汽车专业课程设计
机械式变速器设计 (1)
1.1 变速器设计基本参数 (1)
1.2变速器设计基本方案 (1)
1.2.1变速器传动机构布置方案 (1)
1.2.2传动方案的初步确定 (1)
2.1零部件结构形式 (2)
2.1.1齿轮形式： (2)
2.1.2换挡机构形式： (2)
3.1变速器主要参数选择 (3)
3.1.1变速器传动原理图： (3)
3.1.2最大传动比： (3)
3.1.3初步分配各挡传动比 (4)
- I -
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3.1.4初选中心距A (5)
3.1.5外形尺寸 (5)
4.1齿轮参数：: (6)
4.1.1模数： (6)
4.1.2压力角α： (6)
4.1.3螺旋角β： (7)
4.1.4齿宽b： (7)
5.1各挡齿轮齿数的分配 (7)
6.1齿轮强度校核 (9)
7.1 轴设计计算 (18)
7.1.1轴的工艺要求 (18)
7.1.2 轴的校核计算 (18)
8.1 同步器及操纵机构设计 (22)
8.1.1同步器的设计 (22)
9.1 轴承及平键的校核 (23)
9.1.1 轴承选择及校核 (23)
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机械式变速器设计
1.1 变速器设计基本参数
满载质量20100 kg；
驱动轮半径Rr=0.54m；
发动机最大功率: 240kW/2500r／min
发功机最高扭矩: 810Nm/ 1500 r／min
主减速器传动比：10
最大爬坡度：0.2
1.2变速器设计基本方案
1.2.1变速器传动机构布置方案
采用中间轴式变速器传动方案。第一轴和第二轴在同一轴线上，并且与中间轴平行。此外还有一根倒档轴。其第一轴的常啮合齿轮与第二轴的各档齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合，且第一、第二轴同心。将第一、第二轴直接连接起来传递扭矩则称为直接档。此时，齿轮、轴承及中间轴均不承载，而第一、第二轴也传递转矩。因此，直接档的传递效率高，磨损及噪音也最小，这是三轴式变速器的主要优点。其他前进档需依次经过两对齿轮传递转矩。因此。在齿轮中心距（影响变速器尺寸的重要参数）较小的情况下仍然可以获得大的一档传动比，这是三轴式变速器的另一优点。其缺点是：除直接档外其他各档的传动效率有所下降。
1.2.2传动方案的初步确定
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1.变速器第1轴后端与常啮合主动齿轮做成一体，第2轴前端经轴承
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，经同
步器将它们连接后可得直接挡。齿轮采用常啮合齿轮传动。
2.倒档利用率不高，而且都是在停车后再挂入倒档，因此可以采用
支撑滑动齿轮作为换挡方式。
2.1零部件结构形式
2.1.1齿轮形式：
斜齿圆柱齿轮有使用寿命长，工作时噪声低等优点；缺点是制造时稍复杂，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，尽管这样会使常啮合齿轮数增加，并导致变速器
的转动惯量增大。直齿圆柱齿轮仅用于倒挡。常啮合齿轮均采用
斜齿圆柱齿轮，倒挡采用直齿圆柱齿轮。
2.1.2换挡机构形式：
换档结构分为直齿滑动齿轮、啮合套和同步器三种。
直齿滑动齿轮换档的特点是结构简单、紧凑，但由于换档不轻便、换档时齿端面受到很大冲击、导致齿轮早期损坏、滑动花键磨损后易造成脱档、噪声大等原因，除一档、倒档外很少采用。
啮合套换档型式一般是配合斜齿轮传动使用的。由于齿轮常啮合，因而减少了噪声和动载荷，提高了齿轮的强度和寿命。啮合套有分为内齿啮合套和外齿啮合套，视结构布置而选定，若齿轮副内空间允许，采用内齿结合式，以减小轴向尺寸。结合套换档结构简单，但还不能完全消除换档冲击，目前在要求不高的档位上常被使用。
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采用同步器换档可保证齿轮在换档时不受冲击，使齿轮强度得以充分发挥，同时操纵轻便，缩短了换档时间，从而提高了汽车的加速性、经济性和行驶安全性，此外，该种型式还有利于实现操纵自动化。其缺点是结构复杂，制造精度要求高，轴向尺寸有所增加，铜质同步环的使用寿命较短。目前，同步器广泛应用于各式变速器中。
前进挡均采用同步器，保证迅速、无冲击、无噪声换挡。 倒挡采用支持滑动齿轮换挡。
3.1变速器主要参数选择
3.1.1变速器传动原理图：
3.1.2最大传动比：
根据最大爬坡度确定： 由max 10
t g i i i =max max max max
cos sin tq t T
T i Gf G r
ηαα=+
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max e T ——最大转矩，m N T e ?=810max ；
r ——车轮半径，m Rr 54.0=；
0i ——主减速器传动比，100=i ；
t η ——传动系传动效率0.9T η=；
G ——汽车重力，201009.8196.98G m g kN =?=?=；
f ——滚动阻力系数，查表，01.0=f ；
α——最大爬坡度，?=3.11α。 则00
.3)sin cos (0max max max 1=+≥
T
g i Ttq r
f G i ηαα 根据附着条件：max 10max tq
g T
t T i i F F r
?
