车辆工程专业综合训练报告
题目：机械变速器
传动机构设计
学生姓名：
学号：
系部名称：汽车与交通工程学院
专业班级：车辆工程09-6
指导教师：
职称：教授
二○一二年十二月二十八日
目录
摘要...........................................................................................................I 第1章数据计算 (1)
1.1设计初始数据 (1)
1.1.1变速器各挡传动比的确定 (1)
1.1.2中心距A (3)
1.2齿轮参数 (4)
1.3各挡齿轮齿数的分配 (5)
第2章齿轮校核 (18)
2.1齿轮材料的选择原则 (18)
2.2计算各轴的转矩 (18)
2.3轮齿强度计算 (19)
2.3.1轮齿弯曲强度计算 (19)
2.3.2轮齿接触应力σj (21)
2.4计算各挡齿轮的受力 (22)
第3章轴及轴上支承的校核 (23)
3.1轴的工艺要求 (23)
3.2轴的强度计算 (23)
3.1.1初选轴的直径 (23)
3.1.2轴的强度验算 (24)
3.2轴承及轴承校核 (30)
3.2.1一轴轴承校核 (30)
3.2.2中间轴及轴承的校核 (33)
参考文献 (38)
摘要
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，综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，计算变速器的主要参数及齿轮的主要参数并对其进行校核计算；对变速器轴承进行计算校核；同时对同步器、换挡操纵机构等总成或零部件进行分析计算；另外，对现有变速器的结构进行改进、创新。然后利用计算机辅助绘图画出装配图和零件图，并撰写设计计算说明书。
I
1
第1章 数据计算
1.1设计初始数据：（方案二）
学号：16
最高车速：max a U =16×1.5+6=92Km/h 发动机功率：max e P =66-16+6=56KW 转矩：max e T =210-16×1.5+6=192Nm 总质量：m a =4100-16×2+6=4074Kg
转矩转速：n T =2100r/min 车轮：R16（选7.50 R16） 滚动半径 r ：0.41m 1.1.1 变速器各挡传动比的确定
初选传动比：
设五挡为直接挡，则5g i =1 max a U = 0.377
max i i r n g p
式中：max a U —最高车速
p n —发动机最大功率转速 r —车轮半径
m a x g i —变速器最大传动比 0i —主减速器传动比
p n / T n =1.4～2.0 即p n =（1.4～2.0）×2100=2940～4200r/min
max e T =9549×
p
e n P max
α （式中α=1.1～1.3，取α=1.2）
2
所以，p n =9549×171
53
)3.1~1.1(?=3063.9～3621.0r/min
取p n =3300r/min
主减速器传动比0i =0.377×max
max Ua i r n g p =0.377×
92
41
.03300?=5.54 单极主
减速器，取η=96%，
轻型商用车1g i 在5.0~8.0范围，
汽车传动的总效率： 82% ~85% 所以取T η=84% 最大传动比1g i 的选择：
①满足最大爬坡度。 根据汽车行驶方程式
dt
du
m Gi u A C Gf r
i i T a D T
g δη+++
=20emax 15.21 （1.1） 汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为
ααηsin cos 0emax G Gf r
i i T T
g += （1.2）
即，()T
tq g i T f Gr i ηαα01sin cos +≥
式中：G —作用在汽车上的重力，mg G =，m —汽车质量，g —重力加速度；
max e T —发动机最大转矩，max e T =192N .m ； 0i —主减速器传动比，0i =5.54；
T η—传动系效率，T η=84%；
r —车轮半径，r =0.41m ；
f —滚动阻力系数，对于货车取f =0.02；
α—爬坡度，取α=16.7°
%
8454.519241
.07.16sin 7.16cos 02.08.940741????+????≥
）（g i =5.61
3
②满足附着条件。
≤r
i i T T
g η01emax z2F ·φ
在沥青混凝土干路面，φ=0.7~0.8，取φ=0.75 由①②得5.61≤1g i ≤10.03；
又因为总质量轻些的商用车最低档传动比为5.0～
所以，取1g i =7 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：
q i i i i i i i i g g g g g g g g ==
=
=
5
44
33
22
1
式中：q —常数，也就是各挡之间的公比；因此，各挡的传动比为：
41q i g =，32q i g =，23q i g =，q i g =4
1n 1-=g i q =
4
7=1.627
所以其他各挡传动比为：
2g i =3q =4.306，3g i =2q =2.645，4g i =q =1.627
1.1.2 中心距A
初选中心距时，可根据下述经验公式
31max g e A i T K A η= （1.3）
式中：A —变速器中心距（mm ）；
A K —中心距系数，商用车：A K =8.6～9.6，取9.0 ；
max e T —发动机最大转矩（N .m ）； 1i —变速器一挡传动比，1g i =7.0；
g η—变速器传动效率，取96% ；
4
max e T —发动机最大转矩，max e T =192N .m 。
则，31max g e A i T K A η=
=3%960.7192)6.96.8(??～ =93.62～104.50（mm ）
初选中心距A =100mm 。
1.2 齿轮参数
1、模数 乘用车和总质量Ma1.8～14.0t 的货车 所以齿轮的模数定为3.0 mm 。
2、压力角α
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°。3、螺旋角β
货车变速器螺旋角：18°～26° 初选一挡斜齿轮齿轮螺旋角为23° 4、齿宽b
直齿m k b c =，c k 为齿宽系数，取为4.8～8.0，取8.0； 斜齿n c m k b =，c k 取为6.0～8.5，取8.5。 5、齿顶高系数
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1.00。
5
1.3 各挡齿轮齿数的分配
图1.3.1变速器传动示意图
1、确定一挡齿轮的齿数
中间轴一挡齿轮齿数，货车可在12~17之间选用，最小为12~14，取10Z =17，一挡齿轮为斜齿轮。
一挡传动比为10
19
21g Z Z Z Z i =
（1.4） 为了求9Z ，10Z 的齿数，先求其齿数和h Z ，
斜齿n
h m A Z β
cos 2=
（1.5） =
3
23cos 1002?
