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毕业设计（论文）中期检查表 填表日期 2010. 今已进行 8 周剩余 8 周 学生姓名 李 威 系部 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆工程 指导教师姓名 苏清源 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 乘用车变速器设计 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 （ 1） 各挡传动比的计算 ； （ 2） 各挡齿轮设计计算 ； （ 3） 输入轴输出轴的设计及校核 ； （ 4） 变速器操纵机构及箱体设计； （ 5）完成装配图。 （ 1） 完成零件图 ； （ 2） 撰写设计说明书。 存在问题及努力方向 存在问题： 由于输出轴 4 挡与 5 挡齿轮设计成一体，导致输出轴拆卸不方便 ； 努力方向：把 4 挡与 5 挡设计成普通斜齿，中间用套筒定位，这样就可以解决输出轴拆卸不方便的问题。 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）开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程学 院 专业、班级 指导教师姓名 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是否 题目名称 乘用车变速器设计 一、 课题研究 现状 ,选题的 目的、 依据和意义 1、研究现状 中国汽车变速器 市场正处于高速发展期。 2006年我国乘用车变速器市场整体规模在 300亿元人民币左右，其中国产变速器 市场规模 180亿元人民币，并且五年来以每年 25%的速度不断扩大， 2009年中国汽车销售 1364万辆，同比增长 2015年汽车销售规模将达到 4000万辆。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。 2009年中国汽车变速器 市场规模达 520亿元人民币，并且以每年超过 20%的速度增长，预计 2015年有望达到 1500亿元。随着乘用车销售量的快速增长，乘用车市场规模将越来越大。 由于近年来乘用车市场增长迅速， 2007 年中国乘用车变速器需求量在 600 万件以上，其中大部分为手动变速器，但是自动变速器的需求比例不断提高。与此同时随着商用车市场快速发展， 2007年商用车变速器的市场需求量有 200 万件，其中轻型货车用变速器占市场主流，然而重型车变速器市场有望成为未来的新亮点。在手动变速器领域，国产品牌已占主导地位。但 技术含量更高的自动变速器市场却是进口产品的天下， 2007 年中国变速器产品 (变速器产品进口统计 )进口额达到 30 亿美元。国内变速器企业未来面临严峻挑战 2、目的、 依据 和意义 随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之 一。它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标，对轿车而言，其设 计意义更为明显。在对汽车性能要求越来越高的今天，车辆的舒适性也是评价汽车的一个重要指标，而变速器的设计如果不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运行噪声增大。通过本题目的设计，学生可综合运用汽车构造、汽车理论、汽车设计、机械设计、液压传动等课程的知识，达到综合训练的效果。由于本题目模拟工程一线实际情况，学生通过毕业设计可与工程实践直接接触，从而可以提高学生解决实际问题的能力。 、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、研究的 基本 内容 （ 1）变速器的外形尺寸 （ 2）变速器的 参数的计算 （ 3）轴及轴承的选择与计算 2、 拟解决的主要问题 （ 1）输入轴输出轴的设计与校核 （ 2）箱体的设计及操纵机构的选择 三、技术路线（研究方法） 1. 变速器的外形尺寸及传动比的计算 2. 齿轮参数的计算及校核 3. 输入轴输出轴的设计及校核 4. 