目录
1.概述 .................................................................................... 错误！未定义书签。
2 中间轴式变速器设计 (2)
2.1传动方案和零部件方案的确定 (2)
2.1.1传动方案初步确定 (2)
2.1.2零部件结构方案 (3)
2.2 主要参数的选择和计算 (4)
2.2.1 先确定最小传动比 (4)
2.2.2 确定最大传动比 (5)
2.2.3 挡位数确定 (6)
2.2.4 中心距A (7)
2.2.5 外形尺寸设计 (7)
2.2.6 齿轮参数 (8)
3 变速器的设计计算 (13)
3.1轮齿设计计算 (13)
3.1.1 齿轮弯曲强度计算 (13)
3.1.2 轮齿接触应力 (16)
3.2 轴设计计算 (18)
3.2.1 轴的结构 (18)
3.2.2 确定轴的尺寸 (18)
3.2.3 轴的校核 (19)
图1：中间轴式变速器
2 中间轴式变速器设计
2.1传动方案和零部件方案的确定
作为一辆前置后轮驱动的货车，毫无疑问该选用中间轴式多挡机械式变速器。中间轴式变速器传动方案的共同特点如下。
（1）设有直接挡；
（2） 1挡有较大传动比；
（3）档位搞的齿轮采用常啮合传动，档位低的齿轮（1挡）可以采用或不采用常啮合齿轮川东南；
（4）除1挡外，其他档位采用同步器或啮合套换挡；
（5）除直接挡外，其他档位工作时的传动效率略低。
2.1.1传动方案初步确定
（1）变速器第一轴后端与常啮合主动齿轮做成一体，第2轴前端经滚针轴承支撑在第1轴后端的孔内，且保持两轴轴线在同一条直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接挡。档位搞的齿轮采用常啮合齿轮传动，1挡采用滑动直齿轮传动。
（2）倒档利用率不高，而且都是在停车后在挂入倒档，因此可以采用支持滑动齿轮作为换挡方式。倒挡齿轮采用联体齿轮，避免中间齿轮在最不利的正负交替对称变化的弯曲应力状态下工作，提高寿命，并使倒挡传动比有所增加，装在靠近支承出的中间轴1挡齿轮处。
2.1.2零部件结构方案
2.1.2.1齿轮形式
齿轮形式有直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮。两者相比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、工作时噪声低的优点；缺点是制造工艺复杂，工作时有轴向力。
变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮。直齿圆柱齿轮仅用于抵挡和倒挡。
2.1.2.2换挡机构形式
此变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、移动啮合套换挡和同步器换挡三种形式。
采用轴向滑动直齿齿轮换挡，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴有噪声，不宜用于高档位。为简化机构，降低成本，此变速器1挡、倒挡采用此种方式。
常啮合齿轮可用移动啮合套换挡。因承受换挡冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换挡冲击。目前这种换挡方法只在某些要求不高的挡位及重型货车变速器上应用。因此不适合用于本设计中的变速器，不采用啮合套换挡。
使用同步器能保证换挡迅速、无冲击、无噪声，得到广泛应用。虽然结构复杂、制造精度要求高、轴向尺寸大，但为了降低驾驶员工作强度，降低操作难度，
2挡以上都采用同步器换挡。
2.1.2.3变速器轴承
变速器轴承常采用圆柱滚子轴承、球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、滑动轴套等。
变速器第1轴、第2轴的后部轴承以及中间轴前、后轴承，按直径系列一般选用中系列球轴承或圆柱滚子轴承。中间轴上齿轮工作时产生的轴向力，原则上由前或后轴承来承受都可以；但当在壳体前端面布置轴承盖有困难的时候，必须由后端轴承承受轴向力，前端采用圆柱滚子轴承承受径向力。滚针轴承、滑动轴套用于齿轮与轴不固定连接，有相对转动的地方，比如高档区域同步器换挡的第
2轴齿轮和第2轴的连接，由于滚针轴承滚动摩擦损失小，传动效率高，径向配合间隙小，定位及运转精度高，有利于齿轮啮合，在不影响齿轮结构的情况下，应尽量使用滚针轴承。
2.2 主要参数的选择和计算
目前，货车变速器采用4~5个挡或多挡，多挡变速器多用于重型货车和越野汽车。因此挡位数大致在4~5个，需要通过计算传动比范围后最后确定。
2.2.1 先确定最小传动比
传动系最小传动比可由变速器最小传动比和主减速器传动比的乘积来表示
= 3-1通常变速器最小传动比取决于传动系最小传动比和主减速器传动比，而根据汽车理论，汽车最高车速时变速器传动比最小，则根据公式
=0.3773-2式中：为汽车行驶速度，km/h; n为发动机转速，r/min; r为车轮半径，m; 特指为最高档传动比。
可得