? =61.37 取整为62
即9Z =h Z -10Z =62-17=45 2、对中心距A 进行修正
因为计算齿数和h Z 后，经过取整数使中心距有了变化，所以应根据取定的h Z 和齿轮变位系数重新计算中心距A ，再以修正后的中心距A 作为各挡齿轮齿数分配的依据。
10
9n
0cos 2m A -=
βh
Z
=
?
?cos23262
3=101.03mm 取整为A=101mm 。
对一挡齿轮进行角度变位：
6
端面啮合角 t α： tan t α=tan n α/cos 10β t α∴=21.57° 啮合角 ,t α： cos ,t α=
t o
A
A αcos =0.939 ,t α∴=21.53° 变位系数之和 ()()
n
t ,t 109n tan 2αααξinv inv z z -+=
∑
=0.31
65.217
45109===
z z U 38.010=ξ 07.0-38.031.09=-=ξ 计算β精确值：A=10
n
cos 2m βh
Z ?=∴-96.22109β
一挡齿轮参数：
分度圆直径 1099n 9cos /m -=βz d =3×45/cos22.96°=146.61mm 10910n 10cos /m -=βz d =3×17/cos22.96°=55.39mm 齿顶高 ()
n n 9an 9y h m h a ?-+=*ξ=1.83mm ()
n n 10an 10y h m h a ?-+=*ξ=3.18mm
式中：n 0n /m A A y ）（-==-0.01
n n n y y -=?∑ξ=0.31+0.01=0.32
齿根高 ()
n 9an 9h m c h f ξ-+=**=3.96mm
()
n 10an 10h m c h f ξ-+=**=2.61mm
齿全高 9f a9h h +=h =5.79mm 齿顶圆直径 99a92a h d d +==150.27mm 10a 10102h d d a +==61.75mm 齿根圆直径 9992f f h d d -==138.69mm
7
1010102f f h d d -==50.17mm 当量齿数 109399v cos /z z -=β=57.64 10931010v cos /z z -=β=21.78
节圆直径 mm z z z A
d 61.146210
99
'
9=+=
mm d r 30.732
1'
9'9==
mm z z z A
d 39.55210
910
'
10=+=
mm d r 69.272
1'
10'
10
== 3、确定常啮合传动齿轮副的齿数 由式（1.3）求出常啮合传动齿轮的传动比
9
101g 12
Z Z i Z Z = （1.6） =45
17
7?
=2.64 常啮合传动齿轮的中心距与一挡齿轮的中心距相等，初选21-β=?20，即
()2
121cos 2-+=
βZ Z m A n （1.7） n m A Z Z 2
121cos 2-=
+β =
3
20cos 1012?
?
=63.27
由式（1.6）、（1.7）得1Z =17.38，2Z =45.89取整为1Z =17，2Z =46，则：
101921g
Z Z Z Z i ='=17
1745
46??=7.16≈1g i =7 对常啮合齿轮进行角度变位：
8
理论中心距 ()2
121c o s 2-+=
βZ Z m A n o =??20cos 263
3=100.56mm 端面压力角 tan t α=tan n α/cos 21-β t α=21.17°
端面啮合角 t o
t A
A αα
c o s c o s ,= ?=81.21,t α 变位系数之和 ()()n
t t i n v i n v z z αααξt a n 2,
21n -+=∑=0.41
查变位系数线图得： 71.217
4612===
z z U 39.01=ξ
02.039.041.02=-=ξ
计算β精确值：A=2
n cos 2m βh
Z ?=∴-67.2021β
分度圆直径 2111c o s -=
βn
m z d =54.51mm
2
122c o s -=
βn
m z d =147.49mm
齿顶高 ()
n n 1an 1y h m h a ?-+=*ξ=3.39mm ()
n n 2an 10y h m h a ?-+=*ξ==2.28mm
式中：15.0/m A A y n 0n =-=）（ n n n y y -=?∑ξ=0.41-0.15= 0.26
齿根高 ()
n 1n an 1h m c h f ξ-+=*
*=2.58mm ()n
2
n
an
2
h
m c h f ξ-+=*
*
=3.69mm
齿全高 1f a1h h +=h =5.97mm
9
齿顶圆直径 11a12a h d d +==61.29mm 2a 222h d d a +==152.05mm 齿根圆直径 1112f f h d d -==49.35mm 2222f f h d d -==140.11mm 当量齿数 21311v c o s /z z -=β=20.75 21322v c o s /z z -=β=56.16
节圆直径 mm z z z A d 51.5422
11
'1=+= mm d r 25.272
1'
1'1==
mm z z z A
d 49.14722
12
'
2=+= mm d r 75.732
1'
2'2==
4、确定其他各挡的齿数
（1）二挡齿轮为斜齿轮，模数与一挡齿轮相同，初选87-β=23°
8
17
22Z Z Z Z i =
（1.8） 21287Z Z i Z Z ==4617
30.4?=1.59
()
8
87n cos 2βZ Z m A +=
（1.9）
n
8
87cos 2m A Z Z β=
+=63.27 由式（1.8）、（1.9）得7Z =38.84，8Z =24.43取整为7Z =39，8Z =24
则，8
1722
Z Z Z Z i ='=241739
46??=4.40≈2g i =4.306 对二挡齿轮进行角度变位：
10
理论中心距 ()8
787c o s 2-+=
βZ Z m A n o =100.56mm 端面压力角 tan t α=tan n α/cos 8β t α=21.17°
端面啮合角 t o
t A
A αα
c o s c o s ,= ?=81.21,t α
变位系数之和 ()n
t ,
t 87n t a n 2αααξ?
??? ?
