轿车机械式变速器设计

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，加快等各样行驶工况下，使汽车获取不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有益工况范围内工作。

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部署凑近轴的后支承处，而后依照从低档到高档次序部署各档位齿轮。

这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装置简单。

变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构相关系。

一般经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论述，变速器的各挡齿轮和轴做了详尽的设计计算，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。

简单叙述了变速器中各零件资料的选择。

要点字：挡数；传动比；齿数；轴AbstractTransmission 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目录第 1 章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..1 第 2 章整体方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..3 2.1 汽车参数的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (4)变速器设计应知足的基本要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..4 第 3 章变速器传动机构部署方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯.53.1 传动机构部署方案剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯5固定轴式变速器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯ (5)倒挡部署方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (7)其余问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.8 第 4 章零零件结构方案剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯..9齿轮形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.9 换挡机构形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..9 变速器轴承⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第 5 章变速器设计和计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.13 5.1 挡数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (13)5.2 传动比范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 135.3 中心距 A⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14外形尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)轴的直径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)齿轮参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (15)模数的选用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯15压力角⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯错误！不决义书签。

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。
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；传动比；中间轴；齿轮
Three shafttype gearbox design
Abstract
This designtask is to design a sport utility vehicle for the manual transmission FR type. This design USES the intermediate bearing type transmission, the transmission has two outstanding advantages: one is the direct transmission of high transmission efficiency, wear and tear of noise and the minimum; Second, in the center distance gear smaller still can acquire larger a transmission.
2012年5月11日~5月19日第二次修改
2012年5月20日~5月24日定稿
2012年5月25日~5月30日论文评阅小组审定论文（设计）
2012年5月26日~5月27日毕业论文（设计）答辩
专业负责人意见
签名：
年月日
哈尔滨剑桥学院
毕业设计审阅评语
一、指导教师评语
是否同意答辩：同意答辩□不同意答辩□

二、组成 1、传动机构 2、操纵机构
三、发展趋势
1、加强设计工作的系列化，通用化。如在4 档变 速器基础上，附加一个副箱体，使档数变成5档。 2、操纵机构从手动向半自动、自动、电子操纵方 向发展。
第二节
分类依据
变速传动机构布置方案
分 三 四 五 多 固 定 轴 式 类 档 档 档 档 两轴式 中间轴式 双中间轴式 多中间轴式 旋转轴式 备 少 注 用
2）变速器常用轴承形式
例：中间轴式变速器
形式 圆 柱 滚 子 轴 第二轴前支承 径向力 承 中间轴前或后 径向力 支承 第一轴后支承 径+轴 第一轴前支承 径 球轴承 第二轴后支承 径+轴 中间轴支承 径+轴
采用的部位
承载特点
备
注
第一轴内腔尺寸够大
外圈有挡圈
形式 圆锥滚子轴 承
采用的部位 中间轴支承 第一轴前端支承
2、初步计算A A= K A 3 Temx i1 g mm
参数 车型 轿 车 货 车 多档变速器
η g——96%
中心距系数 KA 8.9——9.3 8.6——9.6 9.5——11.0
A 的范围
mm
65——80 80——170
二、外形尺寸 1、横向尺寸 影响横向尺寸的因素有： 1）齿轮直径 2）倒档齿轮直径 3）壳体壁厚及其与齿轮之间的间隙
一、传动机构分类
档 数
轴的形式
用于前置前驱动 用于前置后驱动 用于重型汽车 用于重型汽车 液力机械变速器
二、两轴式与中间轴式变速器
形式 特点 结 构 方 面 轴数 第一轴与输出轴 输出轴末端 动力传递经过 直接档 结 噪 构 声 平 两轴式 2 行 1○ 2 主减速器齿轮○ 一对齿轮 没 简 有* 单 低 高 小(3.0—4.5) 中间轴式 3 同一直线上 万向节 两对齿轮※ 有 复 杂 高 低 大(7—8) 备 注

