【车辆工程类】东方之子1.8轿车5挡变速器设计[3D-PROE]【全套CAD图纸+毕业论文】【汽车车辆专业】【毕业论文说明书】
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【车辆工程类】东方之子1.8轿车5挡变速器设计[3D-PROE]【全套CAD图纸+毕业论文】【汽车车辆专业】【毕业论文说明书】,车辆,工程,东方,之子,轿车,变速器,设计,proe,全套,cad,图纸,毕业论文,汽车,专业,说明书,仿单
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毕业设计（论文）题目审定表 指导教师姓名 李 荣 职称 讲 师 从事 专业 交通运输 是否 外聘 是 否 题目名称 东方之子 车 5 挡变速器设计 课题适用专业 车辆工程 课题类型 X 课题 简介：（主要内容、意义、现有条件、预期成果及表现形式 。 ） 指导教师 签字： 年 月 日 教 研 室 意 见 1 选题与专业培养目标的符合度 好 较好 一般 较差 2 对 学生能力培养及全面训练的程度 好 较好 一般 较差 3 选题与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度 好 较好 一般 较差 4 论文选题的理论意义或实际价值 好 较好 一般 较差 5 课题预计工作量 较大 适中 较小 6 课题预计难易程度 较难 一般 较易 教研室主任 签字： 年 月 日 系 （ 部 ） 教学指导委员会意见： 负责人签字： 年 月 日 注：课题类型填写 会）实际； 。 毕业设计（论文）任务书 学生姓名 唐 璐 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 李 荣 职称 讲师 从事 专业 交通运输 是否外聘 是否 题目名称 东方之子 车 5 挡 变速器设计 一、设计（论文）目的、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。 二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法） 主要内容： 1. 研究 东方之子 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 件平台上建立零件的等比例物理模型； 6. 进行三维零件的虚拟装配（利用部件的链接关系建立部件之间的装配） ； 主要技术指标 ： 1. 主减速比 . 最高车速 190km/h 3. 车重 1440. 发动机最大功率 97/5750(kw/5. 发动机最大转矩 170/4500(Nm/6. 轮胎规格 205/65. 长宽高 4770 1815 1445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 进行 主要 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 变速器 各零部件的计算、并校核，设计说明书 字以上； 2. 完成装配图、关键零件的零件图折合 纸 3 张。 四、设计（论文） 进度安排 1. 调研、资料收集、完成开题报告 第 1、 2 周 2. 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 第 3、 4 周 3. 在 软件平台上建立零件的等比例物理模型 第 5、 6、 7 周 4. 利用部件的链接关系建立部件之间的装配 第 8、 9、 10 周 5. 设计 字说明书一份，零件图一套 第 11、 12 周 6. 毕业设计（论文）审核、修改 第 13、 14、 15 周 7. 毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第 16 周 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 的仿真技术在汽车设计中的应用、基于 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。 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 : 东方之子 车 5 挡 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 : 唐 璐 导 师 姓 名 : 李 荣 开 题 时 间 : 2011 年 3 月 11 日 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 唐 璐 院系 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆 07 指导教师姓名 李 荣 职称 讲 师 从事 专业 交通运输 是否外聘 是 否 题目名称 东方之子 车 5 挡变速器设计 一、 课题研究 现状 、 选题 目的 和意义 近年来，随着微电子技术的飞速发展，电子控制自动变速器的问世，给汽车带来了更理想的传动系统。机电一体化技术进入汽车领域，推动汽车变速器装置的重大变革。自动变速器装置出现了电子化趋势，特别是大规模集成电路技 术的发展，使由微机控制发动机和变速器换挡成为可能。 目前，在汽车上所使用的自动变速器主要有以下几类：液力自动变速器、电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器。液力自动变速器（ 基本形式是液力变矩器与动力换档的旋转轴式机械变速器串联。从 50 年代起，装备液力自动变速器的轿车开始增多，但由于其效率明显低于机械变速器，而且结构复杂，成本高，从而限制了它的发展。 60 年代的研究重点是采用多元件工作轮来提高液力变矩器的效率。 70 年代是使用闭锁离合器提高变速器在高速时的效率。 80 年代则采用增加行星齿轮变速器档位的方法及使用电子控制。 90 年代，大量电子技术的应用，使液力自动变速器的发展进入了一个新的时期，综合性能有了较大的提高。如今，液力自动变速器在汽车上的装备率，美国为 90%，日本为 80%。电子控制机械自动变速器是一种由普通齿轮式机械变速器组成的有级机械自动变速器。作为汽车关键总成之一，变速器技术在汽车诞生的百年历史中在不断地与时俱进。手动变速器由于其传递动力的直接与高效性，加上制作技术的成熟与低成本，现代汽车中装备手动变速器的汽车 仍然占有很大比例。但随着人们对汽车舒适性要求越来越高，现代汽车自动变速器装备率越来越高却是一个不争的事实，尤其是当自动变速器也逐渐能够兼顾操控性的时候。但，传统自动变速器技术却由于其效率的低下而在等待一场革命。 我国的汽车及各种车辆的零部件产品在性能和质量上和发达国家存在着一定的差距，发达国家再机械产品设计上早已进入了分析阶段，他们利用计算机辅助设计技术，将现代设计方法，如有限元分析、优化设计、可靠性设计等应用到产品设计中，采用机械 统在计算机上进行建模、分析、仿真、干涉检查、实现三维设计，大大地提高 产品设计的一次成功 率，减少了试验费用，缩短了产品更新周期。而我们的设计手段仍处于以经验设计为主的二维设计阶段，设计完成后在投产中往往要进行很大的改动，使得产品开发周期很长，性能质量低等。