=0.3773-3轻型车轮胎尺寸根据GB/T2977-1997《载重汽车轮胎系列》可选用7.50R20，即轮胎名义宽度7.5in，轮辋名义直径16in，轮胎扁平率为90~100，在此取90，则轮胎直径可以算为
r=≈0.435(m)
汽车给定的最大车速为100km/h,发动机转速为2566.3r/min，代入③式得
=4. 23
另外，为了满足足够的动力行呢，还需要校核最高档动力因数。一般
汽车直接挡或最高档动力因数取值范围如下表所示
本设计汽车总质量为7000t，为中型货车，可选取=0.06，最小传动比与最高档动力因数有如下关系
=η 3-4
式中：为直接挡或最高档时，发动机发出最大扭矩时的最大车速，km/h，此时可近似取=。
其它参数见下表。
小传动比为=4.11。若按变速器直接挡=1，则=4.11，该车采用单级主
减速器，主减速器传动比 ，满足要求。
2.2.2 确定最大传动比
确定传动系最大传动比，要考虑三方面问题，最大爬坡度或1挡最大动力因
数、附着力和汽车最低稳定车速。传动系的最大传动比通常是变速器1挡传动比与主减速器传动比的乘积，即
= 3-5 当汽车爬坡时车速很低，可以忽略空气阻力，汽车的最大驱动力应为
=+ 3-6
各表达式展开为
η
3-7 则
3-8
≥（）
η
各参数见下表
计算参数表
一般货车最大爬坡度为30%，即 ≈16.7°。
代入3-8式计算可得 ≥4.50。 1挡传动比还应满足附着条件
=
η
3-9
对于后轮驱动汽车，最大附着力有如下公式
= = = 3-10
式中： 为后轴质量，查表得满载时取值范围为 =（65%-70%） ，选取65.3% ，即满载时后轴质量为4571kg
将式3-9代入式3-10求得
η
取 ，计算可得 。结合上面已经计算数值 ≥4.23。故c 初步取 =4.5，即变速器传动比范围是1~4.5，传动系最大传动比 =18.495。
2.2.3 挡位数确定
增加变速器挡位数能够改善汽车的动力性和经济性。挡位数越多，变速器的结构越复杂，使轮廓尺寸和质量加大，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，增加变速器的挡位数会使变速器相邻的低挡与高挡之间的传动比比值减小，换挡容易进行。在确定汽车最大和最小传动比之后，应该确定中间各挡的传动比。实上上，汽车传动系各挡传动比大体上是按照等比级数分配的。因此，各挡传动比的大致关系为
q
i
i i
i
g g g g ==
3
22
1
式中：q 为各挡之间的公比。 当挡位数为n 时，有
11
-=n g i q
对于本变速器，挡位数暂定为4，则
11-=n g i q =35.4=1.65<1.8
一般挡数选择要求如下。
1）为了减小换挡难度，相邻档位之间的传动比比值在1.8以下。
2）高挡区相邻档位之间的传动比比值要比抵挡相邻挡位之间的比值小。
即本例满足要求，确定挡位数为4，则=4.5，==2.72，=q=1.65，=1.
2.2.4 中心距A
对于中间轴式变速器，中间轴与第2轴之间的距离称为变速器中心距A。变
速器中心距是一个基本参数，对变速器的外形尺寸、体积和质量大小、齿轮的接
触强度都有影响。
中心距越小，齿轮的接触应力越大，齿轮的寿命越短。因此，最小允许中心
距应当由保证轮齿有必要的接触强度来确定。
初选中心距A时，可根据下面的经验公式计算
A=η3-11
式中：
为中心距系数，货车为为发动机最大转矩，；为变速器挡传动比；η为变速器传动效率，取96%。
货车的变速器中心距在80~170mm范围内变化。对于本中型货车，可取=9.0，
其余取值按照已有参数计算3-11式可得A≈120.07mm。
2.2.5 外形尺寸设计
货车变速器壳体的轴向尺寸与挡数有关，4挡为（2.2~2.7）A。当变速器选
用的常啮合齿轮对数和同步器多时，应取给出范围的上限。
本中型货车，4挡变速器壳体的轴向尺寸取2.7A，即324.20mm，取整得
L=325mm。
2.2.6 齿轮参数
2.2.6.1．模数的选取
变速器齿轮模数选取的一般原则如下
1）为了减少噪声应合理减小模数，同时增加齿宽；
2）为使质量小些，应该增加模数，同时减少齿宽；
3）从工艺方面考虑，各档齿轮应该选用同一种模数；
4）从强度方面考虑，格挡齿轮应该选用不同模数；
5）对于货车，减少质量比减小噪声更加重要，因此模数应该选得大一些；
6）抵挡齿轮选用大一些的模数，其他档位选用另一种模数。
查表可知，中型货车变速器齿轮法向模数范围为3.5~4.5，所选模数应该符合国家标准GB/T 1357—1987 《渐开线圆柱齿轮模数》的规定。优先选用第一系列的模数，尽量不选括号内的模数。
遵照以上原则，1挡直齿齿轮选用模数m=4.0mm，其余档位斜齿齿轮选=4.00mm。
同步器与啮合套的结合齿多采用渐开线齿形，出于工艺性考虑，同一变速器中的结合齿模数相同，其取值范围如下表。
选取较小的模数可是齿数增多，有利于换挡，在此取2.0。
2.2.6.2 压力角α
压力角较小时，重合度较大，传动平稳，噪声较低；压力角较大时，可提高齿轮的抗弯强度和表面接触强度。
对货车，为提高齿轮强度应选用22.5°或25°等大些的压力角。国家规定的标准压力角为20°，所以普遍采用的压力角为20°。啮合套或同步器的压力角