η=≤
对于后轮驱动22F G m g ???==，265%m m =，?取值范围在0.5~0.6，取5.0=? 则7
.5%650max 1≤≤
T
tq g i T Rr
mg i η?
则70.500.31≤≤g i 9，取1 4.5g i = 3.1.3初步分配各挡传动比
按等比级数分配：
公比311 4.5 1.65 1.8
n g q i -==≈< 则各档速比为 1档：1 4.5
g i = 2挡：72
.22=g i
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3挡：3 1.65g i =
4挡：41
g i =
倒挡： 4.5r i = 3.1.4初选中心距A
中心距对变速器的尺寸及质量有直接影响，所选的中心距、应能保证齿轮的强度。三轴式变速器的中心距A （mm ）可根据对已有变速器的统计而得出的经验公式初定：
3max 1A e g g
A K T i η=
A K 为中心距系数，货车8.6~9.6A K =，取9.0 max 810e T N m =?，1 4.5g i =，9.0=T η
得mm A 7.133= 3.1.5外形尺寸
变速器的横向外形尺寸，可根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定。
轿车四档变速器壳体的轴向尺寸 3.0~3.4A 。货车变速器壳体的轴向尺寸与档数有关： 四档(2.2~2.7)A 五档(2.7~3.0)A 六档(3.2~3.5)A
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当变速器选用常啮合齿轮对数和同步器多时，中心距系数K A 应取给出系数的上限。为检测方便，A 取整。 设计变速器为四档为（2.2~2.7）A ，取 2.7k L A =
mm mm A L k 36199.3607.2≈==
4.1齿轮参数：:
4.1.1模数：
齿轮模数由齿轮的弯曲疲劳强度或最大载荷作用下的静强度所决定。而其选用的原则是，在中心距相同的条件下，选用较小的模数，就可以增加齿轮的齿数。从货车的角度出发，减小质量比减小噪声更为重要，因此，齿轮应选用大些的模数。变速器用齿轮模数的范围见表2-1。
表 汽车变速器齿轮的法向模数m n
车 型 乘用车的发动机排量V/L
货车的最大总质量m a /t
模数 m n /mm
2.25-2.75
2.75-
3.00
3.50-
4.50
4.50-6.00
所选模数值应符合国家标准GB/T1357-1987的规定，见表2-2.选用时应优先选用第一系列，括号内的模数尽可能不用。
表2-2 汽车变速器常用的齿轮模数（GB/T1357-1987）
（mm ）
第一系列 1.0 1.25 1.5 - 2.0 - 2.5 - 3.0 - - - 4.0 - 5.0 - 6.0 第二系列
-
-
-
1.75
-
2.25
-
2.75
-
(3.25)
3.5
(3.75)
-
4.5
-
5.5
-
啮合套和同步器的结合齿多采用渐开线齿形。由于工艺上的原因，同一变速器结合齿模数相同。该车变速器的齿轮模数选为m n =5.00mm 4.1.2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
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提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。
对于轿车，为了降低噪声，应选用14.5°、15°、16°、16.5°等小些的压力角。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。 变速器齿轮采用压力角20?，同步器采用30?压力角。 4.1.3螺旋角β：
齿轮的螺旋角对齿轮工作噪声、轮齿的强度和轴向力有影响。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、噪声降低斜齿螺旋角选用范围为货车变速器是18~26??，取20β=? 4.1.4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。
选用较小的齿宽可以缩短变速器的轴向尺寸和减小质量。但齿宽减少使斜齿轮传动平稳的优点被削弱，齿轮的工作应力增加。
选用较大的齿宽，工作时会因轴的变形导致齿轮倾斜，使齿轮沿齿宽方向受力不均匀并在齿宽方向磨损不均匀。
根据齿轮模数n m 大小来确定，c n b K m =， 6.0~8.5c K = 则30~42.5b mm =，取35b mm =
同步器接合齿的工作宽度可取2~4mm ，取3mm 。
5.1各挡齿轮齿数的分配
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（1） 确定1挡齿轮齿数
1挡传动比 mm m A Z n h 503.505
20cos 7.1332cos 2≈=?
