河北工业大学
毕业设计说明书(论文)
作者：刘浩学号：110317
学院：机械工程学院
系(专业)：车辆工程专业
题目：轿车变速器结构设计
指导者：刘茜副教授
(姓名) (专业技术职务)
评阅者：
(姓名) (专业技术职务)
2015年 5 月 21 日
毕业设计中文摘要
毕业设计（论文）外文摘要
Title ：Structure design of car transmission
Abstract：
With the rapid development of science and technology, the car that have strange noun has grown in popularity, whether it is urban white-collar workers, or facing loess back upturned farmers, greatly facilitate the people's basic necessities of life. And the transmission is the core part of the car, its development is particularly important.
In the design of the automobile transmission, the transmission ratio of each file is firstly determined.. According to the known data, the gear ratio of the gear is determined by the formula, the tooth number, the pitch circle diameter and the choice of spur gears or helical gears. Shaft design. The two forms of transmission. After the data are well determined, the strength of the designed parts will begin to check.. And the design of the synchronizer, and behind of self-locking device, interlocking device design and reverse gear lock.
The rapid development of the car makes the technology of its components higher.. However, it is necessary to put forward that as the core part of the transmission system, its manufacturing level, technological level, but also the need for people's gaze. Its renewal will improve the performance of the car.
Keywords：Automobile; Transmission gearbox; Gear
目 次
1 引言 ............................................................... 6 1．1 变速器的国内外发展状况 ........................................... 6
2 变速器主要参数的选择 ............................................... 7 2.1 档数和传动比的选择 ................................................ 8 2.3轴向尺寸的选择 ...................................................... 9 2.4齿轮参数 ............................................................ 9
3 各档传动比及齿轮齿数的选择 ........................................ 10 3.1确定一档齿轮的齿数 ................................................ 11 3.2确定常啮合齿轮副齿数 ............................................... 11 3.3确定倒档齿轮齿数 ................................................... 12 3.4齿轮变位系数的选择 ................................................. 13 4.1 齿轮的损坏原因及形式 .............................................. 13 4.2 齿轮的强度计算与校核 .............................................. 13 4.2.1齿轮弯曲强度计算 ................................................ 13 4.2.1.1 直齿轮弯曲应力W σ
