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--------------------------------7 第四部分：变速器轴的设计计算-----------------------------------------20 第五部分：变速器齿轮的校核---------------------------------------------21 第六部分：变速器轴的校核-------------------------------------------23
第七部分：滚动轴承的选择和计算---------------------------------------27 第八部分：参考文献---------------------------------------------------------30
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。
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。
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。两轴式变速器不能设置直接挡，一挡速比不可能设计得很大。
图1为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；多数方案的倒挡传动常用滑动齿轮，其它挡位均用常啮合齿轮的传动
倒挡布置方案
图2为常见的倒挡布置方案。图2-b方案的优点是倒挡利用了一挡齿轮，缩短了中间轴的长度。但换挡时有两对齿轮同时进入啮合，
使换挡困难。图2-c方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理。图-2d方案对2-c的缺点做了修改。图2-e所示方案是将一、倒挡齿轮做成一体，将其齿宽加长。图2-f所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合的齿轮，挡换更为轻便。
为了缩短变速器轴向长度，倒挡传动采用图2-g所示方案。缺点是一、倒挡各用一根变速器拨叉轴，使变速器上盖中的操纵机构复杂一些。
第二部分：变速器主要参数的选择
主要参数
方案一
发动机功率74kw
最高车速167km/h
转矩167N·m
总质量1705kg
转矩转速3200r/min
车轮185/60R14S
o g aman i i rn
u 5377
.0=
aman u —最高车速，aman u =167km/h
r —车轮半径，r= 0.29 n —功率转速 ，n=5000r/min
0i —主减速器传动比
5g i —最高挡传动比
p n / T n =1.4～2.0 即p n =（1.4～2.0）×3200=4480～6400r/min
max e T =9549×
p
e n P max
α
所以，p n =4654～5500r/min
柴油机的转速在3000～7000r/min 取p n =5000r/min 由经济性出发使最高档最高车速时功率略低于发动机最高功率，即o g i i 5略小于3.0 初取 5g i =0.75 0i =4.36
根据汽车行驶方程式
汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为
Gi Gf r
i i T T
g tq +≥η0
()T
tq man g i T f Gr i ηαα0max max 1sin 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 ==16709N ； max e tq T T ==167N .
m ；
T η—传动系效率，T η=0.88；
r —车轮半径，r =0.29m ；
f —滚动阻力系数，干砂路面f （0.100～0.300）取f =0.150；
i —坡度，i =16.7°。
()
88
.036.41677.16sin 7.16cos *150.029.0167091??+??≥
g i =2.28
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=0.5~0.6，取φ=0.6
88
.036.416729
.06.08.9%601705??????=4.54
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：
75.05=g i ，4175.0q i g =
∴437.1=q
所以各挡传动比与Ι挡传动比的关系为
2.31=g i ，227.22=g i ，550.13=g i ，
079.14=g i ，
75.05=g i
5
4
433221g g g g g g g g i i i i i i i i ≥≥≥ （实际）
初选中心距时，可根据下述经验公式
31max g e A i T K A η=
式中：A —变速器中心距（mm ）；
A K —中心距系数，商用车：A K =8.9～93； max e T —发动机最大转矩（N .
m ）；
1i —变速器一挡传动比，1g i =3.2 ；
g η—变速器传动效率，取96% ；
max e T —发动机最大转矩，max e T =167N .