??==β斜齿
8z 取在12~17，取812z =，则387=z （2） 对中心距A 进行修正
（3）
确定常啮合齿轮副的齿数
由??????????????+==221
78112cos 2)(βz z m A Z Z i Z Z n 则??
?==192912
z z 根据确定的齿数，精确2β 由A
z z m n 2)
(arccos 212+=β则?=54.252β
（4）
确定2挡齿轮齿数
由)1(tan tan 65
21262z z z z z ++=ββ，6
1522z z z z i =确定?=39.166β 由??????????????+==66561522cos 2)(βz z m A z z z z i n 则??
?==33185
6z z 80.21819332961522=??==z z z z i
（5）
确定3挡齿轮齿数
8
1721z z z z i =
133
cos 2)
(87=+=
β
z z m A n 83.412
19382981721
=??==z z z z i
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由
)1(tan tan 43212
42z z z z z ++=ββ，4
1323z z z z i =确定?=81.204β 由??
????
????????+==44341323cos 2)(βz z m A z z z z i n ，则???==242643z z （6）
确定4挡齿轮齿数
4挡为直接挡 （7）
确定倒挡齿轮参数
如图，倒档轴上的倒档齿轮11z 一般在21~23，取2111=z ，，初取
1110=Z
中间轴与倒挡轴之间的中心距为()11102
1
Z Z m A ，+=
=80mm 为保证倒档齿轮的啮合和不产生运动干涉，齿轮9和10的齿顶圆之
间应保持0.5mm 以上的间隙，则齿轮9的齿顶圆直径De9应为
A D
D e e '=++2
5.02109 9e D =99mm 5.29
9-=
m D Z e =17 35.2111019112==z z z z
z z i R
列出变速器传动比如表2-1：
表2-1传动比分配表
档位 一 二 三 四 倒档 传动比
4.83
2.80
1.65
1.0
2.35
6.1齿轮强度校核
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1、满足工作条件的要求
不同的工作条件，对齿轮传动有不同的要求，故对齿轮材料亦有不同的要求。
变速器齿轮渗碳层深度推荐采用下列值：
5.3≤法m 时渗碳层深度0.8～1.2。 5
.3≥法m 时渗碳层深度0.9～1.3。
5≥法m 时渗碳层深度1.0～1.3。[9]
表面硬度HRC58～63；心部硬度HRC33～48。[10] 2、计算各轴的转矩
发动机最大扭矩为max e T =810N .m ，转速1500r/min ，齿轮传动效率99%，离合器传动效率99%，轴承传动效率96%。
Ι
轴 1T =承离ηηmax e T =810×99%×96%=769.824N .m
中间轴 2T =121-i T 齿承ηη=769.824×0.96×0.99×29/19=1116.7N .m 倒挡轴 倒T =11-012i T 齿承ηη=1116.7×0.96×0.99×21/11=2026.14N .m Ⅱ轴
一挡 87231-=i T T 齿承ηη=1116.7×0.96×0.99×38/12=3360.8N .m 二挡 65232-=i T T 齿承ηη=1116.7×0.96×0.99×33/18=1945.7N .m 三挡 43233-=i T T 齿承ηη=1116.7×0.96×0.99×26/24=1149.8N .m 倒挡 1092-=i T T 齿承倒ηη=1116.7×0.96×0.99×17/11=1640.2N .m 3、计算各挡齿轮的受力
（1）一挡齿轮7，8的受力
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N 8.353761038
58
.36032237317=???==
d T F t 3.37223101257.11162231028=???==d T F t N
N
5.1370220/cos 203537
6.8tan cos tan 8
7n
77=?==
- βαt r F F
N 7.1441702/cos 2037223.3tan cos tan 8
