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毕业设计（论文）任务书 学生姓名 王希文 院系 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 指导教师姓名 鲍 宇 职称 高级实验师 从事 专业 汽车运用 是否外聘 是否 题目名称 六挡齿轮变速器设计 一、设计（论文）目的、意义 在对 机械式手动变速器的结构特点进行具体分析的基础上， 根据某车型的相关参数具体设计六档机械式手动变速器， 完成具体尺寸的计算和相关校核， 撰写设计说明书，并按要求绘制相关零件图和装配图。要求设计合理，结构紧凑 发动机最大转矩（ Nm/ 220/1750动机最大功率（ kw/ 96/5000 轮胎类型与规格 ： 205/55车最高车速： 200km/h 设计方法与设计过程按照汽车设计规定进行设计。 二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法） 设计内容 : （ 1）设计六档机械手动变速器； 研究方法 : 通过对收集到得各种参考资料的查阅，首先要掌握变速器的功用 、 主要结构形式 和工作原理等。然后根据所给参数设计变速器的结构和主要参数并根据实际情况对其进行检测。 三、设计（论文）完成后应提交的成果： 1、设计说明部分： （ 1） 毕业设计计算说明书（ 15000 字） 2、设计图纸： 纸折合零号三张 包括零件图和装配图 、设计（论文） 进度安排： （ 1） 第 1 周 ( 2 月 28 日 3 月 6 日 )： 查阅参考资料， 收集相关技术资料， 了解 变速器的结构原理及控制 功能 。 （ 2） 第 2 周 ( 3 月 7 日 3 月 13 日 )： 结合任务书制定设计方案，撰写开题报告。 （ 3） 第 3 周 (3 月 14 日 3 月 20 日 )： 查找相关设计资料或手册，分析并确定变速器的具体结构形式，主要零部件及相互位置关系，绘制变速器结构草图。 （ 4） 第 4 周 ( 3 月 22 日 3 月 28 日 )： 查找相关设计资料或手册，分析并确定变速器的具体结构形式，主要零部件及相互位置关系，绘制变速器结构草图。 （ 5） 第 5 周 (3 月 29 日 4 月 4 日 )： 根据给定的设计参数，按照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数计算及其他有关参数的选配，绘制部分零件图及总成草图。 （ 6） 第 6 周 (4 月 5 日 4 月 11 日 )： 根据给定的设计参数，按照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数计算及其他有关参数的选配，绘制部分零件图及总成草图。 （ 7） 第 7 周 (4 月 12 日 4 月 18 日 )： 对设计草图进行修改，进行相关校核，完成设计图纸 及说明书初稿。 （ 8） 第 8 周 (4 月 19 日 4 月 25 日 )： 接受中期检查。 继续完善设计，撰写设计说明书。 （ 9） 第 9 周 (4 月 26 日 5 月 2 日 )： 对中期检查的不足之处进行修改。 继续完善设计，撰写设计说明书。 （ 10） 第 10 周 (5 月 3 日 5 月 9 日 )： 绘制设计图纸（装配图） （ 11） 第 11 周 (5 月 10 日 5 月 16 日 )： 完善设计说明书及图纸，程序编制。 （ 12） 第 12 周 ( 5 月 17 日 5 月 23 日 )： 完成设计图纸及说明书初稿 。 （ 13） 第 13 周 ( 5 月 24 日 5 月 30 日 )： 说明书及图纸送审，根据审阅老师意见进行修改。 （ 14） 第 14 周 ( 5 月 31 日 6 月 6 日 )： 预答辩 。 （ 15） 第 15 周 ( 6 月 7 日 6 月 13 日 )： 修改预答辩中发现的问题准备答辩 。 （ 16） 第 16 周 ( 6 月 14 日 6 月 20 日 )： 修改预答辩中发现的问题准备答辩 。 （ 17） 第 17 周 ( 6 月 21 日 6 月 27 日 )：答辩。 五、主要参考资料 1 自己查找（含外文文献） 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 : 六档变速器设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆 07 学 生 姓 名 : 导 师 姓 名 : 开 题 时 间 : 2011 年 3 月 1 日 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 院系 汽车与交通工程系 专业、班级 车辆工程 指导教师姓名 职称 高级实 验师 从事 专业 汽车运用 是否外聘 是否 题目名称 六挡齿轮变速器设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 发动机的输出转速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。