?-+=
∑i n v i n v z z
=0.41
625.124
39
87===
z z U 8ξ=0.33 7ξ=0.08 求8β的精确值：()
8
87cos 2βZ Z m A n += 8β=22.84°
二挡齿轮参数：
分度圆直径 8777c o s -=
βn
m z d =125.12mm
8
788c o s -=
βn
m z d =77.00mm
齿顶高 ()
n n 7an 7y h m h a ?-+=*ξ=2.46mm ()
n n 8an 8y h m h a ?-+=*ξ=3.21mm 式中：n 0n /m A A y ）（-==0.15 n n n y y -=?∑ξ=0.26
齿根高 ()
n 7n an 7h m c h f ξ-+=*
*=3.51mm ()n
8
n
an
2
h
m c h f ξ-+=*
*
=2.76mm
11
齿全高 7f a7h h +=h =5.97mm 齿顶圆直径 77a72a h d d +==130.04mm 8a 882h d d a +==83.42mm 齿根圆直径 7772f f h d d -==118.10mm 8882f f h d d -==71.48mm 当量齿数 8377v c o s /z z β==47.70 8388v c o s /z z β==29.35
节圆直径 mm z z z A
d 05.12528
77
'
7=+= mm d r 52.622
1'
7'7==
mm z z z A d 95.7628
78
'8=+= mm d r 48.382
1'
8'8==
（2）三挡齿轮为斜齿轮，初选6β=23°
21365Z Z
i Z Z = （1.10） =46
17646.2? =0.978
()6
565cos 2-+=
βZ Z m A n （3.11）
由式（3.10）、（3.11）得5Z =31.28，6Z =31.98 取整5Z =31，6Z =32
12
6
15
23
Z Z Z Z i =' =
32
1731
46??
=2.621≈3i =2.645 对三挡齿轮进行角度变为： 理论中心距 ()6
565c o s 2-+=
βZ Z m A n o =100.56mm 端面压力角 tan t α=tan n α/cos 65-β t α=21.17°
端面啮合角 t o
t A
A αα
c o s c o s ,= ?=86.23,t α
变位系数之和 ()n
t ,
t 65n t a n 2αααξ?
??? ?
?-+=∑i n v i n v z z
b =0.41
03.131
32
56===
z z U 5ξ=0.22 6ξ=0.19 求6β的精确值：()6
565cos 2-+=βZ Z m A n 65-β=22.84° 三挡齿轮参数：
分度圆直径 6
555c o s -=
βn
m z d =99.40mm
6
66c o s βn
m z d =
=102.60mm 齿顶高 ()
n n 5an 5y h m h a ?-+=*ξ=2.88mm ()
n n 6an 6y h m h a ?-+=*ξ=2.89mm
13
式中：n 0n /m A A y ）（-==0.15 n n n y y -=?∑ξ=0.26
齿根高 ()
n 5n an 5h m c h f ξ-+=*
*=3.09mm ()n
6
n
an
6
h
m c h f ξ-+=*
*
=3.18mm
齿全高 5f a5h h +=h =5.97mm 齿顶圆直径 55a52a h d d +==105.16mm 6a 662h d d a +==108.18mm 齿根圆直径 5552f f h d d -==93.22mm 6662f f h d d -==96.24mm 当量齿数 6355v c o s /z z β==37.85 6366v c o s /z z β==39.07
节圆直径 mm z z z A
d 40.9926
55
'
5=+= mm d r 70.492
1'
5'5==
mm z z z A
d 60.10226
56
'
6=+= mm d r 30.512
1'
6'6==
（3）四挡齿轮为斜齿轮，β=23°
2
1443Z Z
i Z Z = （1.12） =46
17
627.1?
=0.60
()
6
65cos 2βZ Z m A n +=
（1.13）
14
由（1.12）、（1.13）得3Z =23.72，4Z =39.55， 取整3Z =24，4Z =39
则： 4
13
24Z Z Z Z i =' =
39
1724
46??
=1.665≈4i =1.627 对四挡齿轮进行角度变位： 理论中心距 ()4
343c o s 2-+=
βZ Z m A n o =100.56mm 端面压力角 tan t α=tan n α/cos 43-β t α=21.17°
端面啮合角 t o
t A
A αα
c o s c o s ,= ?=80.23,t α
变位系数之和 ()n
t ,
t 43n t a n 2αααξ?
??? ?
?-+=∑i n v i n v z z
=0.41
625.117
30
34===
z z U 3ξ=0.0.33 4ξ=0.08 求螺旋角4β的精确值：()4
343cos 2-+=βZ Z m A n 4β=22.84°
四挡齿轮参数：
分度圆直径 4333c o s -=
βn
m z d =76.95mm
4
344c o s -=
βn
m z d =125.05mm
15
齿顶高 ()
n n 3an 3y h m h a ?-+=*ξ=2.46mm ()
n n 4an 4y h m h a ?-+=*ξ=3.21mm
式中：15.0/m A A y n 0n =-=）（ n n n y y -=?∑ξ=0.26 齿根高 ()
n 3n an 3h m c h f ξ-+=*
*=3.51mm ()n
4
n
an
4
h
m c h f ξ-+=*
*
=2.76mm
齿全高 3f a3h h +=h =5.97mm 齿顶圆直径 33a32a h d d +==81.87mm 4a 442h d d a +==131.47mm 齿根圆直径 3332f f h d d -==69.93mm 4442f f h d d -==119.53mm 当量齿数 4333v c o s /z z β==29.30 4344v c o s /z z β==47.62
节圆直径 mm z z z A
d 95.7624
33
'
3=+= mm d r 48.382
1'
3'3==
mm z z z A
d 05.12524
34
'
4=+= mm d r 52.622
1'
4'4==
5、确定倒挡齿轮齿数
倒挡齿轮选用的模数与一挡相同，倒挡齿轮13Z 的齿数一般在21～23之间，初选
12Z 后，可计算出中间轴与倒挡轴的中心距，A 。初选13Z =23，12Z =17，则：
()13122
1
Z Z m A ，+=
=60mm 为保证倒挡齿轮的啮合和不产生运动干涉，齿轮12和11的齿顶圆之间应保持有
16
0.5mm 以上的间隙，则齿轮11的齿顶圆直径11e D 应为
A D
D e e =++2
5.021112 121211--=e e D A D =2×101－3×(17+2)－1
=144mm
211
n -=
m
D Z e =46 取11Z =46 计算倒挡轴和第二轴的中心距A ''
()
21113,,z z m A +=
=
()2
46233+?