7n
88=?==
- βαt r F F
N 1.12876tan208.35376tan F 877t 7a ===-
βF
N 2.13548tan203.37223tan F 87t88a ===- βF
（2）二挡齿轮5，6的受力
N 8.23575103357
.19452235325=???==
d T F t N 6.248151018
57
.1116223626=???==
d T F t N
6.913102/cos tan208.23575cos tan n 55=?==
βαt r F F
N 8.961120/cos 2024815.6tan cos tan n
66=?== β
αt r F F
N 9.8580tan208.23575tan F t5a5===
βF
N 1.9032tan206.24815tan F t66a === βF
（3）三挡齿轮3，4的受力
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N 2.176891026
58
.11492233333=???==
d T F t N 7.186111024
57.1116223424=???==d T F t
N 5.6851cos202017689.2tan cos tan n 33===
βαt r F F N 9.7208cos20
2018611.7tan cos tan n 44===
βαt r F F N 3.643820tan 2.17689tan 33=== βt a F F
N 1.677420tan 7.18611tan 44=== βt a F F （4）常啮合齿轮1，2的受力
N 8.1620610195824.769223111=???==
d T F t N 8.154021029
57
.1116223222=???==
d T F t N
4.6277cos202016206.8tan cos tan 21n 11===-
βαt r F F
N 5966cos20
2015402.8tan cos tan 21n 22===-
βαt r F F N F F t a 8.589820tan 8.16206tan 2111===- β
N F F t a 2.560620tan 8.15402tan 2122===- β （5）倒挡齿轮9，10，11的受力
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N 9.476731017
514
.202622399=???==
d T F t 倒 N 3.406071011
57.111622310210
=???==d T F t N 9.312411021
52
.16402231111=???==
d T F t 倒 N 9.173512047673.9tan tan F 9t 9=?==αr F
N 8.147792040607.3tan tan F 01t 10=?==αr F N 1.113712031241.9tan tan F 11t 11=?==αr F 数据整理如下表： 4、各轴功率与转矩的计算
设轴承的传递效率为99
.0=轴承η齿轮的传递效率为97
.0=齿轮η
一轴传到中间轴
齿轮
轴承ηη??=12P P
FT FR FA 常啮合齿轮1 16206.8 6277.4 5898.8 常啮合齿轮2 15402.8 5966 5606.2 一档齿轮7 35376.8 13702.5 12876.1 一档齿轮8 37223.3 14417.7 13548.2 二档齿轮5 23575.8 9131.6 8580.9 二档齿轮6 24815.6 9611.8 9032.1 三档齿轮3 17689.2 6851.5 6838.3 三档齿轮4 18611.7 7208.9 6774.1 倒挡齿轮9 47673.9 17351.9 0.0 倒挡齿轮10 40607.3 14779.8 0.0 倒档齿轮11
31241.9
11371.1
0.0
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中间轴传到二轴齿轮η?=23P P 有变速箱齿轮传动图可知一二三倒档的一轴
和中间轴
npT 是一样的，而二轴不同。
中间轴到倒档轴齿轮η?=23P P 倒档轴到二轴齿轮η?=34P P
转矩 功率
转速 一轴 769.824 153.00942 1500 中间轴 1116.7 145.42016
