车辆工程毕业设计116某中型货车变速器说明书

目录1 绪论 (1)1.1概述 (1)1.2国内外发展趋势 (4)2 变速器机构方案的确定 (5)2.1传动机构布置方案分析 (5)2.1.1 固定轴式变速器 (5)2.1.2 倒档布置方案 (7)2.1.3其它问题 (8)2.2零、部件结构方案分析 (9)2.2.1齿轮形式 (9)2.2.2换档机构形式 (9)2.2.3自动脱档 (10)2.2.4变速器轴承 (10)3 变速器主要参数的选择 (12)3.1变速器的传动比范围、档位数及各档传动比 (12)3.1.1档数 (13)3.1.2传动比范围 (13)3.1.3各档传动比 (15)3.2.变速器中心距A的确定 (16)3.3外型尺寸的确定 (17)3.4齿轮参数 (17)3.4.1模数 (17)3.4.2压力角 (18)3.4.3螺旋角 (18)3.4.4齿宽 (19)3.5各档齿轮齿数的分配 (20)3.5.1 确定一档齿轮的齿数 (21)3.5.2确定常啮合传动齿轮副的齿数 (22)3.5.3确定其它各档的齿数 (23)3.5.4确定倒档齿轮齿数 (25)4 变速器的设计计算 (27)4.1轮齿设计计算 (27)4.1.1齿轮弯曲强度计算 (27)4.1.2轮齿接触应力 (29)4.2轴的设计计算 (30)5 同步器设计计算 (38)5.1锁环式惯性同步器结构 (38)5.2锁环式同步器主要尺寸的确定 (39)5.3主要参数的确定 (40)5.4同步器计算 (42)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录 (48)1 绪论1.1概述自1886年世界上第一辆汽车诞生以来，汽车已经历了近120年的发展。

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。

前言汽车作为商品在世界各地都有广阔的市场，又因为生产批量大个给企业带来丰厚的利润。

汽车的多样性可以满足各种生产生活的需求，而更重要的是，汽车工业的发展带动了许多相关产业的发展，比如钢铁、石油、橡胶、塑料、机床、道路、汽车销售、运输、交通管理、金融业等等一系列产业的发展，解决了大批人员的就业问题。

汽车作为我国的支柱产业，其重要性不言而喻，而变速器作为汽车的核心部件之一，在很大程度上决定了汽车的性能，因此设计出一款结构合理、制造成本适中、轮廓尺寸和质量尽可能小的变速器也就是重中之重。

本次的毕业设计主要是考察我们即将毕业的大学生在这四年里所学的专业知识，同时也是将所有的科目进行一次综合性的考核，可以让我们清楚的知道自己在大学中到底学到了多少知识，以及对各科目知识的运用能力，这些对我们以后走上工作岗位都是有着积极的意义。

本人的设计题目是：中型货车变速器设计（5＋1）档设计工作量:1、集资料、进行方案论证、结构分析，确定合理的结构方案。

2、选择正确的参数，对变速器的强度及刚度进行校核计算。

3、三维建模，变速器结构图；绘CAD图（A1）一张。

4、设计中的计算要求编程，上机计算，打印程序、结果。

5、英译中大于5000字符（折合中文约大于3000字）。

6、设计说明书应包括：目录、中、英文摘要、设计说明、方案论证、计算过程、结论、毕业设计完成情况的自我评价及其它说明。

要求大于1.2万字。

设计参数:发动机最大扭矩：355（N.m）; 一档传动比：6.28 ; 主减速器减速比：5.6。

要求：1、方案合理，结构正确，满足变速器的功用；2、设计计算准确，达到强度、刚度、寿命及其它指标；3、运用编程计算，计算机绘图；4、说明书内容完整，图纸表达清楚，英文翻译文理通畅。