m 。
则，31max g e A i T K A η=
=396.02.3167)3.99.8(??～ =71.247～74.450（mm ）
初选中心距A =74mm 。
第三部分 变速器各档齿轮的计算设计
1、模数
对货车，减小质量比减小噪声更重要，故齿轮应该选用大些的模数；从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用一种模数。
啮合套和同步器的接合齿多数采用渐开线。由于工艺上的原因，同一变速器中的接合齿模数相同。其取值范围是：乘用车和总质量a m 在1.8～14.0t 的货车为2.0～3.5mm ；总质量a m 大于14.0t 的货车为3.5～5.0mm 。选取较小的模数值可使齿数增多，有利于换挡。
表2汽车变速器齿轮法向模数
表3汽车变速器常用齿轮模数
根据表2及3，一二档齿轮的模数定为3mm，三四五档及倒档的模数定为2.75mm,啮合套和同步器的模数定为2.5mm。
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
实验证明：随着螺旋角的增大，齿的强度也相应提高。在齿轮选用大些的螺旋角时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳、噪声降低。斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。设计时，应力求使中间轴上同时工作的两对齿轮产生的轴向力平衡，以减小轴承负荷，提高轴承寿命。因此，中间轴上不同挡位齿轮的螺旋角应该
是不一样的。为使工艺简便，在中间轴轴向力不大时，可将螺旋角设计成一样的，或者仅取为两种螺旋角。
变速器螺旋角：23° 4、齿宽b
直齿m k b c =，c k 为齿宽系数，取为4.5～8.0，取7.0； 斜齿n c m k b =，c k 取为6.0～8.5，取7.0。 各挡齿轮齿数的分配
1-一轴一挡齿轮 2-二轴一挡齿轮 3-一轴二档齿轮 4-二轴二挡齿轮 5-一轴轴三挡齿轮 6-二轴三挡齿轮 7-一轴四档齿轮 8-二轴四档齿轮9-一轴五档齿轮 10-二轴五档齿轮 11-一轴倒档 12-二轴倒档齿轮 13-倒档齿轮
图3变速器传动示意图
如图3所示为变速器的传动示意图。在初选中心距、齿轮模数和螺旋角以后，可根据变速器的挡数、传动比和传动方案来分配各挡齿轮的齿数。应该注意的是，各挡齿轮的齿数比应该尽可能不是整数，以使齿面磨损均匀。
变为系数图
1、确定一挡齿轮的齿数
取模数n m =3mm 螺旋角β=23° 齿宽系数kc =7
n
m A z z β
cos 221=
+ 2.311
2
≡=g i z z ∴z1=11 z2=34
33.7323
cos 275
.2)3512(cos 2)(21,=??+=+=
βn m z z A mm
对一挡齿轮进行角度变位： 分度圆压力角
βααcos /tan tan n t =
∴o t 57.21=α
端面啮合角
t t A a ααcos cos ,,
==57.21cos 74
33
.73
,α=22.58° U=
12z z =11
34
=3.09 变位系数之和 查表得∑n ξ=0.35 40.01=n ξ
5.01-=n ξ
223.03
33
.7374'=-=-=
n n m A A y 127.0223.035.0=-=-=?∑n n y n y ξ
分度圆直径: mm z m d n 85.38cos 1
1==β
β
cos 2
2z m d n =
=110.809mm 节圆直径 178.363411/1174221/121=+??=+='z z Az d mm
822.1113411/3474221/222=+??=+='z z Az d mm
齿顶高 n n n a a m y h d h )(21*
11?-++=ξ
=3.819mm
n n n a a m y h d h )(22*
22?-++=ξ
=2.469mm
齿根高 n n n a f m c h h )(1*
*1ξ-+=
=2.550mm
n n n a f m c h h )(2*
*2ξ-+=
=3.900mm 全齿高 h1=ha1+hf1=6.069mm
齿顶圆直径 da1=d1+2ha1=43.488mm da2=d2+2ha2=115.747mm 齿根圆直径 df1=d1-2hf1=30.750mm df2=d2-2hf2=103.009mm 当量齿数 1n z =
3
1
cos βz =14.102 2n z =3
1
cos βz =43.590 分度圆直径 850.3523
cos 3
11cos 11=?==βn m z d mm 809.11023
cos 3
34cos 12=?==
βn m z d mm 2、确定二挡齿轮的齿数
取模数n m =3mm 螺旋角β=23° 齿宽系数kc =7
n
m A z z β
cos 221=
+ 227.223
4
≡=g i z z ∴z3=14 z2=31
33.7323
cos 275
.2)3512(cos 2)(21,=??+=+=
βn m z z A mm
对二挡齿轮进行角度变位： 分度圆压力角
βααcos /tan tan n t =
∴o t 57.21=α
端面啮合角 t t A a ααcos cos ,,
==57.21cos 74
33
.73
,α=22.58° U=
34z z =14
31
=2.214 变位系数之和 查表得∑n ξ=0.35 28.01=n ξ
07.01=n ξ
223.03
33
.7374'=-=-=
n n m A A y 127.0223.035.0=-=-=?∑n n y n y ξ
分度圆直径: ==
β
cos 3
3z m d n 46.527mm β
cos 4
4z m d n =