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“5+1 档机械设变速器”设计说明书
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 1-6c 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 1-6d 所示方案针对前者的缺点做了修改，因而取代了图 1-6c 所示方案。图 1-6e 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 1-6f 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 1-6g 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 1-6f 所示的传动方案。
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“5+1 档机械设变速器”设计说明书
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 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； 越野车与牵引车为 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 1-1 所示，其第一轴的常啮合齿轮与第二轴的各档齿轮分别

3.在PRO/E软件平台上建立零件的等比例物理模型 第5、6、7周
4.利用部件的链接关系建立部件之间的装配 第8、9、10周
5.设计1.5万字说明书一份，零件图一套 第11、12周
6.毕业设计（论文）审核、修改 第13、14、15周
7.毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第16周
五、主要参考资料
1.汽车教材：汽车构造、 汽车理论、汽车设计、变速器传动轴的设计等；
2.软件学习类书籍：基于Pro/E的仿真技术在汽车设计中的应用、基于Pro/E的汽车变速器的虚拟装配仿真技术等；
3.设计手册类书籍：汽车设计手册、机械设计手册等；
4.期刊文献资料：中国期刊网（）中变速器设计的相关资料（关键词：变速器 传动机构 虚拟设计）；
5.新闻及网络资料等。
毕业设计（论文）任务书
学生姓名
院系
汽车与交通工程
学院
专业、班级
指导教师姓名
职称
讲师
从事
专业
交通运输
是否外聘
□是■否
题目名称
东方之子1.8轿车5挡变速器设计
一、设计（论文）目的、意义
变速器是汽车的重要部件之一，主要实现汽车在行进过程中变速及倒车功能。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。变速器的好坏还体现在挡位区间是否清晰、换挡是否平顺。道理很简单，一个挡位模糊、换挡艰涩的变速器是不会为汽车带来流畅的动力分配也不会为驾驶者带来惬意的驾驶乐趣的。因此变速器的设计对汽车性能至关重要。变速器组成零件较多，零件之间的装配关系相当复杂。对于车辆工程专业的本科学生，通过本毕业设计可以充分复习所学知识，并能提高计算机及软件使用水平，为以后的工作打下坚实基础。

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。
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。
试验证明：随着螺旋角的增大，齿的强度相应提高， 但当螺旋角大于30°时，其抗弯强度骤然下降，而接触 强度仍继续上升。因此，从提高低挡齿轮的抗弯强度出 发，并不希望用过大的螺旋角；而从提高高挡齿轮的接 触强度着眼，应当选用较大的螺旋角。
滚针轴承、滑动轴承套主要用在齿轮与轴不是固定连 接，并要求两者有相对运动的地方。
圆锥滚子轴承因有直径较小、宽度较宽因而容量大、 可承受高负荷和通过轴承预紧能消除轴向间隙及轴向 跳动等优点，故在一些变速器上得到广泛应用。但也 有需要调整预紧、装配麻烦、磨损后轴易歪斜而影响 齿轮正确啮合的缺点。
► 5、其它问题 ► 1.挡位布置：考虑到径向力对轴的影响，1挡布
d K 3 Te max
式中：K为经验系数，K=4.0～4.6；Temax为发动机最
大转矩（N·m）。
六、齿轮参数
1．模数的选取 齿轮模数选取的一般原则：
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，各挡齿轮应该选用一种模数； 4）从强度方面考虑，各挡齿轮应有不同的模数。
二、零、部件结构方案分析
1．齿轮形式 齿轮形式：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、
时噪声低的优点； 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。 直齿圆柱齿轮仅用于低挡和倒挡。