变速器操纵机构及箱体的设计 四、进度安排 1、 第 1 周 调研、开题报告 2、 第 2 周 各档位传动比计算 3、 第 3第 4 周 各档位齿轮设计计算 及输入 轴及输出轴的设计及校核 4、 第 57 周 变 速器操纵机构及箱体设计 5、 第 89 周 完成装配图 6、 第 1011 周 完成零件图 7、 第 12 完成设计说明书 8、 第 13 设计审核、修改 9、第 14 周 毕业设计 预 答辩准备及答辩 10、第 1516 周 毕业设计修改 11、第 17 周 毕业设计答辩 五、 参考文献 1郝京顺 J2000(6) 2杨通顺变速器的黄金时代 J汽车与配件， 2003 3王尚军 档变速器设计 J2002(1) 4林绍义 J2004(1) 5吴修义 J2005(1) 6吴修义 J1999(9) 7殷浩东 速器产品现状与发展分析 J 2006(4) 8张洪欣变速器优化设计 J哈尔滨工业大学出版社， 2003 9王望予 M械 工业出版社， 2003 10陈家瑞 M械工业出版社， 2005 11吴际璋汽车构造 M北京：人民交通出版社， 2004 12张阳 ,席军强 ,陈慧岩 J2006(2) 13余志生 M北京：机械工业出版社， 2000 14刘博军 J长春汽车研究所， 1987 15刘惟信 M华大学出版社， 2001 16王三民 机械原理与设计 M械工业出版社， 2001 17王世刚，张秀亲，苗淑杰 M尔滨工程大学出版社， 2001 18, . of J. 1994, 15(3,4,5):243234. 19o. 910014. 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 1 目 录 摘要 . 1 章 绪论 .述 . 变速器的发展现状 . 研究的目的、依据和意义 . 研究的方法 . 2 章 变速器主要参数的选择与计算 .计初始数据 .速器各挡传动比的确定 .速器传动方案的确定 .心距的确定 .轮 参数 . 模数 . 压力角 . 螺旋角 . 齿宽 . 齿顶高系数 .章小结 . 3 章齿轮的设计计算与校核 .轮的 设计与计算 .挡齿轮齿数的分配 . 齿轮材料的选择原则 . 计算各轴的转矩 .齿的校核 . 轮齿弯曲强度计算 . 轮齿接触应力 .章小结 . 4 章 轴的设计与计算及轴 承的选择与校核 .龙江工程学院本科生毕业设计 2 的设计计算 . 轴的工艺要求 . 初选轴的直径 . 轴的强度计算 .承的选择及校核 . 输入轴的轴承选择与校核 . 输出轴轴承校核 .章小结 .论 .考文献 .谢 .录 . 要 随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标，对轿车而言，其设计意义更为明显。在对汽车性能要求越来越高的今天，车辆的舒适性也是评价汽车的一个重要指标，而变速器的设计如果不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运行噪声增大。本设计针对乘用车变速器进行系统深入的研究 . 本设计基于捷达变速器，结合机械变 速器的设计方法，深入研究了变速器传动比的计算，挡数的分配，齿轮参数的计算，轴及轴承的选择等，从而使乘用车的舒适性和动力性有很大的提高。 关键字： 传动比；挡数；齿轮参数；轴；轴承 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 of of a is an of It is to so on on of in on is an of if of so is is of of of of so 1章 绪 论 述 本文以捷达汽车变速器为研究对象 ，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，同时使汽车在最有利的工况范围内工作。变速器设有空挡和倒档。需要时，变速器还有动力输出功能。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 一 对变速器如下基本要求： 来切断发动机动力向驱动轮的传输。 汽车能倒退行驶。 要时进行功率输出。 力、方便。 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。 除此之外，变速器还应该满 足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求。 满足汽车必要的动力性和经济性指标，这与变速器挡数、传动比范围和各挡传动比有关。汽车工作的道路条件越复杂、比功率越小，变速器传动比范围越大 9 。 二 变速器的类型： （ 1） 按传动比变化 变速器可分为有级式、无级式、和综合式三种。 具有若干个数值一定的传动比，传动比的变化呈阶梯式或跳跃式。有级式变速器应用最为广泛，传动方式采用齿轮传动（包括轴线固定的普通齿轮传动 和部分齿轮轴线旋转的行星齿轮传动）。