有20°、25°、30°等，普遍采用30°压力角。遵照国家规定取齿轮压力角为20°，啮合套或同步器压力角为30°。
2.2.6.3 螺旋角β
齿轮的螺旋角对齿轮工作噪声、齿轮强度、轴向力有影响。选用大些的螺旋角时，可使齿轮啮合的重合度增加，因而平稳工作、噪声降低。从提高抵挡齿轮的抗弯强度出发，以15°~25°为宜，从提高高档齿轮的接触强度和重合度出发，应当选用大些的螺旋角。
斜齿轮螺旋角选用范围为货车变速器是18°~26°。
2.2.6.4 齿宽b
齿宽对变速器的轴向尺寸、齿轮工作平稳性、齿轮强度和齿轮工作时受力的均匀程度等均有影响。选用较小的齿轮可以缩短变速器的轴向尺寸和减少质量，但齿宽减少使斜齿轮传动平稳的优点削弱，齿轮工作应力增加；选用较大的齿宽，工作时会因轴的变形导致齿轮倾斜，是齿轮沿齿宽方向受力不均匀，并在齿宽方向磨损不均匀。
通常根据齿轮模数的大小来确定齿宽b。直齿为b=m，为齿宽系数，取值范围4.5~8.0，。斜齿为b=，取值范围6.0~8.5。
啮合套或同步器接合齿的工作宽度初选时可选为2~4mm。
第一轴常啮合齿轮副的齿宽系数可取大些，是接触线长度增加，接触应力降低，以提高传动平稳性和齿轮寿命。
因此，在此1挡第1轴常啮合直齿齿轮宽度取=8.0x4.0=32（mm），第2轴常啮合直齿齿轮的宽度取=7.0x4=28（mm），其余档位斜齿齿轮宽度取
=7.0x4=28（mm）。同时为增加啮合强度和稳定性，相互啮合齿轮宽有1~2mm 调整。
2.2.6.5 齿轮变位系数的选择原则
采用变位齿轮的原因为：配凑中心距；提高齿轮的强度和寿命；降低齿轮的啮合噪声。
高度变位齿轮副的一对啮合齿轮的变位系数之和等于零。高度变位可增加小
齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度接近的程度。角度变位系数之和不等于零。角度变位可获得良好的啮合性能及传动质量指标，故采用得较多。
变位系数的选择原则如下。
1）对于高档齿轮，应按保证最大接触强度和抗胶合及耐磨损最有利的原则选择变位系数。
2）对于低档齿轮，为提高小齿轮的齿根强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择大小齿轮的变位系数。
3）总变位系数越小，齿轮齿根抗弯强度越低。但易于吸收冲击振动，噪声要小一些。
为了降低噪声，对于变速器中除去1、2挡以外的其他各档齿轮的总变位系数要选用较小一些的数值。一般情况下，随着档位的降低，总变位系数应该逐挡增大。
1、2挡和倒挡齿轮应该选用较大的值。
2.2.6.6 齿顶高系数
齿顶高系数，选标准值1.0。
2.2.6.7 各档齿轮齿数的分配
（1）确定一档齿轮齿数
1挡传动比
=3-11
1挡采用直齿滑动齿轮传动
==+3-12
其中模数m=4.0,中心距A=120.7mm，代入3-12式得 =60.035，取整为60，然后进行大小齿轮数分分配。中间轴上1挡齿轮的齿数应该尽量少些，以便使的传动比大些，初取=17，则=43。
（2）修正中心距A
A′=m/2=120（mm）
通过选用正角度变位系数，可以凑出新的中心距为A=120mm。
（3）确定常啮合齿轮副的齿数
由式3-11可知
=3-13 常啮合传动齿轮、中心距和1挡齿轮的中心距相等，即
A=3-14 其中，常啮合齿轮、采用斜齿圆柱齿轮，模数=4，初选螺旋角=26°，代入3-13和3-14，解得19.40，取整得=19，则取整为35，此时=≈4.66，接近原传动比4.5，可认为齿轮齿数分配合理。
根据所确定的齿数，按式子3-14修正螺旋角=25.8°。
（4）确定其他各档齿轮的齿数
1）2挡齿轮齿数。2挡采用斜齿轮传动
=3-15
A=3-16 此外，从抵消或减少中间轴上的轴向力出发，还必须满足下列关系式
=(1+)=3-17 其中=2.72，初选螺旋角=18°，计算式3-17左右两端得
=1.57
=1.49＜1.57
相差不大，基本满足要求。
将=18°代入3-15和3-16可求得=23.04，取整23；=33.96，取整为34。根据所确定的齿数，核算传动比=≈2.72等于原始传动比2.72，故满足设计要求。
按式3-16算出精确的螺旋角=18.2°。
2）3挡齿轮齿数的计算。3挡常啮合齿轮采用斜齿轮，计算方法与2挡类似
=3-18
A=
3-19
=
3-20
其中 =1.65，初选螺旋角 =22°，计算式3-20左右两端得
=1.23
=1.19＜1.23
相差不大，基本满足要求。
将 =22°代入3-18和3-19可求得 =30.12，取整为30； =26.87，取整为27，为避免出现不均与接触传动，改为 =29。根据所确定的齿数，核算传动比 =1.72 1.65，满足设计要求。
按式3-16算出精确的螺旋角 =21.0°。 3）4挡为直接挡，
（5）确定倒挡齿轮齿数及中心距
倒挡选用的模数与1挡齿轮相同，中间轴上倒挡齿轮 的齿数已经确定为19，倒挡轴上的倒挡齿轮 一般在21~33之间选取。
初选 =21，m=4,则中间轴与倒挡轴的中心距为
A ′=
=76(mm)
倒挡齿轮 与1挡齿轮 啮合，初选 =23，则可计算倒挡轴与第2轴的中心距为
A ″=
=132(mm)
63.323
191941
21351081792=????==