3)通常跟据齿轮模数m的大小来选定齿宽。
直齿：b=Kcm, Kc为齿宽系数，取为4.5~8.0 斜齿：b= Kcmn，Kc取6.0~8.5
5、变位系数的选择原则
◎采用变位的原因：
1）避免齿轮产生根切 2）配凑中心距 3）通过变位影响齿轮的强度，使用平稳性，耐磨性、抗胶
合能力及齿轮的啮合噪声。 ◎变位齿轮的种类：高度变位和角度变位。 1）高度变位：齿轮副的一对啮合齿轮的变位系数的和为零。
1、变速器的传动比范围： 指变速器最低挡传动比与最高挡传动比的比值。 2、最高挡传动比的选取： 直接挡1.0，超速挡0.7～0.8。
3、最低挡传动比选取：
影响因素：
发动机的最大转矩、最低稳定转速；
驱动轮与路面间的附着力； 主减速比与驱动轮的滚动半径；
Ft max Ff Fi max
汽车的最低稳定车速。
1、中间轴式变速器
❖ 多用于FR，RR布置的 乘用车和商用车上
❖ 能设置直接挡，直接挡 效率高
❖ 一挡传动比能设计较大
❖ 一轴与输出轴转向相同 （挂前进档时）
❖ 零件多，尺寸、质量大
2、两轴式变速器
❖ 结构简单、紧凑、轮廓 尺寸小
❖ 中间挡位传动效率高、 噪音低（少了中间轴、 中间传动齿轮）
❖ 不能设置直接挡，高挡 位时噪音高（轴承齿轮 均承载），且效率略比 三轴式低
第三章 机械式变速器设计
本章主要学习 ❖ （1）变速器的基本设计要求； ❖ （2）各种形式变速器的结构布置特点（☆）； ❖ （3）变速器主要参数的选择 （☆）； ❖ （4）变速器的设计与计算（☆）； ❖ （5）同步器设计的基本方法； ❖ （6）变速器操纵机构及基本结构元件； ❖ （7）机械式无级变速器简介。

名词解释固定轴式变速器分类？答：固定轴式变速器又分为两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。

变速器换挡机构形式？答：变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。

同步器同步时间t同步器工作时，要连接的两个部分达到同步的时间；同步时间与车型有关，计算时可在下述范围选取：对轿车变速器高挡取0.15～O.30s，低挡取O.50～O.80s；对货车变速器高挡取O.30～O.80s，低挡取1.O0～1.50s。

直接操纵手动换挡变速器;当变速器布置在驾驶员座椅附近，可将变速杆直接安装在变速器上，并依靠驾驶员手力和通过变速杆直接完成换挡功能的手动换挡变速器，称为直接操纵变速器。

远距离操纵手动换挡变速器;平头式汽车或发动机后置后轮驱动汽车的变速器，受总体布置限制变速器距驾驶员座位较远，这时需要在变速杆与拨叉之间布置若干传动件，换挡手力经过这些转换机构才能完成换挡功能。

这种手动换挡变速器称为远距离操纵手动换挡变速器。

电控自动换挡变速器有级式机械变速器尽管应用广泛，但是它有换挡工作复杂、对驾驶员操作技术要求高、使驾驶员容易疲劳等缺点。

80年代以后，在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换挡，并取消了变速杆和离合器踏板。

驾驶员只需控制油门踏板，汽车在行驶过程中就能自动完成换挡时刻的判断，接着自动实现收油门、离合器分离、选挡、换挡、离合器接合和回油门等一系列动作，使汽车动力性、经济性有所提高。

电控自动换挡变速器：在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换挡，并取消了变速杆和离合器踏板。

流体式无级变速器（AT）：液力变矩器和借助液体压能变化传动或变换能量的液压传动的无级变速器。

填空题变速器的作用用来改变发动机传到驱动轮上的______和______，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_____和______，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。

