第4章 变速器设计

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I精品好文档，推荐学习交流AbstractThis 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II精品好文档，推荐学习交流仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢III精品好文档，推荐学习交流目录Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 本设计的目的和意义 (1)1.2 变速器的发展 (1)1.3变速器的设计要求 (4)1.4设计内容与思路 (4)1.4.1设计内容 (4)1.4.2设计思路 (5)1.5本章小结 (5)第2章变速器的整体结构方案设计 (6)2.1变速器传动机构的型式选择与结构分析 (6)2.1.1变速器传动方案的比较 (6)2.1.2倒档的布置方案 (8)2.2本章小结 (10)第3章变速器主要参数的选择与齿轮设计 (11)3.1变速器主要参数的选择 (11)3.1.1档位数和传动比 (11)3.1.2中心距 (13)3.1.3齿轮模数 (14)3.1.4压力角α、螺旋角β和齿宽b (15)3.1.5齿轮的变位系数 (16)3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 (17)3.2.1确定一档齿轮的齿数 (17)3.2.2确定常啮合齿轮副的齿数 (18)3.2.3确定其他档位的齿数 (19)仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢III精品好文档，推荐学习交流3.2.4确定倒档齿轮的齿数 (20)3.2.5确定齿轮轮齿尺寸 (20)3.3本章小结 (20)第4章变速器齿轮的强度计算与材料选择 (21)4.1齿轮的主要失效形式 (21)4.2齿轮的强度计算及材料接触应力 (21)4.2.1齿轮弯曲强度计算 (22)4.2.2齿轮材料接触应力 (25)4.3本章小结 (27)第5章变速器轴的设计与校核 (27)5.1变速器轴的结构和尺寸 (27)5.1.1轴的结构 (27)5.1.2轴的尺寸 (28)5.2轴的校核 (29)5.2.1第一轴的强度与刚度校核 (29)5.2.2第二轴的强度与刚度校核 (30)5.3本章小结 (33)第6章变速器同步器与操纵机构的设计 (35)6.1同步器设计 (35)6.1.1同步器的工作原理 (35)6.1.2同步环主要参数的确定 (36)6.2变速器的操纵机构 (39)6.2.1操纵机构的功用 (39)6.2.2操纵机构的设计要求 (39)6.2.3变速器的换档位置 (41)6.3本章小结 (41)仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢IV精品好文档，推荐学习交流第7章轴承的选用与寿命计算 (42)7.1 第一轴轴承选用与计算 (42)7.2第二轴轴承选用与计算 (43)7.3本章小结 (44)第8章 (44)8.1 CATIA软件简介 (44)8.2变速器的软件设计 (45)8.2.1齿轮的建模 (45)8.2.2变速器的装配 (48)8.2.3变速器的仿真 (49)8.3本章小结： (50)结论 (51)致谢 (52)参考文献 (53)仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢V精品好文档，推荐学习交流第1章绪论1.1 本设计的目的和意义随着我国汽车工业不断的壮大，以及汽车行业持续快速的发展，如何设计出经济实惠，工作可靠，性能优良汽车已经是当前汽车设计者的紧迫问题。