z z z z z z i R
重新确定各档传动比：
3 变速器的设计计算
变速器齿轮的损坏形式主要有：轮齿折断、齿面疲劳剥落（点蚀）、移动换档齿轮端部破坏以及齿面胶合。变速器在工作时，齿轮受到较大的冲击载荷作用；一对齿轮相互啮合，齿面相互挤压造成齿面点蚀；换档瞬间在齿轮端部产生冲击载荷。 所以需要对齿轮进行计算和校荷。
3.1轮齿设计计算
与其它机械设备用变速器比较，不同用途汽车的变速器齿轮使用条件仍是相似的。此外，汽车变速器齿轮用的材料、热处理方法、加工方法、精度级别、支承方式也基本一致。如汽车变速器齿轮用低碳合金钢制作，采用剃齿或磨齿精加工，齿轮表面采用渗碳淬火热处理工艺，齿轮精度不低于7级。因此，比用于计算通用齿轮强度公式更为简化一些的计算公式来计算汽车齿轮，同样可以获得较为准确的结果。
3.1.1 齿轮弯曲强度计算
（1）一档直齿轮弯曲应力w σ，查文献[2]可知：
bty
K K F f
w σσ1=
3-21
式中：
w σ—弯曲应力（MPa ）
；
t
F —圆周力（N ），d
T F g 21=
；g T 为计算载荷（N ·mm ）；d 为节圆直
径（mm ）；
σK —应力集中系数， σK =1.65；
f K —摩擦力影响系数，主动齿轮f K =1.1，从动齿轮f K =0.9； b —齿宽(mm)；
t —端面齿距，m t ?=π； γ—齿形系数，γ=0.19
因为齿轮节圆直径mz d =，式中
z 为齿数，所以将上述有关参数带入式
3-21后得
γ
πσσc f
g w zK m K K T 3
2?=
3-22
当计算载荷g T 取作用到变速器第
一轴上的最大转距max e T 时，一、倒档直齿轮许用弯曲应力在400~850MPa, 查文献[2]可知，[w σ]=600 MPa 。
g
T 取作用在变速器第1轴上的最大转矩max e T 根据传动比换算到1挡的值，知
3.101260519
35
549700max
12===x z z Te Tg 由公式3-22得：
γ
πσσc f
g w zK m K K T 3
2?=
=
19
.00.81941
.165.1101260523
???????π =633.02MPa<110%[w σ]
满足设计要求。
（2）二档斜齿轮弯曲应力w σ，查文献[2]可知：
齿形系数图（假定载荷作用在齿顶α=20°，f 0=1）
ε
σ
γσK bt K F w 1=
3-23 w σ—弯曲应力（MPa ）
；
t
F —圆周力（N ），d
T F g 21=
；
g
T 为计算载荷（N ·mm ）；d 为节圆直
径（mm ）；
βc o s
z m d n ?=；
β—斜齿轮螺旋角( °)，β=20°； σK —应力集中系数， σK =1.50； b —齿宽(mm)；
t —法向齿距，n m t ?=π； γ—齿形系数，γ=0.18
εK —重合度影响系数，εK =2.0。
将上述有关参数带入公式3-23，整理后得到斜齿轮弯曲应力为：
ε
σ
γπβσK m z K T n g w 3
cos 2??=
3-24
当计算载荷g T 取作用到变速器第一轴上的最大转距max e T 时，斜齿轮许用弯曲应力在100~250MPa, 查文献[2]可知， [w σ]=320 MPa 。
由公式3-24得：
ε
σ
γπβσK K m z K T c n g w 3
cos 2??=
=
2
0.818.042350
.18.25cos 101260523
?????????π =205.4MPa<[w σ]
满足设计要求。
3.1.2 轮齿接触应力
????
??+=b z j b FE ρρσ11418
.0 3-25
式中：
j σ—轮齿的接触应力（MPa ）；
F —齿面上的法向力（N ），()βαc o s c o s 1F F =；1F 为圆周力；
β—斜齿轮螺旋角( °)；
E
—齿轮材料的弹性模量（MPa ）, MPa E 5
101.2?=
b —齿轮接触的实际宽度(mm)；
z ρ—主动齿轮节点处的曲率半径(mm)，直齿轮αρsin z z r =，斜齿轮
()βαρ2cos sin z z r =；
b ρ—从动齿轮节点处的曲率半径(mm)，直齿轮αρsin b b r =，
斜齿轮
()β
αρ2cos sin b b r =；
将作用在变速器第一轴上的载荷2
m ax e T 作为计算载荷时,变速器齿轮
的许用接触应力
j
σ查文献[2]可知，见表4.1
表4.1 变速器齿轮的许用接触应力j σ(MPa)
齿 轮
液体碳氮共渗齿轮
950~1000 常啮合齿轮和高档齿轮
一档和倒档齿轮
1900~2000 渗 碳 齿 轮
1300~1400
650~700
计算第一轴常啮合齿轮接触应力j σ
N x x z m T d T F n e g
8.643620
cos 1947
.459cos cos cos 21max 2
===
=
αβα
()m m 03.16cos sin 2==βαρz z r ()mm 53.29cos sin 2==βαρb b r b = =8.0x4=32(mm) 由公式3-25得：
????
??+=b z j b FE ρρσ11418
.0
???