目录1. 汽车电控机械式自动变速器(AMT) (2)2. 电动助力转向系统(EPS) (2)3. 基于3G技术的汽车信息与防盗导航系统 (3)4. 汽车起动发电一体化系统〔ISG〕 (4)5. 数字化智能充电器 (5)6. 直流变频空调室内/室外机电控系统 (6)7. 手机用TFT彩色液晶显示驱动控制电路芯片 (7)8. 计算机硬盘数据加密卡 (7)9. FTI-8电点火头模拟装置 (8)10. 机床有效工作时间记录仪 (9)11. 无线电近距探测装置 (10)12. SST热能表和质量流量仪 (10)1.汽车电控机械式自动变速器(AMT)内容介绍：电控机械式自动变速器Automated Mechanical Transmission简称“AMT〞充分利用计算机与控制技术，将传统的机械变速器加以改造，在原有固定轴式齿轮变速器的根底上，把选、换档和离合器与发动机油门的操纵控制自动化，这样，不仅保存了传统齿轮变速器效率高、本钱低、易于制造的优点，而且具备其它自动变速器所具有的功能，操纵方便，尤其是其省油的特性，受到国内广阔用户的欢迎。

性能指标：1、传递功率：10～100KW；2、最高转速：4000转／分。

特点：1、全机电AMT方案、电液方案、启动方案可供选择，对实现AMT商品化有很大的意义；2、良好的平地、坡地、重载、轻载、起步、变速、制动等各种工况下的起步平稳性与离合器控制平稳性；3、换挡执行机构和离合器控制执行机构的结构优化设计，保证换挡灵活准确、无干预现象、离合器具有磨损补偿功能；4、考虑了电喷内燃发动机的工作特点，采用AMT控制系统与电喷发动机控制系统一体化技术，有利于进一步提高燃油经济性。

适用X围：适用于各类型轿车、卡车。

效益分析：本钱估计在3000～15000元之间，而销售价在10000～30000元，有显著的经济效益。

应用推广情况：已在东风城市客车EQ6850和##五洲龙混合动力大客普通大轿车和混合动力大轿车上试用。

汽车设计课程设计（论文）题目：某轿车机械式变速器设计（4+1档）学院：专业班级：学号：姓名：指导教师：教师职称：起止时间：学院：机械学院教研室（系别）：车辆工程摘要轿车作为一种最常用汽车，已在现代的社会中占有举足轻重的地位。