目前，轿车和轻、中型载货汽车装用的有级式变速器多为 36 个前进挡和一个倒档。 无级式变速器的传动比可以在一定范围内连续变化。有电力式和液压式无级变速器两种。传动部分分为直流串励电动和液力变矩器。 综合式变速器由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可以在最大值与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化。目前应用较多。 （ 2）按操纵方式 变速器可分为强制操纵式变速器、自动操纵式变速器和半自动操纵式变速器三种。 纵式变速器 靠驾驶员直接操纵变速换挡。 传动比的选择和换挡是自动进行的，驾驶员只需操纵加速踏板，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现挡位的变换。 分为两类：一类是部分挡位自动换挡，部分挡位手动换挡；另一类是预先按钮选定挡位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，由执行机构自动换黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 挡。 三 变速器的工作原理 普通齿轮变速器也叫定轴式变速器，它由一个变速器壳、轴线固定的几根轴和若干齿轮等零件组成，可实现变速、变扭和改变旋转方向。 一对 齿数不同的齿轮啮合传动时，设主动齿轮的转速为 2n ，齿数为 2z ，从动齿轮的转速为3n，齿数为3z。若小齿轮带动大齿轮时，转速就降低了；若大齿轮带动小齿轮时，转速即升高。在相同的时间内啮合的齿数相 等，即 2n 2z =3n 3z。齿轮的传动比为i = 2n / 3n = 3z / 2z 。齿轮传动机构的传动比定义为主动齿轮的转速与从动齿轮的转速之比，它也等于从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比，即 主动齿轮的齿数从动齿轮的齿数从动齿轮的转速主动齿轮的转速传动比 这就是齿轮传动的变速原理。汽车变速器就 是根据这一原理利用若干大小不同的齿轮副传动而实现变速的。 汽车发动机在工作过程中是不能逆转的。为了能使汽车倒退行驶，在变速器中设置了倒挡（ R）。倒挡传动机构是在主动齿轮与从动齿轮之间增加一个中间齿轮，利用中间齿轮来改变输出轴的转动方向，因此，这个中间齿轮油称之为倒挡换挡齿轮 10 。 速器的发展现状 变速器作为传递动力和改变车速的重要装置，国外对其操纵的方便性和挡位等方面的要求越来越高。目前对 4 挡特别 是 5 挡变速器的应用有日渐增多的趋势，同时， 6挡变速器的装车率也在上升 1 。 中国汽车变速器 市场正处于高速发展期 。 2009年中国汽车销售 1364万辆，同比增长 2015年汽车销售规模将达到 4000万辆。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。 2009年中国汽车变速器 市场规模达 520亿元人民币，并且以每年超过 20%的速度增长，预计 2015年有望达到 1500亿元 5 。 由于近年来乘用车市场增长 迅速， 2007年中国乘用车变速器需求量在 600万件以上，其中大部分为手动变速器，但是自动变速器的需求比例不断提高。与此同时随着黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 商用车市场快速发展， 2007年商用车变速器的市场需求量有 200万件，其中轻型货车用变速器占市场主流，然而重型车变速器市场有望成为未来的新亮点。在手动变速器领域，国产品牌已占主导地位。但技术含量更高的自动变速器市场却是进口产品的天下，2007年中国变速器产品 (变速 器产品进口统计 )进口额达到 30亿美元。国内变速器企业未来面临严峻挑战 2 。 究的目的、依据和意义 随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标，对轿车而言，其设计意义更为明显。在对汽车性能要求越来越高的今天，车辆的舒适性也是评价汽车的一个重要指标，而变速器的设计如果 不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运行噪声增大 13 。通过本题目的设计，学生可综合运用汽车构造、汽车理论、汽车设计、机械设计、液压传动等课程的知识，达到综合训练的效果。由于本题目模拟工程一线实际情况，学生通过毕业设计可与工程实践直接接触，从而可以提高学生解决实际问题的能力。 