............................................ 14 4.2.1 齿轮接触应力 ................................................... 15 5 变速器轴的强度计算与校核 .......................................... 16 5.1 变速器轴的结构和尺寸 ............................................. 17 5.1.1 轴的结构 ....................................................... 17 5.2轴的校核 ........................................................... 18 5.2.1第一轴的强度与刚度校核 .......................................... 18 5.2.2第二轴的校核计算 ................................................ 19 6 变速器同步器的设计 ................................................ 22 6.1 同步器的结构 ...................................................... 22 6.2 同步环主要参数的确定 .............................................. 24 6.2.1 同步环锥面上的螺纹槽 ........................................... 24 6.2.2 锥面半锥角α ................................................... 24 6.2.3 摩擦锥面平均半径R .............................................. 24 6.2.4 锥面工作长度b .................................................. 25 6.2.5 同步环径向厚度 ................................................. 25 6.2.6 锁止角β ....................................................... 25 6.2.7 同步时间t ...................................................... 25 7 变速器的操纵机构 .. (26)
结论 (27)
参考文献 (28)
致谢 (29)
1 引言：随着科技的迅猛发展，汽车这个本来陌生的名词已经渐渐普及，不管是都市白领，还是面朝黄土背朝天的农民，都已经慢慢有了属于自己的汽车。汽车的发展与普及，很大程度上便利了人们的衣食住行。生活质量的提高与社会的高速发展都了离不开汽车。而变速器作为汽车的核心部件，它的发展尤为重要。
国内传播市场的高速发展。2007年末的汽车销售是869.25 百万。2008年汽车市场的销售额突破了九百万多万辆汽车,到零在卖出去的数量将达到一千2640000辆。随着汽车产业的规模,传播行业将面临重大机遇和挑战。2006年中国传播市场销售额达到3000亿元,年增长率20%,专家预测,零在今年年底有望达到600亿元。依靠科技进步和自主创新,已形成1000000台的年生产能力传播和传播。在文件传输产品4到16个领域的市场摊位覆盖全系列和各种匹配输入300 - 3000 nm的扭矩,负载2-60吨重型卡车和公共汽车,五十国内机器工厂选择支持定点产品。统计Facile传输8吨汽车配件市场份额为78%,15吨以上支持市场份额将超过90%,重型传动成为世界上第一的销售。
世界这个大家庭中，各行各业都竞争激烈。汽车也不例外。汽车的飞速发展使得其各部件的科技程度需求更高。而恰恰作为心脏的发动机受到了人们的广泛重视。但是，在这里不得不提出的是，作为传动系统的核心部件变速器，其制造水平、工艺水平，更是需要人们的注视。它的更新将使汽车的性能得到较大提升。
总而言之，说一千道一万。变速器结构的改进将为汽车行业带来一个不同凡响的明天。
1．1 变速器的国内外发展状况
中国汽车工业协会的统计数据显示,在国内使用自动轿车,配备进口自动变速器,约80%,其余20%,主要来自外资合资企业, 2015年达到30%。与此同时, 自动变速器发展很困难,已成为中国汽车动力传动系统中的顽固立场的外商投资企业,技术封锁是非常严格的,进口自动变速器的价格高,成本优势参与市场竞争的独立品牌汽车企业不能承受如此多的自主品牌车型仍然与手动变速箱,缺乏核心技术,使我们自己的自动变速器生产基本上是空白，接近1000亿或者更多。更严重的是, 国内传播市场
的高速发展。2007年末的汽车销售是869.25 百万。2008年汽车市场的销售额突破了九百万多万辆汽车,到零在卖出去的数量将达到一千2640000辆。随着汽车产业的规模,传播行业将面临重大机遇和挑战,使中国汽车企业不得不放弃自动汽车生产。同时,它引起了许多独立的模型在我国不足手动排位的搭档,我国的变速器水平已经到达一种高度，而我们现有的科技很难突破这一高度。
面对现状,我们没有努力, 但在面对巨大的市场空间,外国投资者也在关注,国外自动变速器业务开始在中国,包括阿根廷,西班牙、西伯利亚等国际知名企业,已在中国建立了自己旗下的公司,2015年达到30%。与此同时, 自动变速器发展很困难,已成为中国汽车动力传动系统中的顽固立场的外商投资企业,技术封锁是非常严格的,进口自动变速器的价格高,成本优势参与市场竞争的独立品牌汽车企业不能承受如此多的自主品牌车型仍然与手动变速箱,缺乏核心技术,使我们自己的自动变速器生产基本上是空白,自主研发的自动变速器与人家国外的科技比简直给比没了,外国企业有更多的选择在工业布局。
与此同时，国外的许多投资者都发现了中国这块肥肉，都开始觊觎这块发展空间巨大的人口居多的国土。包括jatco,本田、意Marelli等国际知名企业,已在中国建立了合资或独资企业,完成了在当地就能够自主研发和制造变速器。大众的新型变速器采用的是双离合式的，在我国著名旅游城市大连。也投入生产了。