为了发挥发动机的最佳性能，就必须有一套变速装置，来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。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，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性状态下。变速器的发展趋势是越来越复杂。自动化程度也越来越高，但手动变速器由于具有成熟的制造技术及驾驶乐趣等原因仍占有一部分市场。 从商用车的特性上来说，手动变速器的功用是其他变速器所 不能替代的。以卡车为例，卡车用来运输，通常要装载数吨的货品，面对如此高的“压力”，除了发动机需要强劲的动力之外，还需要变速器全力协助。我们都知道一档有“劲”，这样在起步的时候有足够的牵引力量将力带动。特别是面对爬坡路段，它的特性显露的非常明显。而对于其它新型变速器，虽然具有操作简单等特性，但这些特点沿不具备。 两轴式变速器与三轴式变速器相比，其结构简单，紧凑且除最高档外其他各档的传动效率高、噪声低。轿车多彩用前置发动机前办驱动的布置，因为这种布置形式使汽车的动力传动系统紧凑、操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。两轴式变速器的第二轴与主减速器主动齿轮做成一体，当发动机纵置时，主减速器可用螺旋锥齿轮或双曲面齿轮；当发动机横置时则可用圆柱齿轮，从而简化了制造工艺，降低了成绩。除倒档常用滑动齿轮外，其他档位均采用常啮合齿轮传动；各挡的同步器多装在第二轴上，这是因为一档的主动齿轮尽寸小，装同步器有困难；而高档的同步器也可以装在第一轴的后端。 两轴式变速器没有直接档，因为在高档工作时，齿轮和轴承均承载，因为噪声较大，也增加了磨损，这是它的缺点，别外低档传动比取值的 上限也受到了较大限制，但这一缺点可通过减小各档传动比同时增大主减速器来消除。 选题目的：综合运用机械设计以及所有先修课程的知识 融会贯通并扩展有关机械设计方面的知识； 培养解决工程实际问题的能力，掌握简单机械的一般设计方法和步骤； 学会应用标准、手册、查阅有关技术资料。 选题意义：两轴式变速器与三轴式变速器相比，其结构简单，紧凑且除最高档外其他各档的传动效率高、噪声低。轿车多彩用前置发动机前办驱动的布置，因为这种布置形式使汽车的动力传动系统紧凑、操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。两轴式变速器的第二轴与主减速器主动齿轮做成一体，当发动机纵置时，主减速器可用螺旋锥齿轮或双曲面齿轮；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。 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 设计内容：在对 机械式手动变速器的结构特点进行具体分析的基础上， 根据某车型的相关参数具体设计 6 档机械式手动变速器， 完成具体尺寸的计算和相关校核，撰写 设计说明书，并按要求绘制相关零件图和装配图。要求设计合理，结构紧凑 发动机最大转矩（ Nm/ 220/1750动机最大功率（ kw/ 96/5000 轮胎类型与规格 ： 205/55车最高车速： 200km/h 拟解决的主要问题 ： 变速器多采用飞溅润滑。 壳底的放油塞多置磁铁，以吸附油中铁屑。涉水车需有防水措施。 为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器提出如下的设计要求。 （ 1）正确的选择变速器的档位数和传动比，并使之与发动机参数及主减速比做优化匹配，以保证汽车具有良好的动力性与燃料经济性。 （ 2）设置空挡，以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档，使汽车可以倒退行驶。 （ 3）操作 简单、准确、轻便、迅捷。 （ 4）传动效率高、工作平稳、无噪声或低噪声。 （ 5）制造工艺性好、造价低廉、维修方便。 （ 6）贯彻零件标准化、部件通用化和变速器总成系列化等设计要求，遵守有关标准和法规。 （ 7）需要时应设置动力输出装置。 （ 8）体积小、质量小、承载能力强、使用寿命长、工作可靠。 三、技术路线（研究方法） 查阅相关资料 结合任务书撰写开题报告 计算尺寸参数 绘制变速器结构草图 校核 绘制零件图及总装图 对零件及总装图进行修改 完成设计图纸及说明书 四、进度安排 （ 1） 第 1 周 ( 2 月 28 日 3 月 6 日 )： 查阅参考资料， 收集相关技术资料， 了解 变速器的结构原理及控制 功能 。 （ 2） 第 2 周 ( 3 月 7 日 3 月 13 日 )： 结合任务书制定设计方案，撰写开题报告。 （ 3） 第 3 周 (3 月 14 日 3 月 20 日 )： 查找相关设计资料或手册，分析并确定变速器的具 体结构形式，主要零部件及相互位置关系，绘制变速器结构草图。 （ 4） 第 4 周 ( 3 月 22 日 3 月 28 日 )： 查找相关设计资料或手册，分析并确定变速器的具体结构形式，主要零部件及相互位置关系，绘制变速器结构草图。 （ 5） 第 5 周 (3 月 29 日 4 月 4 日 )： 根据给定的设计参数，按照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数计算及其他有关参数的选配，绘制部分零件图及总成草图。 （ 6） 第 6 周 (4 月 5 日 4 月 11 日 )： 根据给定的设计参数，按照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数计算及其他有关参数的选配，绘制部分零件 图及总成草图。 （ 7） 第 7 周 (4 月 12 日 4 月 18 日 )： 对设计草图进行修改，进行相关校核，完成设计图纸及说明书初稿。 （ 8） 第 8 周 (4 月 19 日 4 月 25 日 )： 接受中期检查。 继续完善设计，撰写设计说明书。 （ 9） 第 9 周 (4 月 26 日 5 月 2 日 )： 对中期检查的不足之处进行修改。 继续完善设计，撰写设计说明书。 （ 10） 第 10 周 (5 月 3 日 5 月 9 日 )： 绘制设计图纸（装配图） （ 11） 第 11 周 (5 月 10 日 5 月 16 日 )： 完善设计说明书及图纸，程序编制。 （ 12） 第 12 周 ( 5 月 17 日 5 月 23 日 )： 完成设计图纸 及说明书初稿 。 （ 13） 第 13 周 ( 5 月 24 日 5 月 30 日 )： 说明书及图纸送审，根据审阅老师意见进行修改。 （ 14） 第 14 周 ( 5 月 31 日 6 月 6 日 )： 预答辩 。 （ 15） 第 15 周 ( 6 月 7 日 6 月 13 日 )： 修改预答辩中发现的问题准备答辩 。 （ 16） 第 16 周 ( 6 月 14 日 6 月 20 日 )： 修改预答辩中发现的问题准备答辩 。 （ 17） 第 17 周 ( 6 月 21 日 6 月 27 日 )：答辩。 五、 参考文献 1 刘惟信 北京 :清华大学出版社， 2001 2 王望予 北京 :机械工业出版社，第四 版 3 高维山 张思浦 变速器 ,北京 :人民教育出版社 4 机械设计手册 ,化学工业出版社 5 陈家瑞 第二版 机械工业出版社 ,2005 6 机械设计师手册 ,电子工业出版社 ,第四卷 7 张文春 ,汽车理论 机械工业出版社 ,2005 8 彭文生 ,张志明 ,黄华梁 北京 :高等教育出版社 ,2002 9 陈焕江 ,徐双应 北京 :机械工业出版社 10 (美 )汽车手动变速器和 变速器驱动桥 机械工业出版社 ,1998 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 本设计的任务是设计一台用于敌国上的 的手动变速器。本设计采用两轴式变速器，该变速器的两个突出优点：一是传动效率高，磨损及噪声最小；二是在齿轮中心距较小的情况下仍可以获得较大的一挡传动比。 根据敌国的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该敌国的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要参数。再结合某些敌国的基本参数，选择适当的主减速比。根据上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，计算出相关的变速器参数 并论证设计的合理性。 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。 本文设计研究了六挡手动变速器，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。