为改变我国的车辆零部件的生产和设计手段的落后状况，缩短新产品的开发周期，提高市场竞争力，有必要开发一些适合中国国情的汽车及零部件的 统，对已开发的 美国的 术一直处于领先地位，其主要目标就是建立完善的 成系统。美国汽车工业最早应用了 统。美国通用汽车公司、 福特汽车公司等都已广泛应用 术。他们将结构、强度、刚度等计算、三维实体造型应用于汽车的设计开发中，将 成，是生产效率提高，产品质量得到保证，市场响应速度提高，从而大大地提高了他们的竞争力，为他们带来了巨大的经济效益。他们应用的 、 。 手动变速器的许多最近的发展集中在为降低成本和体积的新制造方法上。传统来说，变速器制造包含大量昂贵的机器，以及为机械加工和装配操作所需留出的空间限制的设计。最新的技术包括，如在最新的 变速器中可以看到的激光焊接冲压钢滑动齿轮选择轴套。为替代前一代变速器的铸铁拨叉，这种精致而坚固的设计方案可以导致更少的对内部的损害。齿轮盘片的激光和摩擦焊接同时保证了所需机器设计空间的降低，这是一种由雷诺公司在 5 档副轴圆型变速器设计中发明的技术，命名为 在 2000 年展出并因为它的简单和轻便仅 22 公斤却能提供 140N m 的转矩而出名。另一方面，设计人员也在其齿轮提供转矩输出的设计上进行了认真的研究，提高了耐久性和低噪声水平。 随着科学技术的不断进步，汽车工业相应得到了迅 速发展。如何快速而平稳地把发动机的动力传递到驱动车轮上，是影响汽车操纵方便性与平顺性的关键之所在，要想解决好这些问题，首先要了解自动变速器技术特别是液力变矩器等相关技术的发展 。 在我国，汽车工业起步较晚。入世后，我国的汽车工业面临的是机遇和挑战。随着我国汽车工业不断的壮大，以及汽车行业持续快速的发展，如何设计出经济实惠，工作可靠，性能优良，且符合中国国情的汽车已经是当前汽车设计者的紧迫问题。在面临着前所未有的机遇同时，不得不承认在许多技术上，我国与发达国家还一定的差距，所以我们要努力为我国的汽车工业做出应有的贡献。 汽车问世百余年来，特别是从汽车的大批量生产及汽车工业的大发展以来，汽车已为世界经济的发展、为人类进入现代生活，产生了无法估量的巨大影响， 为人类社会的进步做出了不可磨灭的巨大贡献，掀起了一场划时代的革命 从汽车采用内燃机作为动力装置开始，变速器就成为了汽车重要的组成部分， 现代汽车上广泛采用的往复活塞式内燃机具有体 积小、质量轻、工作可靠和使用方便等优点，但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，故其性能与汽车的动力性和经济性之间存在着较大的矛 盾，这对矛盾靠现代汽车的内燃机本身是无法解决的。因此，在汽车传动系中设置了变速器和主减速器，以达到减速增矩的目的。 变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。 本次设计车型 变速器可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比，换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。变速器通过离合器与发动机相连，变速器的输入轴就可以和发动机达到同步转速。 通过本次变速器的设计可以使 我们更好的了解变速器的构造和设计方法， 把我们大学所学的知识连成线，穿在一起， 让我们运用的更加熟练； 并根据所确定的参数设计出了变速器的结构，在设计的过程中注重了变速器的合理性与实用性，最后画出了变速器的工程图， 同时也为我们以后的工作打下了良好的 基础，锻炼了我们的动手和实践能力，让我们的学习生活变的更有意义 。 二、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1. 基本内容： 1) 研究东方之子 车机械变速器的组成、结构 、工作原理 与设计； 2) 变速器传动方案设计； 3) 计算变速器各部件的尺寸参数并进行验证； 4) 变速器关键零部件校核计算 ； 5) 在 软件平台上建立零件的等比例物理模型； 6) 进行三维零件的虚拟装配（利用部件 的链接关系建立部件之间的装配）； 7) 利用 成装配图、关键零件的零件图 ； 2. 拟解决的问题： 1） 查找资料通过对比的方法选定东方之子 车的基本参数； 2） 拟定多种布置方案，从中选出适合本设计的方案； 3） 利用汽车设计所学原理、公式对 齿轮和轴进行设计 ； 4） 利用有限元分析的方法进行三维实体建模 ； 4） 应用工程力学所学知识对所设计的齿轮和轴进行校核 ； 5） 利用 件完成装配图、零件图的绘制 ； 三、 技术路线 （研究方法） 针对东方之子 手动 轿车课题要求，首先在网络及 书刊上查找了一些相关的参数并进行整理与筛选， 在图书馆和网络上查找了一些变速器相关的资料，对变速器进行更深的了解，并在实验室对实物进行了观察，对变速器进一步的认识，看清了变速器的结构与原理，对接下来的设计有了很大的帮助，设计的步骤如下： （ 1） 通过网络书刊，论文等途径查询变速器设计所需资料； （ 2） 编写开题报告； （ 3） 选定设计参数列出设计大纲； （ 4）布置方案的确定； 1变速器的功用 2变速器结构方案的确定 3变速器主要零件结构的方案分析 （ 5）变速器主要参数的选择和主要零件的设计 ； 1变速器主要参数的选择 2各档传动比及其齿轮齿数的确定 3齿轮变位系数的确定 （ 6）变速器齿轮的强度计算与材料的选择； 1齿轮的损坏原因及形式 2齿轮强度计算与校核 （ 7） 变速器齿轮轴的设计 ; 1输入轴、输出轴的布置形式及主要参数的确定 2输入轴、输出轴的刚度校核和强度校核 （ 8）变速器同步器的设计； （ 9） 变速器的操纵机构、箱体的设计； （ 10）使用 成工程图纸（装配图与零件图）； （ 11）编写说明书； 四、 进度安排 （ 1）调研、资料收集，完成开题报告 第 1 2 周（ 2 月 28 日 3 月 13 日） （ 2）参数选择方案确定，齿数分配、传动轴、箱体、操作系统的初步设计 第 3 4 周（ 3 月 14 日 3 月 27 日） （ 3）设计计算 第 5 6 周（ 3 月 28 日 4 月 10 日） （ 4）完成设计说明书，完成图纸绘制 第 7 13 周（ 4 月 11 日 5 月 29 日） （ 5）交稿，毕业设计答辩准备 第 14 周（ 5 月 30 日 6 月 5 日） （ 6）毕业设计（论文）审核、修改 第 15 16 周（ 6 月 6 日 6 月 19 日） （ 7）毕业 设计（论文）答辩准备及答辩 第 17 周（ 6 月 20 日 6 月 24 日） 五、 参考文献 1陈家瑞 主编 . 汽车构造 M 民交通出版社， 2006 2余志生 主编 . 汽车理论 M. 北京：机械工业出版社， 2000 3王望予 主编 . 汽车设计 . 第 3 版 M机械工业出版社 ,2000 4龚微寒 主编 . 汽车现代设计制造 M. 北京：人民交通出版社， 1995 5黄宗益 主编 . 现代轿车自动变速器原理和设计 M. 上海：同济大学出版社， 2006 6张龙 主编 . 机械设计课程 设计手册 M. 北京：国防工业出版社， 2006 7马秋生 主编 . 机械设计基础 M. 北京：机械工业出版社， 2005 8臧杰 阎岩 主编 M. 