692.3077
倒挡轴 2026.14 二轴一档 3360.8 138.20732
360 二档 1945.7 451.505 三档 1149.8 855.2036 倒档 1640.2
403.8462
5、轮齿强度计算 1）轮齿弯曲强度计算 （1）直齿轮弯曲应力w σ
y
zK m K K T c f
g w 3
2πσσ=
（3-8）
式中：w σ—弯曲应力（MP a ）；
g
T —计算载荷（N .mm ）；
m —模数；
y —齿形系数，如图2-2。
f K —摩擦力影响系数，主、从动齿轮在啮合点上的摩擦力方向不
同，对弯曲应力的影响也不同；主动齿轮f K =1.1，从动齿轮f K =0.9；
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σK —应力集中系数，可近似取σK =1.65；
C K —齿宽系数，取C K =7.0；
齿形系数如图2-2，可以查得：
当计算载荷
g
T 取作用到变速器第一轴上的最大转矩m a x e T 时，倒挡直齿轮许
用弯曲应力在400～850MPa ，货车可取下限，承受双向交变载荷作用的倒挡齿轮的许用应力应取下限。
计算倒挡齿轮9,10,11的弯曲应力：
11
113
112y K z m K K T c f
w πσσ倒= =796.1MPa<400～850MPa 10103
210
2y K z m K K T c f
w πσσ= =654.3MPa<400～850MPa 993
9
2y K z m K K T c f
w πσσ倒= =703.2MPa<400～850MPa
（2）斜齿轮弯曲应力
w σ
图2-2齿形系数图
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εσ
πβσK yK zm K T c n
g w 3cos 2=
（3-9）
式中：g T —计算载荷（N .mm ）；
n m —法向模数（mm ）
； z —齿数；
β—斜齿轮螺旋角（°）；
σK —应力集中系数，
σK =1.50；
y —齿形系数，可按当量齿数β3
cos z z n =在图2-2中查得；
c K —齿宽系数
c K =7.0；
εK —重合度影响系数，εK =2.0。
当计算载荷g T 取作用到变速器第一轴上的最大转矩m a x e T 时，对乘用车常啮合齿轮和高挡齿轮，许用应力在180～350MP a 范围，对货车为100～250MP a 。
计算一挡齿轮7，8的弯曲应力：
ε
σ
πβσK K y m z K T c n w 73
7317cos 2= =325.1MP a <180～350MP a εσ
πβσK K y m z K T c n w 83
828
cos 2= =343.6MP a <180～350MP a
2）轮齿接触应力σ
???
? ??+=b z g j bd E
T ρρβασ11cos cos 418
.0 （3-10）
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式中：j σ—轮齿的接触应力（MP a ）；
g T —计算载荷（N .
m ）
； d —节圆直径(mm)；
α—节点处压力角（°）；
β—齿轮螺旋角（°）；
E —齿轮材料的弹性模量（MP a ）；
b —齿轮接触的实际宽度(mm)；
z ρ、b ρ—主、从动齿轮节点处的曲率半径(mm)，直齿轮αρsin z z r =、
αρsin b b r =，斜齿轮()βαρ2cos sin z z r =、()βαρ2cos sin b b r =；
z r 、b r —主、从动齿轮节圆半径(mm)。
弹性模量E =20.6×104 N·mm -2
，齿宽n c c m K m K b ===7×5=35mm 。 变速器齿轮的许用接触应力如下表： 计算二挡齿轮5，6的接触应力
31T =634.27N .m ，2T =319.18N .m
mm 65155==mz d ，mm mz d 9066==
mm 2.8220sin 2
165
sin 25sin 55==== ααρd
z r
z mm 39.5120sin 2
90
sin 26sin 66
==== ααρd b r b ???
?
??+=56531511cos 418
.0b z j bd E T ρρασ =1371.11MP a <1900～2000MP a
汽车专业课程设计
- 18 -
????
