关 键 词：

轿车 手动 变速器 设计 五档 CAD 图纸

资源描述：

喜欢就充值下载吧。资源目录里展示的全都有，下载后全都有，图纸均为CAD原图，有疑问咨询QQ:414951605 或1304139763

内容简介：

摘 要本次设计是设计一个两轴五档的变速器。换挡稳健与性能安全是我们变速器设计的准则，我们的主要内容是变速器的尺寸和档数，轴尺寸的各种计算，各个档位的传动比的计算，里面还包含了对其轴，齿轮的强度校核和与他相配套的同步器的选择等。还使用了ProE以及CAD等常用软件来设计轴，轴的整体装配图，变速器的齿轮的图纸。结尾，我们在用ANSYS对我们设计的变速器进行有限元分析，对其关键部位做仿真分析，得出合理的结论。关键词：变速器；ProE；齿轮；轴；ANSYSIAbstract This paper is preparing to introduce the two axes five gear ratio of two axis five gear transmission.Shift the steady and safety performance is our transmission design criterion, we the size of the transmission is the main content and the number of gear, shaft size of all kinds of calculation, the calculation of each gear transmission ratio, it also includes the shaft, gear strength checking and matching with him and the choice of synchronizer.Also used the ProE and commonly used software such as CAD to design axis, axis of the overall assembly drawings, drawings of transmission gear.The end, we were using the ANSYS finite element analysis, we design the transmission of the key parts to do the simulation analysis, draw a scientific, accord with the conclusion of our original design requirements.Key words：Gearbox，ProE Gear，Shaft，ANSYSII目 录目 录1摘 要3Abstract4第1章 绪论51.1课题背景51.2各类变速器介绍5第2章 手动变速器概述以及机构方案的确定72.1变速器设计要求72.2变速器结构方案72.3变速器齿轮、换挡形式的方案分析10第3章 变速器主要参数的确定以及零部件设计113.1变速器外形参数的确定113.2齿轮主要参数的确定113.3各档位齿数以及传动比计算12第4章 齿轮强度的计算、校核以及材料选择174.1齿轮强度计算174.2齿轮材料的选择20第5章 变速器轴的设计及其强度校核215.1轴的材料215.2轴具体尺寸的计算215.3轴的强度计算、校核21第6章 同步器选择及其主要参数的确定256.1同步器选择256.2同步器主要参数确定25第7章 输出轴与齿轮的Proe建模过程27 7.1 输入轴的Proe建模27 7.2 一档从动轮的齿轮建模27第8章 变速器仿真分析28III8.1输出轴仿真分析288.2齿轮仿真分析30第9章 结论33参考文献34致谢35IV第1章 绪论1.1课题背景汽车从他诞生之日起，就注定了将称为全世界未来的焦点，因为他很大程度上的改变了人类的交通方式，是人类发明创造长河史的一个里程碑，现在也依然是我们日常生活中最普遍的交通工具之一。