变速器的初步设计（传动比计算）机械式变速器的初步设计姓名:学号:班级:目录第1章设计要求与设计数据 (2)1.1 设计数据 (2)1.2 设计要求..........................................................................................2 第2章变速器的设计选型 (2)2.1 变速器的选型与换挡方式选择 (2)2.2 变速器各档传递路径...........................................................................3 第3章变速器的齿数分配 (4)3.1 1档的齿数计算 (4)3.2 常啮合齿轮对的齿数计算 (5)3.3 2档的齿数计算 (5)3.4 3档的齿数计算 (5)3.5 4档(直接档)的齿数计算 (6)3.6 5档(超速挡)的齿数计算 (6)3.7 倒档的齿数计算和分度圆计算...............................................................7 第4章变速器各齿轮对的齿轮结构参数 (8)4.1 各齿轮的分度圆直径与总变位系数的统计 (8)4.2 变速器各档速比的相对误差 (8)4.3 变速器齿轮的材质选择........................................................................8 第5章轴的结构与材质 (9)5.1 变速器第1轴的设计 (9)5.2 变速器第2轴的设计 (9)5.3 变速器中间轴的设计 (10)5.4 轴的材质..........................................................................................10 第6章轴承的布置 (11)6.1 第1轴轴上的轴承布置 (11)6.2 第2轴轴上的轴承布置 (11)6.3 中间轴轴上的轴承布置........................................................................12 第7章变速器的换挡机构(选用锁环式同步器)布置..........................................12 第8章变速器操纵机构及换挡位置图 (13)8.1 变速器的操纵机构 (13)8.2 变速器的换挡位置图…………………………………………………………………14 参考资料附录1第1章设计要求与设计数据1.1 设计数据.选择第三组设计参数:三轴式变速器发动机最大功率72kw，最大转矩167Nm表1-1:档位 1 2 3 4 5 R速比 3.592 2.088 1.368 1.000 0.823 3.624 1.2设计要求.1，传动示意图——各档传递路径、齿数分配、换挡方式、轴向定位等; 2，齿轮型式、结构参数、配凑中心距、材质;3，轴的结构、材质;，换挡机构布置; 45，轴承布置;6，变速器操纵机构及换挡位置图。

摘要从汽车诞生时起，汽车变速器在汽车传动系中扮演着至关重要的角色。

现代汽车上广泛采用内燃机作为动力源，其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的动力性和燃油经济性能在相当大的范围内变化。

为解决这一矛盾，在传动系统中设置了变速器。

本文以五羊本田新锋影摩托车的一些整车参数和发动机参数为依据，进行变速器的设计。

设计的主要内容包括变速器传动机构布置方案的确定，变速器主要参数如挡数、传动比范围、中心距、各挡传动比、外形尺寸、齿轮参数、各挡齿轮齿数的选择，齿轮、轴、轴承的设计校核，同步器、操纵机构及箱体的设计。

在设计的过程中，本文根据轿车变速器的设计要求和车辆动力传动系统自身的特点，参考多篇文献资料，以及国内外变速器设计图册，从经济性和实用性方面着手进行分析,设计出一种两轴式变速器。

关键词：变速器；齿轮；轴；箱体；设计ABSTRACTSince automobile was born, the transmission has played a critical role in the drive train. A modern car widely uses engines as the power source. The range of torque and speed are small, but complex using conditions require the automobile’s dynamic and fuel economical efficiency can change in a very large range. To solve this contradiction, transmission is set up in the drive train. The transmission is designed based on engine parameters and vehicle parameters of Wu Yang Ben Tian Xin Feng Ying automobile in this text. The main design contents include the layout program of transmission drive-mechanism, the selection of main transmission parameters such as shifts, the range of gear ratio, center-spacing, each gear ratio, size, gear parameters and the mumble of each gear, the design and verification of gears, shafts and bearings, the design of synchronizer, manipulation-framework and gearbox. Bases on the design requirement and the characteristic of power transmission system, consulting a great deal of literatures and transmission design drafts from both home and overseas, at economical efficiency and practicability angle, a small kind of two-shafted transmission is designed.Key words: Transmission；Shell；Gear；Shaft；Design目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (2)1.1概述 (2)1.2 研究目的意义 (2)第 2 章变速器齿轮的设计与计算 (4)2.1变速器主要参数的选择 (4)2.2 变速器格挡传动比的确定 (4)第3章齿轮校核 (12)3.1变速器齿轮的变位 (15)3.2齿轮强度校核 (15)第 4 章轴的设计及校核 (25)4.1轴的结构尺寸计算 (25)4.2轴的强度计算 (26)第5章轴承校核 (38)5. 1轴承的选择及校核 (38)5.2本章小结 (39)第6章变速箱体的设计 (41)6. 1变速器箱体的选择 (41)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (45)第1章绪论1.1 概述汽车变速器是汽车传动系的重要组成部分。

