河南农业大学
本科生毕业论文（设计）题目三轴六档式变速器
学院机电工程学院
专业班级机制07级3班
学生姓名岑磊
指导教师梁爱琴
撰写日期：2011年05月10日
摘要
变速器是汽车传动系统中重要的部件，主要用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，它设计的好坏直接影响到汽车的实际使用性能。本文参考现有变速器参数资料的基础上进行一定的改进，说明了货车变速器的设计计算过程，主要内容是参数的选择和所选零件参数的校核。
本文叙述了机械式变速器的功用、要求，在已提供的设计参数基础上，通过计算分析确定结构方案和主要参数。说明了变速器主要参数的确定方法、齿轮的几何计算和校核过程、轴的尺寸确定和校核过程和同步器的选用方法。计算过程主要包括齿轮强度计算，轴的轻度校核。
变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置。变速器由传动机构和变速机构组成，可制成单独变速机构或与传动机构合装在同一壳体内。传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和离合器等。滑移齿轮有多联滑移齿轮和变位滑移齿轮之分。用三联滑移齿轮变速，轴向尺寸大；用变位滑移齿轮变速，结构紧凑，但传动比变化小。离合器有啮合式和摩擦式之分。用啮合式离合器时，变速应在停车或转速差很小时进行，用摩擦式离合器可在运转中任意转速差时进行变速，但承载能力小，且不能保证两轴严格同步。为克服这一缺点，在啮合式离合器上装以摩擦片，变速时先靠摩擦片把从动轮带到同步转速后再进行接合。行星齿轮传动变速器可用制动器控制变速。变速器广泛用于机床、车辆和其他需要变速的机器上。机床主轴常装在变速器内，所以又也叫主轴箱，其结构紧凑，便于集中操作。在机床上用以改变进给量的变速器称为进给箱。
汽车变速器是通过改变传动比，改变发动机曲轴的转拒，适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。通俗上分为手动变速器(MT)，自动变速器(AT)，手动/自动变速器，无级式变速器。汽车变速器一般由前箱体和后箱体组成。
关键词:变速器;传动机构;齿轮;离合器;传动比
Three-axis six-speed gearbox
Abstract
Transmission System is the most important automotive components, mainly used to change the engine driving wheel on the spread of torque and speed, it’s designed to have a direct impact on the actual use of motor vehicles. In this paper, reference information on the existing transmission parameters on the basis of certain improvements on the vehicle transmission design and calculation process, the main contents of the parameters of choice and selected parts of the parameters check.
This paper describes the function of mechanical transmission, requested that the provision has been on the basis of the parameters, determined by calculating the structure of the programme and the main parameters. Description of the main parameters of transmission methods, the geometric computing gear and checking process, the shaft size and the identification and verification process for the selection method of synchronization. Calculation includes gear strength, the axis of mild stiffness
Transmission is fixed or sub- change the output shaft and input shaft drive gear transmission ratio.Transmission speed by the drive mechanism and institutions can be made individually or with the transmission speed change mechanism mounted together in the same housing. Most of the ordinary transmission gear, and some planetary gear transmission.Ordinary general use gear speed change mechanism gear and clutch slip. How slip gear modification joint slip sliding gears and gear of the points. Sliding gear transmission with a triple axial size large; sliding gear transmission with variable-bit compact, but the gear ratio change is small. Have engaged the clutch and the friction of the sub-type.With the meshing clutch, the transmission should be stopped or the speed difference is very hour, with the friction clutch can be any speed difference in operation when the speed, but the carrying capacity is small, and can not guarantee strict synchronization of two axes. To overcome this shortcoming, tops in the engagement with friction disc clutch, variable speed by the friction plate when the first round of the slave to the synchronous speed before the engagement. Planetary gear transmission speed brake control available.Transmission is widely used in machine tools, vehicles and other necessary speed of the machine. Often installed in the transmission spindle inside, so they also called the spindle box, its structure is compact, easy to focus on operations. The
machine to change the feed rate of transmission is called the feed box.
Automobile transmission is by changing the transmission ratio, the engine crankshaft in turn refused to change and adapt at the start, acceleration, road traffic and to overcome the obstacle of different driving conditions and speed of the drive wheel traction with different demands and needs. Popular divided into manual transmission (MT), automatic transmission (AT), manual / automatic transmission, non-stage transmission. Automotive Transmission usually after the former cabinet and cabinet composition.