汽车的种类繁多，而衡量一个汽车能否被人们接受，能否得到普及，他的发动机的各种性能则显得至关重要。发动机为汽车提供动力的同时，也丰富了各种驾驶者的驾驶体验。所以发动机与变速器他们之间的良好匹配，是决定汽车能否在未来各种各样路况上平稳安全行驶的重要根据。因此，我们对变速器的研究日益增多。1.2各类变速器介绍汽车的历史悠久，变速器随同汽车发展至今，他的种类也是相当繁多，我们通常通过传动比的变化方式以及操纵的方式来为他们分类。1.2.1按操纵方式分类(1)自动变速器（AT） 自动变速器简称AT（Automobile Transmission），我们也称为自动变速箱。 自动变速器就是可以在在汽车正常行驶途中，自动的变换它的齿轮传动比，从而实现自动选择档位功能的换档变速器。因此，如果一辆汽车装有这样的自动变速器，我们在正常行驶途中可以不需要手动换挡，只需要操作我们脚下的踏板，即可以方便的控制车速了。 自动变速器可以简单的由行星齿轮，液压操纵系统以及液力变矩器是那个部分组成。自动变速器变速的方法是通过同一组齿轮因其不同排列而产生不同传动比时来实现的。自动变速器分为六个不同的档位，分别为D（前进档）、2（前进二档）、1（前进一档）、N（空档）、R（倒挡）、P（停车档）。 自动变速器为了人们提供便利的同时也有着一些缺陷。举个例子来说，装有自动变速器的汽车的保养费用通常会昂贵一点，需要的润滑油在满足普遍要求外还需要达成汽车传递液压和扭矩的作用，从而来提升汽车的离合器与制动器的性能。而且这样的汽车在行驶了差不多3万公里左右的时候呐，往往就需要我们给它换油了。(2)手动变速器（MT）手动变速器简称MT（Manual Transmission），我们也称为机械式变速器。手动变速器的各档齿轮位置的变化，相对于自动变速器就没有那么方便了，它需要驾驶员自己用手来操纵变速杆来达到变速的目的。其中对变速器的档位，齿轮的传动比与参数以及变速器上其他重要零件的研究。手动变速器上的的档位传动比都是固定值。手动变速器发展至今，五档变速器是当今社会使用最多的变速器，在前面的发展中，手动变速器经历了1档到多档的发展变化。1.2.1.3手自一体变速器手动一体变速器顾名思义，是手动变速器与自动变速器科学结合而研发出来的产物。前文中提到，自动变速器的保养是其一个劣势，手动变速器的操纵性能则相对较厚啊。所以，人们就研究发明了手自一体变速器，这样不仅能够给驾驶员打来更多的驾驶乐趣，还能提高自动变速器的经济性能。结构角度来说，手自一体变速器在手动变速器上多装配了自动换挡的操纵结构，电子控制离合器以及电子控制等装置。我们一般采用ECU来保证自动换挡机构与电子离合器机构，而ECU就是电子控制单元。1.2.2按传动比变化方式分类 如果按照变速器传动比的方式来划分变速器的话，还可以划分为综合式，无级式和有级式变速器。其中，有级式变速器又通常被称为齿轮式变速器哦。无级式变速器是通过主动轮和从动相互配合来传递动力，而其主动轮和从动轮的传动带和工作直径都是可以变化的，因此无级式变速器的传动比可以连续改变，从而可以最佳匹配发动机工况与传动系。而综合式变速器则是一种液力机械式变速器，一般是由液力变矩器、齿轮式有级变速器组成。随着人类社会的发展，各行各业的需求也不尽相同，有级式变速器的缺点越来越明显，比如操纵困难，比如变速的工程不够稳定，因此愈发无法满足人们的使用需求。相反，无级变速器因为其变化速度的平稳性能好，操纵方式简单快捷方便等等许多的特点，愈来愈受到大家的青睐。在二十世纪八十年代，日本的Subaru投放到市场的汽车是第一批装有无级变速器的汽车。