第四章变速器第一节概述陕汽德龙系列重卡装配法士特引进美国富勒公司生产的系列变速器，该系列变速器具有独特的双中间轴结构，具有结构简单、重量轻、体积小、传动效率高、可靠性高、维修方便等优点。

陕汽德龙系列重卡选配法士特生产的F9、F10、F12、F16变速器。

法士特变速器的结构基本相同，下面就以9档箱为例。

法士特双中间轴系列变速器的编号规则R T O(X) – 11 6 09 C范围档速比代号双中间轴结构前进档数超速档齿轮形式（5粗齿、6细齿）× 100＝名义出入扭矩（磅呎）9 J（D）S D X 180（T）A前进档数速比代号机械式全同步器单箱× 100＝名义出入扭矩（NM）双中间轴结构副箱斜齿传动副箱加大中心距表1-1 F8、F9系列变速箱的速比表1-2 F10系列变速箱的速比法士特双中间轴变速器的基本结构相同，下面就以F9系列变速器为例，简要介绍法士特双中间轴变速器的工作原理、结构特点及维修要点。

表1-2 F10系列变速箱的速比表第二节富勒RT11509C型变速箱的结构一、中间轴结构富勒双中间轴九档变速器的主、副变速器均采用两根结构完全一样的中间轴，相间180°。

动力从输入轴输入后，分流到两根中间轴上，然后汇集到主轴输出，副变速器也是如此。

在理论上每根中间轴只传递1/2的扭矩，所以采用双中间轴可以使变速器的中心距减小，齿轮的宽度减薄。

轴向尺寸缩短，质量减轻。

采用了双中间轴以后，主轴上的各档齿轮必须同时与两只中间轴齿轮啮合。

为了满足正确的啮合并使载荷尽可能地平均分配，主轴齿轮在主轴上呈径向浮动状态。

主轴则采用绞接式浮动结构。

如图2-1。

主轴轴颈插入输入轴的孔内，孔内压入含油导套，主轴轴颈与导套之间有足够的径向间隙。

主轴后端通过渐开线花键插入副变速器驱动齿轮孔内，副变速器驱动齿轮轴颈支承在球轴承上。

1.主轴2.输入轴3.输入轴齿轮4.副箱驱动齿轮图2-1主轴浮动结构示意图因为主轴上各档齿轮在主轴上浮动，这样就取消了传流的滚针轴承，使主轴总成的结构更简单合理。

太原科技大学本科毕业设计说明书设计题目：5吨叉车机械传动系统The Designing of Machinery Transmission System for 5 Ton Forklift学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师：评阅教师：完成日期：2013年6月10日太原科技大学Taiyuan University of Science and Technology5吨叉车机械传动系统设计摘要：此次设计题目是五吨叉车机械传动系统设计。

内容主要包括五吨叉车发动机选择，离合器验算，变速器和驱动桥的设计与强度验算。

因为此次设计中绘图部分为变速器，所以说明书中更为侧重关于变速器的设计过程。

本次设计参考了众多关于叉车传动系统的书籍及计算案例，淘汰一些旧的设计方法，并且尽可能的做到创新设计。

为了精简篇幅，适应内容少而精的要求，有些方案介绍时，直接选取较为优越且合适的方案，不在赘述。

关键词：叉车，机械传动，变速器，驱动桥The Designing of Machinery Transmission System for 5 Ton ForkliftAbstract: this topic is about the designing of machinery transmission system for 5 ton forklift. Main content includes the choice of 5 ton forklift truck engine, and the check of clutch gearbox and drive axle. Because gearbox is put the important place in drawings , the instructions is more emphasis on the design of the gearbox.This design refers to a number of books about forklift drive system design and calculation. It phases out some old design methods, and does innovative design as soon as possible. In order to reduce space, adapt to the requirement of conciseness, this design will make direct selection that is more superior and suitable solutions in the introduces of some schemes.Key Words: forklift, the mechanical transmission, gearbox, drive axle前言本次设计题目是5吨叉车的机械传动系统，主要内容是发动机的选择，离合器的验算，变速器的设计和驱动桥的设计，其中变速器的设计是主要内容。