汽车构造（下册） . 北京：机械工业出版社 , 2005 9马兰主编 . 机械制图 M. 北京：机械工业出版社， 2006 10唐琛主编 . 微型汽车手动变速器设计与优化 D. 武汉：武汉理工大学， 20102011 11向立明主编 . 汽车变速器的发展历史及未来趋势 J. 公路与汽运， 2007， 1（ 1）： 112王铭主编 . 汽车变速器全解析 J. 汽车维修， 2010， 5： 113周尔民 周新建主编 . J. 汽车技术， 2006，12： 114陈清红主编 . 手动变速器试验电加载技术研究 D. 合肥 : 合肥工业大学， 2 0102011 15J2007， 9: 316蒋春明 阮米庆主编 . 汽车机械式变速器多目标可靠性优化设计 J. 汽车工程， 2007，12： 117王芙蓉主编 . 手自动一体变速器液压控制系统设计 J. 机床与液压 , 2008， 9: 118宋广辉主编 . 乘用车两轴式机械变速器的可靠性优化设计 D. 南京：南京航空航 天大学 ，20082011 19陈文才主编 . 汽车变速器可靠性设计研究 J. 煤炭技术， 2010， 9： 120 . 2009, 9: 21on of of et 2004,5 六、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 地点 指导方式 指导 记录 （ 指导内容 、存在问题及解决 思路 ） 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 地点 指导方式 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 日期 地点 指导方式 指导记录 （指导内容、存在问题及解决 思路 ） 学生 （记录人） 签名： 指导教师 签名： 毕业论文指导教师评分表 学生姓名 院 系 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 序号 评 价 项 目 满分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 15 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性 15 7 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得 分 X= 评 语： （参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 工作态度： 好 较好 一般 较差 很差 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（研究 方案、研究方法、正确性）： 好 较好 一般 较差 很差 其他： 指导教师 签字 ： 年 月 日 毕业设计指导教师评分表 学生姓名 唐 璐 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 李 荣 职称 讲 师 从事 专业 交通运输 是否 外聘 是 否 题目名称 东方之子 车 5 挡 变速器设计 序号 评 价 项 目 满分 得 分 1 选题 与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与 工程实践 、 社会实际 、 科研与 实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 20 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 10 6 插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏 目齐全合理、 的使用等） 5 8 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得 分 X= 评 语： （参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 工作态度： 好 较好 一般 较差 很差 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差 图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（设计方案、设计方法、正确性） 好 较好 一般 较差 很差 其他： 指导教师 签字 ： 年 月 日 毕业论文评阅人评分表 学生 姓名 专业 班级 指导教 师姓名 职称 题目 评阅组或预 答辩组成员姓名 出席 人数 序号 评 价 项 目 满分 得 分 1 选题与 专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 15 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 20 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性 15 得 分 Y= 评 语： （参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回 答所提问题 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（研究方案、研究方法、正确性）： 好 较好 一般 较差 很差 其他： 评阅人 或预 答辩组长 签字 ： 年 月 日 注： 毕业设计（论文）评 阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。 注： 毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。 毕业 设计 评阅人评分表 学生 姓名 唐 璐 专业 班级 车辆工程 07指导教 师姓名 李 荣 职称 讲 师 题目 东方之子 车 5 挡 变速器设计 评阅组或预 答辩组成员姓名 苏清源、赵雨旸、姚佳岩、赵国迁、李荣 出席 人数 5 序号 评 价 项 目 满分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量； 题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 25 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 15 6 插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、 的使用等） 5 得 分 Y= 评 语： （ 参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点 ） 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差 图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（设计方案、设计方法、正确性） 好 较好 一般 较差 很差 其他： 评阅人 或预 