有关文件显示表明,国外先进技术的引进和传播,很难改变现阶段的这种状态,中国传播进口价值增长或保持高的状态,随着需求的一步步增大，供求关系也在随之改变，国产与外来的比重也将发生很大改变。“自动变速器发展很困难,已成为中国汽车动力传动系统中的顽固立场的外商投资企业,技术封锁是非常严格的,进口自动变速器的价格高,成本优势参与市场竞争的独立品牌汽车企业不能承受如此多的自主品牌车型仍然与手动变速箱,缺乏核心技术,使我们自己的自动变速器生产基本上是空白,进口的在华完全没有生存上的问题，而国产的变速器却竞争很激烈,外国企业有更多的选择在工业布局,很大程度上放慢的地方生产化的进程,拉低了平均水平。做到了利润与技术的同步提升，合理的协调了二者的关系。“国内汽车行业领军人物、前副主任和秘书长。中国汽车变速器中心主任张疏林强调到。
国外汽车市场的概述,在调查中人们得到了结论,新加坡和缅甸以及新奥尔良市场的自动传输速率高。在自动变速器在欧洲流行率相对较低,新加坡由于实力很强,具有强大的制造能力，产量非常之高。行业发展比较快，伴随着其性能可以与连续变
量传输(CVT)。同时,传输转矩能力但还好一个连续变量的传(CVT)。因此,在新加坡缅甸汽车制造商,以利用当地的以及进口的生产资源,它仍然是蓬勃发展的变速器(当下)的发展, 性能可以与连续变量传输(CVT),更少的投资在AMT传动。
2 变速器主要参数的选择
2.1 档数和传动比的选择
目前的乘用车在档位的选择上一般设置为四到五个，在本次课题设计上也选用五个档位的变速器。
选择变速器最低档传动比，根据汽车最大爬坡度，汽车最低的稳定车速，驱动轮和路面的附着力、主减速比和驱动轮滚动半径来确定最终传动比。
低速爬坡时空阻我们概不计算，因此最大的驱动力应根据下列公式计算得出。
满足要求I传动比：
式中：m——汽车总质量
g——重力加速度
——道路最大阻力系数
ψ
max
——驱动轮的滚动半径
r
r
——发动机最大转矩
T
emax
——主减速比
i
η——传动效率。
根据驱动轮的附着条件：
求得：
式中 G
2
——汽车满载时静止于水平路面上时驱动桥给路面的载荷
φ——路面附着系数，计算的时候取φ=0.5~0.6
由已知条件得，满载质量为1800kg
r
r
=337.25mm
T
e max
=170Nm
i
=4.782
η=0.95
根据公式可求得， i
gI
=3.93
传动比大多数取零点七到零点八之间，在这次毕业设计中取：i
gⅤ
=0.75。
中间档传动比q为：
实际与理论略有出入。根据上式得：q=1.51
故：
i
gⅡ
=2.60
i
gⅢ
=1.72
i
gⅣ
=1.14（修正为1）
2.2中心距的选择
中心距至关重要，为保证齿轮强度而选取合适的中心距。两轴的中心距根据一下初定：
式中：我们定义表彰中心距的一个系数为KA，对与轿车K
A
大多数取八点九到九点三。
T
I max
：
T
I max =T
e max
i
gI
η =639.7N﹒m
初始中心距经过计算得A=77.54mm。
2.3轴向尺寸的选择
本设计中选取手动五档变速器。其壳体轴向尺寸为： 3×77.54mm=232.62mm
变速器总图的结构尺寸链决定了变速器轴向尺寸的大小。
2.4齿轮参数
：
法向模数为m
n
其中=170Nm，可得出m
=2.5。
n
1档直齿轮的模数m：
通过计算得m=3
齿形、压力角α、螺旋角β、齿宽b的选取：
压力角较小时重合度大、传动平稳、噪声低；较大时可以提高轮齿的抗弯强度与表面接触强度。对与轿车而言，为加大重合度已降低噪声，故取小些。对于货车而言，为提高齿轮承载力，故取大些。在本次设计中变速器齿轮压力角α取20°、啮合套或同步器取30°、斜齿轮的螺旋角β取30°
应注意的是在选择斜齿轮螺旋角时应力要求使中间轴上是轴向力间相互抵消。因此，中间轴上全部齿轮应一律去右旋，第一轴和第二轴上的的斜齿轮取左旋，其轴向力经轴承盖由壳体所承受。
齿轮宽度b的大小直接影响齿轮的承载能力，b加大的话，齿的承载能力增高。但试验发现，齿宽增大到一定的数值后，由于载荷分配的不均匀，反而使齿轮承载能力降低。所以，在保证齿轮强度条件下，应尽量选取较小的齿宽，有利于减轻变速器重量和缩短其轴向尺寸。
通常根据齿轮模数的大小选定齿宽。
直齿b=(4.5-8.0)m，mm
斜齿b=(6.0-8.5)m，mm
为了提高传动平稳性以及齿轮的寿命，随着长度的增加，接触应力随之减小，在取值的时候常常增大齿宽系数。
3 各档传动比及齿轮齿数的选择
3.1确定一档齿轮的齿数
一档传动比：
先求其齿数和，以便于后文的计
算Z
9和Z
10
的值:
其中A =77.54mm、m =3；故
有Z
∑
=51.7。
当轿车三轴式的变速器时，可以在15~17范围确定。先确定=16，顺理成章=35。
依靠上面最开始固定的A和m算出的大概是非整数，在将它调为整数以后，由以上公式可以得到中心距变化了，从上述结果中得出一个计算结果，再用这个结果修正一下，反推前面所计算出的中心距。
这里修正为51，综上所述A为76.5mm。
3.2确定常啮合齿轮副齿数
根据上述公式可以求得常啮合齿轮传动比：
由已经得出的数据可确定：Z
1/Z
2
=1.79 ①
由上述计算结果可得出：
由此可得：
根据已得出的数据可以求得：
②
①与②联立可得：=19、=34。
由上述结果可进一步得到一档实际传动比为：
3.3确定倒档齿轮齿数
据统计结果显示，和I档传动比最为相似的还属倒档的传动比了。这回，将倒档的传动比确定为3。7。比一档齿轮10会比中间轴上的倒档传动齿轮齿数稍微大些，取。
一般时候，倒档轴齿轮的取值一般从二十一到二十三不等，本次毕业设计选=23。
由
计算出。
由此可知轴R和变速器轴M之间的中心距：
A′= =84mm
轴R和轴II之间中心距:
=52mm
3.4齿轮变位系数的选择
齿轮的设计中，一个不可缺少的部分就是齿轮变位，加入了变位齿轮。能够把由齿轮所产生根切和配凑中心距得到有效避免，此外，还会对齿轮的刚度、使用平稳性、耐磨性等参数起到干扰。
众所周知，齿数不足十七，则需要把它进行变位。
变位系数
分子中的未知数就是我们需要将其变为的齿数。
4 变速器齿轮的强度计算与材料的选择
4.1 齿轮的损坏原因及形式
轮齿折断、相同的载荷频繁的作用与轮齿上时，轮齿下方将产生裂纹。这种裂纹会一步一步折断轮齿。
轮齿的折断由以下情况组成：1、热处理方法。加工方法。精度等级。几乎固定的支撑方式。同其他机械设备相比较，其变速器的齿轮使用条件并不会有太大改变。故用这些简化的公式来计算汽车齿轮，结果不会有太大误差，即相对精准的值。此处所定物质材料为40Cr。2、相同的载荷频繁的作用与轮齿上时，轮齿下方将产生裂纹。这种裂纹会一步一步折断轮齿。第二种折断出现频率较高，第一种相对较少。