??+??=03.16153.29132101.28.6436418.05
=842.83MPa<][j σ 满足设计要求。
计算高档——3挡常啮合齿轮接触应力
N z z m z T d T F n e g
5.2572cos cos cos 2241
max 4
==
=
α
βα
mm z m r n z z 76.22cos 2sin cos /sin 4
2442==
=βα
βαρ
mm z m r n b b 19.21cos 2sin cos /sin 4
2342===βα
βαρ
b = 7.0 x 4 =28 mm
由3-25式得j σ=518.46MP ，满足设计要求。 计算二轴一档直齿轮接触应力j σ
N z z mz z z T d T F F e g 5.583620cos 35211932219549700cos cos 2cos 210891max 1=?
??????====
αααN mm mz r z z 36.142
sin sin 10==
=α
αρ
mm mz r b b 04.282
sin sin 7==
=α
αρ 由公式3-25得：
????
??+=b z
j b FE ρρσ11418
.0
???
??+??=04.28136.14128101.256.5836418.05
≈619.29MPa<[] 满足设计要求。
本设计变速器齿轮材料采用20CrMnTi ，并进行渗碳处理，大大提高齿轮的耐磨性及抗弯曲疲劳和接触疲劳的能力。
3.2 轴设计计算
3.2.1 轴的结构
第一轴通常和齿轮做成一体，前端大都支撑在飞轮内腔的轴承上，其轴径根据前轴承内径确定。该轴承不承受轴向力，轴的轴向定位一般由后轴承用卡环和轴承盖实现。第一轴长度由离合器的轴向尺寸确定，而花键尺寸应与离合器从动盘毂的内花键统一考虑。
中间轴分为旋转轴式和固定轴式。本设计采用的是旋转轴式传动方案。由于一档和倒档齿轮较小，通常和中间轴做成一体，而高档齿轮则分别用键固定在轴上，以便齿轮磨损后更换
3.2.2 确定轴的尺寸
变速器轴的确定和尺寸，主要依据结构布置上的要求并考虑加工工艺和装配工艺要求而定。在草图设计时，由齿轮、换档部件的工作位置和尺寸可初步确定轴的长度。而轴的直径可参考同类汽车变速器轴的尺寸选定，也可由下列经验公式初步选定：
第二轴和中间轴中部直径：
mm A d 5412045.0)50.0~40.0(≈?=≈
第一轴花键部分：
mm T K d e 367.5494.433max ≈?== 式中
max
e T ----发动机的最大扭矩，N ·m
K----经验系数，K=4.0~4.6
为保证设计的合理性，轴的强度与刚度应有一定的协调关系。因此，轴的直径d 与轴的长度L 的关系可按下式选取：
第一轴和中间轴： d/L=0.16~0.18； 第二轴： d/L=0.18~0.21。
由壳体总长L=324mm,中间轴两支撑间距离取316mm ，由经验公式第二轴为268mm
则中间轴d/L=0.171，第二轴d/L=0.20，满足设计要求。
3.2.3 轴的校核
由变速器结构布置考虑到加工和装配而确定的轴的尺寸，一般来说强度是足够的，仅对其危险断面进行验算即可。对于本设计的变速器来说，在设计的过程中，轴的强度和刚度都留有一定的余量，而中间轴在工作时同时有两对齿轮副啮合，故应对进行校核，又因常啮合与一档齿轮副十分接近支撑处，变形量较小，且高档转矩小，故选择二档进行校核。 3.2.3.1中间轴的刚度校核
变速器齿轮轴在垂直面和水平面内的挠度及转角公式如下：
[]mm f EIL b a F f c c 10.0~05.032
21=≤=
[]mm
f EIL b a F f s s 15.0~05.032
22=≤=
rad
EIL a b ab F 002.0][3)
(1=<-=
δδ
全挠度 []20
.022=≤+=
∑∑f f f f s c
式中：
1F —齿轮齿宽中间平面上的径向力（N ）； 2F —齿轮齿宽中间平面上的圆周力（N ；）
E —弹性模量（MPa ）,MPa;101.25?=E
I —惯性矩(mm 4)，对于实心轴，64/4
d I π=；
d —轴的直径，花键处按平均直径计算；
a 、
b —为齿轮上的作用力距支座A 、B 的距离（mm ）；
L —支座间的距离（mm ）。
由于中间轴上常啮合齿轮上的圆周力最大，因此只需要验算中间轴上的啮合齿轮处的强度和刚度即可。先校核中间轴第一对常啮合齿轮轴，即Z 1和Z 2传动处轴：
图4.4 变速器轴的挠度和转角
对于中间轴一档齿轮啮合的圆周力t F 、径向力r F 和轴向力a F ，有：
N zm T d T F n e e t 8.130234198.25cos 5497002cos 22max max =???===
β
N zm T d T F n e e r 1.546541920tan 5497002tan 2cos tan 2max max =???==??=
αβα
N zm T d T F n e e a 9.62954
198.25sin 5497002sin 2tan 2max max =???==?=
ββ
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。
汽车无级变速器设计毕业论文 目录 摘要 1.绪论 1.1汽车变速器的类型? (1) 1.2汽车变速器的类型和特点 (1) 1.3采用无极变速器——CVT的汽车可以节油的原理 (2) 1.4实现汽车无级变速器——CVT大变速比、大转矩的关键——无偏 斜金属带式无极变速传动 (3) 2.CVT的总体设计 2.1原车的相关参数 (5) 2.2带传动的分析 (5) 2.3压紧装置的设计 (8) 2.4齿轮设计计算 (15) 2.5轴的设计计算 (22) 2.6轴承的设计计算 (30) 2.7锥轮处的键的设计计算 (31) 3.变速器的调控分析 3.1 CVT的一般调控理论分析 (32)
3.2 CVT最佳调控逻辑 (34) 4.总结 (38) 5.致谢 (39) 6.参考文献 (40) 1. 绪论 1.1 汽车变速器的类型 目前汽车变速器按变速特点来分，可分为两大类：一是有级变速器；二是无级变速器。按执行变速的方式来分，可以分为自动和手动两类。 1. 2 汽车变速器的类型和特点 1.2.1 液力变矩器 液力变矩器是较早用于汽车传动的无级变速器，成功地用于高档汽车的传动中。由于传动效率低，且变速比大于2时效率急剧下降，经常仅在有级（2～3档）变速器的两档中间实现无极变速，因此未能推广开来。目前经常作为起步离合器在汽车中使用。 1.2.2 宽V形胶带式无级变速器 宽V形胶带式无极变速器是荷兰DAF公司在1965年以前的产品，主要用在微型轿车上，一共生产了约80万辆。由于胶带的寿命和传动效率低，进而研究和开发了汽车金属带式无级变速器。 1.2.3 金属带式无级变速器
金属带式无级变速器是荷兰VDT公司的工程师Van Dooren 发明的，用金属带代替胶带，大幅度提高了传动效率、可靠性、功率和寿命，经过30～40年的研究，开发已经成熟，并在汽车传动领域占有重要的地位。目前金属带式无级变速器的全球总产量已经达到250万辆/年，在今后三年将达到400万辆，发展速度很快。 金属带式无级变速器的核心元件是金属带组件。金属带组件由两组9～12层的钢环组和350～400片左右的摩擦片组成，其中钢环组的材料，尤其 >2000MP），各层环之间“无间隙”是制造工艺是最难的，要实现强度高（ b 配合。以前只有荷兰VDT公司掌握这种工艺，现在我国越士达无级变速器也已近掌握了这种技术，并在工学院建成了一条示性生产线。 金属带式无级变速器的传动原理，主、从两对锥盘夹持金属带，靠摩擦力传递动力和转矩。主、从动边的动锥盘的轴向移动，使金属带径向工作半径发生无级变化，从而实现传动的无级变化，即无级变速。 1.2.4 摆销链式无极变速器 摆销链式无级变速器是由德国LUK公司将摆销链用于Audi汽车传动的成功例。与金属带式CVT不同的是，它将无级变速部分放在低速级，即最后一级。其原因是链传动的多边形效应在高速级是会产生更大的噪音和动态应力。所以其最新的结构中，假装了导链板以减少震动和噪声。但是由于在低速级传动中，要求传递的转矩大，轴向的压力较大，液压系统的油