??+=9101021011cos 418
.0b z j bd E T ρρασ
=1236.20MP a <1900～2000MP a
其他档位齿轮接触应力按同样方法计算，列表如表2-4：
表2-4 各档位齿轮接触应力
档位
接触应力MP a
常 1j σ:1036.80MP a <1300～1400MP a
2j σ:1010.75MP a <1300～1400MP a
一 7w σ:1365.37MP a <1900～2000MP a 8j σ:1400.54MP a <1900～2000MP a 二 5j σ:1233.70MP a
<1300～1400MP a
6j σ:1265.48MP a <1300～1400MP a
三 3j σ:1219.98MP a <1300～1400MP a 4j σ:1051.39MP a <1300～1400MP a 倒
11j σ:1327.60MP a <1900～2000MP a
10j σ:1361.80MP a <1900～2000MP a 9j σ:754.82MP a <1900～2000MP a
7.1 轴设计计算
7.1.1轴的工艺要求
倒挡轴为压入壳体孔中并固定不动的光轴。变速器第二轴视结构不同，可采用渗碳、高频、氰化等热处理方法。对于只有滑动齿轮工作的第二轴可以采用氰化处理，但对于有常啮合齿轮工作的第二轴应采用渗碳或高频处理。第二轴上的轴颈常用做滚针的滚道，要求有相当高的硬度和表面光洁度，硬度应在HRC58～63，表面光洁度不低于▽8。
对于采用高频或渗碳钢的轴，螺纹部分不应淬硬，以免产生裂纹。
对于阶梯轴来说，设计上应尽量保证工艺简单，阶梯应尽可能少。[11] 7.1.2 轴的校核计算 1、初选轴的直径
已知中间轴式变速器中心距A =133.7mm ，第二轴和中间轴中部直径
微课脚本设计范例 录制时间：2013年5月24 日微课时间：5分钟 本微课名称美妙的数学模型——一道提高探究能力的三视图好习题 知识点来源学科：数学年级：高一教材：按照课程标准设计,适合各版本教材章节：必修2第一章第3节(三视图) 基础知识简单几何体的三视图,由三视图还原实物图教学类型探究答疑型 设计思路 在学完组合体的三视图后,教材从逆向思维的角度将这两节内容进行了有机的结合,使学生认图,识图的空间想象能力有了一定的提高,但如何利用三视图和实物图解决问题，同学们还是感到困难,因此我们制作了本微课. 教学过程 内容画面时间 一、片头（20秒以内）内容：您好，本节微课是“美 妙的数学模型---一道提高探 究能力的三视图好习题” 第 1 张PPT20秒以内 二、正文讲解（4分20秒左 右）1.分析：在学完三视图后,我 们已具备一定的认图与识图 的能力,但是对于仅给出一些 几何体的信息探讨其三视图 和实物图的问题,还感到困 难,下面我们进行具体分析. 第 2 张PPT 30 秒以内 2.点拨: (1).由题中的信息,三个面, 我们可以理解成从三个角度 看的投影. (2).通过这三个投影的信息 大致绘出几何体的图形. 第 3 张PPT 2分10 秒以内
3.展示:利用flash动画展示 几何体第 4 张PPT 1分以内 4.分析：(1)由三视图还原实 物图时要注意观察，想象图形 与几何体之间的联系,一般来 说,采用以下思路:①先选择 两个图形想象出一个大概的 几何体②将这个几何体进行 改造以满足第三个图形的要 求. (2)由简单几何体画三视图时 要注意三个图形的位置以及 实线和虚线的用法. 第 5 张PPT 1分以内 三、结尾（20秒以内）点评:这道题曾经在教材中出 现过,是一道好题,既能将对 所学知识进行整合，又可以提 高学生空间想象能力及探究 的能力. 第 6 张PPT20秒以内 教学反思（自我评价）学生学到三视图这一节时，学习内容已经有深度与难度了,对于那些不喜欢三视图的学生，我觉得关键要解除他们畏难的情绪,本节课设计了美妙的几何模型,精彩的动画展示，让学生在直观的环境下轻松的学习，效果非常好.
