【《一台基于家庭用车上的FR式的手动变速器结构设计》15000字】

一台基于家庭用车上的FR式的手动变速器结构设计摘要变速器作为传动系统中最重要的组成部分之一，在整车配套零部件中有着不可撼动的地位，一直被称为汽车三大件之一。就目前来说，国内外乘用车变速器技术可以总结为AT、DCT、CVT、三足鼎立的局势。仅技术而言，三者各有其优势。近年来，随着科技发展和新技术驱动等众多因素，手动变速箱在其领域所占比例日趋下降。同时也因为消费者对自动挡变速箱汽车的需求上升，自动变速器替代手动变速器的趋势日益明显。但手动变速器依然具有其不可替代的优势，它能给驾驶者带来意想不到的驾驶乐趣，同时，在一些大型运输车上，由于需要承载相当大的重量以及本身的一些原因，手动变速器就成为首要选择。本次将设计一台基于家庭用车上的FR式的手动变速器。此次设计采用的是中间轴式变速器，因其独有的特点，常被国内外厂商用于发动机前置后轮驱动的家用轿车上，比如宝马的3系轿车，奔驰C级轿车等。该变速器具有两个显著的优点：一是其制造成本低，而且不容易损坏，磨损及噪音也最小；二是直接挡传动效率高，一档传动比相对于其他类型变速箱要大一些。此变速器包含五个前进档（包括一个超速档五档）和一个倒档，并通过锁环式同步器来实现挡位交换。关键词：变速器，同步器，轴，齿轮目录TOC\o"1-2"\h\u摘要 参考文献[1]吴宝贵,黄洪钟,原薇.汽车设计的多学科设计优化方法[J].应用科学学报,2005,023(004):420-423.[2]ChengCW,TsaiMC.Real-timevariablefeedrateNURBScurveinterpolatorforCNCmachining[J].InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2004,23(11-12):865-873.[3]刘哲义,何明辉.专用汽车构造[M].武汉工业大学出版社,1994.[1]余志生.汽车理论.2版[M].机械工业出版社,1990.[1]张宝坤,王淑霞,王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术,2011,32(004):48-54,57.[6]SristavaAK,VeldhuisSC,ElbestawitMA.Modellinggeometricandthermalerrorsinafive-axisCNCmachinetool.IntJMachToolManuf[J].Int.j.mach.tools&Manufac,1995,35(9):1321-1337.[7]董宝承.汽车底盘[M].机械工业出版社,2004.32～81[8]陈焕江，徐双应.交通运输专业英语.北京：机械工业出版社，2002.20～30[9]RigelsfordJ.ManufacturingAutomation:MetalCuttingMechanics,MachineToolVibrations,andCNCDesign[J].IndustrialRobot,2012,31(1):B84.[10]刘鸿文.简明材料力学[M].高等教育出版社,2008.[11]郭孔辉.汽车操纵动力学[M].吉林科学技术出版社,1991.[12]ChengMY,TsaiMC,KuoJC.Real-timeNURBScommandgeneratorsforCNCservocontrollers[J].Int.J.MachineToolsandManufacture,2002,42(7):801-813.[13]Kaan,Erkorkmaz,and,etal.HighspeedCNCsystemdesign.PartI:jerklimitedtrajectorygenerationandquinticsplineinterpolation[J].InternationalJournalofMachineTools&Manufacture,2001.[14]（美）J.厄尔贾维克.汽车手动变速器和变速驱动桥.北京：机械工业出版社，1998.49～65[15]YangJ,YuanJ,NiJ.ThermalerrormodeanalysisandrobustmodelingforerrorcompensationonaCNCturningcenter[J].InternationalJournalofMachineTools&Manufacture,1999,39(9):1367-1381.[16]陈殿云，张淑芬，杨民献.工程力学.兰州：兰州大学出版设，2003.182～196[17]葛志祺.简明机械零件设计手册.北京：冶金工业出版社，1985.14～16，113～115[18]RigelsfordJ.ManufacturingAutomation:MetalCuttingMechanics,MachineToolVibrations,andCNCDesign[J].IndustrialRobot,2012,31(1):B84.