=101.032mm 节圆直径 044.463114/1474243/323=+??=+='z z Az d mm
956.1013114/3174243/424=+??=+='z z Az d mm
齿顶高 n n n a a m y h d h )(21*
33?-++=ξ
=3.459mm
n n n a a m y h d h )(22*
44?-++=ξ
=2.829mm
齿根高 n n n a f m c h h )(1*
*3ξ-+=
=2.910mm
n n n a f m c h h )(2*
*4ξ-+=
=3.540mm 全齿高 h3=ha3+hf3=6.369mm
齿顶圆直径 da3=d3+2ha3=53.445mm da4=d4+2ha4=106.690mm 齿根圆直径 df3=d3-2hf3=40.707mm df4=d4-2hf4=93.952mm 当量齿数 3n z =
3
3
cos βz =17.949 4n z =
3
4
cos βz =39.744 3、确定三挡齿轮的齿数
取模数n m =2.75mm 螺旋角β=23° 齿宽系数kc =7
n
m A z z β
cos 221=
+ 550.135
6
≡=g i z z ∴z5=20 z6=30
69.7423
cos 275
.2)3020(cos 2)(65,=??+=+=
βn m z z A mm
对三挡齿轮进行角度变位：
分度圆压力角 βααcos /tan tan n t =
∴o t 57.21=α
端面啮合角 t t A a ααcos cos ,,
==57.21cos 74
69
.74
,α=21.707° U=
56z z =20
30
=1.5
变位系数之和 查表得∑n ξ=0.42 24.01=n ξ
18.01=n ξ
251.075
.269
.7474'-=-=-=
n n m A A y 671.0)251.0(42.0=--=-=?∑n n y n y ξ
分度圆直径: ==β
cos 5
5z m d n 59.750mm β
cos 6
6z m d n ==89.625mm
节圆直径 200.593020/2074265/525=+??=+='z z Az d mm 800.883020/3074265/626=+??=+='z z Az d mm
齿顶高 n n n a a m y h d h )(21*
55?-++=ξ
=1.565mm
n n n a a m y h d h )(22*
66?-++=ξ
=1.400mm
齿根高 n n n a f m c h h )(1*
*5ξ-+=
=2.778mm
n n n a f m c h h )(2*
*6ξ-+=
=2.943mm 全齿高 h5=ha5+hf5=4.343mm 齿顶圆直径 da5=d5+2ha5=62.880mm Da6=d6+2ha6=92.425 mm 齿根圆直径 df5=d5-2hf5=54.194mm
Df6=d6-2hf6=83.739mm 当量齿数 5n z =
3
5
cos βz =25.461 6n z =
3
6
cos β
z =38.462 4、确定四挡齿轮的齿数
取模数n m =2.75mm 螺旋角β=23° 齿宽系数kc =7
n
m A z z β
cos 221=
+ 079.147
8
≡=g i z z ∴z7=24 z8=26
69.7423
cos 275
.2)3020(cos 2)(65,=??+=+=
βn m z z A mm
对四挡齿轮进行角度变位：
分度圆压力角 βαα
c o s /t a n t a n n t = ∴o t 57.21=α
端面啮合角 t t A a ααc o s c o s ,,
==57.21cos 74
69.74
,α=21.707° U=
56z z =24
26
=1.083 变位系数之和 查表得∑n ξ=0.42 22.01=n ξ
20.01=n ξ
251.075
.269.7474'-=-=-=n n m A A y
671.0)251.0(42.0=--=-=?∑n n y n y ξ
分度圆直径: mm z m d n 700.71920.024
75.2cos 77=?==β βcos 88z m d n =
=920
.026
75.2?=77.675mm 节圆直径 040.712624/2474287/727=+??=+='z z Az d mm 960.762624/2674287/828=+??=+='z z Az d mm
齿顶高 n n n a a m y h d h )(21*
77?-++=ξ
=1.510mm
n n n a a m y h d h )(22*
88?-++=ξ
=1.458mm
齿根高 n n n a f m c h h )(1*
*7ξ-+=
=2.832mm
n n n a f m c h h )(2*
*8ξ-+=
=2.886mm 全齿高 h7=ha7+hf7=4.342mm 齿顶圆直径 da7=d7+2ha7=74.720mm Da8=d8+2ha8=80.591 mm 齿根圆直径 df7=d7-2hf7=65.956mm Df8=d8-2hf8=71.907mm 当量齿数 7n z =
37cos βz =3
9397.024
=30.770 8n z =
38cos βz =3
9397.026
=33.333
5、确定五挡齿轮齿数
取模数n m =2.75mm 螺旋角β=23° 齿宽系数kc =7
n
m A z z β
cos 221=
+ 75.059
10
≡=g i z z ∴z9=29 z10=21
69.7423
cos 275
.2)3020(cos 2)(65,=??+=+=
βn m z z A mm
对四挡齿轮进行角度变位： 分度圆压力角
βααcos /tan tan n t =
∴o t 57.21=α