Key words: transmission; transmission; gear; clutch; transmission ratio
目录
1 引言 (1)
1.1手动变速器(MT) (1)
1.2自动变速器（AT） (2)
1.3手动/自动变速器（AMT） (2)
1.4无级变速器 (3)
2机械式变速器的概述及其方案的确定 (4)
2.1 变速器的功用和要求 (4)
2.2 变速器结构方案的确定 (4)
2.2.1变速器传动机构的结构分析与型式选择 (4)
2.2.2.倒档传动方案 (9)
2.3变速器主要零件结构的方案分析 (10)
2.3.1齿轮型式 (10)
2.3.2换档结构型式 (10)
3 变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (12)
3.1 变速器主要参数的选择 (12)
3.1.1 档数和传动比 (12)
3.1.2 中心距 (14)
3.1.3 轴向尺寸 (14)
3.1.4 齿轮参数 (15)
3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 (16)
3.2.1确定一档齿轮的齿数 (16)
3.2.2确定常啮合齿轮副的齿数 (17)
3.2.3确定其他档位的齿数 (17)
3.2.4确定倒档齿轮的齿数 (17)
3.3 齿轮变位系数的选择 (18)
4变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (19)
4.1 齿轮的损坏原因及形式 (19)
4.2 齿轮的强度计算与校核 (19)
4.2.1齿轮弯曲强度计算 (19)
4.2.2 齿轮接触应力 (21)
5变速器轴的强度计算与校核 (22)
5.1变速器轴的结构和尺寸 (23)
5.1.1轴的结构 (23)
5.1.2确定轴的尺寸 (23)
5.2 轴的校核 (24)
5.2.1第一轴的强度与刚度校核 (24)
5.2.2第二轴的校核计算 (25)
6变速器同步器的设计 (27)
6.1同步器的结构 (27)
6.2同步环主要参数的确定 (28)
6.2.1同步环锥面上的螺纹槽 (28)
6.2.2锥面半锥角α (29)
6.2.3摩擦锥面平均半径R (29)
6.2.4锥面工作长度b (29)
6.2.5同步环径向厚度 (29)
6.2.6锁止角β (30)
6.2.7同步时间t (30)
7 变速器的操纵机构 (30)
8结论 (32)
参考文献 (33)
致谢 (34)
1 引言
现在，每当人们观看F1大赛，总会被那种极速的感觉所折服。此刻，大家似乎谈论得最多的就是发动机的性能以及车手的驾驶技术。而且，不忘在自己驾车的时候体会一下极速感觉或是在买车的时候关注一下发动机的性能，这似乎成为了横量汽车品质优劣的一个标准。的确，拥有一颗“健康的心”是非常重要的，因为它是动力的缔造者。但是，掌控速度快慢的，却是它身后的变速器。
从现在市场上不同车型所配置的变速器来看，主要分为：手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。
1.1手动变速器(MT)
手动变速器（Manual Transmission）采用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值(也就是所谓的“级”)。比如，一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有5个值(即有5级)，所以说它是有级变速器。
曾有人断言，繁琐的驾驶操作等缺点，阻碍了汽车高速发展的步伐，手动变速器会在不久“下课”，从事物发展的角度来说，这话确实有道理。但是从目前市场的需求和适用角度来看，笔者认为手动变速器不会过早的离开。
首先，从商用车的特性上来说，手动变速器的功用是其他变速器所不能替代的。以卡车为例，卡车用来运输，通常要装载数吨的货品，面对如此高的“压力”，除了发动机需要强劲的动力之外，还需要变速器的全力协助。我们都知道一档有“劲”，这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。特别是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。而对于其他新型的变速器，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。
其次，对于老司机和大部分男士司机来说，他们的最爱还是手动变速器。从我国的具体情况来看，手动变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史，资历郊深的司机都是“手动”驾车的，他们对手动变速器的认识程度是非常深刻的，如果让他们改变常规的做法，这是不现实的。虽然自动变速器以及无级变速器已非常的普遍，但是大多数年轻的司机还是崇尚手动，尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感，所以一些中高档的汽车（尤其是轿车）也不敢轻易
放弃手动变速器。另外，现在在我国的汽车驾驶学校中，教练车都是手动变速器的，除了经济适用之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。
第三，随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型轿车最为合适，手动变速器以其自身的性价比配套于经济型轿车厂家，而且经济适用型轿车的销量一直在车市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等国内厂家的经济型轿车都是手动变速的车，它们的各款车型基本上都是5档手动变速。
1.2自动变速器（AT）
自动变速器（AutomaticTransmission），利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。虽说自动变速汽车没有离合器，但自动变速器中有很多离合器，这些离合器能随车速变化而自动分离或合闭，从而达到自动变速的目的。
在中档车的市场上，自动变速器有着一片自己的天空。使用此类车型的用户希望在驾驶汽车的时候为了简便操作、降低驾驶疲劳，尽可能的享受高速驾驶时快乐的感觉。在高速公路上，这是个体现地非常完美。而且，以北京市来说，现在的交通状况不好，堵车是经常的事情，有时要不停地起步停步数次，司机如果使用手动档，则会反复地挂档摘档，操作十分烦琐，尤其对于新手来说更是苦不堪言。使用自动档，就不会这样麻烦了。
在市场上，此类汽车销售状况还是不错的，尤其是对于女性朋友比较适合，通常女性朋友驾车时力求便捷。而我国要普及这种车型，关键要解决的是路况问题，现在的路况状况不均匀，难以发挥自动档汽车的优势。
1.3手动/自动变速器（AMT）
其实通过对一些车友的了解，他们并不希望摒弃传统的手动变速器，而且在某些时候也需要自动的感觉。这样手动/自动变速器便由此诞生。这种变速器在德国保时捷车厂911车型上首先推出，称为Tiptronic，它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚，让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。此型车在其档位上设有“+”、“-”选择档位。在D档时，可自由变换降档(-)或加档(+)，如同手动档一样。
自动—手动变速系统向人们提供两种驾驶方式—为了驾驶乐趣使用手动档，而在交通拥挤时使用自动档，这样的变速方式对于我国的现状还是非常适合的。笔者曾在上面提到，手动变速器有着很大的使用群体,而自动变速器也能适应女士群体以及解决交通堵塞带来的麻烦，这样对于一些夫妻双方均会驾车的家庭来说，可谓是兼顾了双方，体现了“夫妻档”。虽然这种二合一的配置拥有较高的技术含量，但这类的汽车并不会在价格上都高不可攀，比如广州本田飞度1.3L CVT 两厢、南京菲亚特2004派力奥1.3 HL Speedgear、南京菲亚特西耶那Speedgear EL这些“二合一”的车型价格均在10万元左右，这个价格层面还比较低的。所以，手动/自动车在普及上还是具有相当的优势。而汽车厂商和配套的变速器厂家应该以此为契机，根据市场要求精心打造此类变速器。因为这类变速器是有比较广阔的市场的。
1.4无级变速器
当今汽车产业的发展，是非常迅速的，用户对于汽车性能的要求是越来越高的。汽车变速器的发展也并不仅限于此，无级变速器便是人们追求的“最高境界”。无级变速器最早由荷兰人范·多尼斯（VanDoorne’s）发明。无级变速系统不像手动变速器或自动变速器那样用齿轮变速，而是用两个滑轮和一个钢带来变速，其传动比可以随意变化，没有换档的突跳感觉。它能克服普通自动变速器“突然换档”、油门反应慢、油耗高等缺点。通常有些朋友将自动变速器称为无级变速器，这是错误的。虽然它们有着共同点，但是自动变速器只有换档是自动的，但它的传动比是有级的，也就是我们常说的档，一般自动变速器有2～7个档。而无级变速器能在一定范围内实现速比的无级变化，并选定几个常用的速比作为常用的“档”。装配该技术的发动机可在任何转速下自动获得最合适的传动比。
