具体操作步骤进行了详细的讲解 。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 对轴承如何定位不是很了解，朱老师向我进行了传授 。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 今天将 校核 结果 给朱老师看，朱老师对结果进行了认真的查阅， 指出在确定受力点问题上有错误 。并详细说明了图纸及说明书的内容及部分格式要求告诉我回去认真修改。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 对变速器的轴承定位提出了新的意见和要求，对 设计图纸的内容进行了纠正。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 毕业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将修改后的设计说明书拿给老师审查，朱老师认真检查了其中存在的问题，我对 老师认真的教我学会了怎么打引用文献的上角标，如何调整行间距等。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 本次指导主要对说明书的排版，图纸的标注等问题进行检查。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 20101点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 本次知道主要对说明书格式进行了规范 。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： （论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验 室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 本次指导主要是 剖面线 内容欠缺，经老师指导，进行了完善处理。并详细说明了图纸及说明书的内容及部分格式要求。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 本次指导主要对说明书的排版，图纸的标注等问题进行检查，并对预答辩的注意事项进行讲解，为预答辩做准备。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 将修改过的图纸和设计说明书拿给朱老师看，朱老师对图纸指出来还存在一些问题，设计说明书中的格式、字体大小、书写规范等不正确，让我回去按照规范认真完成设计说明书。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 毕业设计（论文）指导记录 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 今天朱老师对我在预答辩中发现的图纸和说明书的问题，对我进行了讲解。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 今天朱老师主要讲了 变速器操纵机构如何绘制，如何做剖面 。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 2011点 土木楼实验室 指导方式 面授 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 今天朱老师向我讲述了一下正式答辩需要注意的问题，以及说明书出现的问题 。 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 本科学生毕业论文 引车变速器设计 系部名称： 汽车工程系 专业班级： 车辆工程 学生姓名： 王楠 指导教师： 朱荣福 职 称： 讲师 黑 龙 江 工 程 学 院 二 一一 年六月 s 006龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘 要 变速器是汽车传动系统中比较关键的部件，它的设计好坏将直接影响到汽车的实际使用性能。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工况范围内工作。变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。 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。 本文设计研究了两轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿 轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。变速器的传动方案设计并 讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键字 ： 挡数；传动比；齿轮；轴；强度校核 黑龙江工程学院本科生毕业设计 is in it is to of of to on is at in of in of at a In to to of of a of to of of of do a of a A of of of 龙江工程学院本科生毕业设计 1 目 录 摘 要 . 一章 绪 论 . 3 题的目的和意义 . 3 选题的研究现状 . 3 题的预期成果 . 4 第 2 章 变速器总体方案设计 . 5 . 5 速器传动机构的结构分析和形式选择 . 5 . 5 间轴式变速器特点分析 . 