究的方法 本次设计主要是通过查阅近几年来有关国内外变速器设计的文献资料，结合所学专业知识进行设计。通过比较不同方案和方 法选取最佳方案进行设计，通过排量选择变速器中心距；各档传动比的计算；计算变速器的齿轮的结构参数并对其进行校核计算；计算选择轴与轴承，同时对其进行校核，对同步器、换挡操纵机构等结构件进行分析计算；另外，对现有传统变速器的结构进行改进、完善 8 。 第 2章 变速器主要参数的选择与计算 计初始数据 最高车速：80Km/h 发动机功率： 74龙江工程学院本科生毕业设计 7 转矩： 150 总质量：500矩转速： 3800r/轮： 185/60速器各挡传动比的确定 初选传动比： （ 式中： 最高车速 发动机最大功率转速 r 车轮半径 变速器最小传动比 乘用车取 i 主减速器传动比 549转矩适应系数 = （ 所以，549=符合 0i=02895653 3 = （ 双曲面主减速器，当0i6 时，取 =90% 最大传动比117 ： 满足最大爬坡度。 0m a o s （ 式中： G 作用在汽车上的重力， ， m 汽车质量， g 重力加速度，黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 =15000N； 发动机最大转矩， 0i 主减速器传动比，0i= 传动系效率， T =90%； r 车轮半径， r = f 滚动阻力系数，对于货车取 f =1+50)= 爬坡度，取 =带入数值计算得 满足附着条件： g 01 （ 为附着系数，取值范围为 为 0.6 汽车满载静止于水平面，驱动桥给地面的载荷，这里取 70% 计算得1 由 得 取1 校核最大传动比 在 围内，故符合。 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 （ 式中： q 常数，也就是各挡之间的公比；因此，各挡的传动比为： 41 32 ， 23 ， 41n 1 4 以其他各挡传动比为： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 1 23q =2q =gi=q =5速器传动方案的确定 图 2常见的倒挡布置方案。图 2示方案的优点是换倒挡时利用了中间轴上的一挡齿轮，因而缩短了中间轴的长度。但换挡时有两对齿轮同时进入啮合，使换挡困难。图 2示方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理。图 2而取代了图 2示方案。图 2示方案是将中间轴上的一，倒 挡齿轮做成一体，将其齿宽加长。图 2示方案适用于全部齿轮副均为常啮合齿轮，换挡更为轻便。为了充分利用空间，缩短变速器轴向长度，有的货车倒挡传动采用图 2示方案。其缺点是一，倒挡须各用一根变速器拨叉轴，致使变速器上盖中的操纵机构复杂一些 18 。 本设计采用图 2示的传动方案。 图 2速器倒档传动方案 因为变速器在一挡和倒挡工作时有较大的力，所以无论是两轴式变速器还是中间轴式变速 器的低档与倒挡，都应当布置在在靠近轴的支承处，以减少轴的变形，保证齿轮重合度下降不多，然后按照从低档到高挡顺序布置各挡齿轮，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。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 图 速器传动示意图 齿轮 心距 A 的确定 初选中心距：发动机前置前驱的乘用车变速器中心距 A，可根据发动机排量与变速器中心距 A 的统计数据初选， A=66轮参数 数 对货车，减小质量比减小噪声更重要，故齿轮应该选用大些的模数；从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用一种模数。 啮合套和同步器的接合齿多数采用渐开线。由于工艺上的原因，同一变速器中的接合齿模数相同。其取值范围是：乘用车和总质量货车为 质量货车为 取较小的模数值可使齿数增多，有利于换挡。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 表 车变速器齿轮法向模数 车型 乘用车的发动机排量 V/L 货车的最大总质量 t V14 数nm/ 车变速器常用齿轮模数 一系列 系列 发动机排量为 据表 轮的模数定为 力角 理论上对于乘用车，为加大重合度降低噪声应取用 15、 16、 小些的压力角；对商用车，为提高齿轮承载能力应选用 25等大些的压力角。 国家规定的标准压力角为 20，所以变速器齿轮普遍采用的压力角为 20。 