本设计是根据流行1.8L手动豪华车型而开展的，设计中所采用的相关参数均来源于此种车型：
主减速比：4.782
最高时速：92km/h
轮胎型号：205/65R16
发动机型号：SQR481FC
最大扭矩：182Nm
最大功率：52kw
扭矩转速：2100r/min
2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
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。
2.2 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。
2.2.1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、档位数及各档的传动比，因为它们对汽车的动力性与燃料经济性都有重要的直接影
响。
传动比范围是变速器低档传动比与高档传动比的比值。汽车行驶的道路状况愈多样，发动机的功率与汽车质量之比愈小，则变速器的传动比范围应愈大。目前，轿车变速器的传动比范围为3.0~4.5；一般用途的货车和轻型以上的客车为5.0~8.0；越野车为10.0~20.0。
通常，有级变速器具有3、4、5个前进档；重型载货汽车和重型越野汽车则采用多档变速器，其前进档位数多达6~16个甚至20个。
变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用效率、汽车的燃料经济性及平均车速，从而可提高汽车的运输效率，降低运输成本。但采用手动的机械式操纵机构时，要实现迅速、无声换档，对于多于5个前进档的变速器来说是困难的。因此，直接操纵式变速器档位数的上限为5档。多于5个前进档将使操纵机构复杂化，或者需要加装具有独立操纵机构的副变速器，后者仅用于一定行驶工况。
某些轿车和货车的变速器，采用仅在好路和空载行驶时才使用的超速档。采用传动比小于1（0.7~0.8）的超速档，可以更充分地利用发动机功率，降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数，因而会减少发动机的磨损，降低燃料消耗。但与传动比为1的直接档比较，采用超速档会降低传动效率。
有级变速器的传动效率与所选用的传动方案有关，包括传递动力的齿轮副数目、转速、传递的功率、润滑系统的有效性、齿轮及轴以及壳体等零件的制造精度、刚度等。
三轴式和两轴式变速器得到的最广泛的应用。
三轴式变速器如图2-1所示，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：处直接档外其他各档的传动效率有所下降。
两轴式变速器如图2-2所示。与三轴式变速器相比，其结构简单、紧凑且除最到档外其他各档的传动效率高、噪声低。轿车多采用前置发动机前轮驱动的布置，因为这种布置使汽车的动力-传动系统紧凑、操纵性好且可使汽车质量
降低6%~10%。两轴式变速器则方便于这种布置且传动系的结构简单。如图所示，两轴式变速器的第二轴（即输出轴）与主减速器主动齿轮做成一体，当发动机
纵置时，主减速器可用螺旋锥齿轮或双面齿轮；当发动机横置时则可用圆柱齿
轮，从而简化了制造工艺，降低了成本。除倒档常用滑动齿轮（直齿圆柱齿轮）外，其他档均采用常啮合斜齿轮传动；个档的同步器多装在第二轴上，这是因
为一档的主动齿轮尺寸小，装同步器有困难；而高档的同步器也可以装在第一
轴的后端，如图示。
两轴式变速器没有直接档，因此在高档工作时，齿轮和轴承均承载，因而
噪声比较大，也增加了磨损，这是它的缺点。另外，低档传动比取值的上限（i g
Ⅰ=4.0~4.5）也受到较大限制,但这一缺点可通过减小各档传动比同时增大主减速
比来取消。
有级变速器结构的发展趋势是增多常啮合齿轮副的数目，从而可采用斜齿
轮。后者比直齿轮有更长的寿命、更低的噪声，虽然其制造稍复杂些且在工作
中有轴向力。因此，在变速器中，除低档及倒档外，直齿圆柱齿轮已经被斜齿
圆柱齿轮所代替。但是在本设计中，由于倒档齿轮采用的是常啮式，因此也采
用斜齿轮。
由于所设计的汽车是发动机前置，后轮驱动，因此采用中间轴式变速器。
图2-1 轿车中间轴式四档变速器
1— 第一轴；2—第二轴；3—中间轴
图2-3、图2-4、图2-5分别示出了几种中间轴式四，五，六档变速器传动
方案。它们的共同特点是：变速器第一轴和第二轴的轴线在同一直线上，经啮
合套将它们连接得到直接档。使用直接档，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不
承载，发动机转矩经变速器第一轴和第二轴直接输出，此时变速器的传动效率
高，可达90%以上，噪声低，齿轮和轴承的磨损减少因为直接档的利用率高于其
它档位，因而提高了变速器的使用寿命；在其它前进档位工作时，变速器传递
的动力需要经过设置在第一轴，中间轴和第二轴上的两对齿轮传递，因此在变
速器中间轴与第二轴之间的距离（中心距）不大的条件下，一档仍然有较大的
传动比；档位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，档位低的齿轮（一档）可以采用
或不采用常啮合齿轮传动；多数传动方案中除一档以外的其他档位的换档机构，均采用同步器或啮合套换档，少数结构的一档也采用同步器或啮合套换档，还
有各档同步器或啮合套多数情况下装在第二轴上。再除直接档以外的其他档位
工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低，这是它的缺点。在档数相同的
条件下，各种中间轴式变速器主要在常啮合齿轮对数，换档方式和到档传动方
案上有差别。
如图2-3中的中间轴式四档变速器传动方案示例的区别：图2-3a 、b 所示
方案有四对常啮合齿轮，倒档用直齿滑动齿轮换档；图2-3c
所示传动方案的二，
图2-2 两轴式变速器
1—第一轴；2—第二轴；3—同步器
三，四档用常啮合齿轮传动，而一档和倒档用直齿滑动齿轮换档。
图2-3 中间轴式四档变速器传动方案
图2-4a所示方案，除倒档用直齿滑动齿轮换档外，其余各档为常啮合齿轮传动。图2-4b、c、d所示方案的各前进档，均用常啮合齿轮传动；图2-4d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。
图2-4 中间轴式五档变速器传动方案
图2-5a 所示方案中的一档、倒档和图b所示方案中的倒档用直齿滑动齿轮换档，其余各档均用常啮合齿轮。
以上各种方案中，凡采用常啮合齿轮传动的档位，其换档方式可以用同步器或啮合套来实现。同一变速器中，有的档位用同步器换档，有的档位用啮合套换档，那么一定是档位高的用同步器换档，档位低的用啮合套换档。
图2-5 中间轴式六档变速器传动方案
发动机前置后轮驱动的轿车采用中间轴式变速器，为缩短传动轴长度，可将变速器后端加长，如图2-3a、b所示。伸长后的第二轴有时装在三个支承上，其最后一个支承位于加长的附加壳体上。如果在附加壳体内，布置倒档传动齿轮和换档机构，还能减少变速器主体部分的外形尺寸。
变速器用图2-4c所示的多支承结构方案，能提高轴的刚度。这时，如用在轴平面上可分开的壳体，就能较好地解决轴和齿轮等零部件装配困难的问题。图2-4c所示方案的高档从动齿轮处于悬臂状态，同时一档和倒档齿轮布置在变速器壳体的中间跨距里，而中间档的同步器布置在中间轴上是这个方案的特点。
2.2.2.倒档传动方案
图2-6为常见的倒挡布置方案。图2-6b所示方案的优点是换倒挡时利用了中间轴上的一挡齿轮，因而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2-6c所示方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理。图2-6d所示方案针对前者的缺点做了修改，因而取代了图2-6c 所示方案。图2-6e所示方案是将中间轴上的一，倒挡齿轮做成一体，将其齿宽加长。图2-6f所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合齿轮，换挡更为轻便。为了充分利用空间，缩短变速器轴向长度，有的货车倒挡传动采用图2-6g所示方案。其缺点是一，倒挡须各用一根变速器拨叉轴，致使变速器上盖中的操纵机构复杂一些。
本设计采用图2-6f所示的传动方案。
因为变速器在一挡和倒挡工作时有较大的力，所以无论是两轴式变速器还是中间轴式变速器的低档与倒挡，都应当布置在在靠近轴的支承处，以减少轴的变形，保证齿轮重合度下降不多，然后按照从低档到高挡顺序布置各挡齿轮，这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证容易装配。倒挡的传动比虽然与一挡的传动比接近，但因为使用倒挡的时间非常短，从这点出发有些方案将一挡
布置在靠近轴的支承处。
图2-6 变速器倒档传动方案
2.3变速器主要零件结构的方案分析