=93mm 计算倒挡轴和中间轴的中心距,A
()
2
1213'
z z m A +=
=
()2
17233+?
=51mm
计算倒挡传动比
13
11
121312z z z z z z i ??=
倒 =231717464646???? =7.32
64.112
13
==
z z U 12ξ=0.38 13ξ=-0.02
变速器设计说明书 课程名称: 基于整车匹配的变速器总体及整车动力性计算院（部）：机电学院 专业：车辆工程 班级：车辆101 学生姓名： 学号： 指导老师： 设计时限：2013.7.1-2013.7.21
目录 1概述 (1) 2基于整车性能匹配的变速器的设计 (2) 2.1变速器总体尺寸的确定及变速器机构形式的选择 (2) 2.2变速器档位及各档传动比等各项参数的总体设计 (2) 2.3在满足中心距，传动比，轴向力平衡的条件下确定个档位齿轮的参数 (3) 2.3.1确定第一档齿轮传动比 (3) 2.3.3确定常啮合齿轮传动比 (4) 2.3.4确定第二档 (5) 2.3.5确定第三档 (6) 2.3.6确定第四档 (6) 2.3.7确定第五档 (7) 2.3.8确定倒挡 (7) 3 对整车的动力性进行计算 (9) 3.1计算最高车速 (9) 3.2最大爬坡度 (9) 3.3最大加速度 (9) 4 采用面向对象的程序设计语言进行程序设计 (10) 4.1程序框图 (10) 4.2程序运行图 (11) 4.3发动机外特性曲线 (12) 4.4驱动力与行驶阻力图 (13) 4.5动力特性图 (14) 4.6加速度曲线图 (15) 4.7爬坡度图 (16) 4.8 加速度倒数曲线 (17) 5 总结 (18) 6 参考文献 (19)
1概述 本课程设计是在完成基础课和大部分专业课学习后的一个集中实践教学环节，是应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。 本设计将会使用到《汽车构造》，《汽车理论》，《汽车设计》等参考文献，在整个过程中将要定位变速器的结构，齿轮的布置以及各项齿轮的参数，如齿数，轴距等参数。 第二个阶段就是用vb编程带入计算值绘制汽车行驶力与阻力平衡图，动力特性图，加速度倒数曲线。 1：培养具有汽车初步设计能力。通过思想，原则和方法体现出来的。 2：复习汽车构造，汽车理论，汽车设计以及相关课程进行必要的复习。 3：学习使用vb编程软件。 4：处理各齿轮相互之间轴向力平衡的问题。 5：要求熟练操作office等办公软件，处理排版，字体等内容。
汽车设计课程设计 说明书 设计题目：汽车五档变速器08级汽车制造与装配 设计者：尤建超 指导教师：梅彦利
目录 第一部分：车型基本参数---------------------------3 第二部分：传动方案拟定---------------------------4 第三部分：变速器主要参数的选择--------------------5第四部分：变速器齿轮的设计计算--------------------6第五部分：变速器轴的设计计算----------------------14第六部分：滚动轴承的选择和计算--------------------18第七部分：参考资料------------------------------20
一.机械式变速器的概述及其方案的确定 §1.1 变速器的功用和要求 变速器的功用是根据汽车在不同的行驶条件下提出的要求，改变发动机的扭矩和转速，使汽车具有适合的牵引力和速度，并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。为保证汽车倒车以及使发动机和传动系能够分离，变速器具有倒档和空档。在有动力输出需要时，还应有功率输出装置。 对变速器的主要要求是： 1.应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时，根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求，选择合理的变速器档数及传动比，来满足这一要求。 2.工作可靠，操纵轻便。汽车在行驶过程中，变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生。为减轻驾驶员的疲劳强度，提高行驶安全性，操纵轻便的要求日益显得重要，这可通过采用同步器和预选气动换档或自动、半自动换档来实现。 3.重量轻、体积小。影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。选用优质钢材，采用合理的热处理，设计合适的齿形，提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。 4.传动效率高。为减小齿轮的啮合损失，应有直接档。提高零件的制造精度和安装质量，采用适当的润滑油都可以提高传动效率。 5.噪声小。采用斜齿轮传动及选择合理的变位系数，提高制造精度和安装刚性可减小齿轮的噪声。 §1.2 变速器结构方案的确定 变速器由传动机构与操纵机构组成。 1．变速器传动机构的结构分析与型式选择 有级变速器与无级变速器相比，其结构简单、制造低廉，具有高的传动效率（η=0.96~0.98），因此在各类汽车上均得到广泛的应用。 设计时首先应根据汽车的使用条件及要求确定变速器的传动比范围、档位数及
汽车设计课程设计计算说明书题目：轻型客车四档中间轴式变速器设计院别：xxxxxx 专业：xxxxx 班级：xxxxxxxx 姓名：xxxxxxxxxxx 学号：xxxxxxxxxxxxxxxxx 指导教师：xxxxxxxxxxxxxx 二零一五年一月十九日
一、变速器的功用与组成 ----------------------------------------------------------------- - 4 - 1.变速器的组成------------------------------------------------------------------------ - 4 - 二、变速器的设计要求与任务 ----------------------------------------------------------- - 5 - 1.变速器的设计要求 ----------------------------------------------------------------- - 5 - 2.变速器的设计任务 ----------------------------------------------------------------- - 5 - 三、变速器齿轮的设计 -------------------------------------------------------------------- - 6 - 1.确定一挡传动比 -------------------------------------------------------------------- - 6 - 2.各挡传动比的确定 ----------------------------------------------------------------- - 7 - 3.确定中心距--------------------------------------------------------------------------- - 8 - 4.初选齿轮参数------------------------------------------------------------------------ - 9 - 5.各挡齿数分配----------------------------------------------------------------------- - 11 - 四、变速器的设计计算 ------------------------------------------------------------------- - 16 - 1.轮齿强度的计算 ------------------------------------------------------------------- - 16 - 2中间轴的强度校核 ------------------------------------------------------------------- 20- 五、结论-------------------------------------------------------------------------------------- - 27 - 参考文献-------------------------------------------------------------------------------------- - 28 - 摘要 现代汽车除了装有性能优良的发动机外还应该有性能优异的传动系与之匹配才能将汽车的性能淋漓尽致的发挥出来，因此汽车变速器的设计显得尤为重要。变速器在发动机和汽车之间主要起着匹配作用，通过改变变速器的传动比，可以使发动机在最有利的工况范围内工作。 本次设计的是轻型客车变速器设计。它的布置方案采用四档中间轴式、同步器换挡，并对倒挡齿轮和拨叉进行合理布置，前进挡采用圆柱斜齿轮、倒档采用圆柱直齿轮。两轴式布置形式缩短了变速器轴向尺寸，在保证挡数不变的情况下，减少齿轮数目，从而使变速器结构更加紧凑。 首先利用已知参数确定变速器各挡传动比、中心矩，然后确定齿轮的模数、压力角、齿宽等参数。由中心矩确定箱体的长度、高度和中间轴及二轴的轴径，然后对中间轴和各挡齿轮进行校核，验证各部件选取的可靠性。最后绘制装配图及零件图。