6 挡布置方案分析 . 7 . 8 部件结构方案分析 . 8 轮形式 . 8 挡机构形式 . 8 止自动脱挡的结构 . 9 速器轴承 . 10 速器齿轮 . 10 . 11 承 . 12 纵机构布置方案 . 12 . 12 . 13 章小结 . 15 第 3章 变速器 主要参数的选择 . 16 . 16 . 16 黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 . 16 . 19 . 21 章小结 . 32 第 4 章 变速器齿轮及轴的强度校核 . 33 . 33 . 33 . 34 . 39 . 42 . 45 . 46 . 46 . 51 章小结 . 57 第 5 章 变速器同步器及其结构元件设计 . 58 步器的功用及分类 . 58 . 60 擦因数 f . 60 步环主要尺寸的确定 . 61 止角 . 62 . 62 结 论 . 63 参考文献 . 64 致 谢 . 65 附 录 A . 66 附 录 B . 68 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 第一章 绪 论 题的目的 和 意义 回顾变速器技术的发展可以清楚地知道，变速器作为汽车传动系统的总要组成部分，其技术的发展，是衡量汽车技术水平的一项总要依据。世界能源与环境、先进的制造技术、新型材料技术、信息与控制技术等都是科学技术发展的重要领域，这些领域的科技进步推动了变速器的发展。变速器的作用是， 在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小 ,实现倒车行驶 ,实现空档 须合理选择和 配置变速器档位及各档速比 1。通过对变速器等比数速比配置、偏置等比级数速比配置的理论分析，从经济型和加速性两方面分析对比两种速比配置。在各档位数和一档比确定后，合理的分配变速器各档速比。 21世纪，汽车工业成为中国经济发展的支柱产业之一，汽车企业对各系统部件的设计需求旺盛。其实，汽车与人一样儿，也是有着整套系统的有机结合体。发动机是心脏，车轮、底盘与悬挂是躯干和四肢，然而连接他们的，是类似于人体神经的变速器系统。变速器是汽车传动系统的重要组成部分 ,它对汽车的济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有 直接的影响 人们对汽车变速器设计的要求越来越高 . 可以说，变速器伴随着汽车工业出现的必然产物，是汽车上的必需品。 选题的研究现状 牵引汽车列车运输具有高效、经济、方便的特点 ,适应未来高速物流运输的发展 。近几年 ,我国高速公路的建设和物流运输业迅猛发展 ,对牵引车的需求保持了强劲的增长势头 , 在手动变速器领域，尤其是在重型车用和微型车用手动变速器上，涌现了大量自主创新的产品 2。另外，一些跨国公司独资或者合资的变速器企业开始陆续在中国设厂，为满足持 续高速增长的中国汽车市场需求做出了非常大的贡献。在中国，手动变速器仍然是车用变速器的主流。随着我国经济的飞速发展，牵引车的市场需求呈现快速增长的趋势。在欧洲和美国的长途货运几乎全部是由牵引车组成的半挂汽车完成，而重型牵引车数量占专用汽车的最大份额。牵引车载货质量大，使用工况复杂，近年来，国际市场重型载货车辆所配备变速器挡位数目不断增多。挡位的增加使得换档复杂，换挡频繁，对驾驶员的驾驶熟练程度要求高。具体有三个原因：首先，目前国内企业已经基本掌握对手动变速器的开发，所以在一定程度上加大了手动变速器的黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 价格优势； 另外，绝大多数中国驾驶者在学车时就是用的手动车，他们更加享受手动车带来的架势乐趣，再次，它有传动效率高，工作可靠，寿命长，制造工艺成熟和成本低的特点。所以机械式变速器还是有很大的发展空间的 本课题的主要内容是研制开发前轮驱动轿车变速器的方案和各系统的设计，计算和校对。结合国外汽车设计的一些先进技术和国内专家们做过的一些工作，对前驱动轿车变速器的设计给出了详细的方法和较为合理的理论，本文主要预计做的工作包括以下内容： 根据所开发车型的关键所在，要全面考虑所有方面，包括可行性、经济性、安全性、舒适性、操纵稳定性、 平顺性、动力性、高速性等一系列问题，才能使你开发出的车在市场上有竞争力，才能被人们所接受。 总体方案出台后，就要对变速器进行总体布置，确定各系统参数，根据各系统性能的需要开始设计各系统。 传动系统的布置和组成取决于发动机的结构形式、布置位置和车辆的驱动形式。因为该车型采用前置前驱动形式，发动机的动力通过离合器和变速器并直接带动前桥，这样传动系省去了一根传动轴，同时离合器和变速器可以与发动机制成一体，从而使总体结构非常紧凑，这种结构的关键在于等速万向节的设计与选取 1出合理的设计原则。 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，同时使发动机再最有利工况范围内工作。变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。变速器由变速传动机构和操纵机构组成。 题的预期成果 （ 1）变速器类型确定； （ 2）变速器档数及各档传动比的分配确定； （ 3）变速器齿轮参数的选择及各档齿轮齿数的分配； （ 4）变速器齿轮的强度计算； （ 5）变速器轴和轴承的设计计算及轴的强度验算； （ 6）同步器设计； （ 7）利用 零件图。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 第 2章 变速器 总体方案 设计 计所依据的主要技术参数 设计主要参数 如 表 示。 