而变速器是汽车传动系统结构中最重要的部分之一，汽车的前进、后退，增速、减速都要靠变速器传动来实现。

而且变速器在汽车的动力性和燃油经济性上也有很重要的影响。

本次设计的汽车变速箱主要是从强度方面来对齿轮的尺寸计算及校核，轴的尺寸计算和位置的确定，选择设计满足其承载能力的同步器。

另外，针对齿轮作用力的不同，在不同的轴上选择合适的轴承。

利用软件AUTCAD完成变速器总成图、第一轴、第二轴、中间轴、各个挡齿轮及同步器的设计。

随着我国汽车行业的迅猛发展，人们对汽车的需求也越来越高。

通过对轿车车变速器的设计，我了解到变速器在汽车结构中具有着重要的作用，因此变速器结构的改进对汽车行业的发展与进步具有着深远的意义。

关键词：汽车；变速器；齿轮目录第一章绪论 ---------------------------------------------1 1.1变速器的概述------------------------------------------1 1.2 变速器的种类 -------------------------------------------1 1.3机械式变速器的特点 ---------------------------------------3 第二章变速器传动机构布置方案-----------------------------4 2.1传动机构的布置方案分析---------------------------42.1.1中间轴式变速器-----------------------------------42.1.2倒档的布置方案--------------------------------------6 2.2变速器零、部件结构方案分析 ----------------------------7 2.2.1齿轮型式 ----------------------------------------7 2.2.2换档结构型式 ---------------------------------------72.2.3变速器轴承形式-------------------------------72.2.4齿轮变位系数的选择原则 -------------------------8 第三章变速器主要参数选择 ----------------------------------83.1中心距A的选定-----------------------------------8 3.2齿轮参数-----------------------------------------9 3.2.1模数的选取 -------------------------------------9 3.2.2压力角α ----------------------------------------10 3.2.3螺旋角β ---------------------------------------10 3.2.4齿宽 b ----------------------------------------10 3.3各档齿数的分配与计算 -------------------------------11 3.3.1一档齿轮齿数的确定---------------------------------11 3.3.2二档齿轮齿数的确定--------------------------------11 3.3.3三档齿轮齿数的确定--------------------------------12 3.3.4四档齿轮齿数的确定---------------------------------123.3.5倒档齿轮齿数的确定--------------------------------123.3.6各档齿轮参数表--------------------------------13第四章变速器的设计与计算 -------------------------------14 4.1齿轮的损坏形式---------------------------------14 4.2齿轮的强度计算---------------------------------14 4.3轴的强度计算 ---------------------------------------17 第五章同步器的设计----------------------------------28 5.1惯性式同步器----------------------------------28 5.2锁环式同步器 -------------------------------------28 5.3同步器重要参数的确定---------------------------------29 第六章变速器的操纵机构 --------------------------------32 致谢 ------------------------------------------------------33 参考文献 ------------------------------------------------34第一章绪论1.1变速器的概述变速器作为传递力和改变汽车车速的主要装置，现在对其操纵的方便性和档位数方面的要求愈来愈高。

前言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）。

一、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。

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。

三轴五档变速器设计说明书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 确定其它档位的齿数 (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)一、设计任务书某款四座高级轿车整备质量1458kg，拟设计最高车速203km •h-1，最大功率124kW，对应转速6000r/min；最大转矩226N•m，对应转速4000r/min，前后轮胎尺寸均为205/60 R16。

第四组（1）画出手动机械式变速器的总装配图（0号图纸）；（2）画出所有手动机械式变速器内零部件图纸（需要标注装配尺寸、配合公差与明细栏，撰写装配技术要求等）；（0/1/2/3号图纸）（3）选取、设计和确定手动机械式变速器内各零部件结构、尺寸等，能实现所设计零部件的相关功能要求；（4）校核手动机械式变速器内的关键零部件；（5）设计说明书一份（5000字左右）二、机械式变速器的概述及总体方案论证2.1 变速器的功用、要求、发动机布置形式分析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的工况范围内工作。

2. The main parameter selection and transmission of main parts design. Of the transmission main parameters of each gear transmission choice, and determine the pinion gear, gear edge position coefficients choice.
3. Transmission gear strength calculation and material selection. The damage of gear determination of reason and form of gear, strength calculation and checking.
摘要
捷达轿车在我国应用十分广泛，而变速器是整车的关键总成之一。其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。通过捷达轿车变速器的设计，使其变速器性能更好具有一定的实际意义。我设计的变速器主要内容：
1.变速器的总体的方案的确定。对变速器的功能和要求进行确定，对结构方案确定，和变速器主要零件结构的方案分析。
Keywords:jetta; Transmission; Main parameters; Parts; checking
摘要……………………………………………………………………………………………...Ⅰ
Absteact………………………………………………………………………………………...Ⅱ
第1章前言………………………………………………………………………………….1

本科毕业设计说明书某型乘用车五挡手动变速器设计PASSENGER CAR MANUAL TRANSMISSION DESIGN学院（部）：机械工程专业班级：车辆工程11-1学生姓名：***指导教师：***2015 年06 月02 日某型乘用车五挡手动变速器设计摘要本次设计针对小型前置前驱乘用车，综合考虑乘用车对乘坐舒适性、操作简便性、动力性以及燃油经济性等方面需求，进行五挡机械式变速器设计。