[19]ASZ,AGD,BSQ,etal.Integratedgeometricerrormodeling,identificationandcompensationofCNCmachinetools-ScienceDirect[J].InternationalJournalofMachineToolsandManufacture,2012,52(1):24-29.[20]濮良贵，纪名刚.机械设计.第七版.北京：高等教育出版社，2005.184～223[21]王昆，何小柏，汪信远.课程设计手册.北京：高等教育出版社，1995.47～49[22]LasemiA,DXue,GuP.RecentdevelopmentinCNCmachiningoffreeformsurfaces:Astate-of-the-artreview[J].Computer-AidedDesign,2010,42(7):641-654.[23]XuXW,HeQ.StrivingforatotalintegrationofCAD,CAPP,CAMandCNC[J].RoboticsandComputer-IntegratedManufacturing,2004,20(2):101-109.[24]侯洪生，王秀英.机械工程图学.北京：科学出版社，2001.225～333[25]HabibiAM.Dimensionalandgeometricalerrorsofthree-axis\\{CNC\\millingmachinesinavirtualmachiningsystem[J].Computer-AidedDesign,2013.[26]王望予.汽车设计(第4版)[M].机械工业出版社,2004.[27]周一明，毛恩荣.车辆人机工程学.北京：北京理工大学出版社，1999.154～174[28]SuhSH,KangSK,ChungDH,etal.TheoryanddesignofCNCsystems[J].SpringerLondon,2008.[29]张洪欣.汽车设计.北京：机械工业出版社，1981.106～126[30]ErwinskiK,PaprockiM,GrzesiakLM,etal.ApplicationofEthernetPowerlinkforCommunicationinaLinuxRTAIOpenCNCsystem[J].IEEETransactionsonIndustrialElectronics,2013,60(2):628-636.[31]Bizhan,Rahmati,M,etal.Investigatingtheoptimummolybdenumdisulfide(MoS_2)nanolubricationparametersinCNCmillingofAL6061-T6alloy[J].InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2014.[32]ZhangH,YangJ,YiZ,etal.MeasurementandcompensationforvolumetricpositioningerrorsofCNCmachinetoolsconsideringthermaleffect.IntJAdvManufTech55(1-4):275-283[J].InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2011,55(1):275-283.[33]Safavi,S.M,Mirian,etal.UseofPLCmoduletocontrolarotarytabletocutspiralbevelgearwiththree-axisCNCmilling[J].INTERNATIONALJOURNALOFADVANCEDMANUFACTURINGTECHNOLOGY,2010.[34]ChenT,TianX,YanL.Intelligentdimensionalerrorpre-compensationinCNCgrindingusingiterativelearningapproach[J].InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2013,67(5-8):1825-1832.[35]QWu,DJHu.SomeKeyTechnologiesofaNew-typeCNCCurveGrindingMachine[J].JournalofShanghaiJiaotongUniversity,2007,12(1):116-120.

符号说明汽车总质量kg重力加速度N/kg道路最大阻力系数驱动轮的滚动半径mm发动机最大扭矩N·m主减速比汽车传动系的传动效率一档传动比汽车满载载荷N路面附着系数第一轴与中间轴的中心距mm中间轴与倒档轴的中心距mm第二轴与中间轴的中心距mm中心距系数直齿轮模数斜齿轮法向模数齿轮压力角°斜齿轮螺旋角°齿轮宽度mm齿轮齿数齿轮变位系数齿轮弯曲应力MPa齿轮接触应力MPa齿轮所受圆周力N轴向力N径向力N计算载荷N·m应力集中系数摩擦力影响系数齿轮材料的弹性模量MPa重合度影响系数