表 引车设计 的主要技术参数 发动机最大功率 118轮型号 335/80 动机最大转矩 546质量 10940大转矩时转速 2064r/高车速 140km/h 速器传动机构的结构分析和形式选择 有级变速器与无级的相比，其结构简单、造价低廉，具有高的传动效率（ =因此在各种类型的汽车上均得到了广泛的应用。 通常， 有级变速器具有三个、四个、五个前进挡；重型载货汽车和重型越野车则采用多挡变速器，其前进挡位数多大 5 16个甚至 20个。变速器挡位的增多可提高发动机的功率利用率、汽车的燃料经济性和平均车速，从而可提高汽车的运输效率，降低运输成本。但挡位数的增多也使变速器的尺寸及质量增大，结构复杂，制造成本提高，操纵也复杂。 某些轿车和货车的变速器，采用仅在良好的路面和空载行驶时才使用的超速挡。采用传动比小于 1（约为 超速挡，可充分地利用发动机功率，降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数，因而会减少发动机的磨损，降 低燃料消耗。但与传动比为 1的直接挡比较，采用超速挡会降低传动效率 4。 有级变速器的传动效率与所选用的传动方案有关，包括传递动力的齿轮副数目、转速、传递的功率、润滑系统的有效性、齿轮及轴以及壳体等零件的制造精度、刚度等。 两轴式和三轴式变速器都得到了广泛的应用。 轴式变速器的特点分析 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 1。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 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 用同步器换挡；图 2来提高轴的刚度。 (a) (b) (c) 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 中 a c 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。 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 6。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 以上各方案中，凡采用常啮合齿轮传动的挡位，其换挡形式可以用同步器或啮合套来实现。同一变速器中，有的挡位用同步器换挡，有的挡位用啮合套换挡，那么一定是挡位高的用同步器换挡，挡位低的用啮合套换挡 1 图 间轴式变速器传动方案 挡布置方案分析 如图 短了中间轴的长度。但换挡时有两对齿轮同时进入啮合，使换挡困难。图 点是换挡程序不合理。图 案对 缺点做了修改。图 挡齿轮做成一体，将其齿宽加长。 图 于全部齿轮副均为常啮合的齿轮，挡换更为轻便。 为了缩短变速器轴向长度，有 的货车倒挡传动采用图 缺点是一、倒挡各用一根变速器拨叉轴，使变速器上盖中的操纵机构复杂一些。 变速器的一挡或倒挡因传动比大，工作时在齿轮上作用的力也增大，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，最终表现出轮齿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挡与倒挡，都应当布置在靠近轴的支撑处，以便改善上述不良情况，然后按照从低挡到高挡的顺序布置各挡齿轮，这样做既能使轴具有足够大的刚性，又能保证容易装配。倒挡的传动比虽然与一挡的传动比接近，但因为使用 倒挡的时间非常短，从这点出发有些方案将一挡布置在靠近轴的支承处，然后再布置倒挡 1。 为防止意外挂入倒挡，一般在挂倒挡时设有一个挂倒挡时需克服弹簧所产生的力，用来提醒驾驶员注意。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 图 挡布置方案 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。 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。 部件结构方案分析 轮形式 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；缺点是制造时稍有复杂，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，并导致变速器的质量和转动惯量增大。直齿圆柱齿轮仅用于低挡和倒挡。 变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。 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。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 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 自动脱挡是变速器的主要故障之一。由于接合齿磨损、变速器刚度不足以及振动等原因，都会导致自动脱挡。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且行之有效的方案有以下几种： 1、将两接合齿的啮合位置错开，如图 示。这样在啮合时，使接合齿端部超过被接合齿的 1 3用中两齿接触部分受到挤压同时磨损，并在接合齿端部形成凸肩，可用来阻止接合齿自动脱挡。 2、将啮合齿套齿座上前齿圈的齿厚切薄（切下 这样，换挡后啮合套的后端面被后齿圈的前端面顶住，从而阻止自动脱挡，如图 示。 