在齿轮工作时，，随后缝隙变大，齿面的点蚀则是由于日积月累的脱落而造成的。。因为产生了动载荷。采用移动齿轮移动转向的方式抵制和反向齿轮, ,所以在把时刻结束时的齿轮可能冲击负载损伤。
4.2 齿轮的强度计算与校核
同其他机械设备相比较，其变速器的齿轮使用条件并不会有太大改变。热处理方法。加工方法。精度等级。几乎固定的支撑方式。同其他机械设备相比较，其变速器的齿轮使用条件并不会有太大改变。故用这些简化的公式来计算汽车齿轮，结果不会有太大误差，即相对精准的值。此处所定物质材料为40Cr。
4.2.1齿轮弯曲强度计算
K
σ
4.2.1.1 直齿轮弯曲应力
(4-1) 上式
—弯曲应力（MPa）；
—一档齿轮10的圆周力
（N）,；其中
为计算载荷（N·mm），节圆的直径我们用d
表示。
—称之为应力集中系数
f
K—摩擦力影响系数；
b—齿宽（mm），取20
t—端面齿距（mm）；
y—齿形系数，如图4-1所示。
图4-1 齿形系数图
一档：中间轴扭矩：
（4-2）
=170?1000?2.18?1.78
=659668N·m
所以由可以得出
10
t
F；再将所得出的数据代入式（4-1）可得
4.2.1.2 斜齿轮弯曲应力
（4-3）
式中将其定义为表彰重合度的影响系数。取2.0，，
选择齿形系数y 时，在图中可以查阅得到。
二档齿轮圆周力：
（4-4）根据斜齿轮参数计算公式可得出：。
齿轮8，可查表（4-1）得：。
故
同理可得：。
同理可得，其余档位齿轮弯曲应力，结果见下：
三档：
四档：
五档：
综上所述，结果满足。
4.2.1 齿轮接触应力
（3-5）
式中—齿轮的接触应力（MPa）；
j
F—法向力（N），；
F
1
—圆周力在（N），；
α—压力角（°）；
β—齿轮螺旋角（°）；
E—弹性模量（MPa），查资料可取；
b—齿轮接触的实际宽度，20mm；
—曲率半径（mm）；
直齿轮： (4-6)
(4-7)
斜齿轮：（4-8）
（4-9）
其中，主节圆半径（mm）：R
z ，从节圆半径：R
c
。
将作为计算载荷，此时它作用在轴I上。见下表：
表4-1 变速器齿轮的许用接触应力
/MPa
计算可得：
一档：
二档：
三档：
四档：
五档：
倒档：
有表可知，设计基本符合。
5 变速器轴的强度计算与校核
5.1 变速器轴的结构和尺寸
5.1.1 轴的结构
设计中采用轴和齿轮一体结构，飞轮内腔轴承上承载者第一轴的前部分，轴径的选取是结合前轴内径来综合考虑的。第一轴的轴承没有轴向力的作用，轴的固定大多数根绝后轴承用卡环。轴承盖来确定。离合器的轴向尺寸决定了第一轴的长度。第一轴如图5-1所示：
图5-1 变速器第一轴
旋转轴式与固定轴式两部分组成了中间轴。本次变速器的设计选取的是旋转轴式传动方案。下图为其结构：
一档齿轮倒档齿轮
图5-2 变速器中间轴
5.1.2 确定轴的尺寸
变速器决心和传动轴的大小主要是基于结构的布局要求,考虑加工工艺。和装配工艺要求。在草图设计,齿轮的工作位置和大小和转移部分主要由轴的长度可以确定。轴的直径可以引用相同大小的传动轴相同类型的车辆,可以选择以下经验公式：第一轴和中间轴：
,mm （5-1）
第二轴：
（5-2）
式中—发动机的最大扭矩，N·m
考虑到本次设计结果的可行性，轴的强度和其刚度在某些方面存在着必要的联系。所以。直径和长度两者之间的选取可按如下的比例：
第一轴和中间轴： d/L=0.16~0.18；
第二轴： d/L=0.18~0.21。
5.2轴的校核
由变速器结构布置考虑轴的尺寸是由结构的传播,这是由加工和组装。轴的强度通常是足够的,唯一的危险部分轴检查。传输的设计,进行研究开发设计的同时。轴的刚度，强度都保存一些的优势,所以在检查只需要检查文件可以,因为车辆在移动的时候,拥有最大扭矩的I档。轴轴承扭矩也是最大的。随着第二轴结构更为复杂,因此验证的重点对象。
5.2.1第一轴的强度与刚度校核
测试第一轴的运行情况时，第一轴受到的弯矩较小，小到可忽略不计，经过认定，在计算时只考虑其受到的扭矩。因此，轴的扭矩强度由以下式子计算得出:
（5-3）式中—扭转切应力，MPa；
T—扭矩，N·mm；
—抗扭截面系数，3
mm；
P—轴传递的功率，kw；
d—计算截面处轴的直径，mm；
[]—切应力，MPa。
其中P=95kw，n =5750r/min,d =24mm；代入上式得：
由查表可知[]=55MPa，因此 []，满足要求。
每米长的扭转角。其计算公式为：
（5-4）
式中 T —扭矩，N·mm；
G —弹性模量，MPa。钢制品：G =8.1MPa；
I—轴截面的极惯性矩，，；
P
将已知数据代入上式可得：。大多数情况下可取；符合要求。
5.2.2第二轴的校核计算
5.2.2.1 轴的强度校核
计算中涉及到的计算数据圆周力t F 。径向力r F 。轴向力a F 能够根据下列式子求出：
（5-5）
式中 i —齿轮的传动比，此处为3.85； d —节圆直径，mm ，为105mm ； —压力角，为16°；
—螺旋角，为30°；
—转矩，为170000N ·mm 。
代入上式可得：
，
,
。
危险截面的受力图为：
图5-1 危险截面受力分析
水平面：
（160+75）= =1317.4N ；
水平面内所受力矩：
垂直面：
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。