变速器的设计方案必需满足使用性能、制造条件、维护方便及三化等要求。在确定变速器结构方案时，也要考虑齿轮型式、换档结构型式、轴承型式、润滑和密封等因素。
2.3.1齿轮型式
与直齿圆柱齿轮比较，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低档和倒挡。但是，在本设计中由于倒档采用的是常啮合方案，因此倒档也采用斜齿轮传动方案，即除一档外，均采用斜齿轮传动。
2.3.2换档结构型式
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，初一档、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。
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。
自动脱档是变速器的主要障碍之一。为解决这个问题，除工艺上采取措施
外，在结构上，目前比较有效的方案有以下几种：
1） 将啮合套做得长一些（如图2-7a ）
或者两接合齿的啮合位置错开（图2-7b ），这样在啮合时使接合齿端部超过被接
合齿约1~3mm 。使用中因接触部分挤压和磨损，因而在接合齿端部形成凸肩，
以阻止自动脱档。
2）将啮合套齿座上前齿圈的齿厚切薄（0.3~0.6mm ），这样，换档后啮合套
的后端面便被后齿圈的前端面顶住，从而减少自动脱档（图2-8）。
3）将接合齿的工作面加工成斜齿面，形成倒锥角（一般倾斜20~30），使接
合齿面产生阻止自动脱档的轴向力(图2-9）。这种结构方案比较有效,采用较多。
图2-7 防止自动脱档的结构措施Ⅰ a b 图2-8 防止自动脱档的结构措施Ⅱ
在本设计中所采用的是锁环式同步器，该同步器是依靠摩擦作用实现同步
的。但它可以从结构上保证结合套与待啮合的花键齿圈在达到同步之前不可能
接触，以免齿间冲击和发生噪声。同步器的结构如图2-10所示：
3 变速器主要参数的选择与主要零件的设计
3.1 变速器主要参数的选择
3.1.1 档数和传动比
近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。目前，重载车一般
用4~6个档位的变速器。本设计也采用6个档位。
选择最低档传动比时，应根据汽车最大爬坡度、驱动轮与路面的附着力、图
2-10 锁环式同步器 l 、4-同步环;2-同步器齿鼓;3-接合套;5-弹簧;6—滑块;7-止动球;8-卡环;9—输出轴;10、11-齿轮
图2-9 防止自动脱档的结构措施Ⅲ
max 0max max max
(cos sin )e gI T r T
i i mg f mg r η
ααψ≥+=max max 0r g e mg r i T
i ψη
≥max 2e gI T
r
T i G r η?
≤2max 0r
g I e T G
r i T i ?η≤q =汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动轮的滚动半径等来综合考虑、确定。
汽车爬陡坡时车速不高，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
则由最大爬坡度要求的变速器Ⅰ档传动比为
（3-1） 式中 m ----汽车总质量； g ----重力加速度；
ψmax ----道路最大阻力系数；
r r ----驱动轮的滚动半径；
T emax ----发动机最大转矩；
i 0----主减速比；
η----汽车传动系的传动效率。
根据驱动车轮与路面的附着条件
求得的变速器I 档传动比为：
（3-2） 式中 G 2----汽车满载静止于水平路面时驱动桥给路面的载荷；
φ----路面的附着系数，计算时取φ=0.5~0.6。
由已知条件：满载质量 19000kg ；
r r =337.25mm ；
T e max =620Nm ；
i 0=4.782；
η=0.95。
根据公式（3-2）可得：i gI =9。
超速档的的传动比一般为0.7~0.8，本设计的六档传动比i g 6=1。
中间档的传动比理论上按公比为：
（3-3）
A K
=的等比数列，实际上与理论上略有出入，因齿数为整数且常用档位间的公比宜
小些，另外还要考虑与发动机参数的合理匹配。根据上式可的出：q =1.51。
故有：
i g 2=5.18
i g 3=3.14
i g 4=2.08
i g 5=1.44
i g 6=1
i g 倒档=8.45
3.1.2 中心距
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局A （mm ）可根据对已有变速器的统计而得出的
经验公式初定：
(3-4) 式中 K A ----中心距系数。对轿车，K A =8.9~9.3；对货车，K A =8.6~9.6；对多
档
主变速器，K A =9.5~11；
T I max ----变速器处于一档时的输出扭矩：
T I max =T e max i g I η =628.3N ﹒m
故可得出初始中心距A=77.08mm 。
3.1.3 轴向尺寸
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。
货车六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
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。
本次设计采用6+1手动挡变速器，壳体的轴向尺寸为4?77.08mm=308.32mm ，
变速器壳体的最终轴向尺寸应由变速器总图的结构尺寸链确定。
摘要 设计内容：机械平面三轴式变速箱的设计。 汽车实际行驶中的安全性、经济性、实用性都是由整体设计来决定的；实际中发动机传到车轮上的转矩和转速必须改变以适应起步、爬坡、转弯、加速、倒行等各种工况，变速器就是为了满足这些要求而设计的。 我的设计从实际出发利用所学知识对变速器进行设计，具体内容为：第一章主要介绍变速器的功用和基本要求；第二章主要介绍了汽车变速箱主要参数选择，各部件的选择以及整体布置；第三章为齿轮的设计，第四章为轴的设计。第三、四章是本次设计的重点，这两章从齿轮的设计与计算，轴的设计与计算以及零件的定位润滑出发对变速器详细设计。 经过我的计算和验算，我所设计齿轮、轴、轴承及操纵机构等均达到任务书要求。 关键词：变速器齿轮轴经济性
Abstract Our design includes: Three-axis gearbox mechanical planarization The actual moving vehicle safety, economy, practicality is determined by the overall design; practice spread to the wheels on the engine torque and speed must be changed to meet the start, climb, turn, speed up, but line and other working conditions of transmission in order to satisfy these requirements is designed. I design from the reality of learning to use the design of the transmission, the specific contents as follows: The first chapter introduces the functions of transmission and basic requirements; the second chapter introduces the main parameters of the vehicle choice, the choice of the components and the overall layout; article three chapters to the design of gear, the fourth chapter of the design axis, the third, four chapters is the focus of this design, these two chapters from the design and calculation of gear, shaft design and calculation, as well as the positioning of parts of the transmission lubrication point detailed design. After checking my calculations and I designed gears, shafts, bearings and control agencies to meet all requirements of the task book. Keyword: Transmission gear axle economy