目录第1章绪论....................................................1.1无级变速器的简介............................................1.2无级变速器的分类............................................1.3机械无级变速器..............................................1.3.1机械无级变速器的发展概况1.3.2机械无级变速器的分类 .............................................1.3.3机械无级变速器的应用第2章变速器设计方案及论证 .....................................2.1变速器的设计要求............................................2.2变速器设计方案论证..........................................2.2.1传动方案2.2.2方案的分析第3章变速器主要参数的设计计算 .................................3.1电机的选择..................................................3.2齿轮的设计..................................................3.2.1齿轮的设计要求3.2.2齿轮的相关参数计算3.3轴的直径的确定..............................................3.4轴承的设计..................................................3.5键的设计....................................................3.6联轴器的选择3.7设计零件的校核3.7.1轴的校核3.7.2轴承的校核3.8箱体的设计..................................................第4章变速器的润滑与密封 .......................................第5章变频器的调控分析5.1变频器的简介5.2变频器对电机的控制第6章结论.....................................................参考文献: ........................................................致谢............................................................附录Ⅰ......................................... 错误！未定义书签。

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着名公司。

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使汽车获得不同的牵引力和速度。

汽车设计变速器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变速器在汽车中的作用及其工作原理；2. 学生能掌握不同类型变速器（如手动变速器、自动变速器）的结构组成及特点；3. 学生能了解变速器设计的基本原则和关键参数。

技能目标：1. 学生具备运用CAD软件绘制变速器简易图纸的能力；2. 学生能通过小组合作，分析并解决变速器设计中的实际问题；3. 学生能运用数学和物理知识进行变速器关键参数的计算。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对汽车工程设计和机械制造的热爱，激发创新意识；2. 学生通过课程学习，增强团队合作意识和解决问题的自信心；3. 学生认识到变速器设计在汽车产业中的重要性，关注汽车行业的可持续发展。

课程性质：本课程为高二年级汽车工程兴趣小组的选修课程，注重理论知识与实践操作的相结合。

学生特点：学生具备一定的物理和数学基础，对汽车工程感兴趣，具有较强的动手能力和探究精神。

教学要求：结合学生特点，注重培养学生的学习兴趣和动手能力，通过小组合作、实践操作等方式，提高学生的综合运用知识解决实际问题的能力。

在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在学习专业知识的同时，形成正确的价值观和人生观。

二、教学内容1. 理论知识：- 变速器的作用与工作原理；- 手动变速器与自动变速器的结构、原理及优缺点对比；- 变速器设计的基本原则及关键参数计算。

参考教材章节：第三章“汽车传动系统”，第5节“变速器”。

2. 实践操作：- 利用CAD软件绘制变速器简易图纸；- 小组合作，分析并解决变速器设计中的实际问题；- 变速器关键参数计算的实际应用。

3. 教学大纲安排：- 第一周：变速器作用、工作原理及结构组成的学习；- 第二周：手动变速器与自动变速器的对比学习；- 第三周：变速器设计原则及关键参数计算；- 第四周：实践操作，包括CAD绘图、问题分析和参数计算；- 第五周：总结与展示，学生分享学习成果。

教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节内容，确保学生能够掌握变速器相关知识，并通过实践操作提高综合运用知识解决实际问题的能力。

轿车变速箱设计摘要本设计的任务是设计一台用于轿车上的FR式的手动变速器。

本设计采用中间轴式变速器，该变速器具有两个突出的优点：一是其直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小；二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。

根据轿车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该轿车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。

再结合某些轿车的基本参数，选择适当的主减速比。

根据上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。

它功用是：①改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，如起步、加速、上坡等，同时使发动机在有利的工况下工作；②在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；③利用空档，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于发动机换档或进行动力输出。