在当今社会，由于节能环保在人们心中的所占比例越来越大，油量消耗以及排放相对较低的无级式变速器，相信在未来汽车发展与未来汽车市场上都有着不俗的潜力。对无级式变速器的研究至今，在他的结构形式上还没有什么重大的创新与突破。在目前汽车无级式变速器的设计中，一般分为脉动式，带式，行星式与链式结构。42 第2章手动变速器概述以及机构方案的确定 第2章 手动变速器概述以及机构方案的确定2.1变速器设计要求变速器主要功能是改变发动机驱动轮与转矩，转速，用来实现变速器可以在不一样的路况与驾驶工况下，能够变化汽车的牵引力与速度，使得发动机可以最适合它的工作范围之内。因此，变速器的设计有以下几个要求需要满足：（1）确保汽车具有可靠的的动力性与合适的经济性。如果汽车的动力在某个工况下不足时，那么他将无法正常行驶，尤其在起步与爬坡时，这一点显得尤为关键。而对汽车动力性能产生影响的因素是多种多样的，诸如汽车传动比，发动机参数等等，它们都能在一定程度上影响汽车的动力性。（2）要有空挡，这是设计出来中断发动机动力向驱动轮的动力传输。（3）要有倒档，使得汽车可以后退行驶。（4）要有动力输出机构，又被称为取力器。汽车的动能不完全提供给行驶系，汽车行驶之外，其他动力系统也需要一定动能，汽车在正常行驶中，这部分动力系统就通过取力器获得相关动能。（5）换挡快捷、安全可靠。使得汽车驾驶多样化，既丰富了驾驶员的驾驶乐趣，也能稍微保护驾驶员的驾驶安全。（6）工作稳定、工作效率高而且噪音小。在设计中，应尽量避免设计完成后在使用中换挡失败时发生跳档、档位错乱的现象。尽量使得变速器能在高速以及大负荷工作环境下进行尽量长时间的工作。2.2变速器结构方案依前文介绍，如果按传动比来划分变速器的话，可以划分为有级，无级，综合式三种变速器。这三种中，有级变速器最为普遍，而且相对于其他两种，有级式变速器制作成本更少，传动效率更高，结构更加简单。因此，我们此次设计的变速器就选用有级式变速器了。我们现在日常生活中，较为常见的手动变速器分别为三轴式与两轴式变速器。发动机的转速就是输入轴的转速，而输入轴的转速其实是它与中间轴之间啮合不同齿轮所产生的转速。因此，变速器转速的改变取决于其啮合齿轮齿数的变化。而汽车的变速器处于某一个档位时，输入轴与输出轴所对应的比例关系就是汽车该档位的传动比。所以，可变化的各档位传动比就能实现汽车能在各种工作路况下行驶。2.2.1变速器型式的确定。下图为一三轴5档式手动变速器的结构示意图：图2.1 三轴五档式的手动变速器示意图三轴式变速器里包括输出输入轴与中间轴。其不同档位工作原理是，当变速器位于一档时，同步器被换挡拨叉向后移动，并接合一挡齿轮，最后锁在输出轴上。当发动机启动以后，动力由输出轴到输入轴齿轮上，从而带动从动轮的齿轮，而从动轮又带动其相对的1档齿轮，由输出轴输出动力，这就是完整的动力输出过程。而倒挡的实现的原理是，通过在一对啮合的齿轮中添加惰轮，使得输出轴反向旋转，从而可以使汽车倒退。因此，图中变速器的倒挡设计目的是为能使汽车通过啮合的三个齿轮使输出轴反向旋转，在其正常的换挡机构中添加了倒挡轴。生活中还有两轴式变速器，它相对结构简单，制造成本比较低廉，只有输入与输出轴，所以在我们日常生活中还是比较常见的。下面这张就是两轴式变速器的示意图： 图2.2 两轴式变速器示意图两轴式变速器的紧凑传动系源自于两轴式变速器简单的结构特点，这也有助于降低汽车的整体质量，能达到15%左右。从上图中可以看出，两轴式变速器把主减速器的齿轮和它的输出轴做成了一个整体，如果从制作工艺角度看的话，这大大缩短了制作时间并大大节省了制作的成本。2.2.2变速器传动方案的确定这次我们设计的两轴式变速器多安装与前置前驱型号的汽车。两轴式变速器具有简单的结构，小的轮廓尺寸已经布置容易方便的特点，这都源自于它比较少的轴和轴承数。它的缺点也很明显，因为设计时并没有直接档，所以在高档位工作时就要轴承和齿轮共同平均承受载荷，这使得工作杂音变大，并影响了使用寿命。