端面啮合角 t t A a ααcos cos ,,
==57.21cos 74
69
.74
,α=21.707° U=
109z z =21
29
=1.38 变位系数之和 查表得∑n ξ=0.42 24.01=n ξ
18.01=n ξ
251.075
.269
.7474'-=-=-=
n n m A A y 671.0)251.0(42.0=--=-=?∑n n y n y ξ
分度圆直径: mm z m d n 637.86920
.02975.2cos 99=?==
β
βcos 1010z m d n =
=920
.021
75.2?=62.737mm 节圆直径 840.852129/29742109/929=+??=+='z z Az d mm 160.622129/21742109/10210=+??=+='z z Az d mm
齿顶高 n n n a a m y h d h )(21*
99?-++=ξ
=1.403mm
n n n a a m y h d h )(22*
1010?-++=ξ
=1.565mm
齿根高 n n n a f m c h h )(1*
*9ξ-+=
=2.943mm
n n n a f m c h h )(2*
*10ξ-+=
=2.778mm 全齿高 h9=ha9+hf9=4.333mm 齿顶圆直径 da=d9+2ha9=89.443 mm Da10=d10+2ha10=65.867mm 齿根圆直径 df9=d9-2hf9=80.751mm Df10=d10-2hf10=57.181mm 当量齿数 9n z =
39cos βz =3
9397.029
=37.179 10n z =
310cos βz =3
9397.021
=26.923 6．确定倒档齿数
倒挡齿轮选用的模数与一挡相同，倒挡齿轮12Z 的齿数一般在21～23之间，初选12Z =22
92.2111
13
12111312=≥=??=i z z z z z z i 倒
为了保证齿轮12和13的齿顶圆之间应保持有0.5mm 以上的间隙
705.02
213
11=≤++A d d a a ∴34,21,11131211===z z z 09.311
34
1113===
z z i 倒 44275
.2)2111(2)(1211=?+=+='m z z a mm 6.752
75
.2)3421(2)(1312=?+=+=
''m z z a mm 25.3075.2111111=?==m z d mm 75.5775.2211212=?==m z d mm 25.9375.2341313=?==m z d mm
75.3575.2225.302*1111=?+=+=m h d d a a mm 25.6375.2275.572*1212=?+=+=m h d d a a mm 9975.225.932*1313=?+=+=m h d d a a mm
375.2375.2)25.01(225.30)(2**1111=?+?-=+-=m c h d d n a f mm 875.5075.2)25.01(275.57)(2**1212=?+?-=+-=m c h d d n a f mm 625.8675.2)25.01(25.93)(2**1313=?+?-=+-=m c h d d n a f mm
第四部分：变速器轴的设计计算
在已知中间轴式变速器中心距A 时，轴的最大直径d 和支承距离L 的比值可在以下范围内选取：对输入轴L d /=0.16～0.18：对输出轴
≈L d /0.18～0.21。
输入轴花键部分直径d （mm ）可按式下面公式初选
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
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。
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 ==
福建工程学院 毕业设计（论文）开题报告 机械与汽车工程学院学院车辆工程专业设计（论文）题目： 某五档手动变速器传动机构逆向测绘与优化分析学生姓名学号 起迄日期2015年3月~6月 设计地点福建工程学院 指导教师洪亮 2015年3月05日
毕业设计（论文）开题报告 1.结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写文献综述。 1.1课题研究背景 随着人们生活质量的不断提高，人们对汽车综合性能的要求也日益提高，对汽车的舒适性能和动力性能等要求更加高。现代汽车广泛使用活塞式内燃机作为动力源，其转矩和转速的变化范围小，而复杂的使用条件则要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，为解决这个矛盾在传动系统中设置了变速器。汽车变速器作为影响汽车性能的关键部件，其齿轮传动系统性能的好坏直接影响到汽车各项性能指标。而作为安装变速器各个部件的基础件，变速器内各齿轮副的强度和刚度对于保证传动系统的正常工作也起着十分重要的作用[3]。本课题以某车五档手动变速器为研究背景，考察对变速器的建模以及分析，一则考察了对三维建模软件的运用情况；二则在性能与噪声方面做出了研究。 变速器是车辆的核心部件、是重要的组成部件，它能实现增扭减速，降低发动机转速，增大扭矩；变扭变速，适应汽车在不同的工况下行驶[1]；毕业设计考察对变速器内部齿轮副的建模，要求设计者掌握变速器内部零部件的结构，并且对零部件的细节部位要了解其结构特征，建模时要体现该部位的特征结构。并且要了解各个零部件的主要工作面，熟悉对主要工作面的技术要求，熟悉主要工作面在变速器工作时的工作状态。同时，完成变速器内部的三维建模，符合我们的设计思维习惯，整个设计过程可以完成在三维模型上讨论，直观并且形象[2]。