这台变速器具有五个前进档（包括一个超速档五档）和一个倒档，并通过锁环式同步器来实现换档。

关键词：变速器，锁环式同步器，传动比，中间轴，第二轴，齿轮THE DESIGN OF SALOON GEARBOXABSTRACTThe duty of this design is to design a FR type manual transmissio n used in the saloon,It’s the countershaft-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 also slightest;Secondly ,it’s allowed to obtain in the big er gear ratio of the first gear when the center distance is smaller.According to the contour,track，wheel base，the smallest ground clea rance,the smallest turning radium,the vehicles weight, the all-up wei ght 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 ma x torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon,choose the suitable final drive ratio.Accord ing to the above parameters,combining the knowledge of automobile des ign, automobile theory, machine design and so on, calculate the corre lated parameters of the gearbox and proof the rationality of the desi gn.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, climbing and so on, simultaneously causes the en gine to work under the advantageous operating mode;②Under the premise of the invariable rotation, enables the automobile to travel back;③Using neutral, severa nces the power transmission, to make the engine start, idle, and is a dvantageous for the engine to shift gears or to carry on the dynamic output. This gearbox has five (including over drive—fifth gear) and a reverse gear, and through the inertial type of synchronizer to real ize shift gears.KEY WORDS：transmission, inertial type of synchronizer,gear ratio, countershaft,second axis, gear目录符号说明...................................................1前言.......................................................3第一章机械式变速器的概述及其方案的确定 (6)§1.1 变速器的功用和要求 (6)§1.2 变速器结构方案的确定 (6)§1.3 变速器主要零件结构的方案分析 (1)2第二章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (15)§2.1 变速器主要参数的选择 (1)5§2.2 各档传动比及其齿轮齿数的确定 (1)9§2.3 齿轮变位系数的选择 (2)1第三章变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (22)§3.1 齿轮的损坏原因及形式 (22)§3.2 齿轮强度计算与校核 (22)第四章变速器轴的强度计算与校核 (25)§4.1 变速器轴的结构和尺寸 (25)§4.2 轴的校核 (27)第五章变速器同步器的设计 (30)第六章变速器的操纵机构 (33)结论 (3)4参考文献 (3)5致谢 (3)6主动件，齿圈作为被动件的运动情况。

第一章变速器传动机构布置方案1.1变速器传动方案的选择与分析机械式变速器具有结构简单、传动效率高、制造成本底和工作可靠等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛应用。

变速器传动方案分析与选择机械式变速器传动机构布置方案主要有两种：两轴式变速器和中间轴式变速器。

1.2倒档方案的确定倒档布置选择方案适用于全部齿轮均为常啮合的齿轮，换挡轻便。

如下图1.3换挡操纵装置方案的确定倒档设置在变速器左侧或右侧，在结构上均能实现，不同之处是挂到当时驾驶员移动变速杆的方向改变了，为防止无挂倒档，一般在挂倒档时设有一个挂到当时克服弹簧所产生的力，来提醒驾驶员本次设计选的变速器档杆换挡位置与顺序如下图：1.4变速器总传动方案的确定由以上的内容可以基本设计出档位布置，如下图：1-一轴常啮合齿轮2-中间轴常啮合齿轮3-二轴四挡齿轮4-中间轴四挡齿轮5-二轴三挡齿轮6-中间轴三挡齿轮7-二周二挡齿轮8-中间轴二挡齿轮9-二轴一挡齿轮10-中间轴一挡齿轮11-二轴倒挡齿轮12-中间轴倒挡齿轮13-倒挡中间齿轮。

第二章变速器的设计与计算2.1汽车基本参数的确定商用车（中间轴式）低档传动比选取的因素有：发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力、驱动轮与路面间的附着力、主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。