答辩组长 签字 ： 年 月 日 毕业论文答辩评分表 学生 姓名 专业 班级 指导 教师 职 称 题目 答辩 时间 月 日 时 答辩组 成员姓名 出席 人数 序号 评 审 指 标 满 分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、理论意义或价值 10 2 研究方案的设计 能力、研究方法和手段的运用能力、综合运用知识的能力、应用文献资料和外文的能力 20 3 论文撰写水平、文题相符程度、写作规范化程度、篇幅、成果的理论或实际价值、创新性 15 4 毕业论文答辩准备情况 5 5 毕业论文自述情况 20 6 毕业论文答辩回答问题情况 30 总 分 Z= 答辩过程记录 、评语 ： 自述思路与表达能力： 好 较好 一般 较差 很差 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题 研究能力或 设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（研究方案、研究方法、正确性）： 好 较好 一般 较差 很差 其他： 答辩组长 签字 ： 年 月 日 毕业 设计 答辩评分表 学生 姓名 唐 璐 专业 班级 车辆工程 07指导 教师 李 荣 职 称 讲 师 题目 东方之子 车 5 挡 变速器设计 答辩 时间 月 日 时 答辩组 成员姓名 苏清源、赵雨旸、姚佳岩、赵国迁、李荣 出席 人数 5 序号 评 审 指 标 满 分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、与实际的结合程度 10 2 设计（实验）能力、对实验结果的分析能力、计算能力、综合运用知识能力 10 3 应用文献资料、计算机、外文的能力 10 4 设计说明书 撰写水平、图纸质量， 设计 的规范化程度 （设计栏目齐全合理、 、实用性、科学性和创 新 性 15 5 毕业 设计 答辩准备情况 5 6 毕业 设计 自述情况 20 7 毕业 设计 答辩回答问题情况 30 总 分 Z= 答辩过程记录 、评语 ： 自述思路与表达能力：好 较好 一般 较差 很差 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差 图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（设计方案、设计方法、正确性） 好 较好 一般 较差 很差 其他： 答辩组长 签字 ： 年 月 日 毕业设计（论文）成绩评定表 学生 姓名 唐 璐 性别 女 院系 汽车与交通工程学院 专业 车辆工程 班级 设计（论文）题目 东方之子 车 5 挡 变速器设计 平时成绩评分（ 开题、中检、出勤 ） 指导教师姓名 职称 指导教师 评分（ X） 评阅教师姓名 职称 评阅教师 评分（ Y） 答辩组组长 职称 答辩组 评分（ Z） 毕业设计（论文）成绩 百分制 五级分制 答辩委员会评语： 答辩委员会主任 签字 （盖章）： 院系 公章： 年 月 日 注： 1、 平时成绩（开题、中检、出勤） 评分按 十 分制填写 ， 指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写，毕业设计（论文）成绩 百分制 =W+、评语中应当包括学生毕业设计（论文）选题质量、能力水平、设计（论文）水平、设计（论文）撰写质量、学生在毕业设计（论文）实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。 优秀毕业设计（论文）推荐表 题 目 东方之子 车 5 挡 变速器设计 类别 学生姓名 唐 璐 院（ 系 ） 、专业、班级 汽车与交通工程学院车辆工程 07 指导教师 李 荣 职 称 讲 师 设计成果明细： 答辩委员会评语： 答辩委员会主任 签字 （盖章）： 院 、 系 公章： 年 月 日 备 注： 注：“类别”栏填写毕业论文、 毕业设计 、其它 毕业设计（论文）过程管理材料 题 目 东方之子 车 5 挡 变速 器 设计 学生姓名 唐 璐 院系 名称 汽车与交通工程学院 专业班级 车辆 工程 07 指导教师 李 荣 职 称 讲 师 教 研 室 交通运输 教研室 起止时间 2011 年 2 月 28 日 - 2011 年 6 月 24 日 教 务 处 制 本科学生毕业设计 东方之子 车 5 挡 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 ： 唐 璐 指导教师 ： 李 荣 职 称 ： 讲 师 黑 龙 江 工 程 学 院 二 一 一 年六月 s u 07i 2011黑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： 变速器 ；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 s is to on at in as of in a it is to at to of a of a by of of to is of in of to do a a of of of 目 录 摘要 第 1 章 绪 论 1 题目的及意义 1 内外研究现状 1 内外研究方法 2 计内容及方法 3 车变速器的设计要求 4 第 2 章 变速器总体方案设计 5 速器传动机构布置方案分析 5 速器选择 5 位布置 6 挡布置方案 7 、部件结构方案分析 8 轮形式 8 速器轴承的选择 8 纵机构的布置 8 挡机构形式 9 动脱挡 9 章小结 10 第 3 章 变速器的设计与计算 11 速器主要参数的选择 11 动比范围 11 选中心距 13 速器的外形尺寸 13 轮参数选择 13 挡齿轮齿数的分配及传动比的计算 14 挡齿数及传动比的确定 14 挡齿数及传动比的确定 15 算三挡齿轮齿数及传动比 15 算四挡齿轮齿数及传动比 16 算五挡齿轮齿数及传动比 16 算倒挡齿轮齿数及传动比 16 轮变位系数选择和螺旋角的修正 17 算一挡齿轮变位系数及螺旋角修正 18 算二挡齿轮变位系数及螺旋角修正 18 算三档齿轮变位系数及螺旋角修正 19 算四档齿轮变位系数及螺旋角修正 20 算五档齿轮变位系数及螺旋角修正 20 算倒档齿轮变位系数及螺旋角修正 21 挡齿轮主要参数的确定 22 挡齿轮参数 22 挡齿轮参数 23 挡齿轮参数 23 挡齿轮参数 25 挡齿轮参数 26 挡齿轮参数 27 轮的校核 29 轮材料的选择原则 29 速器齿轮的 材料及热处理 30 速器齿轮弯曲强度校核 30 轮接触应力校核 34 章小结 38 第四章 轴的设计及轴的强度校核 39 的结构尺寸 设计 39 的校核 40 的刚度校核 40 的强度校核 47 承选择与寿命计算 50 速器输入轴工作时 51 速器输出轴工作时 52 章小结 53 第五章 变速器同步器及壳体的设计 54 步器的功用及分类 54 性式同步器 54 步器主要尺寸的确定 56 擦因数 f 56 步环主要尺寸的确定 57 止角 58 速器壳体 58 章小结 58 第 6 章 变速器操纵机构 59 接操纵手动换挡变速器 59 距离操纵手动换挡变速器 59 章小结 60 结 论 61 参考文献 62 致 谢 63 附 录 64 附录 1 实体建模 64 附录 2 英文文献 69 附录 3 文献翻译 71 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章 绪 论 随着科学技术的不断进步，汽车工业相应得到了迅速发展。 