因为我们在进行机械设计时，总是希望零部件能够让我们随心所欲地构建，能够随意拆卸，能够让我们在平面显示器上构造出三维立体的设计模型，而且希望保留每个中间结果，以备反复的设计和优化设计。 1.2变速器的发展现状 汽车变速器的主要功用有改变传动比，扩大驱动轮的转速和转矩的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在最有利的工况下工作；二是在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车实现倒退行驶；三是利用空挡中断动力的传递，使得发动机能够更好的启动、怠速，同时方便变速器进行换挡[1]。 随着国内汽车技术和制造工艺的不断进步，我国在手动变速器方面已取得了较大进步，但在自动变速器的技术和发展路线上却相对发展缓慢。对于今后变速器技术发展趋势，新能源汽车传动技术以及变速器对于节能减排的作用等，都是国内汽车行业当前热议的话题[6]。
论文（设计）题目：汽车自动变速器新技术的发展趋势 摘要 液力传动于20世纪初发明于欧洲，最初用于船舶制造工业，在第一次世界大战后，便开始应用于陆用车辆。起先，液力传动主要应用于公共汽车，到第二次世界大战期间，又应用在许多军用汽车和专用汽车上。 起初液力传动直接采用船用变矩器。随后美国GM汽车公司采用这种变矩器用于内燃机车，此后，美国开始了ef研制工作，液力传动的研究中心从欧洲移到厂美国，并在美国得到筒反大的发展。作为最初批量生产的液力自动变速器是1938年推出的，它将行星齿轮式变速器与液力偶合器组合．用液压力进行自动变速，是现在自动变速器的原型。1950年期间，汽车液力传动进入一个新阶段，出现了可根据车速和加速踏板位置进行自动换档的自动变速器，此时液力自动变速器已基本定型，近40年自动变速器得到了空前的发展，装有自动变速器的车辆己越来越多，特别是高级轿车基本全部装用电控自动变速器。从发展趋势上来看，自动变速器是采用简单的液力传动与多档机械自动变速器组合，在控制方式上，由于动—半自动—全自动—电子操纵控制系统，并向智能化方向发展，自动变速器的档位数从二速—三速—四速，五速自动变速器也即将出现，问时利用各种方法，扩大与改善液力传动的自动调节性能范围，以实现简化操纵的目的。 关键词：液力传动，变矩器，液力偶合器，行星齿轮式变速器
Abstract Hydraulic transmission in the early 20th century, invented in Europe, initially for the shipbuilding industry after World War I, they began to be used for land use vehicles. At first, the hydraulic transmission is mainly used in the bus, during the Second World War, also used in many military vehicles and special vehicles. At first, direct use of marine hydraulic torque converter transmission. GM U.S. auto companies then use this converter for diesel, then, ef the United States began development work, hydraulic transmission plant research center to move from Europe to the United States, and in the United States against big development by tube. As the first mass-produced hydraulic automatic transmission is introduced in 1938, it will planetary gear transmission combined with fluid couplings. Fluid pressure with automatic transmission, automatic transmission is now the prototype. During 1950, cars entering a new phase of hydraulic transmission, there may be under the accelerator pedal position and vehicle speed automatic transmission automatic transmission, automatic transmission fluid at this time have been in shape, automatic transmission, nearly 40 years has been unprecedented development , equipped with automatic transmission has been more and more vehicles, especially all the basic equipment limousine automatic transmission power control. From the development trend point of view, automatic transmission is the use of a simple hydraulic transmission and multi-file combination of mechanical automatic