变速器结构采用两轴式，同时采用锁环式同步器换挡机构，使换挡更及时、更准确、更平稳。

设计过程包括动力参数分析、传动比分配、变速器结构设计以及各个零部件强度的校核。

在结构设计中，运用CATIA软件进行三维建模和结构分析，最后根据确定的参数完成工程图纸的绘制。

关键词：乘用车，机械式变速器，结构分析，强度校核PASSENGER CAR MANUAL TRANSMISSION DESIGNABSTRACTThe design is directed at small front precursor passenger cars. It takes various requirements into comprehensive consideration, such as comfort, ease operation, power performance and fuel economy.With two shaft type transmission structure, and using the lock ring synchronizer shifting mechanism at the same time, makes the shifting more timely, more accurate, more stable.Design process including analysis, dynamic parameters distribution of transmission ratio, the transmission structure design and strength check every parts and components.In structure design, using CATIA software for 3 d modeling and structure analysis, according to the determined parameters to complete drawing engineering drawings.KEYWORDS: passenger vehicles, mechanical transmission, structure analysis and strength check目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 机械式变速器设计概述.......................................................................................... １2 变速器传动机构布置方案.................................................................................... ３2.1传动机构布置方案分析................................................................................. ３2.2 零、部件结构方案分析................................................................................ ６2.2.1 齿轮形式............................................................................................ ６2.2.2换挡机构形式....................................................................................... ６2.2.3 变速器轴承.......................................................................................... ７3 变速器主要参数的选择.......................................................................................... ９3.1 变速器挡数的确定和各挡传动比分配........................................................ ９3.1.1确定最大和最小传动比[6] ................................................................... ９3.1.2 确定中间各挡传动比...................................................................... １０3.2中心距A ..................................................................................................... １１3.3 齿轮参数.................................................................................................... １１3.4 各挡齿轮齿数分配.................................................................................... １３3.5 各挡齿轮参数计算.................................................................................... １５3.5.1变位前齿轮参数见表3.5................................................................. １５3.5.2 变位齿轮参数计算.......................................................................... １６4 轮齿强度校核...................................................................................................... ２１4.1齿轮材料的选择原则[2] ............................................................................. ２１4.2各轴转矩计算............................................................................................. ２３4.3轮齿强度校核计算..................................................................................... ２３4.3.1轮齿弯曲应力计算与校核............................................................... ２３4.3.2轮齿接触应力j 计算与校核........................................................... ２６5 轴的结构设计及强度校核.................................................................................. ３１5.1轴的结构设计............................................................................................. ３１5.2轴的载荷计算及危险截面分析................................................................. ３３5.3轴的强度校核............................................................................................. ４０5.3.1轴的刚度校核................................................................................... ４０5.3.2轴的强度校核................................................................................... ４４6 同步器设计.......................................................................................................... ５４6.1锁环式同步器结构及其工作原理[1] ......................................................... ５４6.2锁环式同步器主要尺寸的确定................................................................. ５５6.3同步环主要参数确定................................................................................. ５６6.4同步器花键参数确定与计算..................................................................... ５７7 汽车环境保护...................................................................................................... ５８7.1我国环境保护的原则和政策..................................................................... ５８7.2汽车及内燃机污染与危害......................................................................... ５８7.2.1汽车及内燃机污染的主要表现....................................................... ５８7.2.2汽车及内燃机污染的危害............................................................... ５８7.3汽车与内燃机污染防治措施..................................................................... ５９结论.......................................................................................................................... ６０参考文献.................................................................................................................. ６１附录A 乘用车五挡变速器装配效果图................................................................ ６２附录B 锁环式同步器装配图................................................................................ ６３谢辞.......................................................................................................................... ６４1 机械式变速器设计概述变速器通过不同传动比的切换使汽车能够很好地适应各种复杂工况。

摘要变速器是汽车的核心组成部分，用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，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是增大其传递功率与重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。

本设计以一汽大众捷达GTX变速器为基础，在给定发动机输出转矩、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；并对变速器的传动方案和结构形式进行设计；同时对操纵机构和同步器的结构进行设计；从而提高汽车的整体性能。