旋角 实验证明：随着螺旋角的增大，齿的强度也相应提高。在齿轮选用大些的螺旋角时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳、噪声降低。斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。 乘用车两轴式变速器螺旋角： 20 25 宽 b 直齿 为 斜齿 采用啮合套或同步器换挡时，其接合齿的工作宽度初选时可取为 2 44 顶高系数 在齿轮加工精度提高以后，包括我国在内，规定齿顶高系数取为 章小结 通过初始数据， 首先确定变速器的最大传动比，然后根据最大传动比，确定挡数黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 及各挡传动比的大小，然后根据变速器中心距 A 与发动机排量的关系，初选变速器的中心距。然后确定齿轮的模数，压力角，螺旋角，齿宽等参数，为下一章齿轮参数的计算做准备。 第 3 章 齿轮的设计计算与校核 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 轮的设计与计算 挡齿轮齿数的分配 一挡齿轮为斜齿轮，模数为 选109=22 一挡传动比为9101g （ 为了求9Z，10求其齿数和 斜齿nh 09c （ =2 =整为 49 即9Z= 12 10Z=497 对中心距 A 进行修正 因为计算齿数和过取整数使中心距有了变化，所以应根据取定的 ，再以修正后的中心距 A 作为各挡齿轮齿数分配 的依据。 =（= （ 对一挡齿轮进行角度变位： 端面啮合角 t： n / （ t=啮合角 ,t： t= （ ,t=变位系数之和 nt,t a in （ =变位系数线图得： 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 计算一挡齿轮 9、 10 参数： 分度圆直径 10co s/m =2/0c o s/m =7/22=顶高 yh mh a = yh mh a =中： （ =（ = 根高 h f = h f =顶圆直径 99 =0 a =根圆直径 999 2 ff =01010 2 ff =量齿数 10c os/=0c os/=挡齿轮为斜齿轮，模数为 选87=24 782 8787n c = 4 =整为 54 7Z=整为 17 8Z=37 则，782 =1737=龙江工程学院本科生毕业设计 15 对二挡齿轮进行角度变位： 理论中心距 8787c 面压力角 n /t=端面啮合角 A c o sc o s , = o t变位系数之和 nt,t a i = 变位系数线图得： n 7 =8= 二挡齿轮参数： 分度圆直径 8777 788 顶高 yh mh a = yh mh a =中： （ = =根高 h f = h f =顶圆直径 77 =龙江工程学院本科生毕业设计 16 8=根圆直径 777 2 ff =88 2 ff =量齿数 87377v c o s/ =7388v c o s/ =挡齿轮为斜齿轮，初选65=22模数为 63 6565n 65 =取整为 55 得5Z=整为 21，6Z=34 563 =2134=三挡齿轮进行角度变为： 理论中心距 6565c 面压力角 n /=t=端面啮合角 A c o sc o s , = o 龙江工程学院本科生毕业设计 17 t变位系数之和 nt,t a i = 变位系数线图得： 6= 挡齿轮 5、 6 参数： 分度圆直径 6555 566 顶高 yh mh a = yh mh a =中： （ = =根高 h f = h f =顶圆直径 55 =根圆直径 555 2 ff =66 2 ff =量齿数 65355v c o s/ =5366v c o s/ =挡齿轮为斜齿轮，初选43=24模数 龙江工程学院本科生毕业设计 18 344 = 4343n 取整为 49 3Z=整为 23 4Z =26 则： 344 =2326=四挡齿轮进行角度变位： 理论中心距 4343c 面压力角 n /=t=端面啮合角 A c o sc o s , = t变位系数之和 nt,t a i = 变位系数线图得： = 4 = 挡齿轮 3、 4 参数： 分度圆直径 4333 龙江工程学院本科生毕业设计 19 4344 顶高 yh mh a = yh mh a =中： （ = =根高 h f = h f =顶圆直径 33 =根圆直径 333 2 ff =44 2 ff =量齿数 43333v c o s/ =3344v c o s/ =挡齿轮为斜齿轮，初选 21 =22模数25 = 2121n 