transmission, the control, due to moving - Semi - Automatic - Electronic Steering Control System, to the intelligent direction, automatic transmission the number of stalls from the two-speed - three-speed - four speed, five-speed automatic transmission is also about to appear, asked when the use of various methods to expand and improve the performance of hydraulic transmission range of the automatic adjustment in order to achieve the purpose of simplifying manipulation. Key words:hydraulic transmission, torque converter, fluid coupling, planetary gear transmission
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 ；
轿车手动变速器设计 变速器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；由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化，。空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时，行驶阻力便很大。而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围更不能满足实际路况需要；实现倒车行驶，汽车发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶；实现空档，当离合器接合时，变速箱可以不输出动力；变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。变速传动机构的主要作用是改变转矩和转速的数值和方向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的变换，即实现换档，以达到变速变矩。简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。【关键词】变速器、齿轮、轴、同步器、传动比、 改革开放30年来，我国汽车变速器行业随着整车行业的快速发展而不断的发展壮大，形成了一批规模的变速器企业，大多数本土变速器企业在引进消化吸收国外先进技术方面获得了突出的成绩，并不断自主创新，在手动变速器领域，尤其是重型汽车和微型汽车用手动变速器上，涌现出了大量的自主创新的产品，一些跨国公司和合资的变速器企业开始陆续在中国设厂，为满足持续高速增长的中国汽车市场需要做出了非常大的贡献[1,2,3,]。 21世纪汽车工业成为中国经济发展的支柱产业之一，汽车对各系统部件的设计需求旺盛，其实，汽车与人一样，也是有着整套健康系统的有几机结合体，发动机是以车轮、底盘、悬架，然而连接他们的，是类似于人体神经的变速器系统。如果汽车丧失了变速器这个中心环节，心脏，四肢与躯干再好，汽车只是如同植物人一般成为一堆废铁！可以说变速器是随着汽车工业出现的必然产物，是汽车上的必需品。在完成了最基本的传动功能之外，我们对变速器的要求也是越来越高。这是变速箱过程中首要催产素。由此可见汽车对变速器进行研究具有十分重要的意义。 中国汽车变速箱市场正处于快速发展变化的时期。一方面国内汽车市场巨大的潜力为变速箱行业提升增长空间，2008年中国汽车销售938万辆，2009年增长
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
1绪论 研究的意义 现代汽车一般采用往复活塞式内燃机提供动力，而汽车在起步、加速、上坡等等过程中，其需要的扭矩和速度都在发生很大的变化，但是发动机的转矩和转速变化范围较小，另外，发动机是只能是朝着一个方向，不能单独实现倒档功能，所以一个性能好的发动机必须配备性能优良匹配的变速器才能使车辆的性能很好 的体现出来，变速器的主要功能为： (l)在复杂工况下，通过改变汽车传动比 ,从而使发动机传到驱动轮上的转矩和转速 发生改变，使发动机时刻处于最有利的工况下工作； (2)实现汽车的倒退行驶； (3)可以中断动力传输。 随着近年来车辆密度的不断增大，车辆对操作性、动力性，经济性，环保等方面 的要求越来越高，这些都离不开变速器技术方面的发展，研究与发动机优配，工作效率高，操作方便，工作可靠的变速器的意义就十分重大了。 变速器的分类和发展趋势 1.手动变速器 手动变速器，驾驶者通过操作变速箱操作杆来控制不同齿轮组的啮合，根据不同道路行驶工况下汽车速度和扭矩的大小，通过换挡操作杆控制轴上的不同大小齿轮的啮合，从而得到不同的转速比，使发动机在有利的工况下工作。由于锁止机构和互锁机构的作用，驾驶人在换挡时，必须要先踩下离合器踏板，而在变速箱处于某一档位下工作时，不能自动跳到另一档位。手动挡汽车对驾驶人驾驶技术要求较高，但其对汽车的操纵感强，更有驾驶的乐趣，而且相对而言更加省油一点。手动变速箱根据档位可以分为四档，五档变速箱等等，现在市场上常见的手动变速箱是中间轴式五档变速箱。 2.自动变速器 自动变速器可以根据节气门踏板的变化自动进行变速，不需要人为操纵变速杆的 动作，减少了驾驶人开车途中的很多频繁的换挡操作，它是通过液压油路控制对 应的行星齿轮机构进行变速。目前市场上最常见的自动变速器是液力自动变速器。 3.无级变速器 无级变速器的结构简单，小巧，它可以使传动比任意自由改变，实现无级变速， 它能克服突然换挡，节气门反应慢、油耗高等缺点。 4.手动 / 自动变速器 手自一体变速器首先在保时捷车型上应用，它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚。此型车在其档位上设有“ +”、“ -”选择档位。在 D 档时，可像手动挡一样自由变换档位。手自一体变速系统可以使用手动档来提供驾驶乐趣，使用自动档减轻操作量，减少驾驶疲劳。 5.双离合变速器 DSG变速器，由两组离合器相互配合共同控制发动机动力的传输，不会再驾驶者换挡时产生动力短暂中断的现象，结合了手动变速器和自动变速器两者的优点，既节油、驾驶舒适又满足驾驶的运动感要求。