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
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 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 I
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。
摘要 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。 本文设计研究了三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。简单讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键字：挡数；传动比；齿数；轴
Abstract 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 three-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; Teeth; Axis
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。
微课制作脚本案例 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
案例： 表一： 课题：三角形的内角和；作者：广东省教育技术中心王奕标
微课的录制脚本设计
小学语文微课文脚本——排比微课解读 时间：2016-05-25 07:35:51来源：作者：信息管理员 小学语文微课文脚本——排比微课解读 肥城市老城街道办事处杨庄社区学校马静静 今天我们学习一种常见和修辞手法——排比。在这节课中，我们将解读排比的概念，了解排比的分类，认识排比的作用，并且知道使用排比需要注意的原则和问题。 首先我们来了解什么是排比排比是利用三个或三个以上结构相同或相似和语气相同的词组（主谓、动宾）或句子并排，接二连三地说明同范围、同性质的相关事物、意象，达到一种加强语势的效果的修辞手法。例如：燕子去了，有再来的时候；杨柳枯了，有再青的时候；桃花谢了，有再开的时候……这样结构相似的句子，从三个方面强调青春易逝的同一意象，表达岁月流逝的感怀，这样的句子就是排比句。 排比的句子包含三项或三项以上的相关的内容，他们的关系是并列或递进的，一般情况下，各部分又常用共同或相近的提示语。例如: 山朗润起来了，水涨起来了，太阳的脸红起来了。三个并列的句子用三个起来了描述了春天景物的变化过程，使读者感受到春天的脚步的到来。 了解了排比的特点和概念，我们再来看看排比的分类。排比可分为成分排比，单句排比，复句排比。成分排比，即以接二连三的结构，表达相同的意象的短语组成排比。 例如：延安的歌声，它是黑夜的火把，雪天的煤炭，大旱的甘霖。这个单句中，主语是延安的歌声，宾语是三个比喻组成的一组排比，把歌声比作黑夜的火把，雪天的煤炭和大旱的甘霖，三个短语都在表现给人带来希望的意象，在这个句子中就是宾语构成的成分排比。再如韩愈的《师说》：师者，所以传道、授业、解惑也。用传道、授业、解惑三个短语表达教师的为师之道。 单句排比是以接二连三的结构，表达相同意象的单句。例如：雪峰插天，古木参天，平湖飞瀑，异兽珍禽……九寨沟真是个充满诗情画意的人间仙境啊！雪峰插天，古木参天，平湖飞瀑，异兽珍禽都是完整的单句，用来铺排出人间仙境的意象，属于单句排比。再如：富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。此之谓大丈夫！几个单句从几个方面不同人的不同表现，阐明了大丈夫应有的品格。 复句排比，即以接二连三的结构，表达相同意象的复句。例如：在沁凉如水的夏夜中，有牛郎织女的故事，才显得星光晶亮;在群山万壑中，有竹篱茅舍，才显得诗意盎然;在晨曦的原野中，有拙重的老牛，才显得纯朴可爱。用三个复句描述夏夜的星光，群山的诗意，原野的纯朴等意象，属于复句排比。古诗中也有许多复句排比句，如《木兰诗》中的：爷娘闻女来，出郭相扶将；阿姊闻妹来，当户理红妆;小弟闻姊来，磨刀霍霍向猪羊。也是一组并列的复句，描绘了木兰归来时亲人迎接烈而喜悦的场景。 最后，我们来看排比的作用。在文章中适当地使用排比，可以使内容集中，增强气势;叙事透辟，条分缕析;节奏鲜明，长于抒情；说理周密，论证有方。 我的微课脚本设计 文/海燕 作品题目：仿写《咏鹅》 作品摘要：让学生通过快乐吟诗，轻松品诗，开心展示，快乐改诗等几个环节引领学生明白仿写诗歌并不难，做到观察事物按一定顺序，并抓住事物特点进行描写，就能创作出自己的诗歌，最后总结仿写规律。
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
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。
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：