三轴式五档手动变速器设计摘要本设计的任务是设计一台用于通用五菱之光微型车的三轴式五档手动变速器，该变速器有两个突出的优点：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。随着科学技术的日益发展，汽车的各项性能也日臻完善。现代汽车已成为世界各国国民经济和社会生活中不可缺少的交通工具。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。分析了为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器应提出的设计要求。详细介绍了变速器机构方案的确定，变速器主要参数的选择，变速器的设计计算，同步器设计计算等在变速器设计过程中的关键步骤。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，是汽车获得不同的牵引力和速度，用时使发动机在最有利工况范围内工作。变速器设有空档和倒档。需要变速器还有动力输出功能。关键词：变速器；同步器；档数；轴；Three axis manual shift transmission design in five Abstrack This design task is to design a used for general WuLing sunshine in fiveof the three axis subcompact manual shift transmission ，the transmission hastwo outstanding advantages ：one is its direct transmission of high transmissionefficiency ；wear and noise minimal ；Second：in the gear center distanceissmaller still can acquire larger gear transmission . Along with the development of science and technology the car of variousperformance also is being perfected . Hyundai has become the world nationaleconomic and social life of indispensable transport . Modern car with goodperformance engine except outside still should have excellent performancedrivetrain matching car performance will play out so the incisively and vividlyauto transmission design is particularly important. Analyzed in order to ensuretransmission has good work performance ：the transmission should proposedesign requirements. Introduces the transmission mechanism project determinationand transmission main parameters are selected the transmission design calculation the synchronizer design calculation in design process such asa critical step in transmission. Transmission used to change to the drive wheels on the engine torque ancdrotational speed the purpose is back starting climbing turn accelerate etc. Various kinds of driving conditions the automobile get different traction and theengine speed and use it in the most favorable work within the working conditions. Transmission has gap and reversing. Need transmission and power outputfunctions.Keywords: transmission Synchronizer File numbered Axis 目录中文摘要英文摘要主要符号表1 绪论1.1 概述1.2 五档手动变速器的研究意义1.3 国内外相关研究现状1.3.1 手动变速器（MT）1.3.2 自动/手动变速器（AMT）1.3.3 自动变速器（AT）1.3.4 无级变速器（CVT）1.3.5 双离合器变速器（DCT）1.4 本文主要研究工作2 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 变速器结构方案的确定 2.2.1 变速器传动机构的结构分析与型式选择2.2.2 倒档传动方案2.3 变速器主要零件结构的方案分析2. 3.1 齿轮型式2.3.2 换档结构型式3 变速器主要参数的选择与主要零件的设计3.1 变速器主要参数的选择3.1.1 档数和传动比3.1.2 中心距3.1.3 轴向尺寸3.1.4 齿轮参数3.2 各档传动比及其齿轮齿数的确定3.2.1 确定一档齿轮的齿数3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数3.2.3 确定其他档位的齿数3.2.4 确
摘要 变速器是汽车传动系的重要组成部分，其发展无疑代表着汽车工业的发展，它的设计也是汽车设计的一个重要部分。本设计的任务是设计一台用于微型车上的三轴式刚性支承结构变速器，以使变速器结构更加紧凑、合理，承载能力大，满足匹配微车发动机之所需。 本设计从后驱动变速器的总体方案开始，对传动系统的方案进行分析，档位的布置形式进行研究分析，变速器基本参数的选择，零部件结构方案的分析确定，同步器、操纵机构及箱体的设计选用。根据所配车型，结合上述参数，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。最终，用AutoCAD软件完成变速器装配图和零件图的绘制。 设计三轴式刚性支承结构变速器，以进一步提升后驱动变速器的性能，增加后驱动微型车市场，满足不同层次的需求。 关键词：三轴式刚性支承；后驱动变速器；轴；齿轮；箱体；设计
ABSTRACT Transmission is an important of automobile transmission system.Undoubtedly,it represents the development of the automobile industry,its design is also an important part of automotive design.The design mission is a three-axis rigid support transmission designing for micro car.The purpose is to enable the transmission has more compact and reasonable structure,carry capacity of large,meet the needs of mini-car engines. In this paper,from the beginning of the overall program of rear-wheel drive transmission,analyse the program of transmission system.Choose basic parameters of the transmission,determine the structure of the program components,design the synchronizer,manipulation of body and the box.According to the model selection,combine these parameters and the related knowledge of Auto Design,Automotive Theory,Mechanical design ,calculate related parameters of transmission and prove the rationality of the design.Finally,achieve the assembly drawing and parts chart to use the soft ware of AutoCAD. Design the three-axis rigid support transmission to upgrade the performance of rear-wheel drive transmission,increase the market of rear-wheel drive mini-cars,in order to satisfy the needs of different levels. Key words: Three-axis Rigid Support; Rear-wheel Drive Transmission; Axle; Gear-wheel; Box; Design