前言 汽车的诞生，车的发展，在历史的长河中给我们留下了点点滴滴。汽车自上个世纪末诞生以来，已经走过了风风雨雨的一百多年。从卡尔.本茨造出的第一辆三轮汽车以每小时18公里的速度，跑到现在，竟然诞生了从速度为零到加速到100公里/小时只需要三秒钟多一点的超级跑车。这一百年，汽车发展的速度是如此惊人！同时，汽车工业也造就了多位巨人，他们一手创建了通用、福特、丰田、本田这样一些在各国经济中举足轻重的著名公司。这篇资写着许多有趣的故事，在中国已经成为世界五大汽车强国之际，让我们一起来回望汽车的发展历史，体会汽车给我们带来的种种欢乐与梦想…… 中国汽车工业发展进入新阶段中国汽车工业发展我认为大致可以分成三个阶段：第一个阶段：中国汽车工业1953诞生到1978年改革开放前。初步奠定了汽车工业发展的基础。汽车产品从无到有。第二个阶段，1978年到20世纪末。中国汽车工业获得了长足的发展，形成了完整的汽车工业体系。从载重汽车到轿车，开始全面发展。这一阶段是我国汽车工业由计划经济体制向市场经济体制转变的转型期。这一时期的特点是：商用汽车发展迅速，商用汽车产品系列逐步完整，生产能力逐步提高。具有了一定的自主开发能力。重型汽车、轻型汽车的不足得到改变。轿车生产奠定了基本格局和基础。我国汽车工业生产体系进一步得到完善。随着市场经济体制的建立，政府经济管理体制的改革，企业自主发展、自主经营，大企业集团对汽车工业发展的影响越来越大。汽车工业企业逐步摆脱了计划经济体制下存在的严重的行政管理的束缚。政府通过产业政策对汽车工业进行宏观管理。通过引进技术、合资经营，使中国汽车工业产品水平有了较大提高。摸索了对外合作、合资的经验。第三个阶段，进入21世纪以后。中国汽车工业在中国加入WTO后，进入了一个市场规模、生产规模迅速扩大；全面融入世界汽车工业体。 变速器作为汽车的一个重要组成部分，是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
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。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理 1 大众01M型自动变速器内部总体结构 大众01M自动变速器由三部分组成。（图1） （1）液力元件：包括液力变扭器及油泵等，用于动力传递及提供液压元件(如各离合器和制动器)的动力源。 （图1）01M自动变速器结构图 由（图1）可知变速器内部有两个分隔的箱体，上部是变速器，内装ATF油；下部是差速器，内装齿轮油。在小齿轮轴3上有一个油封，把两种油分离开。 a. 液力变扭器 液力变扭器由壳体、锁止离合器、涡轮、导轮和泵轮组成，分解图见（2）。泵轮与壳体焊接为一体，由发动机飞轮驱动，工作时其内充满自动变速器油(ATF 油)，其动力传递路线是：发动机飞轮→变扭器壳体→泵轮→涡轮→变速器输入轴，导轮的作用是增大低转速时的输出扭矩。涡轮和泵轮之间是靠液压油传递动力的，两者之间有一定的转速差，不但使油温升高，还降低了传动效率，锁止离合器可以把涡轮和泵轮连接为一体，形成刚性连接。锁止离合器由电控单元控制，电控单元通过电磁阀控制A、B、C 3个油道的油压交替变化，按要求在锁止离合器的前、后面产生压力或卸压，控制锁止离合器接合或断开。锁止离合器接合时，因油压作用，其带有摩擦片的一面与变扭器壳体接合，另一面通过齿牙与涡轮连接为一体。
（图2） 液力变扭器结构图 b. 油泵 油泵位于变扭器和变速器之间，由变扭器壳体驱动，其作用是建立油压，并通过滑阀箱控制各离合器和制动器的动作。它采用转子齿轮泵，其结构见（图3）。 （2）控制机构：采用电子、液压混合控制，电控部分包括电子控制单元J217及其相应的传感器和执行元件；液压控制部分包括滑阀箱等。 （3）变速机构：采用拉维那式行星齿轮变速机构，2个太阳轮独立运动，齿圈输出动力，通过对大、小太阳轮及行星架的不同驱动、制动组合，实现4个前进档及一个倒档。 01M 型自动变速器采用拉维娜式行星轮式变速机构，基本的行星轮机构包括太阳轮、星轮、行星架和齿圈，其中星轮是惰轮，不能输入、输出动力。在太阳轮、行星架和齿圈三者中，驱动其中一个，制动另一个， 则第三个输出动力，
汽车变速器设计 ----------外文翻译 我们知道，汽车发动机在一定的转速下能够达到最好的状态，此时发出的功率比较大，燃油经济性也比较好。因此，我们希望发动机总是在最好的状态下工作。但是，汽车在使用的时候需要有不同的速度，这样就产生了矛盾。这个矛盾要通过变速器来解决。 汽车变速器的作用用一句话概括，就叫做变速变扭，即增速减扭或减速增扭。为什么减速可以增扭，而增速又要减扭呢？设发动机输出的功率不变，功率可以表示为 N = w T，其中w是转动的角速度，T是扭距。当N固定的时候，w与T是成反比的。所以增速必减扭，减速必增扭。汽车变速器齿轮传动就根据变速变扭的原理，分成各个档位对应不同的传动比，以适应不同的运行状况。 一般的手动变速器内设置输入轴、中间轴和输出轴，又称三轴式，另外还有倒档轴。三轴式是变速器的主体结构，输入轴的转速也就是发动机的转速，输出轴转速则是中间轴与输出轴之间不同齿轮啮合所产生的转速。不同的齿轮啮合就有不同的传动比，也就有了不同的转速。例如郑州日产ZN6481W2G型SUV车手动变速器，它的传动比分别是：1档3.704:１；2档2.202:1；3档1.414:1；4档1:1；5档（超速档）0.802:1。 当汽车启动司机选择1档时，拨叉将1/2档同步器向后接合1档齿轮并将它锁定输出轴上，动力经输入轴、中间轴和输出轴上的1档齿轮，1档齿轮带动输出轴，输出轴将动力传递到传动轴上（红色箭头）。典型1档变速齿轮传动比是3:1,也就是说输入轴转3圈，输出轴转1圈。 当汽车增速司机选择2档时，拨叉将1/2档同步器与1档分离后接合2档齿轮并锁定输出轴上，动力传递路线相似，所不同的是输出轴上的1档齿轮换成2档齿轮带动输出轴。典型2档变速齿轮传动比是2.2:1，输入轴转2.2圈，输出轴转1圈，比1档转速增加，扭矩降低。
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
学号 密级哈尔滨工程大学学士学位论文 汽车双离合式自动变速箱 结构设计 院（系）名称： 专业名称： 学生姓名： 指导教师： 2014年6月
学号 密级 汽车双离合式自动变速箱 结构设计 Design of Double Clutch Type Automatic Transmission Structure 学生姓名： 所在学院： 所在专业： 指导教师： 所在单位： 论文提交日期：2014年 6 月12 日 论文答辩日期：2014年 6 月22 日 学位授予单位：
