汽车5挡手动变速器设计毕业设计
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摘要本设计的任务是设计一台用于SUV 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。
根据越野车的外形、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越野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。
再结合某些越野车的基本参数,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。
变速器的功用是: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。
变速器的基本要求是:①保证汽车有必要的动力性和经济性。
②换档迅速、省力、方便。
③工作可靠。
变速器不得有跳档、乱档及换档冲击等现象发生。
④变速器应有高的工作效率。
⑤变速器的工作噪声低。
变速器由变速传动机构和操纵机构组成,变速器传动机构有前进档位数和轴的形式两种分类方法。
根据前进档数 根据轴的型式 固定轴式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧多挡变速器五挡变速器四挡变速器三挡变速器 ⎪⎩⎪⎨⎧旋转轴式固定轴式 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧多中间轴上变速器双中间轴式变速器中间轴式变速器两轴式变速器固定轴式应用广泛,其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上,中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。
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。
目录前言 (1)第一节机械式变速器的概述及其方案的确定 (8)第一节变速器的功用和要求 (8)第二节变速器结构方案的确定 (8)第三节变速器主要零件结构的方案分析 (14)一齿轮型式 (14)二换档结构型式 (14)第二章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (17)第一节变速器主要参数的选择 (17)一档数和传动比 (17)二中心距 (18)三轴向尺寸 (19)四齿轮参数 (19)第二节各档传动比及其齿轮齿数的确定 (21)一确定一档齿轮的齿数 (21)二确定常啮合齿轮副的齿数 (22)三确定其他档位的齿数 (22)四确定倒档齿轮的齿数 (23)第三节齿轮变位系数的选择 (23)第三章变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (24)第一节齿轮的损坏原因及形式 (24)第二节齿轮的强度计算与校核 (25)一齿轮弯曲强度计算 (25)二齿轮接触应力 (27)第四章变速器轴的强度计算与校核 (29)第一节变速器轴的结构和尺寸 (29)一轴的结构 (29)第二节轴的校核 (31)一第一轴的刚度与强度校核 (31)第五章变速器同步器的设计 (34)第一节同步器的结构 (34)第二节同步环主要参数的确定 (35)一同步环锥面上的螺纹槽 (35)二锥面半锥角α (36)三摩擦锥面平均半径R (36)四锥面工作长度b (36)五同步环径向厚度 (37)六锁止角β (37)七同步时间t (37)第六章变速器的操纵机构 (38)第七章结论 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。
第1章绪论随着科学技术的不断进步,汽车工业相应得到了迅速发展。
特别是从汽车的大批量生产及汽车工业的大发展以来,汽车已为世界经济的发展、为人类进入现代生活,产生了无法估量的巨大影响,为人类社会的进步做出了不可磨灭的巨大贡献,掀起了一场划时代的革命ElI。
1.1选题目的及意义自从汽车采用内燃机作为动力装置开始,变速器就成为了汽车重要的组成部分,现代汽车上广泛采用的往复活塞式内燃机具有体积小、质量轻、工作可靠和使用方便等优点,但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牵引力和车速能在相当大的范围内变化,故其性能与汽车的动力性和经济性之间存在着较大的矛盾,这对矛盾靠现代汽车的内燃机本身是无法解决的。
因此,在汽车传动系中设置了变速器和主减速器,以达到减速增矩的目的。
变速器设有空挡和倒挡。
需要时变速器还有动力输出功能。
本次设计车型变速器可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比,换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。
变速器通过离合器与发动机相连,变速器的输入轴就可以和发动机达到同步转速。
通过本次变速器的设计可以使我们更好的了解变速器的构造和设计方法,把我们大学所学的知识连成线,穿在一起,让我们运用的更加熟练;并根据所确定的参数设计出了变速器的结构,在设计的过程中注重了变速器的合理性与实用性,最后画出了变速器的工程图,同时也为我们以后的工作打下了良好的基础,锻炼了我们的动手和实践能力,让我们的学习生活变的更有意义。
1.2国内外研究现状近年来,随着微电子技术的飞速发展,电子控制自动变速器的问世,给汽车带来了更理想的传动系统。
机电一体化技术进入汽车领域,推动汽车变速器装置的重大变革。
自动变速器装置出现了电子化趋势,特别是大规模集成电路技术的发展,使由微机控制发动机和变速器换挡成为可能。
目前,在汽车上所使用的自动变速器主要有以下几类:液力自动变速器、电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器。