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-
.. . … 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 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。
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。
汽车变速器设计报告 姓名： 学号：
目录 一、1轴总成的创建 （1）1轴轴体 （2）1轴轴承 （3）同步锁环 （4）1轴总成 二、中间轴总成 （1）中间轴主体部分 （2）常啮合齿轮 （3）五档齿轮 （4）中间轴轴承 （5）中间轴总成 三、2轴总成 （1）2轴轴体 （2）5档齿轮、5档齿轮接合齿圈、2轴同步齿轮、接合套（3）螺母 （4）2轴总成 四、箱体箱盖总成及其二维工程图 五、变速箱装配总成及爆炸图。
通过对车辆数字化技术课程的学习，我们对数字化设计技术及汽车行业相关软件有了一些了解，这对我们的专业素养有很大的提升。在本次作业中，对一款完整的五档汽车变速箱的结构组成及工作原理进行了充分学习，使用Creo软件对此款变速箱的主体及五档部分结构进行了简略三维模型的创建。 本人主要分1轴总成、中间轴总成、2轴总成、箱体箱盖总成等几个部分对该变速器进行三维模型的创建。 一、 1 轴总成的创建 1轴总成大致有以下几个部分构成：1轴轴体、1轴轴承、同步锁环。 （1）1轴轴体 首先，选定平面草绘出该平面，进行旋转操作，即可得到1轴主体部分。然后合并已绘制好的1轴齿轮、1轴接合齿圈 （2）1轴轴承 草绘如图，旋转得到轴承内圈。 同理绘制轴承外圈，滚珠，并将三部分合并，得到1轴球轴承模型。 （3）同步锁环
（4）建立装配文件，将以上三个部分按位置装配，得到1轴总成。 二、中间轴总成 中间轴总成大致分为以下几部分：中间轴主体、常啮合齿轮、五档齿轮、中间轴轴承等。（1）中间轴主体 首先草绘此截面，进行扫描操作，然后进行倒角处理，得到中间轴主体部分。 （2）常啮合齿轮。针对齿轮，以此齿轮为例，详细记录一下建模过程如下。 ①设置齿轮参数。新建文件后进入三维实体建模的环境。然后选择菜单栏中“工具/参数” 选项，将齿轮的各参数依次添加到参数例表对话框中，如图1所示 ②创建基本草绘曲线。选取FRONT为草绘平面，单击“草绘”按钮进入二维草绘模式。 然后绘制4个任意尺寸的同心圆。分别为181.50mm，183.50mm，196mm，206mm
4.4 变速箱齿轮设计方法 4.4.1 变速箱齿轮的设计准则： 由于汽车变速箱各档齿轮的工作情况是不相同的，所以按齿轮受力、转速、噪声要求等情况，应该将它们分为高档工作区和低档工作区两大类。齿轮的变位系数、压力角、螺旋角、模数和齿顶高系数等都应该按这两个工作区进行不同的选择。 高档工作区：通常是指三、四、五档齿轮，它们在这个区内的工作特点是行车利用率较高，因为它们是汽车的经济性档位。在高档工作区内的齿轮转速都比较高，因此容易产生较大的噪声，特别是增速传动，但是它们的受力却很小，强度应力值都比较低，所以强度裕量较大，即使削弱一些小齿轮的强度，齿轮匹配寿命也在适用的范围内。因此，在高档工作区内齿轮的主要设计要求是降低噪声和保证其传动平稳，而强度只是第二位的因素。 低档工作区：通常是指一、二、倒档齿轮，它们在这个区内的工作特点是行车利用率低，工作时间短，而且它们的转速比较低，因此由于转速而产生的噪声比较小。但是它们所传递的力矩却比较大，轮齿的应力值比较高。所以低档区齿轮的主要设计要求是提高强度，而降低噪声却是次要的。 在高档工作区，通过选用较小的模数、较小的压力角、较大的螺旋角、较小的正角度变位系数和较大的齿顶高系数。通过控制滑动比的噪声指标和控制摩擦力的噪声指标以及合理选用总重合度系数、合理分配端面重合度和轴向重合度，以满足现代变速箱的设计要求，达到降低噪声、传动平稳的最佳效果。而在低档工作区，通过选用较大的模数、较大的压力角、较小的螺旋角、较大的正角度变位系数和较小的齿顶高系数，来增大低档齿轮的弯曲强度，以满足汽车变速箱低档齿轮的低速大扭矩的强度要求。以下将具体阐述怎样合理选择这些设计参数。 4.4.2 变速箱各档齿轮基本参数的选择： 1 合理选用模数： 模数是齿轮的一个重要基本参数，模数越大，齿厚也就越大，齿轮的弯曲强度也越大，它的承载能力也就越大。反之模数越小，齿厚就会变薄，齿轮的弯曲强度也就越小。对于低速档的齿轮，由于转速低、扭矩大，齿轮的弯曲应力比较大，所以需选用较大的模数，以保证其强度要求。而高速档齿轮，由于转速高、扭矩小，齿轮的弯曲应力比较小，所以在保证齿轮弯曲强度的前提下，一般选用较小的模数，这样就可以增加齿轮的齿数，以得到较大的重合度，从而达到降低噪声的目的。 在现代变速箱设计中，各档齿轮模数的选择是不同的。例如，某变速箱一档齿轮到五档齿轮的模数分别是：3.5；3；2.75；2.5；2；从而改变了过去模数相同或模数拉不开的状况。 2合理选用压力角：
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