关键词：捷达；变速器；齿轮；设计；结构ABSTRACTTransmission is the core components of automobile.Its task is transforming and regulateing the performance of engine. It can be used to change the engine driving wheel on the spread of torque and speed. 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. The design based on the FAW-Volkswagen Automotive Company Ltd’JETTA Transmission, In conditions that knowing the engine output 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; Meanwhile on the structure of components to manipulation and synchronous design; thereby enhancing the overall performance of cars.Key words: JETTA ；Transmission；Gear ；Design；Structure目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.1.1汽车变速器的设计要求 (1)1.1.2国内外汽车变速器的发展现状 (2)1.2设计的内容及方法 (3)1.3设计的目的及意义 (4)第2章变速器传动机构与操纵机构的选择与设计 (5)2.1变速器传动机构布置方案 (5)2.1.1变速器传动方案分析与选择 (5)2.1.2 倒档布置方案 (6)2.1.3零部件结构方案分析 (7)2.2变速器操纵机构布置方案 (9)2.2.1概述 (9)2.2.2典型的操纵机构及其锁定装置 (10)2.3本章小结 (12)第3章变速器的设计与计算 (13)3.1变速器主要参数的选择 (13)3.1.1档数 (13)3.1.2传动比范围 (13)3.1.3变速器各档传动比的确定 (14)3.1.4中心距的选择 (17)3.1.5变速器的外形尺寸 (17)3.1.6齿轮参数的选择 (17)3.1.7各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 (19)3.1.8变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整 (23)3.2变速器齿轮强度校核 (25)3.2.1齿轮材料的选择原则 (25)3.2.2变速器齿轮弯曲强度校核 (25)3.3轴的结构和尺寸设计 (30)3.4轴的强度验算 (32)3.4.1轴的刚度计算 (32)3.4.2轴的强度计算 (35)3.5轴承选择与寿命计算 (39)3.5.1输入轴轴承的选择与寿命计算 (39)3.5.2输出轴轴承的选择与寿命计算 (42)3.6本章小结 (44)第4章变速器同步器及结构元件设计 (45)4.1同步器设计 (45)4.1.1同步器的功用及分类 (45)4.1.2惯性式同步器 (45)4.1.3锁环式同步器主要尺寸的确定 (47)4.1.4主要参数的确定 (48)4.2变速器壳体 (50)4.3本章小结 (50)结论 (51)参考文献 (52)致谢 (53)第1章绪论1.1 概述随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。

三轴六档汽车变速器设计（机械C A D图纸）学科门类：单位代码：毕业设计说明书（论文）三轴六档汽车变速器设计学生姓名所学专业班级学号指导教师XXXXXXXXX系二○**年X X月摘要变速器是汽车传动系中的主要部件之一。