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
输出轴与齿轮关系 变速箱输出轴上的齿轮不是固定在上边的而是各档齿轮空套在输出轴上，接合套通过花键毂与输出轴花键联接，挂档后，接合套与相应档位齿轮接合，动力经过相应档位空套的齿轮先传到接合套再经过花键传到输出轴输出。 当其中一个档位工作时，其他档位输出轴齿轮虽然是空套上边，但都是与中间轴相应档位齿轮常啮合的（中间轴各齿轮是固定在中间轴上的），虽然不传递动力，但会旋转，转速与正工作的档位是不一样的，所以换挡时就需要同步器（接合套）同步以防打齿。 变速箱三轴的作用是什么？ 第一轴是输入轴，就是说发动机的动力从飞轮传到离合器再到第一轴。第二轴是输出轴，变速器调整所需要的速度然后经第二轴输出。三轴也叫中间轴主要装了一些常啮合齿轮。工作原理是这样的，从发动机来的动力先到一轴，从一轴在传到中间轴，通过与一轴上的不同齿轮啮合可来获得不同的档位！比如一档动力从发动机到一轴在传到中间轴由最后一个小齿轮带动一轴上的最大的齿轮，最小的带最大的所以速度最慢！在通过一轴传到二轴输出！ 三轴变速器与二轴变速器有什么不同？ 三轴变速器（又称中间轴式变速器），变速器第一轴的前端经轴承支承在发动机飞轮上，第一轴的花键用来装设离合器的从动盘。输出轴的前端经轴承支承在第一轴后端的孔内，第二轴的末端经花键与万向节连接，经接合套连接后可得到直接挡。输入、输出轴的转向相同，且在变速器的不同侧。输出轴与万向节相连，可以将动力经传动系传递给后轮驱动桥。。。 两轴式变速器轴和轴承数少，变速器常与主减速器主动齿做成一体，所以结构简单、轮廓尺寸小和布置容易。其特点是输入和输出轴平行，无中间轴，从输入轴到输出轴只经过一对齿轮传动，两轴式变速器的输入与输出轴的转动方向相反，且在变速器的同一侧，故输出轴需经转向处理，所以我认为这也是两轴式多用于发动机前置前轮驱动汽车上的原因吧。
.. . … 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)
高级轿车三轴五档手动机械式变速器 设计说明书 目录 一、设计任务书 (4) 二、机械式变速器的概述及总体方案论证 (4) 2.1 变速器的功用、要求、发动机布置形式分析 (4) 2.2 变速器传动机构布置方案 (5) 2.2.1 传动机构布置方案分析 (5) 2.2.2 倒挡布置方案 (7) 2.3 变速器零部件结构方案分析 (8) 三、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (11) 3.1 变速器主要参数选择 (11) 3.1.1 档数与传动比 (13) 3.1.2 中心距 (14) 3.1.3 外形尺寸 (14) 3.1.4 齿轮参数 (15) 3.2 各档齿轮齿数的分配 (15) 3.2.1 确定一档齿轮的齿数 (15) 3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (16) 3.2.3 确定其他档位的齿数 (18) 3.2.4 确定倒挡齿轮的齿数 (18) 3.3 齿轮变位系数的选择 (19) 四、变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (22) 4.1 齿轮的损坏原因及形式 (22) 4.2齿轮的强度计算与校核 (22) 4.2.1齿轮弯曲强度计算 (23) 4.2.2齿轮接触应力 (24)
五、变速器轴的强度计算与校核 (26) 5.1变速器轴的结构和尺寸 (26) 5.1.1 轴的结构 (26) 5.1.2 确定轴的尺寸 (26) 5.2轴的校核 (27) 5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (28) 5.2.2 第二轴的校核计算 (29) 六、变速器同步器的设计及操纵机构 (30) 6.1 同步器的结构 (31) 6.2 同步环主要参数的确定 (33) 6.3 变速器的操纵机构 (35) 参考文献 (36)
中型货车变速器设计（三轴式） 摘要 三轴式变速器由于具有体积小、原理简单、工作可靠、操纵方便等优点，故在大多数汽车中广泛应用。本次设计的目的主要是基于对机械原理、机械设计、AutoCAD等知识的熟练运用和掌握，同时运用汽车构造、汽车设计、材料力学、互换性测量等学科知识，对三轴式变速器的各部件进行设计。 首先，本文将概述汽车变速器的现状和发展趋势，介绍变速器领域的最新发展状况。 其次，本文将对不同的变速器传动方案进行比较，选择合理的结构方案进行设计。 再次，本文重点对变速器的两种重要部件—轴和齿轮进行受力分析,强度、刚度的校核计算，以及为这些元件选择合适的工程材料及热处理方法。 最后，本文将对变速器换档过程中的重要部件—同步器以及操纵机构进行阐述，讲述同步器的类型、工作原理、设计方法以及重要参数。 在附录中，本文还将给出进行计算的必要公式、表格及图形，供参考之用。关键词：变速器，同步器，轴，齿轮
Design Three-shaft Transmission for Medium-duty Truck Author: Li Bijun Tutor: Lei Zhengbao Abstract Three-shaft transmission is widely used most vehicle for its particular advantages ,such as small dimension ,simply theory ,good stability, conveniently operation .The purpose of my paper is based on the skillful of using mechanic theory ,mechanic design, AutoCAD. Meanwhile, my paper is incorporated structure of vehicle, design of vehicle, mechanic of materials, and survey of interchangeability. I will design the parts of three-shaft transmission. At first, I will give a summary of the current situation and the tendency of development of the vehicle transmission, and introduce the latest development state in the field of the transmission. The second, I will compare the transmitting scheme of different transmission, and choose a better structure scheme. Next, I will do some mechanic analyses, strength, stiffness check of the shafts and gears, which are the important parts of the transmission, and choose appropriate materials and heat treatment. At last, I will introduce the operation mechanism and the synchronizer, which plays an important role in changing gear. I will give an account of the type, operation, design procedure and major parameter of the synchronizer. At the supplement, I will write some thing like formula, tableau graph and so on. It may be helpful for the future design.