本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”本科毕业设计某紧凑型轿车两轴式五档变速器设计XX 大学XXXXX年6月本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”本科毕业设计某紧凑型轿车两轴式五档变速器设计学院(系):XXXXX专业:车辆工程学生姓名:XXXXX学号:XXXXX指导教师:XXXXX答辩日期:XXXXX本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”XXXXX大学毕业设计任务书学生各执一份。
本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”附录:轿车的相关参数摘要摘要本设计的任务是设计一台用于某紧凑型轿车的手动变速器。
变速器作为汽车传动系统的重要组成部分。
本次设计题目是某紧凑型轿车两轴式五档变速器。
根据给定参数进行结构方案分析,要求完成变速器的机械设计、强度计算、结构设计与设计图纸绘制。
此论文,它主要包括结构分析、方案论证、计算、校核。
结构分析是对所选结构中个主要零部件进行设计计算,其中包括机械是变速器中心距、齿轮参数的设计计算,还有输入轴和输出轴的设计。
校核计算则是对经设计计算的主要零部件进行校核。
它在各零部件计算之后直接给出。
关键词:变速器;分析;计算;校核本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”AbstractThe task of this design is to design a type manual transmission used to a compact car.Transmission is the important part of automotive driveline components. The design was entitled a compact car manual transmission design .Structural analysis program and then according to the given parameters and requirements to complete the transmission of mechanical design, strength calculation, structural design, drawn with the design drawings.This paper, it mainly includes the structural analysis of the demonstration program, calculated check. Structure analysis is the main components of the selected structure design, including mechanical transmission center distance, gear parameters of the design calculations, the input shaft and output shaft designs. Check calculation of the main components of the calculation by the design check. It is given directly in the calculation of the various parts.Key words Transmission;Analysis;Calculation;Checking本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”本科生毕业设计-VX gong zong hao“迷你车咖”目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1本次设计的目的及意义 (1)1.2变速器发展基本现状 (1)1.3变速器设计面临的主要问题 (2)1.4研究的主要内容 (3)第2章变速器总体方案设计 (4)2.1毕业设计任务及要求 (4)2.2变速器的功用及设计要求 (4)2.3变速器传动机构的型式选择与结构分析 (5)2.4三轴式变速器与两轴式变速器 (5)2.5换档结构型式 (7)2.6变速器主传动方案 (7)2.7倒档的布置方案 (8)2.8本章小结 (9)第3章变速器齿轮和轴参数的计算 (10)3.1主要参数 (10)3.2中心距 (11)3.3齿轮模数 (12)3.4齿形、压力角、螺旋角和齿宽 (12)3.5齿轮的变位系数 (13)3.6确定一档齿轮齿数 (14)3.7确定倒档齿轮齿数和中心距 (14)3.8齿轮主要参数 (15)3.9本章小结 (16)第4章齿轮材料选择及强度校核 (17)4.1齿轮的损坏原因 (17)4.2齿轮材料及热处理 (17)4.3计算各档转矩 (17)4.4齿轮弯曲应力校核 (18)4.4.1直齿轮弯曲应力 (18)4.4.2 斜齿轮弯曲应力 (19)4.5齿轮材料接触应力 (20)4.6本章小结 (21)第5章变速器轴的设计与校核 (22)5.1轴的功用及设计要求 (22)5.2变速器轴的结构和尺寸 (22)5.2轴的校核 (22)5.2.1第一轴的强度与刚度校核 (23)5.2.2输出轴强度与刚度校核 (24)5.3轴上花键的设计计算 (26)5.4花键的校核 (27)5.5本章小结 (28)第6章变速器轴承的选用与校核 (29)6.1轴承的选用 (29)6.2轴承校核 (29)6.2.1输入轴轴承校核 (29)6.2.2输出轴轴承校核 (30)6.3本章小结 (30)第7章变速器同步器设计 (31)7.1同步器设计 (31)7.1.1同步器的工作原理 (31)7.1.2同步环主要参数的确定 (32)7.2本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录1开题报告 (38)附录2文献综述 (43)附录3外文翻译 (48)附录4翻译原文 (59)第一章绪论第1章绪论1.1 本次设计的目的及意义随着经济和科学技术的不断的发展,汽车工业也渐渐成为我国支柱产业,汽车的使用已经遍布全国[1]。