取整为 55 1Z =整为 31 4Z =24 则： 125 黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 =3124=五挡齿轮进行角度变位： 理论中心距 2121c o 面压力角 n /=t=端面啮合角 A c o sc o s , = o t变位系数之和 nt,t a i = 变位系数线图得： = 2 = 挡齿轮 1、 2 参数： 分度圆直径 2111 122 顶高 yh mh a = yh mh a =中： （ = =根高 h f = h f =龙江工程学院本科生毕业设计 21 齿顶圆直径 11 =根圆直径 111 2 ff =22 2 ff =量齿数 21311v c os/ =1322v c o s/ =定倒挡 齿轮齿数 倒挡齿轮选用的模数与一挡相同，倒挡齿轮131 23 之间，初选12Z 后，可计算出输入轴与倒挡轴的中心距 ，A 。初选 11Z =21， 12Z =13，则： 121121 = =保证倒挡齿轮的啮合和不产生运动干涉，齿轮 12 和 13 的齿顶圆之间应保 上的间隙，则齿轮 13 的齿顶圆直径13 213 121213 66 13+2) 1 =13n e=2 =了保证齿轮 12 和 13 的齿顶圆之间应保持有 上的间隙，取13Z=34 计算倒挡轴和输出轴的中心距 A 黑龙江工程学院本科生毕业设计 22 2 1113, = 2 =算倒挡传动比 11131211 倒= 齿轮材料的选择原则 1、满足工作 条件的要求 不同的工作条件，对齿轮传动有不同的要求，故对齿轮材料亦有不同的要求。但是对于一般动力传输齿轮，要求其材料具有足够的强度和耐磨性，而且齿面硬，齿芯软。 2、合理选择材料配对 如对硬度 350软齿面齿轮，为使两轮寿命接近，小齿轮材料硬度应略高于大齿轮，且使两轮硬度差在 30 50右。为提高抗胶合性能，大、小轮应采用不同钢号材料。 3、考虑加工工艺及热处理工艺 变速器齿轮渗碳层深度推荐采用下列值： m 渗碳层深度 法m 时渗碳层深度 面硬度 63；心部硬度 48 对于氰化齿轮，氰化层深度不应小于 面硬度 125348 。 对于大模数的重型汽车变速器齿轮，可采用 252012钢材，这些低碳合金钢都需随后的渗碳、淬火处理，以提高表面硬度，细化材料晶面粒 13 。 算各轴的转矩 黑龙江工程学院本科生毕业设计 23 发动机最大扭矩为 轮传动效率 99%，离合器传动效率 98%，轴承传动效率 96%。 输入轴 1T =出轴 2T =齿承 1T=15096%99%=输出轴一挡 1221 =输出轴二挡 2222 =出轴三挡 3223 =出轴四挡 4224 =出轴五挡 5225 =挡 倒齿承倒 ）（ 1=150 齿的校核 齿弯曲强度计算 1、倒档直齿 轮弯曲应力w图 形系数图 黑龙江工程学院本科生毕业设计 24 （ 式中：w 弯 曲应力（ 计算载荷（ K 应力集中系数，可近似取K= 摩擦力影响系数，主、从动齿轮在啮合点上的摩擦力方向不同，对弯曲应力的影响也不同；主动齿轮动齿轮 b 齿宽（ m 模数； y 齿形系数，如图 当计算载荷、倒挡直齿轮许用弯曲应力在 400 850车可取下限，承受双向交变载荷作用的倒挡齿轮的许用应力应取下限。 计算倒挡齿轮 11， 12， 13 的弯曲应力11w，12w，13w11z =21， 12z =13， 13z =34， 11y =12y =13y =倒T =T =1113112 =00 8502123112 2 = 33 02 =00 8503133132 倒 黑龙江工程学院本科生毕业设计 25 = 33 101 6 22 = 00 850、 斜齿轮弯曲应力w （ 式中：计算载荷 ， N 法向模数 ， z 齿数； 斜齿轮螺旋角 ， ； K 应力集中系数，K= y 齿形系数，可按当量齿数 3 在图中查得； 齿宽系数 K 重合度影响系数，K= 当计算载荷乘用车常啮合齿轮和高挡齿轮，许用应力在 180 350围，对货车为 100 250 （ 1）计算一挡齿轮 9， 10 的弯曲应力9w，10w9z=12，10z=37，9y=0y=21T =1T = 3910919 c o = 33 o 02 。 =80 350 03101092110 c o = 33 o 62 。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 26 =80 350 2）计算二挡齿轮 7， 8 的弯曲应力 7z=17，8z=37，7y=y=22T =1T = 378717 c o = 33 o 02 。 =80 350 388728 c o = 33 o 42 。 =80 350 3）计算三挡齿轮 5， 6 的弯曲应力 5z=21，6z=34，5y=y=3T=1T = 356515 c o = 33 o 02 。 =80 350 3665236 c o = 33 o 02 。 =80 350 4）计算四挡齿轮 3， 4 的弯曲应力 3z=23， 4z =26，3y=4y =24T =1T = 334313 c o 黑龙江工程学院本科生毕业设计 27 = 33 o 02 。 =80 350 3443244 c o = 33 o 22 。 =80 350 毕业设计 （论文） 任务书 学生姓名 李威 系部 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆 导教师姓名 苏清源 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 乘用车变速器设计 一、设计（论文） 目的、意义 随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标，对轿车而言，其设计意义更为明显。在对汽车性能要求越来越高的今天，车辆的舒适性 也是评价汽车的一个重要指标，而变速器的设计如果不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运行噪声增大。通过本题目的设计，学生可综合运用汽车构造、汽车理论、汽车设计、机械设计、液压传动等课程的知识，达到综合训练的效果。由于本题目模拟工程一线实际情况，学生通过毕业设计可与工程实践直接接触，从而可以提高学生解决实际问题的能力。 二、设计（论文）内容、 技术 要求 （研究方法） 本次设计主要是 通过 查阅近几年来有关国内外变速器设计的文献资料，结合所学专业知识进行设计。通过比较不同方案和方法选取最佳方案进 行设计，计算变速器的齿轮的结构参数并对其进行校核计算；同时对同步器、换挡操纵机构等结构件进行分析计算；另外，对现有传统变速器的结构进行改进、完善。然后利用计算机辅助绘图画出装配图和零件图，并辅之以说明书。 三、设计 （论文） 完成后应提交的 成果 （一）计算说明部分 1、各档位传动比及计算依据； 2、一轴、二轴强度校核； 3、齿轮参数的计算选择； 4、设计计算说明书。 （二）图纸部 分 1、整体装配图 一张； 2、 输入 轴、 输出 轴零件图 张； 3、其他重要零件图合计 张 、设计 （论文） 进度安排 1、 第 1 周 调研、开题报告 2、 第 2 周 各档位传动比计算 3、 第 3第 4 周 各档位齿轮设计计算 及输入 轴及输出轴 的设计及校核 4、 第 57 周 变速器操纵机构及箱体设计 5、 第 89 周 完成装配图 6、 第 1011 周 完成零件图 7、 第 12 完成设计说明书 8、 第 13 设计审核、修改 9、 第 14 周 毕业设计 预 答辩准备及答辩 10、第 1516 周 毕业设计修改 11、第 17 周 毕业设计答辩 五、主要参考资料 1 陈家瑞 上 ， 下册 ) M民交通出版社， 1994 2 高维山 M民交通出版社， 1990 3 刘海江，于信汇，沈斌 M济大学出版社， 1997 4 孙恒，傅则绍 M等教育出版社， 1990 5 余志生 M械工业出版社， 2000 6 蔡炳炎 ， 徐勇 ， 林宁 J20057 王望予 四版） M械工业出版社， 2004 8 刘惟信 M华人学出版社， 2001 9 徐 灏 M械工业出版社， 1991 10相关汽车专业网站 六、备注 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 优秀毕业设计（论文）推荐表 题 目 乘用车变速器设计 类别 毕业设计 学生姓名 李 威 系、专业、班级 汽车与交通工程 学院车辆工程 指导教师 苏清源 职 称 副教授 设计成果明细： 答辩委员会评语： 答辩委员会主任 签字 （盖章）： 系部公章： 年 月 日 备 注： 注：“类别”栏填写毕业论文或毕业设计 附 录 a a to at as on of to or of is a in to by by to by or to to t he A by r is an an to as as as as at so a of g to in of as an t of or to to by of 5as a of or a 5on is to as a 5of a is to in 9th of d in by on a of so be at to a at to f on d to In a be