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三轴五档汽车变速器-说明书

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五档变速器设计说明书

五档变速器设计说明书

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。

三轴五档金龙客车变速器设计说明书

三轴五档金龙客车变速器设计说明书

1 设计任务本设计要求设计变速器型号为金龙客车XMQ6931G,该型号客车已经有了成品，在金龙客车的官网上可以查出，该型号客车所采用的发动机为广西玉柴机器集团有限公司所设计生产的型号为YC6J220—30的发动机，成品车采用的变速器为綦江齿轮传动有限公司设计生产的五档变速箱，根据成品车的相关数据，决定本设计中拟设计的客车为6档（5+1),金龙汽车所用轮胎配件多为佳通品牌型号为255/70R22.5的轮胎，轮胎外径为938mm。

图1 金龙XMQ6931G客车效果图在本设计中，由相关的成品尺寸，得出设计参数如下：金龙牌XMQ6931G客车变速器设计（5＋1）档发动机：M emax=800 N·m ；最大输出功率:162Kw车速：V max=90 Km/h ;额定转速：n=2500r/min ；车轮滚动半径：R0=0。

469m ；汽车总质量:9000 Kg ；主减速比：i0=3.33 ；设计要求：采用中间轴式，全同步器换档，要进行齿轮参数设计计算，对一档齿轮的接触强度、弯曲应力进行校核计算.2 变速器方案选择对于某些轿车和货车的变速器，在较好的路面状况和空载行驶时使用超速档。

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。

但在本例中鉴于所设计的车辆为载客型客车，因此最高档设为传动比为1的直接档进行工作。

本设计中采用轴式变速器设计，三轴式变速器如图2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。

在传递动力过程中将第一、第二轴直接连接起来传递扭矩称为直接档，在这种情况下，齿轮、轴承及中间轴均不承载，而第一、第二轴直接传递转矩.直接档的传递效率高,磨损及噪音也最小，这是三轴式变速器优势所在，易于在良好的路况下节约燃油。

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主要优势。

三轴五档手动变速箱结构

三轴五档手动变速箱结构

结合套移向1
动力传递情况 2档
二挡：在空挡 位置的基础上，使 二轴上的一、二挡 接合套向左移动， 与二挡常啮齿轮啮 合，由于中间轴上 的齿轮变大，二轴 齿轮变小，所以二 挡的传动比减小， 输出力矩变小，但 转速升高，一、二 轴同向旋转。
结合套移向2
动力传递情况 3档
三挡：在空挡位置的基础上， 使二轴上的三、四挡接合 套向右移动，与三挡常啮 齿轮啮合，由于中间轴上 的齿轮变大，二轴齿轮变 小，所以三挡的传动比减 小，输出力矩变小，但转 速升高，一、二轴同向旋 转。
三轴式变速器
在采用发动机前置后轮驱（输入轴）、第二轴（输出轴）、中间 轴、齿轮变速机构、壳体等组成。
三轴五档变速器换挡原理与动力传递
三轴变速箱的简单模型如下：
惯性锁环式同步器
1、功用： 在摩擦力的作用下，使结合套与待啮合齿圈迅速同步，缩
短换档时间，同时防止啮合时齿间冲击。 2、结构：
同步装置、锁止装置、结合装置
动力传递情况 空档
空挡：发动机转动时，离 合器接合，第一轴旋转， 通过主动常啮合齿轮带动 中间轴上的齿轮旋转，二 轴上的常啮合齿轮也旋转， 但由于二轴上的常啮合齿 轮是通过轴承套在二轴上， 因此，此时二轴不旋转。
动力传递情况 1档
一挡：踩下离合器踏 板，卸去发动机的负荷， 使二轴上的二挡接合套 向右移动，与二轴上的 一挡常啮斜齿轮啮合， 抬起离合器踏板。这时， 中间轴上的最小齿轮带 动二轴上的最大齿轮旋 转，因此传动比最大， 输出力矩最大，二轴的 转速最低。一、二轴同 向旋转。
结合套移向3
动力传递情况 4档
四挡：使一轴与二轴直 接连接，这样动力直接 从一轴传递到二轴，此 为直接挡，传动比为1， 二轴上的转速、力矩与 一轴相同，旋转方向相 同