摘要 双离合式自动变速箱是新一代的自动变速器。它结合了液力机械自动变速器和电控机械自动变速器的优点，实现了动力换挡、减少了换挡时间、提高了换挡品质、极大地提高了汽车的舒适性和操纵性，已成为汽车变速器新的发展方向。双离合自动变速箱的结构设计对于变速箱换挡性能和制造成本、制造复杂程度的影响至关重要。 本文主要展开了双离合式自动变速器的结构设计，主要进行了以下的工作：在分析了常见的双离合式自动变速箱的结构形式和工作原理基础上首先确定了干式双离合的双中间轴式自动变速器的总体方案。针对双中间轴式DCT的齿轮箱的传动比进行分配就算，确定齿轮轴系的结构，然后对双离合式自动变速器的箱体部分进行设计，最后对主要的零部件：齿轮轴、齿轮、轴承等进行计算校核，结果表明本文的结构设计满足强度要求，设计合理。 本文所设计的干式双中间轴式自动变速器其具体设计过程和校核分析作为具体案例具有参考意义。 关键词：双离合器自动变速器；干式双离合器；双中间轴式
ABSTRACT Dual clutch automatic gearbox is a new generation of automatic transmissions. It combines the advantages of hydromechanical automatic transmission and electronically controlled mechanical automatic transmission to achieve a power shift, reducing the shift time, improved shift quality, which greatly improves the car's comfort and maneuverability, has become a vehicle new direction transmission, and has broad market prospects. Structural design for the dual-clutch automatic transmission gearbox shift performance and manufacturing costs, manufacturing is crucial influence complexity. In this paper launched a design dual-clutch automatic transmission, mainly for the following tasks: the analysis of the basic structure and operating principle of the common dual-clutch automatic gearbox on first determine the twin countershaft dual dry clutch Overall program type automatic transmission. For dual-DCT gearbox intermediate shaft gear ratio allocated even to determine the structure of the gear shaft, and then on the housing portion of the dual-clutch automatic transmission design, the final major components: gear shafts, gears, bearings such as checking calculations, the results indicate that the structural design of this paper to meet the strength requirements, reasonable design. This article is designed dry dual countershaft type automatic transmission to their specific design and verification process analysis with the reference value as a specific case. Keywords:Dual Clutch Transmission;dry dual clutch;twin countershaft type
变速器设计标准 1.按照QC/T 29063-1992, Q/FT A025—2001规定 1.1变速器扭矩储备系数: QC/T 29063-1992规定 轻型货车:K ≥2.5；中、重型货车K ≥3.0 1.2变速器各接合面、前后盖及螺纹连接处和油封均应密封良好，不得有渗、漏油现象。 1.3变速器应按照经规定程序批准的图样及技术文件制造，并应符合本标准要求。 1.4变速器换档、选档应灵活可靠，档位应手感清楚无冲击，不允许有挂不上档、脱不开档、跳档及乱档等现象。 1.5超速档摘档力的最低限值不应小于100 N ，其它档位摘档力的最低限值不应小于50 N 。 1.6 静扭强度（Q/FT A025—2001规定） 变速器静扭强度后备系数K 应符合下表的规定。 变速器的静扭强度后备系数K 1.7油温变速器在使用过程中，齿轮油的最高温度应不大于95 ℃。 1.8变速器外表面应清洁、无锈蚀、毛刺、裂纹及其它影响产品性能及使用寿命的缺陷。 1.9变速器应按照经规定程序批准的图样及技术文件制造，并应符合本标准要求。 1.10油封刃口、轴承、摩擦副应按设计规定涂润滑脂或润滑液。与总成内腔相通的螺栓、叉轴孔塞片装配时应涂螺纹密封胶。 1.11变速器各紧固螺栓、螺母应按设计要求的紧固力矩拧紧，不得有松动、滑扣及漏装现象。变速器的放气螺塞和放油螺塞的位置应合理，工作可靠。 1.12变速器外露非加工面应涂以均匀完整的防护漆（铝合金表面除外），外露加工表面应涂防锈油。 2设计计算 2.1．不带副箱和带后副箱的变速器 2.1.1.变速器强度： e T n T T e ：发动机最大输出扭矩为，N.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.