第1章绪论 1.1 本次设计的目的意义 随着经济和科学技术的不断发展，汽车工业也渐渐成为我国支柱产业，汽车的使用已经遍布全国。而随着我国人民生活水平的不断提高，微型客货两用车、轿车等高级消费品已进入平常家庭。 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。在面临着前所未有机遇同时不得不承认在许多技术上，我国与发达国家还存在着一定的差距。 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。在经济方面考虑合适的变速器也非常重。本次设计对轿车变速器的结构进行了介绍，阐述了轿车主要参数的确定，在机构方面选择了机械式变速器确定变速设计的主要参数，在变速器的寿命方面以及与变速器相关的操纵机构也进行了介绍。 1.2 变速器的发展现状 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，汽车已经成为世界经济的发展、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。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。变速器对整车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有着较为直接的影响。汽车行驶的速度是不断变化的，即要求汽车变速器的变速必要尽量多，尽管传统的齿轮变速器并不理想但以其结构简单、效率高、功率大三大显著特点依然占领者汽车变速器的主流地位。虽然传统机械师的手动变速器具有换挡冲击大，体积大，操纵麻烦等诸多缺点，但仍以其传动效率高、生产制造
.. . … 高级轿车三轴五档手动机械式变速器 目录 一、设计任务书 (4) 二、机械式变速器的概述及总体方案论证 (4) 2.1 变速器的功用、要求、发动机布置形式分析 (4) 2.2 变速器传动机构布置方案 (5) 2.2.1 传动机构布置方案分析 (5) 2.2.2 倒挡布置方案 (7) 2.3 变速器零部件结构方案分析 (8) 三、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (11) 3.1 变速器主要参数选择 (11) 3.1.1 档数与传动比 (13) 3.1.2 中心距 (14) 3.1.3 外形尺寸 (14) 3.1.4 齿轮参数 (15) 3.2 各档齿轮齿数的分配 (15) 3.2.1 确定一档齿轮的齿数 (15) 3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (16) 3.2.3 确定其他档位的齿数 (18) 3.2.4 确定倒挡齿轮的齿数 (18)
3.3 齿轮变位系数的选择 (19) 四、变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (22) 4.1 齿轮的损坏原因及形式 (22) 4.2齿轮的强度计算与校核 (22) 4.2.1齿轮弯曲强度计算 (23) 4.2.2齿轮接触应力 (24) 五、变速器轴的强度计算与校核 (26) 5.1变速器轴的结构和尺寸 (26) 5.1.1 轴的结构 (26) 5.1.2 确定轴的尺寸 (26) 5.2轴的校核 (27) 5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (28) 5.2.2 第二轴的校核计算 (29) 六、变速器同步器的设计及操纵机构 (30) 6.1 同步器的结构 (31) 6.2 同步环主要参数的确定 (33) 6.3 变速器的操纵机构 (35) 参考文献 (36)
第1章 变速器主要参数的计算及校核 学号：15 最高车速：m ax a U =113Km/h 发动机功率：m ax e P =65.5KW 转矩：max e T =206.5Nm 总质量：m a =4123Kg 转矩转速：n T =2200r/min 车轮：R16（选6.00R16LT ） 1.1设计的初始数据 表1.1已知基本数据 车轮：R16（选6.00R16LT ） 查GB/T2977-2008 r=337mm 1.2变速器传动比的确定 确定Ι档传动比： 汽车爬坡时车速不高，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： ααηsin cos 0emax G Gf r i i T T g +==max ψmg （1.1） 式中：G ----作用在汽车上的重力，mg G =； m ----汽车质量； g ----重力加速度，41239.840405.4G mg N ==?=； max e T —发动机最大转矩，m N T e ?=174max ；
0i —主减速器传动比，0 4.36i =； T η—传动系效率，%4.86=T η； r —车轮半径，0.337r m =； f —滚动阻力系数，对于货车取02.0=f ； α—爬坡度，30%换算为16.7α=。 则由最大爬坡度要求的变速器I 档传动比为： T e r g i T mgr i η0max max 1ψ≥ = 41239.80.2940.337 5.1720 6.5 4.3686.4%???=?? （1.2） 驱动轮与路面的附着条件： ≤r T g r i i T η01emax φ2G （1.3） 2G ----汽车满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷； 8.0~7.0=?取75.0=? 1g i ≤ 2max 00.641239.80.750.337 7.9 206.5 4.3686.4% r e T G r T i φη????==?? 综上可知：15.177.9g i ≤≤ 取1 5.8g i = 其他各档传动比的确定： 按等比级数分配原则： q i i i i i i i i g g g g g g g g == = = 5 44 33 22 1 （1.4） 式中：q —常数，也就是各挡之间的公比；因此，各挡的传动比为： 41q i g =，32q i g =，23q i g =，q i g =4 1n 1-=g i q 1.55= 高档使用率比较高，低档使用率比较低，所以可使高档传动比较小，所以取其他各挡传动比分别为： 2g i =3 3.7q =；23 2.4g i q ==；4 1.55g i q ==
课程设计说明书题目变速器换挡叉的工艺设计 目录 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 (3) 序言 (4) 零件的分析 (4)
零件的工艺分析 (4) 确定生产类型 (4) 确定毛坯 (5) 工艺规程设计 (5) 选择定位基准 (5) 制定工艺路线 (5) 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (6) 夹具设计 (16) 问题提出 (16) 夹具设计 (16) 参考文献 (17) 机械制造工艺及夹具课程设计任务书
设计题目：制定变速器换挡叉的加工工艺，设计钻φ15 及2-M6孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产手动夹紧通用工艺装备 设计时间：2009.6 设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 2009年06月 序言 机械制造装备设计课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。