班 级 C ．中置后驱 D ．全轮驱动 2．三轴式变速器只要应用在（ ）的布置形式 A ．前置前驱 B ．前置后驱 C ．中置后驱 D ．全轮驱动 A ．自锁装置 B ．互锁装置 C ．倒档锁 D ．差速锁 3．两轴式变速器的特点是输入轴与输出轴（ ），且无中间轴 A ．重合B ．垂直C ．平行D ．斜交 4.当滑块位于（ ）时，结合套与锁环能进入啮合 A ．锁环缺口的中央位置B ．锁环缺口的两边位置 C ．任何位置 D ，锁环缺口之外的位置 5．目前所有的同步器几乎都是采用（ ） A ．摩擦式同步装置 B ．电控式同步装置 C ．液控式同步装置 D ．综合式同步装置 二、判断题（每小题4分 共20分） （ ）１.变速器按操作方式分为手动变速器和自动变速器。按照传动比变化分为有极式和无极式变速器。 ）２.若小齿轮为主动轮，其转速经大齿轮传出时就降低了。若大 （ ）３.三轴式变速器设置有输入轴、输出轴和中间轴。 （ ）４.输入轴也叫做主动轴或者第二轴。 （ ）5.变速器包括变速器传动机构和变速操纵机构两大部分。 三、填空题（每小题2分 共20分） 1．手动变速器的倒档是在两啮合齿轮中加装一个 ，使输出轴旋转反向，实现汽车倒向行驶的档位。 2.变速器的 档是指在满足驱动轮牵引力要求的条件下，保证汽车以较高的经济性行驶的档位。 4.两轴式5档变速器主动轴中1档到5档齿轮的大小顺序为 5.为防止变速器工作时，由于油温升高、气压增大而造成润滑油渗漏现象，在变速器盖上装有_ _ 6.同步器的功用是使接合套与待接合的齿圈二者之间迅速达到__ ___，并阻止二者在同步前进入__ _，从而消除换档冲击。 7.变速器操纵机构的锁止机构包括_ __、_ _ _、_ __ 三种形式，其中可以防止自动挂档和脱档的是___ _____。 8.对于五档变速器，前进档中传动比最大的为 档，传动比最小的为 档。 9手动变速器的基本构造包括 机构和 机构两部分 10.常用的惯性同步器有 、 两种形式。 四、简答题（每小题1分 共20分）
三轴五档手动变速器设计（机械C A D图 纸）
精品好文档，推荐学习交流 摘要 本设计的任务是设计一台用于轿车上的五档手动变速器。合理的设计和布置变速器能使发动机功率得到最合理的利用，从而提高汽车动力性和经济性。变速传动机构的主要作用是改变转距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改变，即实现换挡，以达到变速变距。 本文参阅了国内外大量文献，首先简单地叙述了机械式变速器的发展历史、变速器的地位和作用，讨论了其现状以及未来发展趋势。进而研究了机械式变速器的基本结构和变速原理，其中重点研究了传动机构（主要是轴和齿轮）的基本结构、特点及工作原理，对机械式变速器各挡传动路线进行了简要分析。文章包括大量的计算过程，具体内容有：变速器的布置方案分析、变速器回转件结构参数的确定、同步器的结构及工作原理、各挡齿轮的强度校核、轴的强度校核、轴承的使用寿命计算等。 关键词齿轮、同步器、变速器 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢57
精品好文档，推荐学习交流 Abstract This design task is to design a car for five manual shift transmission. Reasonable design and decorate transmission can make the engine power to get the most reasonable use of, so as to improve the dynamic performance and fuel economy cars. Variable speed transmission's main function is to change the torque and speed of numerical and direction; Operation is the main purpose of control transmission mechanism, realize the transmission ratio of the gearbox change, which realize the shift, in order to achieve the change from the speed. This article refer to the domestic and foreign many papers, and first simply describes the mechanical transmission of the history, the status and effect of the transmission, and discussed its present situation and future development trend. And then we study the basic structure of the mechanical transmission and variable speed principle, which focus on the transmission mechanism (mainly shaft and gear) the basic structure, characteristic and work principle, mechanical transmission of each block transmission line are briefly analyzed. The articles included a large amount of calculation process, and the specific contents: the layout of transmission analysis, the transmission structure paramete determination of turning a synchronizer, the structure and the working principle, each block of the gear axis strength check, the intensity, the service life of the bearings calculations, etc. Keywords Gear, Shaft, Synchronizer, Three axis five gear 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢57
轻型载货车五档变速器总成及变速传动机构设计目录 第一章前言 第二章轻型载货车主要参数的确定 2.1质量参数的确定 2.2发动机的选型 第三章变速器的设计与计算 3.1设计方案的确定 3.1.1两轴式 3.1.2三轴式 3.1.3液力机械式 3.1.4确定方案 3.2零部件的结构分析 3.3基本参数的确定 3.3.1变速器的档位数和传动比 3.3.2中心距 3.3.3变速器的轴向尺寸 3.3.4齿轮参数 3.3.5各档齿轮齿数的分配 3.4齿轮的设计计算 3.4.1几何尺寸计算 3.4.2齿轮的材料及热处理 3.4.3齿轮的弯曲强度 3.4.4齿轮的接触强度
第一章前言 本次设计的课题为轻型载货车五档变速器总成及变速传动机构设计，该课题来源于结合生产实际。 本次课题研究的主要内容是： 1.进行变速传动机构的设计<不包括同步器），完成标准件的选型。 2.完成强度计算。 3.对轴、齿轮等主要零件进行制造工艺分析。 4.对变速器装配工艺进行分析，包括装配顺序、轴承游隙调整、润滑等 关于变速器的设计，首先要确定变速器的各档位的传动比和中心距，然后计算出齿轮参数以选择合适的齿轮并且对其进行校核，接着是初选变速器轴与轴承并且完成对轴和轴承的校核，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。 本课题所设计出的变速器可以解决如下问题： a.正确选择变速器的档位数和传动比，使之与发动机参数匹配，以保证汽车具有良好的动力性与经济性； b.设置空档以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档使汽车可以倒退行驶； c.操纵简单、方便、迅速、省力； d.传动效率高，工作平稳、无噪声； e.体小、质轻、承载能力强，工作可靠； f.制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长； g.贯彻零件标准化、部件通用化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规定。 第二章轻型载货车主要参数确定 2.1 质量参数的确定 商用货车的总质量m a由整备质量m0、载质量m e和驾驶员以及随行人员质量三部分组成，即m a=m0+m e+65n1 1>整车整备质量m0 由m a= m0+m e+65n1,得： m0=m a-(m e+65n1> =3720-(1750+65×2） =1840kg m0=1840kg 2>质量系数ηm0 ηm0=m e/m0=1750/1840 =0.951 ηm0=0.951 2.2 发动机的选型 根据已知数据对发动机最大功率进行估算，由公式： 其中A≈B1H=1.414×2.023=2.8605m2 代入数据，得： =1/0.90<3720×9.8×0.02×100/3600+0.9×2.8605×1003/71640） = 58.5kw 参考数据，选用以下发动机，主要参数如下：