三轴五档手动变速箱结构

三轴五档手动变速箱结构

结合套移向1
动力传递情况 2档
二挡：在空挡 位置的基础上，使 二轴上的一、二挡 接合套向左移动， 与二挡常啮齿轮啮 合，由于中间轴上 的齿轮变大，二轴 齿轮变小，所以二 挡的传动比减小， 输出力矩变小，但 转速升高，一、二 轴同向旋转。
结合套移向2
动力传递情况 3档
三挡：在空挡位置的基础上， 使二轴上的三、四挡接合 套向右移动，与三挡常啮 齿轮啮合，由于中间轴上 的齿轮变大，二轴齿轮变 小，所以三挡的传动比减 小，输出力矩变小，但转 速升高，一、二轴同向旋 转。
结合套移向5
动力传递情况 倒档
倒挡：变速杆位于 倒档时，倒挡惰轮 换入与倒挡主动齿 轮和倒挡从动齿轮 啮合。倒挡从动齿 轮同时又是一、二 档同步器接合套， 同步器接合套带有 沿其外缘加工的直 齿。倒挡惰轮改变 变速齿轮的转动方 向，汽车就可以倒 车。
倒挡齿
结合套移向R
动力传递情况 空档
空挡：发动机转动时，离 合器接合，第一轴旋转， 通过主动常啮合齿轮带动 中间轴上的齿轮旋转，二 轴上的常啮合齿轮也旋转， 但由于二轴上的常啮合齿 轮是通过轴承套在二轴上， 因此，此时二轴不旋转。
动力传递情况 1档
一挡：踩下离合器踏 板，卸去发动机的负荷， 使二轴上的二挡接合套 向右移动，与二轴上的 一挡常啮斜齿轮啮合， 抬起离合器踏板。这时， 中间轴上的最小齿轮带 动二轴上的最大齿轮旋 转，因此传动比最大， 输出力矩最大，二轴的 转速最低。一、二轴同 向旋转。
在空挡位置的基础上套向右移动与三挡常啮齿轮啮合由于中间轴上的齿轮变大二轴齿轮变小所以三挡的传动比减小输出力矩变小但转速升高一二轴同向旋动力传递情况3档结合套移向3动力传递情况接连接这样动力直接从一轴传递到二轴此为直接挡传动比为1二轴上的转速力矩与一轴相同旋转方向相结合套移向4动力传递情况5档五挡

三轴五档手动变速箱结构

三轴五档手动变速箱结构

三轴五档手动变速箱结构三轴五档手动变速箱（Three-shaft five-speed manual transmission）是一种常见的手动变速器结构，也是目前大部分汽车所采用的变速箱类型之一、它由三个主要轴线组成，分别是输入轴、中间轴和输出轴，通过齿轮和轴承的配合来实现不同档位的切换。