特别是从汽车的大批量生产及汽车工业的大发展以来，汽车已为世界经济的发展、为人类进入现代生活，产生了无法估量的巨大影响， 为人类社会的进步做出了不可磨灭的巨大贡献，掀起了一场划时代的革命 题目的及意义 自从汽车采用内燃机作为动力装置开始，变速器就成为了汽车重要的组成部分， 现代汽车上广泛采用的往复活塞式内燃机具有体积小、质量轻、工作可靠和使用方便等优点，但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，故其性能与汽车的动力性和经济性之间存在着较大的矛盾，这对矛盾靠现代汽车的内燃机本身是无法解决的。因此，在汽车传动系中设置了变速器和主减速器，以达到减速增矩的目的。 变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。 本次设计车型 变速器可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比，换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。变速器通过离合器与发动机相连，变速器的输入轴就可以和发动机达到同步转速。 通过本次变速器的设计可以使我们更好的了解变速器的构造和设计方法，把我们大学所学 的知识连成线，穿在一起，让我们运用的更加熟练；并根据所确定的参数设计出了变速器的结构，在设计的过程中注重了变速器的合理性与实用性，最后画出了变速器的工程图，同时也为我们以后的工作打下了良好的基础，锻炼了我们的动手和实践能力，让我们的学习生活变的更有意义。 内外研究现状 近年来，随着微电子技术的飞速发展，电子控制自动变速器的问世，给汽车带来了更理想的传动系统。机电一体化技术进入汽车领域，推动汽车变速器装置的重大变革。自动变速器装置出现了电子化趋势，特别是大规模集成电路技术的发展，使由微机控制发动机和变 速器换挡成为可能。 目前，在汽车上所使用的自动变速器主要有以下几类：液力自动变速器、电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器。液力自动变速器（ 基本形式是液力变矩器与动力换档的旋转轴式机械变速器串联。从 50 年代起，装备液力自动变速器的轿黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 车开始增多，但由于其效率明显低于机械变速器，而且结构复杂，成本高，从而限制了它的发展。 60 年代的研究重点是采用多元件工作轮来提高液力变矩器的效率。 70年代是使用闭锁离合器提高变速器在 高速时的效率。 80 年代则采用增加行星齿轮变速器档位的方法及使用电子控制。 90 年代，大量电子技术的应用，使液力自动变速器的发展进入了一个新的时期，综合性能有了较大的提高。如今，液力自动变速器在汽车上的装备率，美国为 90%，日本为 80%11。 电子控制机械自动变速器是一种由普通齿轮式机械变速器组成的有级机械自动变速器。作为汽车关键总成之一，变速器技术在汽车诞生的百年历史中在不断地与时俱进。手动变速器由于其传递动力的直接与高效性，加上制作技术的成熟与低成本，现代汽车中装备手动变速器的汽车仍然占有很大比例。但随着 人们对汽车舒适性要求越来越高，现代汽车自动变速器装备率越来越高却是一个不争的事实，尤其是当自动变速器也逐渐能够兼顾操控性的 时候。但，传统自动变速器技术却由于其效率的低下而在等待一场革命 4。 内外研究方法 我国的汽车及各种车辆的零部件产品在性能和质量上和发达国家存在着一定的差距，发达国家再机械产品设计上早已进入了分析阶段，他们利用计算机辅助设计技术，将现代设计方法，如有限元分析、优化设计、可靠性设计等应用到产品设计中，采用机械 统在计算机上进行建模、分析、仿真、干涉检查、实现三维设计，大大地 提高产品设计的一次成功率，减少了试验费用，缩短了产品更新周期。而我们的设计手段仍处于以经验设计为主的二维设计阶段，设计完成后在投产中往往要进行很大的改动，使得产品开发周期很长，性能质量低等。为改变我国的车辆零部件的生产和设计手段的落后状况，缩短新产品的开发周期，提高市场竞争力，有必要开发一些适合中国国情的汽车及零部件的 统，对已开发的 统需进一步提高和完善。 美国的 术一直处于领先地位，其主要目标就是建立完善的 成系统。美国汽车工业最早应用了 统。美国通用汽车公 司、福特汽车公司等都已广泛应用 术。他们将结构、强度、刚度等计算、三维实体造型应用于汽车的设计开发中，将 成，是生产效率提高，产品质量得到保证，市场响应速度提高，从而大大地提高了他们的竞争力，为他们带来了巨大的经济效益。他们应用的 件主要有 、 11。 手动变速器的许多最近的发展集中在为降低成本和体积的新制造方法上。传统来说，变速器制造包含大量昂贵的机器，以及为机械加工和装配操作所需留出的空间限制的设计 15。最新的技术包括 ，如在最新的 变速器中可以看到的激光焊接冲压钢滑动齿轮选择轴套。为替代前一代变速器的铸铁拨叉，这种精致而坚固黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 的设计方案可以导致更少的对内部的损害。齿轮盘片的激光和摩擦焊接同时保证了所需机器设计空间的降低，这是一种由雷诺公司在 5 档副轴圆型变速器设计中发明的技术，命名为 在 2000 年展出并因为它的简单和轻便仅 22 公斤却能提供 140N一方面，设计人员也在其齿轮提供转矩输出的设计上进行了认真的研究，提高了耐久性和低噪声水平 14。 计内容及方法 根据车 辆的已知条件，运用汽车理论的知识进行设计。主要内容如下： 图 计系统 （ 1） 对变速器传动机构的分析与选择 通过比较两轴和中间轴式变速器各自的优缺点 ，以及所涉及车辆的特点，确定传动机构的布置形式。 （ 2） 变速器主要参数的选择 齿轮变位系数确定 参数选择、零件设计 强度计算 轴的设计 同步器的设计 操纵机构、箱体设计 完成工程图纸 变速器的功用 结构方案的确定 变速器主要参数选择 传动比及齿数确定 布置方案的确定 齿轮的损坏原因及形式 齿轮强度计算与校核 布置形式与主要参数 刚度和强度校核 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 变速器主要参数的选择：挡数、传动比、中心距、齿轮参数等。 （ 3）变速器齿轮强度的校核 变速器齿轮强度的校核主要是针对变速器的齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度进行校核。 （ 4）轴的基本尺寸的确定及强度计算 对于轴的 强度计算原则是对轴的刚度和强度分别进行校核。 （ 5）轴承的选择和同步器的设计 对变速器轴的支撑部分选用圆锥滚子轴承，根据车辆的载质量和使用要求选择锁销式同步器，并确定同步器的尺寸参数。 （ 6）设计变速器的操纵机构 参考多方资料，设计了典型的操纵机构及其互锁装置。 （ 7） 对变速器进行三维建模 利用 利用 件完成装配图、零件图的绘制 。 