由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。 零件的分析 题目所给的零件是变速器换档叉。它位于汽车的变速机构上，主要起换档作用。一．零件的工艺分析 零件的材料为35钢，，为此以下是变速器换档叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1、孔Φ15.8以及与此孔相通的、M10螺纹孔。 2、上下U型口及其两端面 3、换档叉底面、下U型口两端面与孔Φ15.8中心线的垂直度误差为0.15mm。 由上面分析可知，可以粗加工Φ15的孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，选择以孔为基准加工的面作为孔加工的精基准。最后，以精加工的孔为基准加工其他所有的面。此变速器换档叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二、确定生产类型 已知此换档叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是2.26Kg/个，查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该换档叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 三、确定毛坯 1、确定毛坯种类： 零件材料为35钢。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故采用模锻件作为毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用锻件尺寸公差等级为CT-12。 工艺规程设计 (一)选择定位基准： 1 粗基准的选择：以零件的圆柱面为主要的定位粗基准 2 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原 则和“基准统一”原则，以
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。 关键词挡数；传动比；齿轮；轴；强度校核 -I-
Abstract Transmission is more cruical in automotive driveline components, it is dseigned to ditectly affect the quality of the actual use of performance automobiles. Transmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, is aimed at marking start, climbing, turning, accelerate various driving conditions, the car was different traction and speed Meanwhile engine in the most favorable working conditions within the scope of the work. And the trans mission in neutral gear with reverse gear. Transmission also need power output function. Gearbox because of the low-grade work at a larger role, In general, the low-grade gearbox layout are close to the axis after support, Following from low-grade to high-grade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid. This paper describes the design of two-axis five block manual trans mission, the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design. A brief description of the trans mission of all components of the material choice. Keywords Block Transmission ratio Gear Axis Checking -II-
第一章 基本数据选择 1.1设计初始数据：（方案二） 学号：12； 最高车速：m ax a U =110-12=98km/h ； 发动机功率：m ax e P =66-12/2=60kW ； 转矩：max e T =210-12×3/2=192Nm ； 总质量：m a =4100-12×2=4076kg ； 转矩转速：n T =2100r/min ； 车轮：R16（选205/55R16） ； r ≈R=16×2.54×10/2+0.55×205=315.95mm 。 2.1.1 变速器各挡传动比的确定 1.初选传动比： 设五挡为直接挡，则5g i =1 m ax a U = 0.377 min i i r n g p 式中：m ax a U —最高车速 p n —发动机最大功率转速 r —车轮半径 m in g i —变速器最小传动比 0i —主减速器传动比 max e T =9549× p e n P max α （式中α=1.1～1.3）
所以，p n =9549×192 60 )3.1~1.1(?=3282.47～3879.28r/min 取p n =3500r/min p n / T n =3500/2100=1.67在1.4～2.0范围内，符合要求 0i =0.377×0 max i i r n g p =0.377×981095.31535003 -??=4.25 双曲面主减速器，当0i ≤6时，取η=90%，0i ?6时，η=85%。 轻型商用车1g i 在5.0~8.0范围， g η=96%， T η=η×g η=90%×96%=86.4% ①最大传动比1g i 的选择： 满足最大爬坡度： 根据汽车行驶方程式 dt du m Gi u A C Gf r i i T a D T g δη+++ =20emax 15.21 （1.1） 汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为 ααηsin cos 0emax G Gf r i i T T g += （1.2） 即，()T tq g i T f Gr i ηαα01sin cos +≥ 式中：G —作用在汽车上的重力，mg G =，m —汽车质量，g —重力加速度， mg G ==4076×9.8=39944.8N ； max e T —发动机最大转矩，max e T =192N .m ；
电动汽车变速器课程 设计 说 明 书 学院名称：机电工程学院 专业班级：机械XXXX班 学号： 0806XXXXXX 学生姓名： XXXXXX 指导老师：陈敏
电动汽车变速器设计---课程设计任务书 电动汽车变速器是有效改善牵引电动机扭矩范围的重要传动部件，通过加设变速器，可实现高转速电机和减速器的有机结合，使电动机保持在高效率工作范围类，减轻电动机和动力电池组的负荷，实现电动汽车的轻量化设计。电动汽车机械变速机构类型有多种，如轮毂电机减速器，驱动桥变速差速器等。本课程设计的变速器要求是一单级变速器，并具有空挡和倒档机制。要求通过学习掌握电动汽车变速器的原理，结构和设计知识，用所给的基本设计参数确定变速器的传动比，并进行电动汽车变速器的结构设计，绘制主要的零部件图纸，写出内容详细的设计说明书。 设计时间: 2010年秋季学期的19-20周。 1.基本设计参数： 1.电动机额定转速:2500r/min 2.电动机恒转矩区转矩: 200 Nm 3.车辆主减速比：1.0 4.电动机额定转速时车辆速度：60 km/h 5.车轮规格：205/55 R16 2.设计计算要求： 1.根据基本设计参数进行电动汽车变速器主要参数的选择与计算; 2.进行电动汽车变速器的结构设计与计算。 3.完成内容： 1.装配图１张; 2.零件图2张; 3.设计计算说明书１份。 1) 封面； 2) 课程设计任务书； 3) 目录； 4) 中英文摘要; 5) 正文； 6 ) 参考文献。 4.主要参考文献： [1]陈家瑞.汽车构造（第三版下）[M].北京：机械工业出版社,2009,6. [2]刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社,2001,7. [3]康龙云.新能源汽车与电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2010,10.