3、将接合齿的工作面设计并加工成斜面，形成倒锥角（一般倾斜 2。 3。 ），使接合齿面产生阻止自动脱挡的轴向力，如图 示。这种方案比较有效，应用较多。黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 将接合齿的齿侧设计并加工成台阶形状，也具有相同的阻止自动 脱挡的效果 7。 图 止自动脱挡的结构措施 速器轴承 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滚子轴承，若空间不足则采用滚针轴承。第二轴后端常采用球轴承，用来承受轴向力和径向力。变速器第一轴、第二轴的后部轴承，以及中间轴前、后轴承，按直径系列一般选用中系列球轴承或圆柱滚子轴承。轴承的直径根据变速器中心距确定，并要保证壳体后壁两轴承孔之间的距离不小于 6 20 速器齿轮 变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。直齿圆柱齿轮主要用 于一档、 倒档齿轮，与直齿圆柱齿轮相比，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、运转平稳、工作噪声低等优点，所以本设计全部选用斜齿轮。 变速器齿轮可以与轴设计为一体或与轴分开，然后用花键、过盈配合或者滑动支承等方式之一与轴连接。 齿轮尺寸小又与轴分开，其内径直径到齿根圆处的厚度 b（图 影响齿轮强度。要求尺寸 b 应该大于或等于轮齿危险断面处的厚度。为了使齿轮装在轴上以后，保持足够大的稳定性，齿轮轮毂部分的宽度尺寸 C ，在结构允许条件下应尽可能取大些，至少满足尺寸要求： 2) （ 式中 2d 花键内径。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 为了减小质量，轮辐处厚度 应在满足强度条件下设计得薄些。尺寸 1D 可取为花键内径的 。 图 速器齿轮尺寸控制图 齿轮表面粗糙度数值降低，则 噪声减少，齿面磨损速度减慢，提高了齿轮寿命。变速器齿轮齿面的表面粗糙度应在 围内选用。要求齿轮制造精度不低于 7级。 变速器轴多数情况下经轴承安装在壳体的轴承孔内。当变速器中心距小，在壳体的同一端面布置两个滚动轴承有困难时，输出轴可以直接压入壳体孔中，并固定不动。 用移动齿轮方式实现换档的齿轮与轴之间，应选用矩形花键连接，以保证良好的定心和滑动灵活，而且定心外径及矩形花键齿侧的磨削比渐开线花键要容易。两轴式变速器输入轴和中间轴式变速器中间轴上的高档 齿轮，通过轴与齿轮内孔之间的过盈配合和键固定在轴上。两轴式变速器的输出轴和中间轴式变速器的第二轴上的常啮合齿轮副的齿轮与轴之间，常设置有滚针轴承、滑动轴承，少数情况下齿轮直接装在轴上。此时，轴的表面粗糙度不应低与 硬度不低于 58 63渐开线花键定位性能良好，承载能力大且渐开线花键的齿短，小径相对增大能提高轴的刚度，所以轴与同步器上的轴套常用渐开线花键连接。 倒档轴为压入壳体孔中并固定不动的光轴，并由螺栓固定。 由上述可知，变速器的轴上装有轴承、齿轮 、齿套等零件，有的轴上又有矩形或渐开线花键，所以设计时不仅要考虑装配上的可能，而且应当可以顺利拆装轴上各零件。此外，还要注意工艺上的有关问题。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 承 变速器轴承常采用圆柱滚子轴承、球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、滑动轴套等。滚针轴承、滑动轴承套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 8。 变速器中采用圆锥滚子轴承虽然有直径较小、宽度较大因而容量大、可承受高负荷等优点，但也有需要调整预紧、装配麻烦、磨损后轴易歪斜而影响齿轮正确啮合的缺点。 由于本设计的变速器为两轴变速器，具有较 大的轴向力，所以设计中变速器输入轴、输出轴的前、后轴承按直径系列均选用圆锥滚子轴承。 纵机构布置方案 述 根据汽车使用条件的需要，驾驶员利用操纵机构完成选档和实现换档或退到空档。变速器操纵机构应当满足如下主要要求：换档时只能挂入一个档位，换档后应使齿轮在全齿长上啮合，防止自动脱档或自动挂档，防止误挂倒档，换档轻便。 变速器操纵机构通常装在顶盖或侧盖内，也有少数是分开的。变速器操纵机构操纵第二轴上的滑动齿轮、啮合套或同步器得到所需不同档位。 用于机械式变速器的操纵机构，常见的是由变速杆、 拨块、拨叉、变速叉轴及互锁、自锁和倒档装置等主要零件组成，并依靠驾驶员手力完成选档、换档或推到空档工作，称为手动换档变速器。 直接操纵式手动换档变速器当变速器布置在驾驶员座椅附近时，可将变速杆直接安装在变速器上，并依靠驾驶员手力和通过变速杆直接完成换档功能的手动换档变速器，称为直接操纵变速器。这种操纵方案结构最简单，已得到广泛应用。近年来 ，单轨式操纵机构应用较多，其优点是减少了变速叉轴，各档同用一组自锁装置，因而使操纵机构简化，但它要求各档换档行程相等。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 型的操纵机构以及锁止装置 图 型的操纵机构图 定位装置的作用是将被啮合件保持在一定位置上，并防止自动啮合和分离，一般采 ，如图 、换档机构 变速器换档机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换档三种形式。 采用轴向滑动直齿齿轮换档，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴随着噪声。因此，除一档、倒档外已很少使用。 常啮合齿轮可用移动啮合套换档。