电动汽车自动变速器设计研究 时间:2011-04-30 14:39来源:南昌大学机电工程学院作者:黄菊花等点击: 次 本文首先简述了常见自动变速器的结构原理和优缺点，结合电动汽车电机特性和双离合器自动变速器的优点，提出将两挡双离合器自动变速器应用于电动汽车。 0引言 电动汽车以可再生清洁的电能为动力，克服了传统内燃机汽车的环境污染和资源短缺问题；电动汽车牵引电机相对传统内燃机具有较宽的工作范围，并且电机低速时恒转矩和高速时恒功率的特性更适合车辆运行需求。然而固定速比减速器仅有一个挡位，使得电动汽车电机常处在低效率区域，既浪费宝贵电池能量而使续驶里程减少，又提高了对牵引电机的要求。电动汽车牵引电机既要在恒转矩区提供较高瞬时转矩，又要在恒功率区提供较高运行速度，才能满足车辆的高速、爬坡和加速等整车性能要求。为使电动汽车发挥其优越性，并降低电动汽车对动力电池和牵引电机要求，电动汽车传动系统应多挡化。 手动变速器换挡操纵复杂以及换挡过程中需要切断动力源影响电动汽车的驾驶性能和舒适性。自动变速是车辆变速发展趋势，自动变速器相对手动变速器具有较高整车的安全性、舒适性等性能。基于平行轴式手动变速器的双离合器自动变速器，不仅继承了手动变速器传动效率高、结构紧凑、价格便宜等许多优点；同时还解决了换挡动力中断问题，也保留了液力自动变速器、无级自动变速器等换档品质好的优点。因此电动汽车采用两挡双离合器自动变速器具有更好的整车性能。 1电动汽车自动变速器结构原理 1.1系统结构原理图 图1 所示为两挡双离合器自动变速器系统结构原理图，它以变速器电控单元为中心，接收制动踏板、选择开关、加速踏板等传感器获知的信号，同时可以利用CAN 总线技术接收来自整车控制器的信号，如车速、电机转速等信号。变速器电控单元采集当前路况信息，通过一定的换挡规律发出信号指令，控制离合器执行机构操纵离合器的分离与结合等动作。
4.3 汽车变速箱设计理论与方法 现代汽车的动力装置，几乎都采用往复活塞式内燃机。它具有相当多的优点，如体积小，质量轻，工作可靠，使用方便等。但其性能与汽车的动力性和经济性之间存在着较大的矛盾。如在坡道上行驶时，所需的牵引力往往是发动机所能提供的牵引力的数倍。而且一般发动机如果直接与车轮相连，其输出转速换算到对应的汽车车速上，将达到现代汽车极限速度的数倍。上述发动机牵引力、转速与汽车牵引力、车速要求之间的矛盾，单靠现代汽车内燃机本身是无法解决的。因此就出现了车用变速箱和主减速器。它们的共同努力使驱动轮的扭矩增大到发动机扭矩的若干倍，同时又可使其转速减小到发动机转速的几分之一。 另外，现代汽车的使用条件极为复杂，在不同场合下有不同的要求。往往要受到如载运量、道路坡度、路面好坏及交通是否通畅等条件的影响。这就要求汽车的牵引力和车速能在较大范围内变化，以适应使用的要求。在条件良好的平直
路面上要能以高速行驶，而在路面不平和有较大坡度时能提供较大的扭矩。变速箱的多档位选择就能满足这些需求。此外，发动机在不同工况下，燃油的消耗量也是不一样的。驾驶员可以根据具体情况，选择变速箱的某一档位，来减少燃油的消耗。在某些情况下，汽车还需要能倒向行驶。发动机本身是不可能倒转的，只有靠变速箱的倒档齿轮来实现。在车辆中途暂停行驶或 变速箱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、五和多档几种。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。 4.3.1 两轴式和三轴式变速箱： 现代汽车大多数都采用三轴式变速箱，而发动机前置前轮驱动的轿车，若变速箱传动比小，则常采用两轴式变速箱。在设计时，究竟采用哪一种方案，除了汽车总布置的要求外，主要考虑以下四个方面： 1.结构工艺性：
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
汽车变速器设计 机械式手动变速器对比于自动变速器，其结构简单，体积小，造价成本低，方便装配和维修，传动效率高等优点，在今天依旧很受青睐。变速器的设计对汽车动力性，燃料经济性，换挡操纵的可靠和轻便性，传输的平稳与效率等有着直接的影响。随着汽车工业的发展，轿车变速器的设计趋势是加大其传输功率与重量比，并有着更加良好的性能和更小的装配空间。本设计是以一汽大众捷达变速器的数据为基础，在已有的发动机输出转矩，转速及最高车速，最大爬坡度等条件下，主要对变速器的齿轮结构参数以及轴的结构尺寸等进行设计计算，并对其传动方案和结构形式进行设计，同时对操纵机构和同步器进行设计，提高汽车的整体性能和燃油经济性。 1 绪论 1.1 选题的目的和意义 变速机构是除了发动机以外在汽车上的第二个重要机构，它的好坏会直接影响到车子的动力性和燃油经济性，其次，对于驾驶员来说，乘坐的舒适性也与汽车在换挡时的冲击量有关。车载人员的舒服与适应度和操作稳定度，很大一部分取决于变速器是否优良。 手动变速器在质量和参数上的改进会使汽车在燃油经济性和换挡平顺性方面有进一步的提高。 在轿车或货车部件的运行状态中，变速器主要有以下三个任务： 1.使其传动比率发生改变，包括传动时的转速和转矩，这样可以让汽车在耗油率较低的状态下运行。 2.在发动机输出转动力矩状态不发生变化情况中，让其可以倒退运行； 3.挂入空挡的状态下，汽车在不行驶的条件下保持发动机运转，且不进行动力传输，也可以挂入不同的档位，进行不同传动比的动力传输。 变换档位必须用手拨动拨叉完成，动力传递的比值发生变化，从而达到变速的目的。通俗来说，就是在驾驶过程中，我们踏下离合踏板时，才可拨得动变速杆。