目前乘用车的传动比范围在3.0～4.5之间，总质量轻些的商用车在5.0～8.0之间，其它商用车则更大。

?本设计最高档传动比为1。

2.2.3.变速器各档传动比的确定1）确定主减速器传动比的发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为[12]：377.0i i rnu g a =（3.1） 式中：a u ——汽车行驶速度（km/h ）； n ——发动机转速（r/min ）；max e T ——发动机最大扭矩(N ·m)； 0i ——主减速器传动比； g i ——变速器传动比；t η——为传动效率（96%）；R ——车轮滚动半径；m ax α——最大爬坡度（商用车要求能爬上30%的坡，大约 7.16） 由公式（3.2）得：te g i T rG G i ηααμ0max max max 1)sin cos (+≥（3.3）已知：m=4000kg ；015.0=f ； 7.16max =α；r=0.42m ；196max =e T N ·m ；58.50=i ；g=9.8m/s 2；88.0=t η，把以上数据代入（3.3）式：式中：A ——变速器中心距（mm ）；A K ——中心距系数，商用车A K =8.6~9.6； max e T ——发动机最大输出转距为196（N·m ）；1i ——变速器一档传动比为6；g η——变速器传动效率，取96%。

摘要本文设计研究了三轴式五挡手动变速器。

首先，对于变速器的工作原理做了阐述，从传动机构到倒档布置方案都一一做了详细的说明，完成了换挡机构形式和轴承的选择等，特别值得一提的是在倒档的选择和布置上。

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。

紧接着对变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，包括了档数、传动比、中心距以及各档齿轮的齿数，并且进行了强度校核，紧接着对一些标准件进行了选型，其中包括同步器、操纵机构、固定件以及密封件等等。

最后进行的是齿轮、轴以及轴承的校核，其中齿轮校核包括弯曲强度和接触应力，轴校核包括强度和刚度的计算，轴承校核的则是其寿命计算，并讲述了变速器中各部件材料的选择。

关键字：变速器；设计；齿轮；轴；校核ABSTRACTThis design of a three-axis five-speed manual transmission. First, the working principle of transmission are described in detail, from the transmission to reverse layout programs are all doing a detailed description, complete the form and bearing of shift the choice of institutions and so on, is particularly worth mentioning is the reverse of the on the selection and arrangement. Because the role of transmission in low-grade work, a greater force, it is generally low-grade gearbox are arranged near the support at the rear axle.Then each block of the transmission gears and shafts made a detailed design calculations, including the gears, transmission ratio, center distance and the number of teeth of the gear profile and strength check carried out, followed by a number of standard parts were selected type, including synchronization, control mechanism, fixed fittings and seals and so on.Finally, the gear, shaft and bearing checking, checking gear which includes bending strength and contact stress, axial strength and rigidity checking, including the calculation of the bearing checking is its life span, and about each transmission component materials of choice..Keywords : Transmission;Design; Gear; Axis;Checking目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1选题的背景 (1)1.2 设计目的及意义 (2)1.3 国内外研究现状 (2)1.3.1 国内研究现状 (2)1.3.2 国外研究现状 (3)1.4 设计主要内容 (3)第2 章变速器总体方案设计 (5)2.1 设计初始数据 (5)2.2 变速器设计应满足的基本要求 (5)2.3 传动机构布置方案分析 (6)2.3.1两轴式变速器和中间轴式变速器的特点分析 (6)2.3.2 倒挡布置方案 (6)2.3.3 其他问题 (7)2.4各档齿轮位置安排 (7)2.5变速器齿轮形式与自动脱档分析 (8)2.5.1齿轮形式 (8)2.5.2变速器自动脱档分析 (9)2.6换挡机构形式 (9)2.7本章小结 (10)第3章变速器主要参数设计 (12)3.1 挡数的选择和确定 (12)3.2 各档传动比的确定 (12)3.2.1主减速器传动比 (12)3.2.2最低档传动比计算 (13)3.2.3 各档传动比 (14)3.2.4初选中心距 (14)3.2.5变速器的外形尺寸 (15)3.3 齿轮参数计算 (15)3.3.1 模数的选取 (15)3.3.2 齿形、压力角及螺旋角的确定 (15)3.4 各挡齿轮齿数的分配 (17)3.4.1 确定一挡齿轮的齿数 (17)3.4.2 对中心距进行修正 (18)3.4.3 确定常啮合传动齿轮副齿数及变位系数 (18)3.4.4 确定其他各挡的齿数及变位系数 (18)3.4.5 确定倒挡齿轮齿数及变位系数 (20)3.5 本章小结 (21)第4章变速器的校核 (22)4.1 齿轮的损坏形式 (22)4.2齿轮强度计算 (22)4.2.1轮齿的弯曲应力 (23)4.2.2轮齿的接触应力 (24)4.2.3各档齿轮的强度校核 (25)4.3 轴的结构尺寸设计 (32)4.4 轴的强度验算 (33)4.4.1 轴的刚度的计算 (33)4.4.2 轴的强度的计算 (37)4.5轴承寿命计算 (40)4.6 本章小结 (43)第5章同步器的选择 (44)5.1锁销式同步器 (44)5.2锁环式同步器 (45)5.3本章小结 (46)第6章变速器操纵机构的选择 (47)6.1 直接操纵手动换挡变速器 (47)6.1.1 变速操纵杆的布置 (47)6.1.2换档锁装置 (47)6.2 本章小结 (49)结论 (50)参考文献 (51)致谢 (52)附录 (53)第1章绪论1.1选题的背景21世纪，汽车工业成为各国经济发展的支柱产业之一，汽车企业对各系统部件的设计需求旺盛。