车变速器的设计要求 汽车变速器的基本设计要求 ：保证汽车有必要的动力性和经济性；设置空档，用来切断发动机动力向驱动轮的传输；设置倒挡，使汽车能倒退行驶；换挡迅速 、省力、方便；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出现；工作效率高，噪声小；结构简单、方案合理；在满载及冲击载荷条件下，使用寿命长；除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、维修方便等要求。 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 2 1 变速器传动机构布置方案分析 按其轴中心线的位置又分为固定轴线式、螺旋轴线式和综合式的。其中 固定轴式应用广泛，有 两轴式和三轴式之分， 前者多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，而后者多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。 （ 1） 两轴式变速器 两轴式变速器如图 2示：因轴和轴承数少，所以有结构简单、轮廓尺寸小和容易布置等优点，此外，各中间档位因只经一对齿轮传递动力，故传动效率高同时工作噪声小。因两轴式变速器不能设置直接挡，所以在高档工作时齿轮和轴承均承载，不仅工作噪声增大，且易受损。对与前进挡，两轴式变速器输入轴的转动方向与输出轴的转动方向相反；而中间轴式变速器的第一轴与输出轴的转动方向相同。 当发动机纵置时，主减速器可用螺旋锥齿轮或双面齿轮；当发动机横置时则可用圆柱齿轮，从而简化了 制造工艺，降低了成本。除倒 挡 常用滑动齿轮（直齿圆柱齿轮）外，其他 挡均采用常啮合斜齿轮传动；各 挡 的同步器多装在第二轴上，这是因为一档的主动齿轮尺寸小，装同步器有困难；而高 挡 的同步器也可以装在第一轴的后端 1。 图 轴式变速器 （ 2） 中间轴式变速器 黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 三轴式变速器如图 示，其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 起来传递扭矩则称为直接 挡 。此时，齿轮、轴承及中间轴均不承载，而第一、第二轴也传递转矩。因此，直接 挡 的传递效率高，磨损及噪音也最小，这是三轴式变速器的主要优点。其他前进档需依次经过两对齿轮传递转矩。因此。在齿轮中心距（影响变速器尺寸的重要参数）较小的情况下仍然可以获得大的一 挡 传动比，这是三轴式变速器的另一优点。其缺点是：处直接 挡 外其他各 挡 的传动效率有所下降 3。 图 车三轴式四档变速器 由于本次设计的东方之子变速器是中档轿车变速器，驱动形式属于发动机前置前轮驱动，且设计车速高，要求运行噪声低， 故选用二轴式变速器作为传动方案。 位 布置 二轴式变速器传动方案的特点是 ：变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体，发动机纵置时，主减速器采用弧齿锥齿轮或准双面齿轮，发动机横置时则采用斜齿圆柱齿轮；多数方案得倒挡传动常采用滑动齿轮，其他挡位均采用常啮合齿轮传动。图2中的倒挡齿轮为常啮合齿轮，并采用同步器换挡；同步器多数装在输出轴上，这是因为一挡主动齿轮尺寸小，同步器装在输入轴上又困难，而高挡的同步器可以装在输出轴后端，如图 2 e） 所示；图 2所示方案的变速器有辅助支撑，用来提升 轴的刚度，减少齿轮磨损和降低工作噪声 3。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 图 轴式变速器传动方案 综上所述，本次设计选择五挡变速器如图 2示。 挡布置方案 常见的倒 挡 结构方案有以下几种： 图 2a） 为常见的倒挡布置方案。 在前进 挡 的传动路线中，加入一个传动，使结构简单，但齿轮处于正负交替对称变化的弯曲应力状态下工作。此方案广泛用于轿车和轻型货车的四 挡 全同步器式变速器中。 图 2-4(b)所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。 某些轻型货车四 挡 变速器采用此方案。 图 2-4(c)所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 2-4(d)所示方案针对前者的缺点做了修改， 因而经常在货车变速器中使用。 图 2-4(e)所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 2-4(f)所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 2-4(g)所示方案。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。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 (a) 小客车常用 (b) 直齿滑动啮合四挡 (c) 多数五挡采用 (d) c 方案的改进 (e) 前进挡常啮合 (f) 前进挡常啮合 (g) 一、倒挡各用一跟拨叉轴 图 倒挡布置方案 综合以上因素，为了换挡轻便，减小噪声，倒挡传动采用图 2f） 所示方案。 、部件结构方案分析 轮形式 齿轮形式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，工作时噪声低等优点；缺点是制造时稍复杂，工作时有轴 向力。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，并导致变速器的转动惯量增大。直齿圆柱齿轮仅用于低挡和倒挡。 但是，在本设计中由于倒 挡 采用的是常啮合方案，因此倒 挡 也采用斜齿轮传动方案，各挡均采用斜齿轮传动 3。 速器轴承的选择 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链接，并要求两者有相对运动的地方。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 12。 由于本设计的变速器为两轴式变速器，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。 纵机构的布置 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 1直接操纵手动换挡变速器 当变速器布置在驾驶员座椅附近，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挡功能的手动换挡变速器，称为直接操纵变速器。 2远距离操纵手动换挡变速器 平头式汽车或发动机后置后轮驱动汽车的变速器，受总体布置限制变速器距驾驶员座位较 远，这时需要在变速杆与拨叉之间布置若干传动件，换挡手力经过这些转换机构才能完成换挡功能。这种手动换挡变速器称为远距离操纵手动换挡变速器。 3电控自动换挡变速器 80 年代以后，在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换挡，并取消了变速杆和离合器踏板。