经济型轿车机械式手动变速箱设计计算说明书
目录 1.设计任务书 (2) 2.总体方案论证 (2) 3.变速器主要参数及齿轮参数的选择 (5) 4.变速器主要零部件的几何尺寸计算及可靠性分析 (15) 4.1变速器齿轮 (15) 4.2变速器的轴 (19) 4.3变速器轴承 (24) 5.驱动桥（主减速器齿轮）部分参数的设计与校核 (31) 6.普通锥齿轮差速器的设计 (37) 7.设计参数汇总（优化后） (45) *参考文献 (48)
1设计任务书 根据给定汽车车型的性能参数，进行汽车变速箱总体传动方案设计，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数；详细计算指定总成的设计参数，绘出指定总成的装配图和部分零件图。 表1-1 轿车传动系统的主要参数 2 总体方案论证 变速器的基本功用是在不同的使用条件下，改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，使汽车得到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。此外，应保证汽车能倒退行驶和在滑行时或停车时使发动机和传动系保持分离。需要时还应有动力输出的功能。 变速器设计应当满足如下基本要求： ?具有正确的档数和传动比，保证汽车有需要的动力性和经济性指标； ?有空档和倒档，使发动机可以与驱动轮长期分离，使汽车能倒车； ?换档迅速、省力，以便缩短加速时间并提高汽车动力性（自动、半自动和电子操纵机构）； ?工作可靠。汽车行驶中，变速器不得跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生； ?应设置动力输出装置，以便必要时进行功率输出； ?效率高、噪声低、体积小、重量轻便于制造、成本低。 变速器是由变速传动机构和操纵机构组成。根据前进档数的不同，变速箱有三、四、五和多挡几种。根据轴的不同类型，分为固定轴式和旋转轴式两大类。而前者又分为两轴式、中间轴式和多中间轴式变速箱。 在已经给出的设计条件中，具体的参数说明如下： 2.1 传动机构布置方案分析
摘要 变速器是汽车重要的传动系组成，在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。变速器能在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车倒退行驶，而且利用档位可以中断动力的传递。变速器是车辆不可或缺的一部分，其中机械式变速箱设计发展到今天，其技术已经成熟，但对于我们还没有踏出校门的学生来说，其中的设计理念还是很值得我们去探讨、学习的。 设计的变速箱来说，其特点是：扭矩变化范围大可以满足不同的工况要求，结构简单，易于生产、使用和维修，价格低廉，而且采用同步器挂挡，可以使变速器挂挡平稳，噪声降低，轮齿不易损坏。在设计中采用了5+1档手动变速器，通过较大的变速器传动比变化范围，可以满足汽车在不同的工况下的要求，从而达到其经济性和动力性的要求；变速器挂挡时用同步器，虽然增加了成本，但是使汽车变速器操纵舒适度增加，齿轮传动更平稳。 本文设计了常用货车用机械式变速器。在阐述了机械式变速器的功用、要求的基础上，根据设计任务书的要求，选择三轴式的设计方案，进行变速器主要参数的确定、齿轮的强度校核和齿轮的几何尺寸计算，同时设计了变速器所用的锁环式同步器，确定了同步器的主要参数，最后对变速器操纵机构进行设计。 关键词：变速器；齿轮；输入轴；同步器
Abstract The transmission gearbox, as an important part in automobile driving system is used to make up the shortcoming of engine torque and rotary speed. It can change the vehicle speed and type torque in a big scope, cut off the power transfer from the engine, and also provides a reverse traveling direction for the vehicle. Transmission is an integral part of the vehicle, including mechanical design development of transmission, the technology has matured, but we have not taken the school's students, of which the design is still very worthwhile for us to explore and learn of. Gearbox design, its features are: large torque range to meet the requirements of different operating conditions, simple structure, easy production, use and maintenance, low cost, and the use of synchronizer sets required shifting allows smooth transmission required shifting, noise reduction is not easy damaged teeth. Used in the design of the 5 +1 manual transmission, transmission through the large changes in the scope of the transmission ratio, to meet the vehicle requirements of different conditions, so as to achieve its economic and power requirements; transmission linked file by synchronizer sets, although the increase in cost, but the manipulation of the automobile transmission to increase comfort, smoother gear. This designs commonly used truck with mechanical transmission. Describes the function of mechanical transmission and on the basis of the requirements, according to the requirements of the mission design, selection of three shaft type design, for the main parameters of transmission, gear strength checking and gear calculation of geometric size, while the design of transmission used by the lock ring synchronizer, identified synchronizer of main parameters, the transmission control mechanism design. Key words：Transmission；gearbox；synchronizer；input shaft
课程设计-货车变速器－zxx
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设计说明书 题目:货车机械变速器 学号: 姓名：