简单讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键词： 挡数；传动比；齿数；轴；操纵机构；壳体 黑龙江工程学院本科生毕业设计 he of is to a FR in ts of its to in of is to as as so on,we of so to of to of so on,of of of at a In to to of of a of to of of of do a of a A of of of 黑龙江工程学院本科毕业设计 目 录 摘 要 . I . 1 章 绪 论 . 1 速器的国内外发展状况及种类 . 1 械式变速器的特点 . 2 速器设计的基本要求 . 2 章主要内容 . 3 第 2 章 数据计算 . 4 体方案设计 . 4 车参数的选择 . 4 速器设计应满足的基本要求 . 4 动机构布置方案分析 . 4 定轴式变速器 . 4 挡布置方案 . 5 速器传动比分配及各档传动比确立 . 6 位确定 . 6 定最大传动比 . 6 轮参数 . 9 数的选取 . 9 力角 . 9 宽 . 10 顶高系数 . 10 挡齿轮齿数的分配 . 10 定一挡齿轮的齿数 . 10 定其他各挡的齿数 . 13 定倒挡齿轮齿数 . 24 章小结 . 26 第 3 章 齿轮校核 . 27 黑龙江工程学院本科毕业设计 轮材料的选择原则 . 27 足工作条件的要求 . 27 理选择材料配对 . 27 虑加工工艺及热处理工艺 . 27 算各轴的转矩 . 27 强度计算 . 28 齿弯曲强度计算 . 28 齿接触应力 . 30 算各挡齿轮的受力 . 32 章小结 . 35 第 4 章 轴及轴上支承的校核 . 36 的工艺要求 . 36 的强度计算 . 36 选轴的直径 . 36 的强度验算 . 37 的强度计算 . 42 承及轴承校核 . 44 章小结 . 48 第 5 章 换档机构设计 . 49 速器操纵形式 . 49 接操纵手动换挡变速器 . 49 距离操纵手动换挡变速器 . 49 速杆的布置 . 50 止装置 . 51 锁装置 . 51 锁装置 . 52 档锁装置 . 52 环式同步器 . 53 环式同步器结构 . 53 环式同步器工作原理 . 53 环式同步器主要尺寸的确定 . 54 黑龙江工程学院本科毕业设计 章小结 . 57 结 论 . 58 参考文献 . 59 致 谢 . 60 黑龙江工程学院本科毕业设计 1 第 1 章 绪 论 由于有了内燃机，汽车才得以诞生。然而，内燃机的动力特性表现为低转速时功率小、扭矩低、耗油大。而大功率、高扭矩、低 油耗的理想工作状态要在中高转速范围内才能实现。内燃机的这种动力和最大的扭矩。而为了提供最大的动力和最大的扭矩，内燃机必须在中高速的理想工作状态下工作。内燃机的特性和汽车的要求产生了矛盾。为了使汽车的要求产生了矛盾。为了使汽车顺利起步，必须要减变速，于是变速器出现了。 变速器是用于改变发动机的转矩及转速，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汽车总成。设置变速器的目的是在各种行驶工况下，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 。因此它的性能直接影响汽车的动力性和经济性。 速器的国内外发展状况及种类 变速器由变速传动机构和操纵机构组成。从现在市场上不同车型所配置的变速器来看，主要分为：手动变速器（ 自动变速器（ 手动 /自动变速器（ 无级变速器（ 合了手变速器的燃油经济性和自动变速器的舒适性，它是从传统的手动变速器演变而来，目前代表变速器的最高技术。手动变速器（ 用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值 ( 也就是所谓的“级” )。所以说它是有级变速器。世界上最大的手动变速器制造商德 司预测说，到 2012 年北美市场出售的汽车中将只有 6%是手动挡。欧洲与美国的情况有很大不同。有机构预测，到 2013 年，欧洲 52%的汽车还是手动挡，配备自动手动变速器的将占 10%，配备无极变速器的将占 2%，配备双离合器的变速器将占 16%。欧洲人崇尚节能、环保，喜欢开小型车，更亲睐手动变速器的经济性。而在日本变速器市场， 市场份额占据绝对优势。 在我国，据调查 2007 年手动变速器的市场比重为 74%，占据较大市场份额。从2002 年到 2007 年间自动 挡变速器市场占有率从 9%增长到 26%。在中国自动挡变速器的市场是十分乐观的。同时手动挡变速器的节能型，经济性以及驾驶娱乐性也决定了不可替代性。 