两轴式变速器具体的话呐差不多有以下六种不尽相同的传动方案：(a)、（b）（c）同步器在输出轴式传动方案；（d）辅助支承式传动方案；（e）高档位同步器在输入轴式；（f）五档全同步器器式传动方案图2.3 两轴式变速器传动方案图2.3所展示的传动方案呐，通常是装配在前置前驱的汽车上。它们有的共同的特点是将变速器的输出轴与它的主动齿轮做成一体的，按照它俩的放置形式来划分，他们所选有的齿轮也有分别。当在纵置时，我们常采用准双面或者弧齿锥之轮：当它们横置时，我们通常会采用斜齿圆柱齿轮。在上图所示方案中啊，大多数的倒挡都是运用了滑轮齿轮传动，其他档位则运用了常啮合齿轮传动。图2.3-d所示的方案，因为有辅助支承的存在，轴的刚度有了一定的提高，齿轮磨损也有了一定的减少，工作噪音也得到了一定的缓解，相对来说，更符合我们这次的设计要求，所以我们初步选用图2.3-d的方案。因为考虑到较短的到倒挡使用时间，所以我们选用了比较轻便的倒挡传动方案，如图2.4所示。图2.4 倒档传动方案示意图2.3变速器齿轮、换挡形式的方案分析2.3.1确定齿轮形式变速器分为直齿圆柱和斜齿圆柱两种齿轮，其中直齿圆柱齿轮主要适用于1档与倒挡齿轮，而斜齿圆柱齿轮在汽车运用中，能有平稳启动，有较大的传递扭矩与较小的噪音。更加适用与我们这次的设计，所以下面的设计我们全部都使用斜齿圆柱齿轮。2.3.2换挡机构同步器换挡，啮合套式以及直齿滑动齿轮是变速器换挡机构通常的三种形式。我们通常用于一档与倒挡的换挡形式采用直齿滑动齿轮换挡形式，原因是直齿滑动齿轮换挡形式操作简单，维护经济性便利性好。它的原理是换挡时通过滑动移动一个齿轮，使某一对齿轮能够正确的啮合。正常工作时，发动机处于高速运转，齿轮啮合的难度也随之增大，齿轮的寿命周期也因为如此啮合时容易出现的碰撞而缩短。我们一般仅在一些传动比落差小的车与重型火车中使用啮合套式换挡机构，因为这套换挡机构的变速器，它的齿轮一直处于啮合的位置，是在轴上空套着一个啮合中的齿轮，然后通过移动啮合套中的花键机构，从而使齿轮能够有效的带动输出轴进行输出动力。这种机构优势是避免了齿轮之间的相互碰撞，但是啮合套着的花键机构中的碰撞确实没有办法避免的，因此装有此类换挡机构的汽车的操纵难度相对来说较高。三类换挡机构中应用最广泛的就是此次设计中我们所要采用的同步器换挡机构，这类换挡机构虽然结构上比较复杂，而且造价也比较高，但是它简单的操纵方式，便捷的换挡方式以及轻便的特点，还是足以瑕不掩瑜的。 第3章 变速器主要参数的确定以及零部件设计第3章 变速器主要参数的确定以及零部件设计3.1变速器外形参数的确定3.1.1变速器档数以及中心距A确定。按照目前的生产工艺与能力来说，变速器档位可供我们选择生产的范围还是比较大的，可是我们日常所用的中小型汽车的档位范围绝大多数都是在318之间的，而且多以五档变速器为主，所以姑且将后面设计中的变速器都设为五档变速器。输入输出轴之间的距离。我们生活中常用的乘用车，它的中心距A大概在内，又因为我们这次设计的是前置前驱的汽车，所以根据表初步确定中心距为。3.1.2总体尺寸 因为我们本次设计是轿车的变速器，属于中小型汽车，所以壳体轴向尺寸的计算查阅资料所得公式计算后为： （3-1）为了方便我们的计算，选择的壳体轴向尺寸是。3.2齿轮主要参数的确定3.2.1模数在正常工作时，齿轮模数的刚度，强度，工作产生的噪音等等因素都会影响到我们的选择。我们可以通过增多齿轮齿数来解决变速器中心距一样，齿轮模数相对较小的问题。齿轮啮合的重合度也可以通过增加齿宽来增加。我们通常使用的汽车变速器模数如下表所示：表3.1汽车变速器齿轮的法向模数车型模数，为。3.2.2压力角压力角的选择也很重要。因为压力角的大小都具有其优势，压力角较小时，齿轮工作中的应力更加集中，所以噪音就相对较小，而压力角较大时，齿轮强度较大，齿轮工作时就比较难发生变形现象，所以在生活中通常都是将压力角变为20。