以下将详细介绍三轴五档手动变速箱的结构。

首先，输入轴（Input shaft）位于变速箱的前部，其主要功能是将发动机的动力通过离合器传递给变速箱。

在输入轴上固定有主动齿轮，它与发动机的曲轴进行连接，并在发动机的转速的作用下旋转。

同时，输入轴上也固定有另外几个同心齿轮，它们与中间轴和输出轴之间的齿轮相互配合，实现不同档位的传动比。

接下来是中间轴（Intermediate shaft），它位于输入轴和输出轴之间，可以看作是变速箱的主轴线。

中间轴上也装配有一系列同心齿轮，这些齿轮与输入轴和输出轴之间的齿轮进行配合。

中间轴的作用是将发动机的动力传递给输出轴，并且通过不同组合的齿轮传动实现不同的档位。

最后是输出轴（Output shaft），它位于变速箱的后部，是将中间轴传来的动力最终传递给车辆驱动轮的轴线。

输出轴上也装配有同心齿轮，这些齿轮与中间轴上的齿轮进行配合。

通过不同组合的齿轮传动，输出轴可以输出不同速度的转矩，从而实现不同的挡位。

在三轴五档手动变速箱中，变速器的齿轮比一般由同步齿轮实现，其结构有助于提高传动效率和操作性能。

此外，还通过润滑系统对变速箱内部的齿轮、轴承等零部件进行润滑和冷却，以保证正常的运行和寿命。

总结起来，三轴五档手动变速箱是一种结构简单、操作方便的变速器，通过输入轴、中间轴和输出轴的配合，通过不同组合的齿轮传动实现不同的挡位。

它在汽车传动系统中扮演着重要的角色，提供不同的传动比，使得汽车能够适应不同的行驶条件和驾驶需要。

三轴五档变速器

三轴五档变速器

金杯小海狮X30三轴五档变速器1 绪论1.1变速器的简介1.1.1手动变速器（MT）手动变速器（Manual Transmission，简称MT,又称机械式变速器）采用齿轮组[1]，，它的原理是用手拨动变速杆改变变速器内齿轮的啮合位置，而改变传动比，以达到变速的目的。

现代轿车的手动变速器大多为五挡的有级式齿轮传动变速器，由于大多采用同步器的原因，所以，噪音小，换挡方便。

但是，手动变速器在操纵时必须踩下离合，才能拨得动变速杆。

曾有人预言，驾驶操作繁杂等缺点，阻碍了汽车迅猛的发展，手动变速器会在不久便会被淘汰，从事物发展的角度来说，的确有它的道理所在。

但从目前市场的适用角度和需求来看，我认为手动变速器暂时还不会离开太快。

首先，从微车的特性上来说，其他变速器的功用不能完全代替手动变速器。

以货车为例，货车用于运输，通常要装载大量的货物，面对如此高的重力，除了需要强劲的发动机动力之外，还需要变速器的全力配合。

大家都知道一挡功率最大，这样，在起步的时候才有足够大的牵引力将车带动。

尤其是在爬坡路段，它的优势就更加明显了。

与其他新型的变速器相比较，它们虽然具有简便的操作等优势，但这些优势却十分欠佳。

其次，虽然自动变速器和无级变速器已非常普遍，但是大多数年轻的司机还是喜欢手动，尤其是喜欢在超车时手动变速器带来的那种快速超越感。

所以，一些中高级别的汽车（特别是轿车）也不敢果断的换掉手动变速器。

还有一个原因是，我国的汽车驾驶学校中大部分教练车都是使用的手动变速器，除了经济性之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及驾驶协调性。

第三，现在轿车已经进入了生活水平不断提高的寻常百姓中，对于一般的家庭来说，经济适用型轿车最为合适。

经济型轿车厂家采用性价比高的手动变速器，这就使得经济适用型轿车占据着在中国车市销量的大部分份额。

例如，长安、吉利、奇瑞等国内厂家的经济型轿车都配备的手动变速，而且各款车型基本上都是采用的5挡手动变速。

车用三轴五档机械式变速器设计

大连大学本科毕业论文(设计)开题报告论文题目：某车用三轴五档机械式变速器设计学院：机械工程学院专业、班级：汽车111班学生姓名：卢恺指导教师（职称）：王邦国2015年3月2日填毕业论文（设计）开题报告要求开题报告既是规范本科生毕业论文工作的重要环节，又是完成高质量毕业论文（设计）的有效保证。

为了使这项工作规范化和制度化，特制定本要求。

一、选题依据1.论文（设计）题目及研究领域；2.论文（设计）工作的理论意义和应用价值；3.目前研究的概况和发展趋势。

二、论文（设计）研究的内容1.重点解决的问题；2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路）；3.本论文（设计）预期取得的成果。

三、论文（设计）工作安排1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）；2.论文（设计）进度计划。

四、文献查阅及文献综述学生应根据所在学院及指导教师的要求阅读一定量的文献资料，并在此基础上通过分析、研究、综合，形成文献综述。

必要时应在调研、实验或实习的基础上递交相关的报告。

综述或报告作为开题报告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通顺，较全面地反映出本课题的研究背景或前期工作基础。

五、其他要求11.开题报告应在毕业论文（设计）工作开始后的前四周内完成；2.开题报告必须经学院教学指导委员会审查通过；3.开题报告不合格或没有做开题报告的学生，须重做或补做合格后，方能继续论文（设计）工作，否则不允许参加答辩；4.开题报告通过后，原则上不允许更换论文题目或指导教师；5.开题报告的内容，要求打印并装订成册（部分专业可根据需要手写在统一纸张上，但封面需按统一格式打印）。