to or at To to a is in to s at a to in so in on a nd To to a is in is to up to is in a to to to to to a is to as m to up or e to of r as in is to n of a nd In of a is of a of on to at of a a nd to a e an a an is a In a a nd in be a is a of at is a in p it is by a to i or In its of to be to a 1:1 to a a to as in do its an d to of to an of is no At of is a on is in is to In 5 n by a to or on of is a or An of is as of a be an A of a is N no is s In is a is so it to if to is of is is of is on be at of at at or at is a of to be by is is it at to to at of of is be on on is in is as is a a do is to be be a of H In a is of H, a to s in is is a a to a to to .of , 999a 2001, D s .e 。大多数汽车手动变速 器 ，让驾驶者选择任何前进齿轮比（ “齿轮 ”在任何时间），但有些如，常用于摩托车和赛车某些类型的安装，只允许司机选择下一个更高或下一个较低的齿轮。这种传送方式有时也被称为顺序手动变速 器 。顺序传输，通常用于赛车，使他们迅速转变。 手动变速 器 的特 点是 传动比 通过锁定到内部齿轮对传动输出轴 的选择 。相反，大多数自动变速器的特点行星 齿轮 由刹车带传动和控制 /或离合器选择齿轮比。自动变速 器 ，让驾驶者手动选择当前齿轮被称为 动式 变速器由 计算机操作通常被称为 半自动变速器 ，而不是自动变速箱。 现代汽车手动变速 器 ，通常使用 4至 6个前进档和一个倒档，虽然汽车手动变速 器 ，已建成以尽可能少的两个和多达 8对 齿轮。重型卡车和其他重型设备的传输通常有至少 9对 这样的齿轮传动 ， 可以同时提供一个广泛和密切的齿轮传动比，以保持发动机的功率 的正常 运行。一些重型 汽车变速 器 齿轮有几十个，但很多是重复的，作为一个齿轮组相结合，以简化或 变速 转向 时发生 意外。有些手册所提到的数目， 如 前进档 ， 他们提供（例如， 5速自动之间的一种可手动变速 器或其他识别方式）。同样，一个 5速自动变速器被称为一个 “5速自动 ”。 手动变速 器 最早的形式被认为是由圣路易斯的勒内潘哈德和埃米尔勒瓦索尔发明于 19 世纪。这种传送方式提供多种传动比，齿轮是典型的 沿着 他们的轴滑动，因此所谓 “换档 齿轮 ”， 这需要时间和油门的精心操纵，使齿轮将在大致相同的旋转速度时进行，否则， 齿轮 会拒绝 啮合 。这些传 动 被称为 “滑动 啮合 ”的 传动 ，大多数较新的变速 器 ，不是在任何时候都 啮合 ，但允许一些齿轮齿轮轴 自由转动 ;这被称为 “常啮合 ”的传 动 。 在这两种类型，一个特定的齿轮组合，在同一速度 只能进行两部分运动 。转移到一个更高的齿轮，传动放在 空挡位置 ，并允许缓慢 降速 ，直到下一个齿轮传动部件在适当的速度 下 进行 啮合 。 由于空挡和 其他传动部件，车辆减 速。 所以在空挡时间 取决于 技巧水平 ， 操作 ，和其他此类因素。转移到 低档 的齿轮，传动放在 空挡 和油门是用来加速，从而使有关的传动部件，以配合参与下一个 低档 的齿轮速度。对于这两个加减档，离合器 分离 ，有些司机于从一开始 只用 空挡而 停止离合器和离合器的变化是没有做。其他司机会 分离 （脱离）离合器，转向 空挡 ，然后进行短暂 的分离 ，迫使传动部件，发动机转速匹配，然后再压低离合器转移到下一个齿轮，这个过程被称为双离合。双离合是比较容易得到顺利 换挡 ，因为速度是相当 比较 接近，但不匹配 时 需要加快或减慢 传动 部分，从离合器 到发动机 ，不匹配的速度 与 转动惯量和发动机功率 相冲突 。 尽管汽车和轻型卡车变速 器 现在几乎普遍同步， 但是 重型卡车和摩托车变速器，以及专用赛车通常不是。有几个原因使用非同步传输的设计。摩擦材料，如黄铜，在同步器 中 更容易磨损 ； 齿轮比，简单 提高可靠性和降低成本。此外