第1章变速器主要参数的计算及校核学号：15 最高车速： U=113Km/h a m ax 发动机功率： P=65.5KW m ax e 转矩： T=206.5Nm e max 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=o 。 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：
第一章变速器传动机构布置方案 1.1变速器传动方案的选择与分析 机械式变速器具有结构简单、传动效率高、制造成本底和工作可靠等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛应用。变速器传动方案分析与选择机械式变速器传动机构布置方案主要有两种：两轴式变速器和中间轴式变速器。 其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。与中间轴式变速器相比，它具有轴和轴承数少，结构简单、轮廓尺寸小、易布置等优点。此外，各中间档因只经一对齿轮传递动，故传动效率高，同时噪声小。但两轴式变速器不能设置直接档，所以在工作时齿轮和轴承均承载，工作噪声增大且易损坏，受结构限制其一档速比不能设计的很大。其特点是：变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体，发动机纵置时直接输出动力。 而中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的汽车上。其特点是：变速器一轴后端与常啮合齿轮做成一体绝大多数方案的第二轴与一轴在同一条直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接档，使用直接档变速器齿轮和轴承及中间轴不承载，此时噪声低，齿轮、轴承的磨损减少。 对不同类型的汽车，具有不同的传动系档位数，其原因在于它们的使用条件不同、对整车性能要求不同、汽车本身的比功率不同[5]。而传动系的档位数与汽车的动力性、燃油经济性有着密切的联系。就动力性而言，档位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。就燃油经济性而言，档位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区下作的能力，降低了油耗。从而能提高汽车生产率，降低运输成木。不过，增加档数会使变速器机构复杂和质量增加，轴向尺寸增大、成本提高、操纵复杂。 综上所述，由于此次设计的汽车为：中间轴式五档（五档为直接档）商用车 1.2 倒档方案的确定 倒档布置选择方案适用于全部齿轮均为常啮合的齿轮，换挡轻便。如下图
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
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 摘要 双离合器自动变速器由电控机械式自动变速器发展而来，它综合了液力机械自动变速器（AT）和电控机械自动变速器（AMT）的优点，能够实现动力换挡、减少了换档时间、提高了换档品质、极大地提高了汽车的舒适性和操纵性。 本设计以双离合器式自动变速器的结构和工作原理为基础，针对干式双离合器自动变速器的设计方法，分析了各种不同变速器的布置方案并选定了本变速器的最终布置方案。对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择并对变速器的传动比的范围、中心距做初步的选择和设计。对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择并计算出齿轮其他的相关参数和对齿轮的校核。对轴的结构尺寸进行设计和轴承的选用并对其进行了校核。 关键词：双离合器；自动变速器；传动比；齿轮；轴 I
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 ABSTRACT DCT duo to Mechanical Transmission.Itinherits the advantages of Automatic Transmission(AT) and Automated Mechanical Transmission (AMT).It has the ability of power shifing that can reduce shift time andimprove shift quality.And the comfort and maneuverability of vehicle will be greatly improved. In this thesis,the study of dry type Dual Clutch Transmission is based on the Structural characteristics and working principle of DCT. For dry-type dual-clutch automatic transmission design, analyzed the layout of the various transmission options and selected the final layout of the transmission scheme. The major part of gear, including gear form, elaborated shift structure and make the choice and range of transmission gear ratio, center distance a preliminary selection and design. The gear on the transmission module, pressure angle, helix angle, were calculated gear selection and other relevant parameters and checking on the gear. Structural dimensions of the shaft and bearing design and its selection was checked. Key words: Dual Clutch Transmission；Automatic transmission；Transmission Ratio；Gear ；Axis II
目录 一、机械式变速器的概述及其方案的确定 (2) 1、变速器的功用和要求 (2) 2、变速器传动方案及简图 (2) 3、倒档的布置方案 (3) 二、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (4) 1、变速器的主要参数选择 (4) 2、齿轮参数 (5) 3、各档传动比及其齿轮齿数的确定 (6) 4、轮的受力和强度校核 (8) 三、轴和轴承的设计与校核 (12) 1、轴的工艺要求 (12) 2、轴的设计 (12) 3、轴的校核 (13) 4、轴承的选择和校核 (17)
一.机械式变速器的概述及其方案的确定 （一）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。 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。 （二）变速器传动方案及简图 下图a所示方案，除一，倒档用直齿滑动齿轮换档外，其余各档为常啮合齿轮传动。下图b、c、d所示方案的各前进档，均用常啮合齿轮传动；下图d 所示方案中的倒档和超速档安装在位于变速器后部的副箱体内，这样布置除可以提高轴的刚度，减少齿轮磨损和降低工作噪声外，还可以在不需要超速档的条件下，很容易形成一个只有四个前进档的变速器。
汽车变速器设计——课程设计