2自动化就是机器人逐渐地取代人来制造生产。

因此，使用精密减速器来实现对机器人手臂的位置的精确控制是必需的。

曲线齿廓，如摆线或渐开线齿廓，普遍使用于精密减速器中。

减速器的摆线齿廓，使控制精度高，被广泛用于机器人的操作系统。

本研究提出了一种具有直线梯形齿廓的减速器。

在这工作中，我们分析了机械的梯形齿廓，然后专门为这项研究制造了测量性能的各种试验用样机。

轿车三轴五档变速器毕业设计说明书

摘要................................................................................................................................I
第1章绪论.................................................................................................................1
2.1.5变速器各档传动比的确定..................................................................10
2.2变速器中心距的确定.....................................................................................10
第2章变速器主要参数的选择............................................................................7
2.1变速器档数及各档传动比...............................................................................7
1.2.1国外研究现状........................................................................................1
1.2.2国内研究现状........................................................................................4

三轴五档汽车变速器-说明书

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1.3LCVT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。
二零零年月
摘
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。
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，资历较深的司机都是“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。

五档变速器设计说明书

本科学生毕业设计五档变速器设计系部名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程B07-2班学生姓名：常圣英指导教师：姚佳岩职称：副教授黑龙江工程学院二○一一年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeDesign of The Five gearTransmissionCandidate：ChangShengyingSpecialty：Vehicle EngineeringClass：B07-2Supervisor：Associate professor . YaoJiayanHeilongjiang Institute of Technology2011-06·Harbin摘要变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，是汽车总成部件中的重要组成部分，是主要的传动系统。

变速器的结构要求对汽车的动力性、燃料经济性、换档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。

本文设计研究了三轴式五档手动变速器，其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，并利用AutoCAD软件绘制装配图和零件图等六项内容。

首先，本文将概述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，对工作原理做了阐述，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，对变速器的各档齿轮和轴以及轴承做了详细的设计计算，并进行了受力分析、强度和刚度校核计算,并为为这些元件选择合适的工程材料及热处理方法。

对一些标准件进行了选型以及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。

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、选择方法以及重要参数。

关键词：变速器；传动比；轴；齿轮；花键；校核ABSTRACTTransmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, Automotive transmission parts in the automobile assembly of an important part of the main drive system. Transmission of the power structure of the vehicle, economy, manipulation of the reliability and portability, the smooth drive and have a direct impact on efficiency.This design study of the three-axis 5-speed manual transmission, the purpose 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, and using Auto CAD software, drawing assembly drawings and parts diagrams of five elements. At the same time the use of vehicle construction, automotive design, material mechanics, interchangeability of measurement knowledge of the subjects on the three-axis gearbox design file 12.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.Key words: Transmission；Transmission Ratio；Shaft；Gear；spline；Checking目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1汽车变速器的概述 (1)1.2汽车变速器研究状况、发展趋势及成果 (2)1.3汽车变速器设计的目的和意义 (4)1.4汽车变速器的设计方法和研究内容 (5)第2章变速器的结构方案的确定 (6)2.1变速器传动机构分析和布置方案的设计 (6)2.1.1两轴式变速器和中间轴式变速器的特点分析 (6)2.1.2变速器倒挡布置方案分析确定 (7)2.1.3传动机构布置中齿轮安排的分析确定 (8)2.2变速器零、部件结构方案分析确定 (9)2.2.1齿轮形式 (9)2.2.2变速器自动脱档机构形式分析确定 (10)2.3本章小结 (11)第3章变速器主要参数的选择 (12)3.1变速器档位数目及各档传动比 (12)3.1.1变速器档位数目的确定 (12)3.1.2主减速比的确定 (12)3.1.3 变速器Ⅰ档传动比的确定 (13)3.1.4变速器各档传动比的确定 (15)3.2变速器中心距的确定 (15)3.3变速器的外形尺寸 (16)3.4变速器的齿轮参数的确定 (17)3.4.1齿轮齿数 (17)3.4.2齿轮模数 (17)3.4.3齿形、压力角及螺旋角 (19)3.4.4齿宽 (21)3.4.5齿顶高系数 (21)3.4.6齿轮的修正 (21)3.5变速器各档齿轮齿数的分配 (23)3.5.1确定一挡齿轮的齿数 (23)3.5.2对中心距A进行修正 (23)3.5.3确定常啮合传动齿轮副的齿数 (24)3.5.4确定其他各档的齿数 (26)3.5.5确定倒档齿轮齿数 (31)3.6本章小结 (33)第4章变速器齿轮的设计及校核 (34)4.1 齿轮的材料选择 (34)4.1.1 齿轮坏损形式及避免错失 (34)4.1.2 齿轮的材料选择 (35)4.2计算各轴的转矩 (36)4.3齿轮的强度计算 (36)4.3.1轮齿的弯曲应力 (36)4.3.2轮齿接触应力 (39)4.3.3各档齿轮的强度计算校核 (40)4.4计算各档齿轮的受力 (48)4.5本章小结 (51)第5章变速器轴和轴承的设计及校核 (52)5.1轴的设计 (52)5.1.1轴的功用及其设计要求 (52)5.1.2轴的结构设计 (52)5.1.3轴的尺寸 (53)5.2轴的强度验算 (54)5.2.1轴的刚度验算 (54)5.2.2轴的强度计算 (59)5.2.3轴承的选择及校核 (61)5.3本章小结 (65)第6章同步器的确定 (66)6.1锁销式同步器 (66)6.2锁环式同步器 (67)6.3本章小结 (68)第7章操纵机构和箱体的确定 (69)7.1操纵机构的功用 (69)7.2 换档位置 (69)7.3变速杆的布置 (69)7.3.1直接操纵手动换挡变速器 (69)7.3.2远距离操纵手动换挡变速器 (70)7.4锁止装置 (70)7.4.1互锁装置 (70)7.4.2自锁装置 (71)7.4.3倒档锁装置 (71)7.5变速器箱体的设计 (71)7.6本章小结 (72)结论 (73)参考文献 (74)致谢 (75)附录 (76)第1章绪论1.1汽车变速器的概述汽车是一种快速机动的道路交通工具。