本科毕业设计（论文）通过答辩摘要汽车变速器是汽车传动系统的主要组成部分，主要作用是将发动机的矩经过改变后传递给主减速器。

改变传动比扩大驱动轮转矩和转速范围，来适应不同的行驶条件。

设置空档用来中断动力传递，设置倒档，使汽车能够倒退行驶。

文中阐述轻型商用车HD1050的变速器设计，是依据现有生产企业在生产车型的变速器作为设计原型，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，自己独立设计出符合要求的中间轴式五档变速器。

其中本设计的主要内容是根据已知参数进行各档位传动比的选择确定、齿轮参数的选择、二轴及中间轴的选择计算、轴承的选择等。

文中对变速器的主要参数进行了验证，包括齿轮强度的校核、变速器轴度和刚度的校核、轴承寿命的验算等。

计算结果表明整体性能满足要求。

关键词变速器；中间轴；设计；传动比；齿轮-I-本科毕业设计（论文）通过答辩AbstractAuto transmission is the main component of the transmission agent, it’s main effect is to transfer the torque from engine to the primary retarder, and in which process the torque is changed, is to expand the scope and speed to adapt different driving conditions by changing gear ratio. We set up the neutral position to interrupt the power transmission, set up the reverse position, so the vehicle can drive back.This paper elaborates on the transmission design of Light Truck CA1050, Which use the existing production as a design prototype. It have finished an independent design to meet the requirements of the three-axle five positioned transmission, in the condition of given engine output torque and rotate speed.,vehicle maximum speed and highest gradient. In the design, the major content is the choice and determine of every position ratio, the choice of gear parameters, the choice and the calculate of the intermediate axle and the output axle, the choice of bearings, basing on the known parameters.The main parameters of transmission have been checked, including the strength of geares, the transmission shafts’ strength and stiffness , bearing life. The results show that the whole performance meet the requirementKey words Transmission;Intermediate Axle; Design ;Gear ratio; Gear-II-本科毕业设计（论文）通过答辩目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 