变速器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。

本题目主要进行轿车三轴六挡机械式变速器的设计，包括变速器的整体结构和齿轮传动部分的设计，并进行相关的计算与校核。

经过设计与校核，该变速器主要结构符合设计标准、零件强度也达到了使用要求。

关键词：汽车机械变速器；三轴六挡；传动比；齿轮AbstractTransmission in the automotive transmission lines, one of the most important components. Transmission speed by a variable speed transmission and control mechanism of two parts. The main role of the variable-speed transmission is to change the value of torque and rotational speed and direction; manipulation of the organization's main role is to control the transmission mechanism, transmission gear ratio to achieve the exchange, that is, to achieve shift in order to achieve variable-speed pitch. This subject, mainly for automotive six-axis mechanical transmission gear structural design, including the gear drive parts, control of part of the, etc., and the associated calculation and verification, through the design and verification,The main structure of the transmission line design standards, parts intensity reached the use requirements.Keywords: Automotive Mechanical Transmission；Axis 6 block ；gear ratio；gear wheel目录Abstract (III)目录............................................................................................................I V 第1章绪论 . (2)1.1 选题的背景及意义 (2)1.2 变速器的功用和要求 (2)1.3 国内外研究状况 (3)1.4 部分已知的主要参数 (5)1.5 本章小结 (6)第2章机械式变速器的概述及其方案的确定 (7)2.1 变速器结构方案的确定 (7)2.1.1变速器传动机构的结构分析与型式选择 (7)2.1.2倒挡传动方案 (12)2.2 变速器主要零件结构方案的分析 (13)2.2.1齿轮型式 (13)2.2.2换挡机构型式 (14)2.3 本章小结 (16)第3章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (17)3.1 变速器主要参数的选择 (17)3.1.1挡数和传动比 (17)3.1.2中心距 (19)3.1.3轴向尺寸 (20)3.1.4齿轮参数 (20)3.2各挡传动比及其齿轮齿数的确定 (21)3.2.1确定各挡齿轮的齿数 (22)3.2.2齿轮变位系数的选择 (24)精品好文档，推荐学习交流3.3 变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (25)3.3.1齿轮的损坏原因及形式 (25)3.3.2齿轮的强度计算与校核 (25)3.4 变速器轴的强度计算与校核 (29)3.4.1变速器轴的结构和尺寸 (29)3.4.2轴的校核 (31)3.5 轴承的选择与校核 (35)3.5.1几种轴承的特点与选择 (35)3.5.2轴承的校核 (37)3.6 变速器同步器的设计 (43)3.6.1同步器的结构 (43)3.6.2同步环主要参数的确定 (44)3.7 本章小结 (47)结论 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录1 (51)附录2 (55)仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢60精品好文档，推荐学习交流第1章绪论1.1 选题的背景及意义汽车在不同使用场合有不同的要求，采用往复活塞式内燃机为动力的汽车，其在实际工况下所要求的性能与发动机的动力性、经济性之间存在着较大的矛盾。

汽车变速器设计毕业设计一、引言汽车变速器是汽车传动系统中非常关键的部件之一，它的性能直接影响着汽车的动力性、燃油经济性以及驾驶舒适性。

在本次毕业设计中，我深入研究并设计了一款汽车变速器，旨在满足特定车型的性能需求，并提高汽车的整体性能。

二、汽车变速器的类型和工作原理（一）手动变速器手动变速器是通过驾驶员手动操作换挡杆来改变齿轮的组合，从而实现不同的传动比。

其结构相对简单，成本较低，但操作相对复杂，需要驾驶员具备较高的驾驶技能。

（二）自动变速器自动变速器则是根据车速、油门踏板位置等信号，由液压控制系统或电子控制系统自动换挡。

它操作简便，但结构复杂，成本较高，且燃油经济性相对较差。

（三）无级变速器无级变速器通过连续变化的传动比来实现动力传递，具有良好的燃油经济性和平顺性，但承载能力相对较弱。

三、设计目标和要求本次设计的目标是为一款中型轿车设计一款性能优越、结构合理、可靠性高的变速器。

具体要求包括：1、满足车辆的动力性和燃油经济性要求。

2、具备良好的换挡品质，减少换挡冲击。

3、结构紧凑，重量轻，便于安装和维护。

4、具有较高的可靠性和耐久性。

四、变速器主要参数的确定（一）传动比范围根据车辆的最高车速、最大爬坡度等性能指标，确定变速器的传动比范围。

（二）中心距中心距的大小直接影响变速器的尺寸和质量，需要综合考虑齿轮强度、轴的刚度等因素来确定。

（三）齿轮参数包括模数、齿数、压力角等，这些参数的选择需要满足强度要求，并考虑加工工艺和成本。

五、变速器结构设计（一）齿轮布置方案根据传动比的要求，确定合理的齿轮布置方案，如两轴式、三轴式等。

（二）换挡机构设计选择合适的换挡方式，如手动换挡、自动换挡或手自一体换挡，并设计相应的换挡机构，确保换挡准确、迅速、平稳。

（三）轴和轴承的设计根据受力情况，对轴进行强度和刚度计算，选择合适的轴承类型和规格。

六、变速器零部件的强度校核（一）齿轮强度校核运用相关公式和软件，对齿轮的接触强度和弯曲强度进行校核，确保齿轮在工作过程中不会发生失效。