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毕业设计
题 目三轴五档汽车变速器设计
学 院机械工程学院
专 业机械设计制造及其自动化
姓 名
学 号
指导教师
二OO年月日
三轴五档汽车变速器设计
Three-axis gearbox design of the five stalla cars
专 业：
学生：
指导教师：
济南大学机械工程学院
二零零年月
摘
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。
自动变速器（AutomaticTransmission）[7]，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，以济南市来说，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。
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。
KEYWORDS:transmission;inertial type of synchronizer;gearratio;countershaft
第一章
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。
Its function is:①Changing gear ratio,expanding the torque of the driving wheel and the range of the rotational speed,to adapt the travel condition which frequently changes, like start, acceleration,climbingand so on, simultaneously causes the engine to work under the advantageous operating mode;②Under the premise of the invariable rotation, enables the automobile to travel back;③Usingneutral, severances the power transmission, to make the engine start, idle, and is advantageous for the engine to shift gears or to carry on the dynamic output. This gearbox has five (includingoverdrive—fifth gear) and a reverse gear, and through theinertial type of synchronizerto realize shift gears.
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
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。
从市场走向来看，虽然无级变速器是一个技术分量比较高的部件，但是也已经走进了普通轿车的“身体”之中，广本两厢飞度每个排量都有一款配置了CVT无级变速器，既方便又省油，且售价也仅在9.68～11.68万元。而且奇瑞汽车销售公司表示QQ无级变速器型年底上市。看来无级变速器在中档车中的运用将越为广泛。
关键词：变速器；锁f this design is to design a FR type manual transmission used in thesaloon,It’s thecountershaft-type transmission gearbox.This transmission has two prominent merits: Firstly,the transmission efficiency of the direct drive keeps off high, the attrition and the noise are alsoslightest;Secondly ,it’s allowed to obtain in the biger gear ratio of the first gear when the center distance is smaller.
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。
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。
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。
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）
According to the contour,track，wheel base，the smallest ground clearance,the smallest turning radium,the vehicles weight, the all-up weight as well as the highest speed and so on, union the choosing engine model we can obtain the important parameters of the max power,the max torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon,choose the suitablefinal drive ratio.According to the above parameters,combining the knowledge of automobile design, automobile theory, machine design and so on, calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the design.
1.4无级变速器
当今汽车产业的发展[3]，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。