目录引言 (1)1变速器设计的概况 (1)1.1变速器设计的目的及意义 (1)1.2变速器的发展现状 (2)1.3变速器设计面临的主要问题 (2)2变速器的总体方案设计 (2)2.1毕业设计任务及要求 (2)2.2变速器的功用及设计要求 (2)2.3变速器传动机构的型式选择与结构分析 (3)2.4变速器主要零件的结构方案分析 (3)2.5传动方案的最终设计 (4)3变速器主要参数的选择与齿轮设计 (4)3.1 变速器主要参数的选择 (5)3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 (9)4变速器齿轮强度计算与材料的选择 (11)4.1 齿轮的损坏形式 (11)4.2轮齿强度计算 (11)5变速器轴的设计与校核 (15)5.1轴的工艺要求 (16)5.2 初选轴的尺寸 (16)5.3轴的结构 (16)5.4轴的校核 (18)5.5键的校核 (26)5.6变速器轴承寿命的计算 (28)6变速器同步器的设计及操纵机构 (29)6.1 同步器的结构 (29)6.2同步环主要参数的确定 (30)6.3变速器的操纵机构 (31)总结 (33)参考文献 (34)附件1 (36)附件2 (37)附件3 (38)汽车五档变速器设计103车辆工程学生张凤超指导老师李进摘要:变速器最作为汽车上不可或缺的部分,通过改变发动机传递到驱动轮上的转矩和转速,使汽车获得不同的牵引力和速度,让汽车能在各种工况下平顺的工作,而随着汽车的发展变速器也发展出很多种类与形式。
本文主要内容是对一款用于轿车上的五档手动变速器的设计。
主要设计内容包括:变速器总体方案的确定;变速器传动机构的布置;变速器主要参数的选择,其中有档数、传动比、齿轮参数、各档传动比的分配;轮齿强度的计算、轴的强度的计算;同步器的选择等,运用CAD软件绘制变速器的零件图与装配图。
关键词:变速器;传动比;传动机构;同步器引言大家都知道汽车发动机的好坏是衡量汽车优劣的一个重要标准,就如同人一样,拥有一颗好的心脏和健康的体魄,是做任何事不能缺少的,然而变速器作为汽车动力总成的重要组成部分,却犹如人的大脑一样掌控着汽车的一切,一个人的心脏和身体再好,如果没有一个聪明的大脑来支配他,那也是会一事无成的。
目录第一章基本数据选择 (01)1.1设计初始数据 (01)1.1.1变速器各挡传动比的确定 (02)1.1.2中心距 (03)1.2齿轮参数 (04)1.3各挡齿轮齿数的分配 (05)第二章齿轮校核 (17)2.1齿轮材料的选择原则 (17)2.2计算各轴的转矩 (18)2.3齿轮强度计算 (18)2.3.1齿轮弯曲强度计算 (18)2.3.2齿轮接触应力 (22)2.4计算各挡齿轮的受力 (26)第三章轴及轴上支撑件的校核 (29)3.2轴的强度计算……………………………………………………………………………29 3.2.1初选轴的直径………………………………………………………………………29 3.2.2轴的强度校核………………………………………………………………………30 3.3轴承及轴承校核…………………………………………………………………………39 3.3.1一轴轴承校核…………………………………………………………………………39 3.3.2中间轴轴承校核 (42)第一章 数据计算1.1设计初始数据:(方案二)学号:30最高车速:max a U =110-30/2=95Km/h 发动机功率:max e P =66-30/2=51KW 转矩:max e T =210-30/2=195Nm 总质量:m a =4100-30=4070Kg转矩转速:n T =2100r/min 车轮:R16(选205/55R16)r ≈R=16×2.54×10/2+0.55×205=315.95mm 1.1.1 变速器各挡传动比的确定初选传动比:设五挡为直接挡,则5g i =1 max a U = 0.377max i i r n g p式中:max a U —最高车速p n —发动机最大功率转速 r —车轮半径m a x g i —变速器最大传动比 0i —主减速器传动比p n / T n =1.4~2.0 即p n =(1.4~2.0)×2100=2940~4200r/min max e T =9549×pe n P maxα (式中α=1.1~1.3,取α=1.2)所以,p n =9549×17153)3.1~1.1(⨯=3255.6~3847.5r/min柴油机的转速在3200~4000 r/min 取p n =3200r/min主减速器传动比0i =0.377×0max i i rn g p =0.377×951095.31532003-⨯⨯=4.012双曲面主减速器,当0i ≤6时,取η=90%,0i ›6时,η=85%。
车辆工程毕业设计60轻型货车三轴五档手动变速器结构设计一、设计背景和目的:随着经济的发展和物流行业的进一步发展,轻型货车的需求量逐渐增加。
为了满足市场需求,设计一款适用于轻型货车的三轴五档手动变速器,提高货车的行驶效率和经济性。
二、设计内容和方法:1.设计三轴五档手动变速器的外形和结构。
2.确定每个齿轮的齿数、啮合角度和模数等参数,并计算各个齿轮的尺寸。
3.通过齿轮传动分析,确定每个齿轮的轴向载荷和承载能力。
4.根据传动比和发动机的扭矩曲线,确定每个档位的传动比和最大扭矩输出。
5.进行齿轮强度和齿面接触应力的强度计算,确保变速器的可靠性和寿命。
6.计算变速器的效率和传动损失,优化设计以提高能量利用率。
7.制定变速器的装配和测试方案,验证设计的合理性和可行性。
三、设计结果和意义:通过设计和优化,得到一款适用于轻型货车的三轴五档手动变速器。
该变速器具有以下特点:1.结构紧凑,适应轻型货车空间的限制。
2.档位合理,能够满足不同路况和负载条件下的运输需求。
3.齿轮传动效率高,传动损失小,提高了货车的行驶效率和经济性。
4.齿轮强度和齿面接触应力符合设计要求,保证了变速器的可靠性和寿命。
5.设计方案合理,装配和测试过程顺利,验证了设计的可行性和实用性。
该设计对于轻型货车的发展和提升具有重要意义。
通过合理的变速器设计,可以提高货车的行驶效率和经济性,降低运输成本,提高货车的竞争力。
同时,该设计还为轻型货车领域的研究提供了一个参考和借鉴。
四、结论:本设计设计了一款适用于轻型货车的三轴五档手动变速器,并经过计算和分析,验证了设计的合理性和可行性。
该设计将为轻型货车行业的发展和提升带来积极影响,并为相关领域的研究提供了一个借鉴和参考。