国内外研究状况和发展方向 (1)第2章传动方案及零部件结构分析 (3)2.1 变速器的基本设计要求 (3)2.2 变速器传动机构布置方案 (3)2.2.1 倒档布置方案 (3)2.2.2 零部件结构方案分析 (4)2.3 本章小结 (7)第3章变速器主要参数的选择与计算 (8)3.1 挡数的选择 (8)3.2 传动比的确定 (8)3.3 中心距A的确定 (10)3.4 外形尺寸的初选 (10)3.5 齿轮参数选择 (11)3.5.1模数 (11)3.5.2压力角α (12)3.5.3 螺旋角β (12)3.5.4尺宽b (13)3.6 各挡齿轮齿数分配 (14)3.7 变速器齿轮的变位 (18)3.8 本章小结 (20)第4章齿轮与轴的设计计算 (21)4.1 齿轮设计与计算 (21)4.1.1齿轮材料的选择原则 (21)4.1.2各轴的转矩计算 (21)4.1.3齿轮强度计算 (22)4.2 轴的设计与计算 (28)-III-本科毕业设计（论文）通过答辩4.2.1轴的工艺要求 (29)4.2.2初选轴的直径 (29)4.2.3轴最小直径的确定 (30)4.2.4轴的强度计算 (31)4.3 轴承的选择与校核 (35)4.3.1一轴轴承的选择与校核 (35)4.3.2中间轴轴承的选择与校核 (37)4.4 本章小结 (38)第5章变速器同步器及操纵机构的选择 (39)5.1 同步器 (39)5.1.1同步器工作原理 (39)5.1.2惯性同步器 (39)5.2 操纵机构的选择 (42)5.2.1概述 (42)5.2.2典型操纵换档机构 (42)5.3 变速器壳体的设计 (43)5.4 本章小结 (44)结论 (45)致谢 (46)附录1 译文 (48)附录2 英文参考资料 (49)-IV-本科毕业设计（论文）通过答辩第1章绪论1.1 概述轻型货车主要从事城市市区或农村间中短途距离运输的交通工具，具有机动灵活、快捷方便的优势，特别是在运输吨位不大且距离又比较近时，轻型货车便发挥出巨大优势。

变速器壳体课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变速器壳体的结构特点，掌握其主要功能；2. 学生能描述变速器壳体的设计原理，了解其在汽车变速系统中的作用；3. 学生能掌握变速器壳体的材料选择及加工工艺。

技能目标：1. 学生能运用CAD软件绘制变速器壳体的三维模型；2. 学生能运用CAD/CAM软件完成变速器壳体的加工路径设计；3. 学生能通过实际操作，制作出符合设计要求的变速器壳体样品。

情感态度价值观目标：1. 学生能培养对汽车工程技术的兴趣，激发创新意识；2. 学生能增强团队合作意识，提高沟通协调能力；3. 学生能认识到变速器壳体在汽车产业中的重要性，树立环保和节能意识。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能独立完成变速器壳体的设计；2. 学生能熟练运用CAD/CAM软件进行变速器壳体的设计与加工；3. 学生能通过课程学习，了解汽车变速器壳体的产业发展趋势，为未来职业生涯做好准备。

二、教学内容1. 变速器壳体结构特点及功能- 参考教材第3章“汽车变速器”，介绍变速器壳体的结构组成及其在变速系统中的作用；- 分析变速器壳体的设计要求，探讨其与性能、强度、成本等方面的关系。

2. 变速器壳体设计原理- 参考教材第4章“变速器设计基础”，讲解变速器壳体的设计原理；- 结合实例，分析变速器壳体的设计步骤和方法。

3. 变速器壳体材料及加工工艺- 参考教材第5章“变速器壳体材料与加工”，介绍变速器壳体的常用材料及加工工艺；- 分析不同材料性能对变速器壳体的影响，探讨加工工艺对产品质量的作用。

4. CAD/CAM软件在变速器壳体设计中的应用- 教学大纲安排4个课时，详细介绍CAD/CAM软件在变速器壳体设计中的应用；- 教学内容涵盖：三维建模、加工路径设计、加工参数设置等。

5. 变速器壳体样品制作- 实践环节，安排2个课时，指导学生利用CAD/CAM软件设计并制作变速器壳体样品；- 强调实际操作过程中的注意事项，确保学生掌握制作技巧。