汽车设计课程设计 题目:汽车变速器设计 设计题目、要求及任务是： 金杯牌SY6474轻型客车变速器设计（4＋1）档 设计参数有： =173 N·m ； 发动机: M emax 车速：V =110 Km/h ； max 额定转速：n=4000 r/min ； =0.35 m ； 车轮滚动半径：R 汽车总质量：2470 Kg ； 爬坡度：32﹪； =5.375 ； 主减速比：i 驱动轮上法向反作用力：F =1181 Kg ； Z 设计要求：采用中间轴式，全同步器换档，要进行齿轮参数设计计算，对一档齿轮的接触强度、弯曲应力进行校核计算。
目录 目录 (3) 第一章变速器的功用和要求 (4) 第二章变速器的方案论证 (5) 第一节变速器类型选择及传动方案设计 (5) 一、结构工艺性 (5) 二、变速器的径向尺寸 (5) 三、变速器齿轮的寿命 (5) 四、变速器的传动效率 (5) 第二节变速器传动机构的分析 (5) 一、换档结构形式的选择 (5) 二、倒档的形式及布置方案 (6) 第三节变速器操纵机构方案分析 (7) 一、变速器操纵机构的功用 (7) 二、设计变速器操纵机构时，应该满足以下 基本要求 (7) 三、换档位置 (8) 第三章变速器设计计算 (9) 第一节变速器主要参数的选择 (9) 一、轴的直径 (9) 二. 传动比的选择 (9)
三、中心矩A (10) 四、齿轮参数选择 (10) 第二节齿轮的强度校核 (15) 一、齿轮的损坏形式 (15) 二、齿轮强度校核 (16) 参考文献 (19) 第一章变速器的功用和要求 现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源，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。为了解决这一矛盾，在传动系中设置了变速器。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，使汽车具有合适的牵引力和速度，并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。此外，为保证汽车倒车及使发动机和传动系能够分离，变速器应具有倒档和空档。一般的，变速器设有倒档和空档，以使在不改变发动机旋转方向的情况下，汽车能够倒退行驶和空档滑行、或停车时发动机和传动系能保持分离。在有动力输出需要时，还应有功率输出装置。 为保证变速器具有良好的工作性能，达到使用要求，所以变速器的设计必须要满足以下的使用条件： （一）应该合理的选择变速器的档数和传动比，使汽车具有良好的动力性和经济性； （二）工作可靠，操纵轻便。汽车行驶过程中，变速器内不应有跳档、乱档、换档等冲击等现象发生。此外，为减轻驾驶员劳动强度，提高行驶安全性操纵轻便性的要求日益突出。——可通过同步器或气动换档，自动、半自动换档来实现； （三）传动效力高； （四）结构紧凑，尽量做到质量轻、体积小、制造成本底。 （五）噪音小、为了减少齿轮的啮合损失，应设有直接档，此外，还有合理的齿轮型式以及结构参数，提高其制造和安装精度； 它的功用： （一）改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，如起步、加速、上坡等，同时使发动机在有利的工况下工作； （二）在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；
第一节概述 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，同时使发动机再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。 变速器由变速传动机构和操纵机构组成。 对变速器如下基本要求. 1）保证汽车有必要的动力性和经济性。 2）设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。 3）设置倒档，使汽车能倒退行驶。 4）设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。 5）换挡迅速，省力，方便。 6）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发生。 7）变速器应当有高的工作效率。 8）变速器的工作噪声低。 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。 在原变速传动机构基础上，再附加一个副箱体，这就在结构变化不大的基础上，达到增加变速器挡数的目的。近年来，变速器操纵机构有向自动操纵方向发展的趋势。
第二节变速器传动机构布置方案 机械式变速器因具有结构简单，传动效率高，制造成本低和工作可靠等优点，在不同形式的汽车上得到广泛应用。 一.传动机构布置方案分析 变速器传动机构有两种分类方法。根据前进挡数的不同，有三，四，五和多挡变速器。根据轴的形式不同，分为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。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。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，中间挡位传动效率高和噪声低等优点。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，且易损坏。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。 图3-1示出用在发动机前置前轮驱动轿车的两轴式变速器传动方案。其特点是：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双曲面齿轮，发动机横置时则采用圆柱齿轮；多数方案的倒档传动常用滑动齿轮，其他挡位均用常啮合齿轮传动。图3-1F中的倒挡齿轮为常啮合齿轮，并用同步器换挡；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有困难，而高档同步器可以装在输入轴的后端，见图3-1D，E；图3-1D所示方案的变速器有辅助支承,用来提高轴的刚度，减少齿轮磨损和降低工作噪声。图3-1F所示方案为五挡全同步器式变速器，以此为基础，只要将五挡齿轮用尺寸相当的隔套替代，即可改变为四挡变速器，从而形成一个系列产品。
课程设计说明书 题目：机械变速器 传动机构设计 学生姓名：潘东 学号： 20080711 系部名称：汽车与交通工程学院 专业班级：车辆工程B08-1班 指导教师：李涵武王永梅 职称：教授讲师 二○一一年十二月二十六日
目录 第一章基本数据选择 (01) 1.1设计初始数据 (01) 1.1.1变速器各挡传动比的确定 (02) 1.1.2中心距 (03) 1.2齿轮参数 (04) 1.3各挡齿轮齿数的分配 (05) 第二章齿轮校核 (17) 2.1齿轮材料的选择原则 (17) 2.2计算各轴的转矩 (18) 2.3齿轮强度计算 (18) 2.3.1齿轮弯曲强度计算 (18) 2.3.2齿轮接触应力 (22) 2.4计算各挡齿轮的受力 (23) 第三章轴及轴上支撑件的校核 (24) 3.2轴的强度计算 (26) 3.2.1初选轴的直径 (29) 3.2.2轴的强度校核 (30) 3.3轴承及轴承校核 (32) 3.3.1一轴轴承校核 (36) 3.3.2中间轴轴承校核 (38)
第一章 数据计算 1.1设计初始数据：（方案二） 学号：24 最高车速：max a U =94+2×(24-25)=92Km/h 发动机功率：max e P =124+(24-25)=123KW 转矩：max e T =560+5×(24-25)=555Nm 总质量：m a =9410+50×(24-25)=9360Kg 转矩转速：n T=1400+50×(24-20)=1200r/min 车轮：9.00-20 r ≈R=(9×2+20)/2=19×25.4=482.6mm 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）×1200=1680～2400r/min max e T =9549× p e n P max α （式中α=1.1～1.3，取α=1.2） 所以，p n =9549×(1.1~1.3) ×123/555=2327.89~2751.14r/min 取p n =2500r/min