针对中国 司的亚洲区技术分析师段诚武博士阐述了自己的见解 :短期内，手动变速器仍然占据主要份额，而自动变速器将有更大的增长空间。 黑龙江工程学院本科毕业设计 2 械式变速器的特点 机械式变速器结构简单，维修维护方便，造价低廉，传动效率较高，工作可靠性强。机械式变速器分为两轴式和中间轴式。两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动乘用车，中间轴式发动机前置后轮驱动和发动机后置 后轮驱动的中轻型货车。中间轴式机械效率低，噪声大。而两轴式轴和轴承数少，所以有结构简单，轮廓尺寸小和容易布置等优点。根据其发动机前置前驱的特点，本设计采用两轴式结构形式，以使设计的变速器结构紧凑、优化、操作简便，并且性价比更高。 速器设计的基本要求 变速器的设计应满足如下基本要求： 足用来调整与切断发动机动力向驱动轮的传输并使汽车能倒退行驶； 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； 噪声小；结构简单、方案合理； 用寿命长。 变速器的功用和要求 变速器的结构对汽车的动力性、燃油经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性，传动的平稳性与效率等都有直接的影响。采用优化设计方法对变速器与主减速器，以及变速器的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与燃油经济性；采用自锁及互锁装置、倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程接合、错位接合、齿厚减薄、台阶齿侧）等措施，以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳档、乱档、自行脱档和误挂倒档；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，以及电子控制的自动换挡机构等新结构也相继问世。 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。壳底的放油塞多置磁铁，以吸附油中铁屑。涉水车需有防水措施。 为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器提出如下的设计要求。 使之与发动机参数及主减速比做优化匹配，以保证汽车具有良好的 动力性与燃料经济性。 黑龙江工程学院本科毕业设计 3 保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档，使汽车可以倒退行驶。 确、轻便、迅捷。 作平稳、无噪声或低噪声。 章主要内容 本章首先对机械式重型汽车变速器的技术特点进行了介绍，给出了变速器的总体设计要求，并分别确定了变速器的齿轮形式、换挡形式和倒档形式，最后确定了变速器的总体结构方案。 黑龙江工程学院本科毕业设计 4 第 2 章 数据计算 体方案设计 车参数的选择 根据变速器设计所选择的汽车基 本参数如下表 示： 表 计基本参数表 发动机 96高车速 200Km/h 转矩 220N m 总质量 1715矩转速 1750轮 205/55率转速 5000r/动效率 变速器设计应满足的基本要求 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。 要时能进行功率输出。 力，方便。 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发生。 除此以外，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。满足汽车有必要的动力性和经济性指标，这与变速器的档数，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，变速器的传动比范围越大。 动机构布置方案分析 定轴式变速器 固定轴式又分为两轴式，中间轴式，双中间轴式变速器。固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发 动机前置后轮驱动的汽车上。与中间轴式变速器比较，两轴式变速器有结构简单，轮廓尺寸小，布置方便。此外，受结构限制，两轴式变速器的一挡速比不可能设计得很大。黑龙江工程学院本科毕业设计 5 我们设计的是乘用车，所以我选择的是两轴式的变速器。传递方案如图 示。 12 3456789101112314 15轮 图 档变速器传动方案简图 挡布置方案 与前进挡位比较，倒挡使用率不高，而且都是在停车状态下实现换倒挡，故多数方案采用直齿滑动齿轮方式换倒挡。