驾驶员只需控制油门踏板，汽车在行驶过程中就能自动完成换挡时刻的判断，接着自动实现收油门、离合器分离、选 挡、换挡、离合器接合和回油门等一系列动作，使汽车动力性、经济性有所提高，简化操纵并减轻了驾驶员的劳动强度。 由于本设计的变 速器为两轴式变速器，采用发动机前置前轮驱动，变速器离驾驶员座椅较近，所以采用直接操纵式手动换挡变速器。 挡机构形式 换档机构分为直齿滑动齿轮、啮合套和同步器三种。 直齿滑动齿轮换档的特点是结构简单、紧凑，但由于换档不轻便、换档时齿端面受到很大冲击、导致齿轮早期损坏、滑动花键磨损后易造成脱档、噪声大等原因，初一档、倒档外很少采用。 啮合套换档型式一般是配合斜齿轮传动使用的。由于齿轮常啮合，因而减少了噪声和动载荷，提高了齿轮的强度和寿命。啮合套有分为内齿啮合套和外齿啮合套，视结构布置而选定，若齿轮 副内空间允许，采用内齿结合式，以减小轴向尺寸。结合套换档结构简单，但还不能完全消除换档冲击，目前在要求不高的档位上常被使用。 采用同步器换档可保证齿轮在换档时不受冲击，使齿轮强度得以充分发挥，同时操纵轻便，缩短了换档时间，从而提高了汽车的加速性、经济性和行驶安全性，此外，该种型式还有利于实现操纵自动化。其缺点是结构复杂，制造精度要求高，轴向尺寸有所增加，铜质同步环的使用寿命较短。目前，同步器广泛应用于各式变速器中 1。 在本设计中所采用的是锁环式同步器，该同步器是依靠摩擦作用实现同步的。但它可以从结构上保 证结合套与待啮合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触，以免齿间冲击和发生噪声。 动脱挡 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 目前在结构上采取措施比较有效的方案有以下几种： 样在啮合时，使接合齿端部超 过被接合齿约 1 3用中接触部分挤压和磨损。 下 这样，换挡后啮合套的后端面被后齿圈的前端面顶住，从而减少自动脱档。 成倒锥角（一般倾斜 2 3），使接合齿面产生阻止自动脱档的轴向力 7。 章小结 本章主要介绍了变速器传动机构和操纵机构的类型，并简要分析各类型机构的优缺点，针对本次设计变速器类型、特点及功用，对变速器的传动机构操纵机构的布置方案，主要零件的形式进行选择，为后期的设计工作打下基础。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 第 3 章 变速器的设计与计算 速器主要参数的选择 本次设计是在给定主要整车参数的情况下进行设计，东方之子 挡手动变速器整车主要技术参数如表 示： 表 车主要技术参数 发动机最大功率 97轮型号 205/65动机最大 转矩 170Nm 最大功率转速 5750r/大转矩转速 4500r/高车速 190km/h 总质量 1440轴载荷 864 传动比范围 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。目前乘用车的传动比范围在 质量轻些的商用车在 间，其他商用车则更大。 1、 变 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： 00 7 （ 式中： km/h)； n r/； r m） ； 0i 车轮半 径由所选用的轮胎规格所得 r= 设计最高档传动比选为 0 3 7 7 0 . 3 2 4 5 7 5 0= 0 . 3 7 7 0 . 8 1 7 0 =龙江工程学院本科生毕业设计 12 m a x 0 m a x m a x m a x( c o s s i n )e g I i i m g f m m a x 2e r 2、最低档、最高档传动比的确定 选择最低档传动比，应根据汽车最大爬坡度、驱动轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动轮的滚动半径等来综合考虑、确定 2。 汽车爬陡坡时车速不高，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。故有 （ 式中 取 f= （ = 根据则由最爬坡度要求的变速档传动比为 动车轮与路面的附着条件 : 求得的变速器 a x 01 4 4 0 9 . 8 0 . 8 0 . 3 2 4 0 . 6= = 2 1 7 0 4 . 6 2 1 0 （ 式中 : 良好干燥路面 设计传动比范围为 2 、 变速器各挡传动比的确定 按等比级数分配其它各挡传动比，即： 6554433221 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 式中： q 常数，也就是各挡之间的公比；因此，各挡的传动比为 51 ， 42 ， 33 qi g 24 qi g ， 5 115= （ 所以各挡传动比与 挡传动比的关系 : 2 41 31 21gi=q = 初选中心距 A= 31（ = 1 7 0 2 =中心距圆整为 72中： A 为中心距（ ； 中心距系数，轿车： ）； 1i 为变速器一挡传动比 ； g为变速器传动效率 轿车变速器的中心距在 6080化范围。 初 取 A=72 变速器的外形尺寸 变速器的横向外形尺寸，可根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换 挡 机构的布置初步确定。 影响变速器壳体的轴向尺寸的因素有挡数、换挡机构形式以及齿轮形式。 轿车四档变速器壳体的轴向尺寸 即 L=（ 72=216 齿轮参数选择 1、 齿轮模数选取的一般原则 13： 1）为了减少噪声应合理减小 模数，同时增加齿宽； 2）为使质量小些，应该增加模数，同时减少齿宽； 3）从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用一种模数； 4）从强度方面考虑，各挡齿轮应有不同的模数。 对于轿车，减少工作噪声较为重要，因此模数应选得小些； 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 综上所述：一挡二挡倒挡模数为 3，三挡四挡五挡模数为 2、压力角 压力角较小时，重合度大，传动平稳，噪声低；较大时可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。对轿车，为加大重合度已降低噪声，取小些；对货车，为提高齿轮承载力，取大些。在本设计中变速器齿轮压力角 取 20； 3、 螺旋角 斜齿轮在 变速器中得到广泛的应用。从提高低 挡 齿轮的抗弯强度出发，不希望用过大的螺旋角；而从提高高 挡 齿轮的接触强度着眼，应选用较大螺旋角。 乘用车变速器： 两轴式变速器为 2025 中间轴式变速器为 2234 商用车车变速器： 1826 斜齿轮螺旋角 取 25； 4、 齿宽 应注意齿宽对变速器的轴向尺寸，齿轮工作平稳性，齿轮强度和齿轮工作时受力的均匀程度均有影响。 通常根据齿轮模数 m 的大小来选定齿宽： 斜齿： b= 一轴常 啮合齿轮副的齿宽系数 接触线长度增加、接触应力降低，以提高传动平稳性和齿轮寿命。 