变速器设计文献综述
变速器设计文献综述 摘要：车辆的变速器很大程度上影响着车辆行驶的经济性、动力性、驾乘舒适性，是车辆最重要的部件之一。本文分析了国内外变速器产业的发展状况，介绍了国内外先进的变速器设计方法、科学的开发流程等，还根据我国变速器产业的发展现状提出了一些问题，并且对变速器产业的发展提出了一些合理的建议。 关键词：变速器，科学开发流程、先进设计方法 一.变速器研究意义 变速器是伴随汽车出现的产物，是组成一辆汽车的必需品，而变速器设计更是汽车设计中最重要的环节之一。变速器的作用是用来改变传动比，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足不同的行驶要求。在不同的行驶条件下，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化，而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，扭矩变化范围更不可能满足实际路况需要，而变速器能做到在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。因此,变速器的性能直接影响到汽车行驶性能。随着技术进步,变速器在最基本的传动功能之外，也在实现越来越多的功能，例如实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要; 中断动力传递，在发动机能够怠速运转，汽车换档或需要停车时，中断向驱动轮的动力传递; 实现空档，当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。由此可见，研究变速器对汽车产业发展具有十分重大的意义。
二.国内外变速器使用的现状 在欧洲市场上，原本手动变速器占据的绝大部分的市场,在不断被自动变速器侵占。例如在西欧，2005年生产的装配有自动变速器的汽车占汽车总量的23%。而10年前，这个数字仅为13%。可见自动变速器正在成为市场的主流。在中国市场上，配备自动变速器也已经成为车用变速器的重要趋势。然而，在自动变速器方面，由于其新工艺、新技术和设计原理与传统手动变速器有比较大的差异，导致国内厂家在自动变速器的研发上与国际先进水平存在较大差距，即使向国外厂商寻求技术帮助，他们也不约而同地对国内厂家进行了技术封锁，这导致我国的自动变速器相比国外产品性能低下，需要大量依赖进口。据统计，进口产品占我国自动变速器市场的78%。而在手动变速器方面，经过长时间的发展，设计原理和生产工艺等都较为成熟，技术难度也相对较低，因此我国通过引进国外先进技术，消化吸收并自主创新，能做到自主生产，基本满足了本土车辆厂商的生产需要。可以预见的是，未来汽车变速器的市场将以自动变速器为主，发展和掌握高端自动变速器制造技术是追赶世界变速器制造技术的重要途径。而优先开发手自一体变速器在技术上可以延续我国在手动变速箱上积累的经验，更有利于我国变速器产业的发展。 三. 国外变速器先进的设计方法 近10年以来，我国变速器产业特别重视新产品的开发研制，无论是从人力物力的投入，还是资金的投入，都是非常巨大的。
汽车手动变速器设计 摘要 本设计的任务是设计一台用于轿车上的FR式的手动变速器。本设计采用中间轴式变速器，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。 根据轿车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该轿车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。再结合某些轿车的基本参数，选择适当的主减速比。根据上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。 它功用是：①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；②在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；③利用空档，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于发动机换档或进行动力输出。这台变速器具有五个前进档（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换档。 关键词：变速器，锁环式同步器，传动比，中间轴，第二轴，齿轮
目录 第一章机械式变速器的概述及其方案的确定 (1) 第一节变速器的功用和要求 (1) 第二节变速器结构方案的确定 (1) 第三节变速器主要零件结构的方案分析 (1) 第二章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (7) 第一节变速器主要参数的选择 (8) 第二节各档传动比及其齿轮齿数的确定 (10) 第三节齿轮变位系数的选择 (13) 第三章变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (14) 第一节齿轮的损坏原因及形式 (14) 第二节齿轮的强度计算与校核 (14) 第四章变速器轴的强度计算与校核 (17) 第一节变速器轴的结构和尺寸 (17) 第二节轴的校核 (19) 第五章变速器同步器的设计 (22) 第六章变速器的操纵机构 (24) 参考文献 (25)