为实现倒挡传动，有些方案利用在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。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，负交替对称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，并使倒挡传动比略有增加。 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，然后按照从低挡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，然后再布置倒挡 黑龙江工程学院本科毕业设计 6 速器传动比分配及各档传动比确立 位确定 增加变速器的挡数能改善汽车的动力性和经济性。挡数越多，变速器的结构越复杂，并且是尺寸轮廓和质量加大。同时操纵机构复杂，而且在使用时换挡频率也增高。 在最 低挡传动比不变的条件下，增加变速器的当属会是变速器相邻的低挡与高挡之间传动比比值减小，是换挡工作容易进行。要求相邻挡位之间的传动比比值在 该制约小换挡工作越容易进行。要求高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的传动比比值小。 目前轿车一般用 45 个挡位，级别高的轿车变速器多用 5 个挡，货车变速器采用45 个挡位或多挡。装载质量在 2货车采用 5 挡变速器，装载质量在 48T 的货车采用 6 挡变速器。多挡变速器多用于重型货车和越野车。 本次设计选用的是 6 挡变速器。 变速器各挡传动比 的确定由公式 行计算： （ 式中：最高车速 发动机最大功率转速 r 车轮半径 变速器最大传动比 0i 主减速器传动比 已知：最高车速 =200 km/h；最高档为超速档，传动比轮滚动半径由所选用的轮胎规格 185/60到 r=发动机转速 n=850（ r/由公式得到主减速器传动比计算公式： 主减速器传动比0i= = 确定最大传动比 按最大爬坡度设计，满足最大通过能力条件，即用一档通过要求的最大坡道角坡道时，驱动力应大于或等于此时的滚动阻力和上坡阻力（加速阻力为零，空气黑龙江工程学院本科毕业设计 7 阻力忽略不计）。用公式表示如下： 根据汽车行驶方程式 2.2 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， 01 （ 式中： G 作用在汽车上的重力， ， m 汽车质量， g 重力加速 度，前置前驱车前轴荷占整车质量比为 0.6 =1715 发动机最大转矩， 0i 主减速器传动比，0i= T 传动系效率， T =r 车轮半径， r = f 滚动阻力系数， (对沥青路面 = 爬坡度，取 = 将上述数值代入式（ g 01 （ 在沥青 混凝土干路面， = =代入式（ 黑龙江工程学院本科毕业设计 8 即1 =最大爬坡度和附着条件可得 所以，初选一档传动比为 1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： 6554433221 （ 式中： q 常数，也就是各挡之间的公比；因此，各挡的传动比为： 1，42 ，33 ，24 ，51n 1 5 以其他各挡传动比为： 1心距 A 初选中心距时，可根据下述经验公式 ： 3 （ 式中 按发动机最大转矩 接求出 轿车取 货车取 。 由公式 得： A= 3 220) A=选中心距 A=90 变速器的轴向尺寸 变速器的轴向尺寸与档位数、齿轮形式、换档机构的结构形式等都有直接关系，设计初可根据中心距 A 的尺寸参数照下列关系初选。 黑龙江工程学院本科毕业设计 9 轿车变速器壳体的轴向尺寸： 四档（ A 五档（ A 六档（ A 轿车变速器壳体的轴向尺寸： 四档（ A 轴向尺寸为：（ A=288306 轮参数 数的选取 遵循的一般原则：为了减少噪声应合理减少模数，增加尺宽；为使质量小，增加数，同时减少尺宽；从工艺方面考虑，各挡齿轮应选用同一种模数，而从强度方面考虑，各挡齿数应有不同的模数。减少轿车齿轮工作噪声有较为重要的意义，因此齿轮的模数应选小；对货车，减小质量比噪声更重要，故齿轮应选大些的模数。 低挡齿轮应选大些的模数，其他挡位选另一种模数。少数情况下汽车变速器各挡齿轮均选用相同的模数。如表 数选取范围 啮合套和同步器的接合齿多数采用渐开线齿轮。由于工艺上的原应，同一变速器的接合齿模 数相同。其取用范围是：乘用车和总质量货车为 取较小的模数值可使齿数增多，有利换挡。 齿轮的模数初选为 3 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。 