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 ==
《汽车底盘机械系统检修》课程单元设计手动变速器检修
1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 项目二手动变速器检修 ★教学目标： 【知识目标】 1、熟知手动变速器的作用、分类、结构及工作原理； 2、掌握手动变速器的拆装步骤及注意事项； 3、掌握手动变速器常见故障的现象、原因； 【能力目标】 1、能够拆装手动变速器； 2、能够对手动变速器进行正确的检查； 3、能对手动变速器常见故障进行诊断与排除； 【过程与方法目标】 1通过教师讲授、操作，学生观察，初步掌握、体会获得基础的知识。 2学生通过自己实践操作，从而建立正确的操作工艺，逐步掌握手动变速器检修的工作作业； 【情感目标】 在情景学习中体验安全操作规范，与人合作、沟通交流及尊重他人等维修服务的新理念增强合作意识，环保意识，节约意识，养成良好职业习惯。 ★ 教学重点：手动变速器检修的工作过程。
★ 教学难点：手动变速器检查 ★ 器材准备 1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 ★ 教学过程: 【情景设置】 实例：一辆奇瑞东方之子轿车离合器技术状况良好，但挂挡时不能顺利挂入挡位，常发生齿轮撞击声，需对手动变速器进行拆检。 【导入新课】 A项目描述 在汽车底盘维修工作中，经维修师诊断确定变速器有故障需要分解并更换内部某些零部件，维修技工按技术规范将变速器分解，换上新的零部件组装后使其能正常工作。 【讲解新课】 B 相关知识 一、手动变速器结构及工作原理 （一）、手动变速器结构 1、手动变速器总成组件变速器的组成主要包括变速器箱壳、换档及选档轴总成、变速器左箱垫、换档及选档轴总成、差速器总成、输入轴、中间轴、倒档轴、各档档位齿轮、倒档中间齿轮、同步器、换档拨叉轴、换档拨叉、轴承、油封、油槽、放油孔螺栓、加油孔与螺栓。 图2-1 2、输入轴与中间轴组件，主要由包括以下部件： 输入轴、油封、输入轴右轴承、输入轴3 档齿轮、滚针轴承、高速同步器环、高速同步器弹簧、高速同步器啮合套及毂、高速同步器键、输入轴4档齿轮、输入轴左轴承、5 档齿轮隔套、中间轴右轴承、中间轴、中间轴 1 档齿轮、1 档齿轮同步器环、低速同步器弹簧、 低速同步器啮合套及毂、低速同步器键、2 档齿轮同步器外环、2 档齿轮同步器中心内圈、2 档齿轮同步器内环、弹簧卡圈、中间轴2档齿轮、中间轴3档齿轮、3 档及4档齿轮隔套、 中间轴4 档齿轮、中间轴左轴承等。 图2-2 3、换档轴组件的组成，如图所示。 图2-3 （一）、手动变速器工作原理 在手动变速器中，在动力由输入轴传递到中间轴，并输出给差速器的过程中，动力经过的路径叫做动力流。了解动力流对于诊断变速器的故障是非常重要的。 虽然在有些变速器中，由于采用的元件不同，动力流也会有轻微的差异，但是所有类型的手动变速器的动力流是非常相似的。 下面以天语SX4车辆为例介绍手动变速器的动力流。
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。
摘要 液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础. 针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。 关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀
ABSTRACT The design method on the hydraulic control system is one of the key technologies of a metal V-belt continuously variable transmission(CVT).It can change the ratio of the transmission system by adjusting thepu-Shing force of the pulley.By analyzing the structure characteristics andForce relationgs,the design method of an important parameter of the CVTHydranlic system and the rate of transmission ratio are put forward by Simulation to the emblematical driving models. The structure parametersOf hydraulic system is gotten and validated by simulation on specific Driving model. An effective design method is provided to develop the co-ntinuously variable transmission system. In terms of working requirements of the electric-hydraulic controlSystem of continuous variable transmissions,the ditital pressure regulator valve,which can be used as the clamping force valve of CVT,is designed with the digital proportional control technology .The st-Ructure of the digital pressure regulator valve and design method forDrivers is introduced. Tests of static characteristics and dynamic cha-racteristics of digital pressure regulator valve is high, it can meetrequirements of the electric-hydraulic control system of system of metalv-belt type continuous variable transmission. Key words:Continuously variable transmission；Hydraulic system；Electric-hydraulic control system；Digital pressure regulator valve
两轴式手动变速器拆装 检修教案. -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