综上所述，我们采用20，即。3.2.3螺旋角因为我们采用斜齿轮，所以还要确定其螺旋角。查阅资料得，螺旋角的大小影响了传动噪音等，噪音会随着螺旋角的增大而变小，而强度与传动平稳性也会随之变得优化。但若螺旋角30，那么齿轮在工作时就容易发生弯曲现象。而在现在社会，两轴变速器的生产厂家哦通常把螺旋角的取值范围定为2025。所以我们就选择螺旋角为22。3.2.4齿轮宽以及齿顶高系数因为，螺旋角可以修补齿轮宽度所带来的一些缺点。为了减轻变速器的整体质量与变速器的尺寸，我们选取的齿宽b可以小一点。斜齿轮的宽度系数范围通常为6.28.5，我们就取为7.0。查阅公示资料可以初步算出齿轮宽度b为： （3-2）因为齿轮高系数选择过大或者过小都有对应的缺点，我们选择齿轮系数=1.00。3.3各档位齿数以及传动比计算3.3.1最高档与最低档传动比计算因为某些变速器的超速档既是其最高档，它的传动比通常为。所以我们将超速挡作为最高档，将14mm记为轮毂尺寸，将195mm记为轮胎宽度，将r记为轮胎滚动半径，将195/55 R14记为轮胎型号，讲45%记为最高档的扁平比，那么： 因为发动机的转速为，最高车速，所以主减速比为， （3-3）因为工作工况的不同，最低传动比的计算公式也不尽相同。最低传动比的取值范围一般可以通过下面的公式来进行计算： （3-4）其中车的总质量=、坡道阻力的系数=0.15、最大的爬坡度=16.7度、传动的效率=0.86、轮胎地面附着力系数=0.6、汽车满载时法向驱动力=mg将以上代入公式进行计算，那么最低档传动比的范围为：所以最低档传动比=2.8。那么就可以依据最低档与最高档传动比来计算各档位的公比。 （3-5）3.3.2一档传动比及其齿轮数计算一档传动比计算公式为：， （3-6），即为指齿轮总和。 （3-7），我们四舍五入之后得到数值49经过上述计算为13，则。就是一档实际的传动比是：。因为经过计算一档两齿轮的齿数，我们对中心距进行标准化修正。，取整数是。 （3-8）下图是一到五档齿轮的示意图：1，3，5，7，9分别为一档到五档的主动齿轮 2，4，6，8，10分别为一档到五档的从动齿轮，13是倒挡输出轴齿轮，12是倒挡中间齿轮，11是倒挡主动齿轮图3.2 各档齿轮示意图3.3.3二、三、四档传动比及其齿数计算（1）二档的计算定传动比定，则，其中，那么，那么。则二档实际传动比为。（2）三档计算定三档传动比定，那么=20，那么，则实际传动比是：。（3）四档计算我们暂且确定四档传动比为，那么=24，那么，那么实际的传动比是：。3.3.4五档传动比的计算经计算，得最高档传动=0.76.则，因为=29（取整），则，则实际传动比是：。3.3.5倒档传动比及其齿轮数的计算因为1档和倒挡在模数与齿数方面比较相同，所以我们暂且选定，而且齿轮之间存在的空间，用来确保倒挡的齿轮不会发现齿轮啮合的干涉现象，那么：， （3-9）求解得：=34（取整）。则倒档传动比是：倒挡和输入轴之间距离是：，取整为44mm。倒挡和输出轴间距离是：，取整为76mm。3.4齿轮变位系数的选择齿轮变位与齿轮的强度，使用时的安稳性能，磨损性能，抗胶合性能与啮合噪声有关。是齿轮设计中非常重要的一个部分。查阅资料可知，如果齿轮齿数不大于17的话，齿轮啮合时就可能出现根切现象，我们采用的避免根切现象的方法是改变齿条插刀安装的位置，实现其能离齿胚中心足够远的位置。常用来表示齿轮变位系数。1档的是（），查阅资料可知：，分配是，；2档的是，分配是，；3档 的是，分配是，；4档 的是，分配是，；5档 的是，分配是，；倒档 的是：输入和倒档轴之间，分配是，；输入和倒档轴之间，分配是，。 第4章 齿轮强度的计算、校核以及材料的选择第4章 齿轮强度的计算、校核以及材料选择4.1齿轮强度计算4.1.1斜齿轮弯曲强度校核计算的公式是： ； （4-1）； （4-2）； （4-3）。 （4-4）得： （4-5）其中是，计算方法是； 表示；d为；将作为，取=1.5；t是；将y作为；将作为，取=2.0。，图4.1 齿形系数与Zn、z关系图如图所示，各档位的齿形系数：1档是0.154、是0.162；2档是0.153、是0.173；3档是0.152、是0.144；4档是0.163、是0.153；5档是0.167、是0.159；计算所得出的载荷取为140。代入数据，1档是： ，从动齿轮计算载荷是，即 。同理，我们可以计算出其他的档位，计算方法相同，具体结果如下：2档： ；3档： ，；4档： ，；5档： ，。那么我们呐就可以得出这么一个结论，就是，各齿轮的弯曲应力呐，都没有超出我们的预想，就是都在我们一开始所规定的应力范围里。4.1.2各档位齿轮接触应力接触应力计算为： ； （4-6）。 （4-7） 上式，得出弹性模量呐就是是。那么又因为不同种类的齿轮计算的方法也不一样，所以斜齿轮的计算、与肯定是不一样的。而且因为不同的齿轮有他不同的工作特性，其正反作用力大小相等，因此我们只需要计算出： ； （4-8）。 （4-9） 各档位接触的应力是：1档： ； （4-10）； （4-11） 2档：；3档：；4档：；5档：；那么经过我们的这么多计算得出的计算结果再与与变速器齿轮对比，就可以得出我们的数据符合要求。表4.2 变速器齿轮的许用接触应力齿轮4.2齿轮材料的选择齿轮的使用时间的长或者短与齿轮它的使用周期还与其强度，耐热与抗冲击等能力息息相关。目前变速器大多数采用的材料是渗碳合金钢，其耐磨性与抗弯曲疲劳，接触疲劳的能力因其高硬度的表面与高韧性的心部相结合的能力得到了大大的提高。而且在对材料热处理的同时，它的可加工性与生产成本也是不可或缺该考虑的条件之一。所以综合以上的种种考虑，我们决定选用5863HRC的渗碳齿轮，并使用表面淬火的加工工艺。 第5章 变速器轴的设计及其强度校核第5章 变速器轴的设计及其强度校核5.1轴的材料正常工作时，齿轮需要承受的不仅仅是力产生的弯矩，还有力所产生的转矩，我们在设计时一定要考虑到我们的轴是否具有符合要求的刚度与强度。 因此我们选用铬锰合金钢20CrMnTi作为轴材料。5.2轴具体尺寸的计算轴直径与支座的距离就是轴尺寸，（输入轴），；（输出轴）。： 。 （5-1），：，所以直径最小的话可以是。5.3轴的强度计算、校核选定轴尺寸后，我们呐，还需要进行一系列通过转角等参数的详细计算来验证其受力与啮合的计算的过程是：其中是，是，是。，转角一般小于或者等于。； ； 。 式中，、；轴直径，惯性矩，计算则取花键平均直径（mm）；、（mm）；支座距离为（mm）；弹性模量，。5.3.1刚度计算、校核1档工作时：； （5-5）； （5-6）； （5-7）图5.1 变速器一档时挠度和转角输入轴的计算：我们已经知道；，计算得：；经过上面一系列的计算那，那么我们就可以算出输出轴挠度呐和转角的大小，具体过程如下：。所以，已知；。；。经过上面这一系列的计算，同理可得其他档位，正常工作时，他们。5.3.2强度度计算、校核：因为上面我们提到过轴的强度的计算，所以可以知道；圆周力：；。1）垂直面内支反力：，得 （5-6）：，得 （5-8）图5.2垂直面内各支反力2）：图5.3 ：，得 （5-10）：，得 （5-11）通过以上这么一系列的计算那，为：，其中。 （5-12）所以， ； （5-13）； （5-14）； （5-15）； （5-16）综上所述 。 （5-17）得 ， （5-18）图5.4输入轴受力分析 第6章 同步器设计及其主要参数的确定第6章 同步器选择及其主要参数的确定6.1同步器选择同步器种类繁多。分类门式也五花八门，通常来说，我们有惯性增力式，惯性式以及常压式三种，惯性式同步器是目前是生活中被应用最广泛的，所以我们这次的设计主要是从这两种中进行选择。