三轴式变速器的传递路线 Transmission mechanism of two or three shaft type speed variatorThree shaft transmission for rear wheel drive front engine car. The following to the transmission of Dongfeng EQ1092 truck as an example, the structure diagram as shown in Figure 3 - 18 shows, there are three main transmission shaft, a shaft, a two shaft and intermediate shaft, so called the three shaft transmission. In addition to reverse shaft.Three shaft transmission Figure 3 - 18 Dongfeng EQ1092 truckL - axis 2 - shaft constant mesh gear 3 - shaft constant mesh gear engagement ring gear 4, 9 - joint sleeve; 5 - four gear jointing gear ring 6 - two axis and four gear 7 - two axis third gear 8 - third gear engagement ring gear 10 - second gear engagement ring gear 11 - two 12 - two stall gear shaft, a reverse gear sliding gear 13 straight tooth transmission housing 14 - two 15 - axis intermediate shaft reverse gear shaft 16 - 17, 19 - reverse idler gear 18 intermediate shaft, reverse gear 20 the intermediate shaft intermediate gear shaft gear box 21 - 22 - four 23 - intermediate shaft gear shaft constant mesh gear 25 - 24, 26 - splined hub shaft bearing cover 27 oil return threadsThe transmission is a five speed transmission, the gear transmission: (1) the gapTwo axis of each joint sleeve, drive gears are in the position of idling intermediate, the power is not transmitted to the second axis. (2) aForward a reverse straight tooth sliding gear 12 and a 18 intermediate shaft gear meshing. Power through a shaft gear 2, intermediate shaft constant mesh gear 23, intermediate shaft gear, a reverse gear shaft 18 two 12, to second axis which rotate clockwise (with the first axis of same direction). (3) gearAfter the shift joint sleeve 9 and the two shaft intermediate gear 11 engages the 10 engagement ring gear. Power by 2, 23, 20 gear, 11, 10, 9, 24, to the two shaft so that the clockwise rotation.
摘要 随着国民经济的持续发展，汽车工业也在不断地发展着，各种设备都在不断地发展，创新着。特别是在汽车变速器方面，三轴五档汽车变速器的应用非常广泛，在一些特定的工作场合，三轴五档汽车变速器体积小，变速灵活，价格成本低廉很受欢迎，越来越多的驾驶人员选择三轴五档汽车变速器作为车辆的变速装置。根据市场调查发现，三轴五档汽车变速器必须满足当今人们对机动车辆速度调节方面的灵活性操控等需求，能够在不改变发动机的扭矩和转速的情况下，改变机动车辆的驱动力和行驶速度；在发动机曲轴旋转方向不变的情况下，使机动车辆前进或后退；在发动机不熄灭的情况下，可使机动车辆长时间停车或进行固定作业。变速箱有自锁功能、互锁装置和倒挡锁装置。 目前市面上的三轴五档汽车变速器大多都是采用传统的变速结构，在某些特定的区域，这种结构形式的三轴五档汽车变速器非常不受欢迎。由于以往的三轴五档汽车变速器采用传统的结构形式，这样就造成传动精度不好控制，保养维护费用较高;同时存在一定的安全隐患。因此，对整机的安全性要求较高，操作时也会给工作人员带来强烈的震动，使得操作很不舒服。虽然传通的三轴五档汽车变速器传动效率较高，变速效果较好，但是价格也较昂贵，对于一般的用户难以接受。所以研究一种新式的三轴五档汽车变速器势在必行！ 本次设计的题目是三轴五档汽车变速器结构改进的设计，目前，国内三轴五档汽车变速器的研发也在向朝着高稳定性、高传动效率的方向发展，通过对传统的三轴五档汽车变速器进行内部结构的改进设计，使改进后的三轴五档变速器传动效率和精度都更高。 关键词：汽车工业；三轴五档汽车变速器；结构；改进
Abstract With the sustainable development of the national economy, the automobile industry is constantly developing, and all kinds of equipment are constantly developing and innovating. Especially in the automobile gearbox, triaxial fifth gear of automobile gearbox is widely used. In some specific workplace, triaxial fifth automobile gearbox has the advantages of small volume, flexible speed, low cost price is very popular, more and more drivers choose triaxial fifth car gearbox as the vehicle speed change device. According to the market survey, three shaft gear of automobile gearbox must meet today people of motor vehicle speed adjusting flexibility control and needs to be without changing the engine torque and speed change motor vehicle driving force and speed; engine crankshaft rotation direction in the same situation, the motor vehicle forward or backward; in engine is not extinguished, the motor vehicle for a long time parking or fixed operation. Transmission has self locking function, interlocking device and reverse gear lock device. Currently on the market, most of the motor vehicle transmission is using the traditional transmission structure, in some specific areas, the structural form of motor vehicle transmission is very unpopular. Because of the previous motor vehicle transmission using the traditional structure, which caused the transmission accuracy is not good control, maintenance costs are high; at the same time there is a certain security risk. Therefore, the safety requirements of the whole machine is higher, the operation will give the staff a strong vibration, making the operation is not comfortable. Although the transmission efficiency of the transmission of motor vehicle transmission is higher, the effect is better, but the price is more expensive, it is difficult for the average user to accept. So it is imperative to study a new kind of motor vehicle gearbox! This design topic is triaxial fifth automobile transmission structure improvement design, at present, research and development of domestic triaxial fifth gear of automobile gearbox also to towards the direction of high stability, high transmission efficiency by of conventional triaxial fifth automobile gearbox of the improved design of the internal structure, so that the improved triaxial fifth gear transmission efficiency and accuracy are higher. Abstract:Automobile industry; three axis five automobile gearbox; structure; improvement