因承受换档冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换档冲击。目前这种换档方法只在某些要求不高的档位及重型货车变速器上应用。 使用同步器能保证换档迅速、无冲击、无噪 声，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。同上述两种换档方法比较，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。利用同步器或啮合套换档，其换档行程要比滑动齿轮换档行程小。 通过比较，考虑汽车的操纵性能，本设计全部档位均选用同步器换档。 2、防脱档设计 互锁装置是保证移动某一变速叉轴时，其它变速叉轴互被锁住，该机构的作用是防止同时挂入两档，而使挂档出现重大故障。常见的互锁机构有： （ 1）互锁销式 图 汽车上用得最广泛的一种机构，互锁销和顶销 装在变速叉轴之间，用销子的长度和凹槽来保证互锁。 图 a 为空档位置，此时任一叉轴可自由移动。图 b、 c、 d 为某一叉轴黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 在工作位置，而其它叉轴被锁住 。 图 锁销式互锁机构 （ 2）摆动锁块式 图 摆动锁块式互锁机构工作示意图，锁块用同心轴螺钉安装在壳体上，并可绕螺钉轴线自由转动，操纵杆的拨头置于锁块槽内，此时，锁块的一个或两个突起部分 证换档时不能同时挂入两档。 （ 3）转动钳口式 图 与上述锁块机构原理相似的转动钳口式互锁装置。操纵杆拨头置于钳口中，钳 形板可绕 A 轴转动。选档时操纵杆转动钳形板选入某一变速叉轴槽内，此时钳形板的一个或两个钳爪抓住其它两个变速叉，保证互锁作用。 操纵机构还应设有保证不能误挂倒档的机构。通常是在倒档叉或叉头上装有弹簧机构，使司机在换档时因有弹簧力作用，产生明显的手感。 锁止机构还包括自锁、倒档锁两个机构。 自锁机构的作用是将滑杆锁定在一定位置，保证齿轮全齿长参加啮合，并防止 图 动锁块式互锁机构 图 脱档和挂档。自锁机构有球形锁定机构与杆形锁定机构两种类型。 倒档锁的作 用是使驾驶员必须对变速杆施加更大的力，方能挂入倒档，起到提醒注意的作用，以防误挂倒档，造成安全事故。本次设计属于前置前轮驱动的轿车，操纵机构采用直接操纵方式，锁定机构全部采用，即设置自锁、互锁、倒档锁装置。采用自锁钢球来实现自锁，通过互锁销实现互锁。倒档锁采用限位弹簧来实现，使驾驶员有感觉，防止误挂倒档 。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 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 ，介 绍了变速器齿轮，轴及轴承的选择 。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 16 第 3 章 变速器主要参数的选择 数 近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。目前，乘用车一般用 4 5个档位的变速器。发动机排量大的乘用车变速器多用 5个档。商用车变速器采用 4 5个档或多档。载质量在 货车采用五档变速器，多档变速器多用于 总质量大些的货车和越野汽车上 1。 动比范围 变速器传动比范围是指变速器最高档与最低档传动比的比值。最高档通常是直接档，传动比为 的变速器最高档是超速档，传动比为 响最低档传动比选取的因素有：发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力、驱动轮与路面间的附着力、主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。目前乘用车的传动比范围在 质量轻些的商用车在 它商用车则更大。 传动比范围的选择要求： 1、相邻档位之间 的传动比比值在 2、高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的比值小。 因此，本次设计的 牵引车 变速器为 5档变速器，最高档传动比初定为 1 档传动比的确定 （ 1） 主减速器传动比的确定发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为 9： 0377.0 （ 式中 汽车行驶速度（ km/h）； n 发动机转速（ r/ r 车轮滚动半径（ m）； 变速器传动比； 0i 主减速器传动比。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 主减速器传动比0i=90 =曲面主减速器，当0i 6时，取 =90%，0i6时，取 =88%。 g=96%， T = T =88% 96%=大传动比1 （ 2)满足最大爬坡度 。 根据汽车行驶方程式 20e m a 汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为 s in c o m a x g 即， 01s s (式中： G 作用在汽车上的重力， ， m 汽车质量， g 重力加速度，=10940 10=109400N； 发动机最大转矩， 0i 主减速器传动比，0i= T 传动系效率， T =85%； r 车轮半径， r = f 滚动阻力系数， f = f = 爬坡度，取 = 6 3 2 01 足附着条 件。 g 01 在沥青混凝土干路面， = =龙江工程学院本科生毕业设计 18 iT 0 (即1 = 得 以，取1 3）其他各挡传动比的确定 ： 按等比级数原则，一般汽车各挡传动比大致符合如下关系： 54433221