变速器的设计计算 １．1 变速器的选择 变速器的种类很多,按前进档位的不同可分为三、四、五和多档变速器，根据轴的型式的不同，又有固定轴式和旋转轴式（常配合行星齿轮传动）两类。固定轴式又有两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。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。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。 2-1-1 中间轴式变速器 从结构外形看中间轴式变速器有三根轴:一轴和二轴在一条中心线上。将它们连接即为直接档,此时,齿轮、轴承不承受载荷而只传递转矩,故而传动效率高,而且摩损小，寿命长，噪音也较小。而在其他档位上,经过两对连续齿轮传动，传动效率稍低。由于本设计中的汽车为重型货车，且档位多,传动比大，故本设计采用这种型式。 ２-1-2 变速器齿轮型式 变速器中的齿轮一般只有两种:直尺圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮。直齿圆柱齿轮多用为滑动式,故使用在一档和倒档的较多，它们的结构简单，制造容易。但是在换档时齿轮端部产生冲击，噪声很大，从而加剧端部磨损,使齿轮的寿命降低,而且由于噪声大,容易造成驾驶员的疲劳。斜齿圆柱齿轮传动平稳，噪声很小，磨损小,寿命长。唯一的缺点是工作时有轴向力的产生，而且结构复杂,这个缺点可以在进行轴的载荷计算时予以平衡。 通过比较两种型式齿轮的优缺点，本设计中，倒档采用直齿圆柱齿轮,这是考虑到倒档的使用率较低，综合衡量经济性和便利性而定的,其余各档全部采用斜齿圆柱齿轮传动，这样充分发挥其传动平稳，噪声小等优点。 ２－１-3变速器的换档结构 变速器的换档机构形式有以下几种:直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换档。 (1) 直齿滑动齿轮换档该结构形式制造容易,结构简单。但缺点较多：汽车行驶时各档齿轮有不同的角速度,因此用轴向滑动直齿齿轮的方式换档,会在轮齿端面产生冲击，并伴随有噪声。这使齿轮端部磨损加剧并过早损坏,造成汽车
高级轿车三轴五档手动机械式变速器 设计说明书 目录 一、设计任务书 (4) 二、机械式变速器的概述及总体方案论证 (4) 2.1 变速器的功用、要求、发动机布置形式分析 (4) 2.2 变速器传动机构布置方案 (5) 2.2.1 传动机构布置方案分析 (5) 2.2.2 倒挡布置方案 (7) 2.3 变速器零部件结构方案分析 (8) 三、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (11) 3.1 变速器主要参数选择 (11) 3.1.1 档数与传动比 (13) 3.1.2 中心距 (14) 3.1.3 外形尺寸 (14) 3.1.4 齿轮参数 (15) 3.2 各档齿轮齿数的分配 (15) 3.2.1 确定一档齿轮的齿数 (15) 3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (16) 3.2.3 确定其他档位的齿数 (18) 3.2.4 确定倒挡齿轮的齿数 (18) 3.3 齿轮变位系数的选择 (19) 四、变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (22) 4.1 齿轮的损坏原因及形式 (22) 4.2齿轮的强度计算与校核 (22) 4.2.1齿轮弯曲强度计算 (23) 4.2.2齿轮接触应力 (24)
五、变速器轴的强度计算与校核 (26) 5.1变速器轴的结构和尺寸 (26) 5.1.1 轴的结构 (26) 5.1.2 确定轴的尺寸 (26) 5.2轴的校核 (27) 5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (28) 5.2.2 第二轴的校核计算 (29) 六、变速器同步器的设计及操纵机构 (30) 6.1 同步器的结构 (31) 6.2 同步环主要参数的确定 (33) 6.3 变速器的操纵机构 (35) 参考文献 (36)
1选题背景 (3) 1.1问题的提出 (3) 1.2文献综述（即研究现状） (4) 1.3设计的技术要求及指标 (5) 2机构选型 (6) 2.1设计方案的提出 (6) 2.2设计方案的确定 (8) 3尺度综合 (10) 3.1机构关键尺寸计算 (10) 4受力分析 (17) 4.1机构动态静力描述 (17) 5机构建模 (18) 5.1机构运动简图及尺寸标注 (18) 5.2机构关键构件建模过程 (19) 5.3机构总体装配过程 (25) 6机构仿真 (28) 6.1机构仿真配置 (28) 6.2机构仿真过程描述 (28) 6.3仿真参数测量及分析 (30) 6.4仿真中存在的不足 (33) 7设计总结 (34) 8收获及体会 (34) 9致谢 (35)
本设计的任务是设计一台用于轿车上的五档手动变速器。合理的设计和布置变速器能使发动机功率得到最合理的利用，从而提高汽车动力性和经济性。 设计部分叙述了变速器的功用与设计要求，对该变速器进行了方案论证，选用了三轴式变速器。说明了变速器主要参数的确定，齿轮几何参数的计算、列表，齿轮的强度计算。 该变速器具有两个突出的优点：一是其直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小；二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。 关键词：变速器齿轮轴
1选题背景 1.1 问题的提出 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（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。 手动变速器（Manual Transmission）采用齿轮组，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” )。比如，一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有5个值(即有5级)，所以说它是有级变速器。 曾有人断言，繁琐的驾驶操作等缺点，阻碍了汽车高速发展的步伐，手动变速器会在不久“下课”，从事物发展的角度来说，这话确实有道理。但是从目前市场的需求和适用角度来看，笔者认为手动变速器不会过早的离开。 首先，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，还需要变速器的全力协助。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车带动。特别是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。而对于其他新型的变速器，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。 其次，对于老司机和大部分男士司机来说，他们的最爱还是手动变速器。从我国的具体情况来看，手动变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史，资历郊深的司机都是“手动”驾车的，他们对手动变速器的认识程度是非常深刻的，如果让他们改变常规的做法，这是不现实的。虽然自动变速器以及无级变速器已非常的普遍，但是大多数年轻的司机还是崇尚手动，尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感，所以一些中高档的汽车（尤其是轿车）也不敢轻易放弃手动变速器。另外，现在在我国的汽车驾驶学校中，教练车都是手动变速器的，除了经济适用之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。 第三，随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型轿车最为合适，手动变速器以其自身的性价比配套于经济型轿车厂家，而且经济适用型轿车的销量一直在车市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等国内厂家的经济型轿车都是手动变速的车，它们的各款车型基本上都是5档手动变速。