《汽车底盘机械系统检修》课程单元设计——手动变速器检修
三、课前准备 1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 项目二手动变速器检修★教学目标： 【知识目标】 1、熟知手动变速器的作用、分类、结构及工作原理； 2、掌握手动变速器的拆装步骤及注意事项；
3、掌握手动变速器常见故障的现象、原因； 【能力目标】 1、能够拆装手动变速器； 2、能够对手动变速器进行正确的检查； 3、能对手动变速器常见故障进行诊断与排除； 【过程与方法目标】 1 通过教师讲授、操作，学生观察，初步掌握、体会获得基础的知识。 2 学生通过自己实践操作,从而建立正确的操作工艺，逐步掌握手动变速器检修的工作作业； 【情感目标】 在情景学习中体验安全操作规范，与人合作、沟通交流及尊重他人等维修服务的新理念,增强合作意识，环保意识，节约意识，养成良好职业习惯。 ★教学重点：手动变速器检修的工作过程。 ★教学难点：手动变速器检查 ★器材准备 1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 ★教学过程: 【情景设置】 实例：一辆奇瑞东方之子轿车离合器技术状况良好，但挂挡时不能顺利挂入挡位，常发生齿轮撞击声，需对手动变速器进行拆检。 【导入新课】 A项目描述 在汽车底盘维修工作中，经维修师诊断确定变速器有故障需要分解并更换
内部某些零部件，维修技工按技术规范将变速器分解，换上新的零部件组装后 使其能正常工作。 【讲解新课】 B 相关知识 一、手动变速器结构及工作原理 （一）、手动变速器结构 1、手动变速器总成组件 变速器的组成主要包括变速器箱壳、换档及选档轴总成、变速器左箱垫、换档及选档轴总成、差速器总成、输入轴、中间轴、倒档轴、各档档位齿轮、倒档中间齿轮、同步器、换档拨叉轴、换档拨叉、轴承、油封、油槽、放油孔螺栓、加油孔与螺栓。 图2-1 2、输入轴与中间轴组件，主要由包括以下部件： 输入轴、油封、输入轴右轴承、输入轴3档齿轮、滚针轴承、高速同步器环、高速同步器弹簧、高速同步器啮合套及毂、高速同步器键、输入轴4档齿轮、输入轴左轴承、5档齿轮隔套、中间轴右轴承、中间轴、中间轴1档齿轮、1档齿轮同步器环、低速同步器弹簧、低速同步器啮合套及毂、低速同步器键、2档齿轮同步器外环、2档齿轮同步器中心内圈、2档齿轮同步器内环、弹簧卡圈、中间轴2档齿轮、中间轴3档齿轮、3档及4档齿轮隔套、中间轴4档齿轮、中间轴左轴承等。
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 人们早就认识到无级变速器是提高汽车性能的理想装置，并一直不懈的努力研究，努力追现这一目标。70年代后期，荷兰VonDoorne’s Transmission 公司研制成功VOT金属传动带并于1982年投放市场，推动CVT技术向实用化迈进了一大步。1987年美国福特公司首次在市场上小批量推出装有这种VDT带的CVT汽车，此后意大利菲亚特，日本富士重工和德国大众等多家公司也推出了小批量的CVT汽车（如Ford的Fiesta、Scorpio;Fiat的Uon、Ritmo;Sabaru的Ecvt、WV的Golf等）。各国均视其为自动变速技术的崭新途径，已成为当前国际汽车的研究开发领域的一个热点。 无极传动CVT与其他自动变速器相比较，优点是明显的。其操纵方便性和乘坐舒适性可与液力变矩器相当，而传动效率却高得多，接近有级机械式自动变速器的水平。更主要的是，它能最好的协调车辆外界行驶条件与发动机负载，使汽车具有一个不存在“漏洞”的牵引特性，且调速时无需切断动力充分发掘发动机的潜力，从而可显著降低汽车的油耗，提高最大车速和改善超车的性能。无极传动CVT特别受到非职业驾驶员的欢迎，因为它从根本上简化了操纵，不仅可取消变速、离合器踏板，而且总是按驾驶员意图控制发动机在最佳工作位置工作。此外，由于工作和控制原理相对简单，CVT传动完全可以做到比有级变速器（AT）传动更紧凑，更轻，成本更低。 对于CVT这种具有广阔使用发展前景的技术，迄今国研究、应用的很少。我们在前人研究的基础上，针对本田即将生产的经济型轿车设计一种CVT，来替换原来的变速器，为以后CVT的研究和试验打下基础。 关键词：无级变速器结构设计自动压紧
摘要 汽车传动系是汽车的核心组成部分。其任务是调节变换发动机的性能，将动力有效而经济地传至驱动车轮，以满足汽车的使用要求。变速器是完成传动系任务的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之一。变速器的设计水平对汽车的动力性、燃料经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性、传动平稳性与效率等都有直接的影响。随着汽车工业的发展,轿车变速器的设计趋势为增大变速器传递功率与重量之比,并要求变速器具有较小的尺寸和良好性能。 本文阐述了发动机的选择、变速器方案的确定、变速器设计、变速器同步器设计、变速器箱体设计。在给定捷达GIF发动机输出转矩、转速及最高车速、最大爬坡度等条件下,着重对变速器齿轮的结构参数、轴的结构尺寸等进行设计计算。 关键词：变速器；齿轮；同步器；设计；结构
ABSTRACT Drivetrain is the core components of automobile. Its task is transforming and regulateing the performance of engine. Transmission can effectively and economically conveyed the power to the wheel which can meet the requirement of vehicles. Transmission is the important part of drivetrain components to complete the tasks. as well as one of the main factor to decide the whole performance of vehicle. The standards of Transmission designing can directly impact the vehicle dynamics, fuel economy, the reliability and portability of shifting, the smoothness and efficiency of Transmiting. Along with the development of the automobile industry, the trend of car transmission designing is to increase its transmission power and decrese its weight ,and hope have smaller size and excellent performance. This thesis are expounded the engine choice, transmission solution, transmission design , design for transmission the synchronizer, design for transmission the first axis ,design for transmission box.In conditions that knowing the JATTA engine out put torque, speed of engine and maximum speed of vehicles, maximum degree, focus on the designing of transmission gear structural parameters, axis geometry design computation; as well as the transmission and drive program structure design. Key words: Transmission；Gear；Synchronizer ；Design；Structure