螺旋角 标准齿形螺旋角： 20 30 初选一挡斜齿轮齿轮螺旋角为 23 车 型 乘用车的发动机排量 V/L 货车的最 大总质量 t 数nm/龙江工程学院本科毕业设计 10 宽 b 直齿 为 斜齿 ， b= （ 3 取 20； 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 挡齿轮齿数的分配 定一挡齿轮的齿数 一挡齿轮齿数，货车可在 1217 之间选用，最小为 1214，取10Z=13，一挡齿轮为斜齿轮。 一挡传动比为： 121g （ 斜齿 nh （ =3 23 =整为 56。 轿车 1Z 可以 1217 之间选取，取 13，则 2Z 取 43 则一档传动比为121g =中心距 A 进行修正 因为计算齿数和 ，经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。 210 4313（3 = （ 黑龙江工程学院本科毕业设计 11 取整为 A=92 对一挡齿轮进行角度变位： 初选一档 =23 端面压力角 t： n / = （ t= 啮合角 ,t： t= ,t= 变位系数之和 nt, （ = ， ， 由公式 算 精确值： A=21 开线圆柱齿轮基准齿形 本要素名称 代 号 标 准 齿 短 齿 增大齿形角 齿形角 a 20o 20o 25o 齿顶高系数 向间隙系数 c m 根圆角半径 r m 考虑到某些工艺要求，径向间隙允许增大至 根圆角半径允许减小至 龙江工程学院本科毕业设计 12 一挡齿轮参数 ： 分度圆直径 211n1 m 3 13/= （ 212n2 m 3 43/= 齿顶高 yf mh a = （ yf mh a = 式中： （ =（ （ = （ 齿根高 f f = （ f f =全高 h = （ 齿顶圆直径 11 = （ 2a =根圆直径 111 2 ff = （ 222 2 ff =量齿数 2131v1 = （ 21322v =圆直径 黑龙江工程学院本科毕业设计 13 （ 11 22122 22 定其他各挡的齿数 数与一挡齿轮相同，初选 43 =23 342 （ 4343n （ 已知 A=92i =3， 43 =23将以上数据代入式（ （ 得： 3Z =4Z = 取整得： 3Z =16， 4Z =41 对二挡齿轮进行角度变位： 理论中心距由公式 ： 4343面压力角由公式 ： n /3 t =面啮合角由公式 ： A c = 黑龙江工程学院本科毕业设计 14 t 变位系数之和由公式 ： nt, 3 =4 = 3 的精确值由公式 ： 3 = 二挡齿轮参数： 分度圆直径由公式 ： 4333 344 齿顶高由公式 ： yf mh a = yf mh a =中： m）AA（y =根高由公式 ： f f = f f =全高由公式 ： h =齿顶圆直径由公式 ： 33 =龙江工程学院本科毕业设计 15 a =根圆直径由公式 ： 333 2 ff =44 2 ff =量齿数 由公式 ： 43333v =3344v =圆直径由公式 ： 33 44 选 65 =24 563 = 毕业设计（论文）成绩评定表 学生 姓名 王希文 性别 男 院系 汽车与交通工程学院 专业 车辆工程 班级 07计（论文）题目 六档齿轮变速器设计 平时成绩评分（ 开题、中检、出勤 ） 指导教师姓名 鲍宇 职称 高级实验师 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。 毕业设计指导教师评分表 学生姓名 王希文 院 系 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆工程 指导教师姓名 鲍 宇 职称 高级实 验师 从事 专业 汽车运用 是否 外聘 是否 题目名称 六档齿轮变速器设计 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 优秀毕业设计（论文）推荐表 题 目 六档齿轮变速器设计 类别 毕业设计 学生姓名 王希文 院（ 系 ） 、专业、班级 汽车与交通工程学院车辆 07导教师 鲍宇 职 称 高级实验师 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 答辩评分表 学生 姓名 王希文 专业 班级 车辆工程 导 教师 鲍宇 职 称 高级实验师 题目 六档齿轮变速器设计 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、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