一挡 b=21挡 b=18挡 b=挡 b=档 b=挡 b=21、 齿顶高系数 现在规定取 更大 挡齿轮齿数的分配及传动比的计算 在初选了中心距、齿轮的模数和螺旋角后，可根据预先确定的变速器档数、传动比和结构方案来分配各 挡 齿轮的齿数。 挡 齿数及传动比的确定 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 2 c o 2 c o s 2 54 3 （ 取整得 43， 轿车 1z 取 12， 则2z=31。则一 挡 传动比为： 21131 2 12 （ 对中心距 A 进行修正 （ 3 4 3 7 1 . 1 62 c o s 2 5A m m 取整得0 72A 挡 齿数及传动比的确定 342 co 430n 已知：0A=722i =， 25 ； 将数据代入上 （ （ 两式，齿数取整得：3 14z ，4 29z ，所以二 挡 传动比为： 42329 2 . 0 7 114 算三 挡 齿轮齿数及传动比 563 龙江工程学院本科生毕业设计 16 co 650n 已知：0A=72i=25 ；将数据代入上 （ （ 两式，齿数取整得：5 19z ，6 28z ，所以 三 挡 传动比为： 63528 1 . 4 7 419 算四 挡 齿轮齿数及传动比 784 co 870n 已知：0A=724i =25 ；将数据代入上 （ （ 式，齿数取整得：7 23z ，8 24z ， 所以四 挡 传动比为： 84724 1 . 0 4 323 算五 挡 齿轮齿数及传动比 9105 co 1090n 已知：0A=72i=25 ；将数据代入上 （ （ 两式，齿数取整得：9 26z ，10 21z ， 所以五 挡 传动比为： 105921 0 . 826 算倒 挡 齿轮齿数及传动比 初选倒 挡 轴上齿轮齿数为 12z =22， 输入轴齿轮齿数 11z =12， 为保证倒 挡 齿轮的啮黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 合不产生运动干涉齿轮 11 和 齿轮 13 的齿顶圆之间应保持有 上的间隙，即满足以下公式： 1 1 1 3 011() 2 0 . 52 c o s n nz z m （ 已知 ：11 25 ， 75.2 72A ，把数据代入 （ 式，齿数取整，解得：13 27z ，则倒 挡 传动比为： 131127 2 . 2 512 输入轴与倒 挡 轴之间的距离： 1 1 1 211() 3 (1 2 2 2 ) 5 6 . 2 72 c o s 2 c o s 2 5nm z 出轴与倒 挡 轴之间的距离： 1 3 1 211() 3 ( 2 7 2 2 ) 8 1 . 0 92 c o s 2 c o s 2 5nm z 轮变位系数选择和螺旋角的修正 变位系数的选择原则 ： 1） 对于高 挡 齿轮，应按保证最大接触强度和抗胶合及耐磨损最有利的原则选择变位系数。 2） 对于低 挡 齿轮，为提高小齿轮的齿根强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择大、小齿轮的变位系数。 3） 总变位系数越小，齿轮齿根抗弯强度越低。但易于吸收冲击振动，噪声要小一些。 为了降低噪声，对 于变速器中除去一、二 挡 以外的其它各 挡 齿轮的总变位系数要选用较小一些的数值。一般情况下，随着 挡 位的降低，总变位系数应该逐 挡 增大。一、二 挡 和倒 挡 齿轮，应该选用较大的值。 采用变位齿轮的原因：配凑中心距；提高齿轮的强度和使用寿命；降低齿轮的啮合噪声 17。 为了降低噪声，对于变速器中除去一、二 挡 以外的其它各 挡 齿轮的总变位系数要选用较小一些的数值。一般情况下，随着 挡 位的降低，总变位系数应该逐档增大。一、二 挡 和倒 挡 齿轮，应该选用较大的值。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 为了减小轴向力， 低 挡 选用较小的螺旋角，一档 、倒挡 选 22 ，二 挡 选 23 ；为了增加重合度，减小噪声，三 挡 、四 挡 、五 挡 选用较大的螺旋角，都选为 24 。 算 一 挡 齿轮变位系数 及螺旋角修正 修正中心距 12 4 3 3 6 9 . 5 62 c o s 2 c o s 2 2nz z （ 螺旋角的修正 13 4 3c o s a r c c o s 2 6 . 3 82 2 7 2r c A （ 端面压力 角 t=n= t a n 2 0a r c t a nc o s 2 6 = （ 端面 啮合角 06 9 a r c c o s ( c o s ) a r c c o s ( c o s 2 2 . 1 1 2 6 . 4 872 ） （ 齿轮总变位系数为 ,122 t a 3 1 2 6 . 4 8 2 2 . 1 12 t a n 2 00 . 9tz z i n v i n n v i n v （ 经查表： 1x =x = x 1x = 计算 二 挡 齿轮变位系数 及螺旋角修正 根据公式 （ （ （ （ （ 可得： 修正中心距 34 4 3 3 7 0 . 0 72 c o s 2 c o s 2 3nz z 旋角的修正 黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 23 4 3c o s a r c c o s 2 6 . 3 82 2 7 2r c A 端面压力角 t=n= t a n 2 0a r c t a nc o s 2 6 =端面 啮合角 07 0 . 0 7a r c c o s ( c o s ) a r c c o s ( c o s 2 2 2 6 . 4 872 ） 齿轮总变位系数为 ,342 t a 2 9 2 6 . 4 8 2 2 . 1 12 t a n 2 00 . 6 9tz z i n v i n n v i n v 经查表： 3x= 4x= x 3x= 计算 三 档齿轮变位系数 及螺旋角修正 根据公式 （ （ （ （ （ 可得： 修正中心距 56 4 7 2 . 7 5 7 0 . 7 42 c o s 2 c o s 2 4nz z 旋角的修正 32 . 7 5 4 7c o s a r c c o s 2 6 . 1 62 2 7 2r c A 端面压力角 t=n= t a n 2 0a r c t a nc o s 2 6 = 端面 啮合角 07 0 . 7 4a r c c o s ( c o s ) a r c c o s ( c o s 2 2 . 0 7 2 4 . 4 272 ） 齿轮总变位系数为 黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 ,562 t a 2 8 2 4 . 4 2 2 2 . 0 72 t a n 2 00 . 3 6 8tz z i n v i n n v i n v 经查表： 5x= 6x= x 5x= 计算 四 档齿轮变位系数 及螺旋角修正 根据公式 （ （ （ （ （ 可得： 修正中心距 78 4 7 2 . 7 5 7 0 . 7 42 c o s 2 c o s 2 4nz z 旋角的修正 42
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