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.
二○○九年六月 The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Passenger CVT hydraulic system design Candidate：Gao XinMing Specialty：Vehicle Engineering Class：B05-18 Supervisor：Associate Prof. An YongDong Heilongjiang Institute of Technology 2009-06·Harbin
摘要 液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数—速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础. 针对无级变速器电液控制系统的工作要求，应用数字比例控制技术设计了可用作无级变速器中夹紧力控制阀的数字调压阀。介绍了该数字调压阀的结构以及驱动器的设计方法，并对其进行了静态特性、动态特性试验。试验结果表明，该数字调压阀的控制精度及可靠性高，能满足金属带式无级变速器电液控制系统的要求。 关键词:无级变速传动；液压系统；无级变速器；电液控制系统；数字调压阀 ABSTRACT The design method on the hydraulic control system is one of the key technologies of a metal V-belt continuously variable transmission(CVT).It can change the ratio of the transmission system by adjusting thepu-Shing force of the pulley.By analyzing the structure characteristics andForce relationgs,the design method of an important parameter of the CVTHydranlic system and the rate of transmission ratio are put forward by Simulation to the emblematical driving models. The structure parametersOf hydraulic system is gotten and validated by simulation on specific Driving model. An effective design method is provided to develop the co-ntinuously variable transmission system. In terms of working requirements of the electric-hydraulic controlSystem of continuous variable transmissions,the ditital pressure regulator valve,which can be used as the clamping force valve of CVT,is designed with the digital proportional control technology .The st-Ructure of the digital pressure regulator valve and design method forDrivers is introduced. Tests of static characteristics and dynamic cha-racteristics of digital pressure regulator valve is high, it can meetrequirements of the electric-hydraulic control system of system of metalv-belt type continuous variable transmission. Key words:Continuously variable transmission；Hydraulic system；Electric-hydraulic
.. . … 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)
目录 第一部分：变速器的基本设计方案-------------------------------------2 第二部分：变速器主要参数的选择-------------------------------------4 第三部分：变速器各档齿轮的设计计算--------------------------------5 第四部分：变速器轴的设计计算------------------------------------------6 第五部分：变速器齿轮的校核--------------------------------------------14 第六部分：变速器轴的的校核-------------------------------- ----------18 第七部分：滚动轴承的选择和计算--------------------------------------20 第八部分：参考文献---------------------------------------------------------
第一部分变速器的基本设计方案 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。 变速器设计的基本要求： 1）保证汽车有必要的动力性和经济性。 2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。 3）设置倒挡，使汽车能变速倒退行驶。 4）设置动力输出装置。 5）换挡迅速、省力、方便。 6）工作可靠。变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。7）变速器应有高的工作效率。 8）变速器的工作噪声低。 除此之外，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。
课程设计-货车变速器－zxx
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:
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