如果我们的轴尺寸有点长的话，我们通常会选用锁销式同步器，这是它的工作特性所决定的，可是我们这次设计中的变速器的轴向尺寸一般般，为了追求耐用性与工作时的可靠性，我们暂且选用锁环式同步器。下图便是锁环式同步器的示意图。花键毂（10）；弹簧（5）；接合齿圈（8）；锁环又称同步环（7）；滚针轴承（2）；接合套（11）；定位销（6）变速器齿轮（1，9）6.1 锁环式同步器6.2同步器主要参数确定6.2.1摩擦因数因为汽车在行驶途中需要经常换挡，所以摩擦系数的要求对于汽车能否换挡顺利就显得至关重要。有很多因素影响摩擦因素，诸如选用的材料等，所以我们暂且将0.1作为摩擦因数。6.2.2 同步环各尺寸确定同步环螺纹槽形式如下图6.2所示。而除此之外其他参数则参考其他相近车系得出。设计中同步环的尺寸具体为：8个锥面螺旋槽数，3mm槽宽；取=6作为锥面半锥角。=50mm作为摩擦锥面平均半径；工作的长度如果从经济成本考虑的话，初步选定是5mm；同步环径向厚度选定是10mm。图6.2 同步环螺纹槽形式6.2.3同步时间同步时间决定了汽车能否迅速的跟随驾驶员的操纵进行自由换挡。讲道理来说，同步时间余愈靠近0的话，换挡就会愈快。我们这次设计上网参考了很多差不多类型的汽车，了解了他们的同步时间取值范围，得出我们高档时的是0.14s；低档位为0.45s。 第7章 输出轴与齿轮的Proe建模过程 第7章 输出轴与齿轮的Proe建模过程7.1 输入轴的Proe建模（1）首先我打开Proe，通过我们前面几章计算得出的数据，绘制如图7.1图所示的草绘图7.1（2）然后将轴的草绘图，旋转一周，得到输出轴的建模图，如图7.2所示图7.2输出轴7.2 一档从动轮的齿轮建模首先我们通过上面几章算得数据，通过镜像，拉伸等方法，画出图7.3图7.3 然后我们通过阵列与扫描混合，画出下图图7.4 最后我们再通过一系列的拉伸，倒圆角，旋转等操作，绘出下图所示的一档从动轮的齿轮模型图图7.5一档从动轮的齿轮 从而画出如图7.5所示一档从动轮的齿轮7.3 变速器装配图图7.6装配图画出如图7.6所示本次设计的两轴五档的手动变速器装配图 第8章 变速器仿真分析 第8章 变速器仿真分析8.1输出轴仿真分析我们通过pro/e绘制输入轴模型，再导入到ANSYS软件对输入轴的模型进行分析，输出轴的模型如图7.1所示。图8.1 输出轴模型由上图可知，铬锰是我们所选用的轴的材料，由机械手册查询得出它的泊松比，弹性模量与密度。分别为，E=2.06，。在设置完单元与材料属性之后对模型进行网格划分。如图8.2所示。 图8.2 输出轴的网格划分完成后，我们再施加一些约束，载荷。如8.3所示。图8.3 输出轴扭矩约束图最后求解后处理，输出轴变形图如图8.4所示。图8.4 输出轴变形图综上所述，我们这次设计的输出轴它的设计与材料选择都是符合要求的。8.2齿轮仿真分析因为齿轮数量较多，只对第一档从动齿轮进行仿真分析。下图8.5为一档从动齿轮模型图。图8.5 一档从动齿轮模型图大家可以看出，20CrMnTi渗碳齿轮是我们所选齿轮的材料，并使用了表面淬火的加工工艺。经过机械手册的查询得知，它的密度，弹性模量与泊松比分别为，206GPa，0.23。一档从动齿轮网格划分图如图8.6所示。图8.6 一档从动齿轮网格划分图在这些以后，我们再对其施加一些载荷与约束。本设计中， ，。载荷与约束的施加如图7.7所示。图8.7一档从动齿轮受力面最终，求解和后处理之后得到如下的齿轮变形图。图8.8 齿轮变形图可以看出，本次设计的齿轮在受到3400N的力都未超出形变量，仍旧可以使用。因此，本次设计的齿轮符合本次设计要求。金利科技学院学士学位论文 第9章 结论 第9章 结论本论文是对轿车变速器的设计与仿真分析，开始通过电脑查询相关资料，了解变速器的历史与发展，再对变速器齿轮，换挡形式等方案进行分析，得出结论后合理的选