最后，由于本人的设计经验和知识水平有限，在设计中出现的问题敬请各位老师和同学的指正。

编者：陈鹏2012.5第1章变速器的功用和要求现代汽车采用的活塞式内燃发动机转矩变化范围较小，不能适应汽车在各种条件下阻力变化的要求，因此在汽车传动系中，采用了可以改变转速比和传动转矩比的装置，即变速器。

目录第1章变速器主要参数的选择 ....................................................... - 1 -.档数................................................................................................................... - 1 -.传动比范围....................................................................................................... - 1 -第2章变速器各档传动比的确定 ................................................... - 2 -.主减速器传动比的确定................................................................................... - 2 -.最抵档传动比计算........................................................................................... - 2 -第3章变速器各档速比的配置 ....................................................... - 4 -.按等比级数分配其它各档传动比，............................................................... - 4 -第4章中心距的选择 ....................................................................... - 4 -.初选中心距可根据经验公式计算................................................................... - 4 -.变速器的外形尺寸........................................................................................... - 5 -第5章齿轮参数的选择 ................................................................... - 5 -.模数................................................................................................................... - 5 -.压力角............................................................................................................... - 6 -.螺旋角............................................................................................................... - 6 -.齿宽................................................................................................................... - 6 -.齿顶高系数....................................................................................................... - 7 -第6章各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 ............................... - 7 -.一档齿数及传动比的确定............................................................................... - 7 -.二档齿数及传动比的确定............................................................................... - 9 -.计算三档齿轮齿数及传动比......................................................................... - 10 -.计算四档齿轮齿数及传动比......................................................................... - 12 -.计算五档齿轮齿数及传动比......................................................................... - 13 -.计算倒档齿轮齿数及传动比......................................................................... - 15 -第7章齿轮材料的选择原则 ......................................................... - 19 -.满足工作条件的要求..................................................................................... - 19 -.合理选择材料配对......................................................................................... - 19 -.考虑加工工艺及热处理工艺......................................................................... - 19 -第8章变速器齿轮弯曲强度校核 ................................................. - 19 -.一档齿轮校核................................................................................................. - 21 -. 主动齿轮：........................................................................................................... - 21 - . 从动齿轮：........................................................................................................... - 21 - .二档齿轮校核................................................................................................. - 21 -.主动齿轮：..................................................................................................... - 21 -. 从动齿轮............................................................................................................... - 22 - .三档齿轮校核................................................................................................. - 22 -. 主动齿轮：........................................................................................................... - 22 - . 从动齿轮............................................................................................................... - 22 - .四档齿轮校核................................................................................................. - 23 -. 主动齿轮............................................................................................................... - 23 - . 从动齿轮............................................................................................................... - 23 - .五档齿轮校核................................................................................................. - 23 -. 主动齿轮：........................................................................................................... - 23 - . 从动齿轮............................................................................................................... - 24 -第9章第10轮齿接触应力校核 ................................................... - 24 -. 一档齿轮接触应力校核....................................................................................... - 25 - . 倒档齿轮的校核................................................................................................... - 26 - .、齿面接触疲劳许用应力的计算....................................................................... - 26 - . .齿根弯曲疲劳许用应力计算.............................................................................. - 26 - . 接触疲劳强度校核............................................................................................... - 27 - .齿根弯曲疲劳强度校核................................................................................. - 28 -第10章轴的结构和尺寸设计 ......................................................... - 28 -. 初选轴的直径....................................................................................................... - 29 - . 轴的强度验算与轴的刚度计算........................................................................... - 30 - . 轴的强度计算....................................................................................................... - 33 -第11章轴承选择与寿命计算 ......................................................... - 35 -. 输入轴轴承的选择与寿命计算........................................................................... - 36 - . 输出轴轴承的选择与寿命计算........................................................................... - 38 -第12章参考文献 ............................................................................. - 44 -第1章变速器主要参数的选择本次毕业设计是在给定主要整车参数的情况下进行设计，：乘用车整车主要技术参数1.1. 档数近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。

汽车变速器设计说明书毕业设计摘要变速器是汽车重要的传动系组成，在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。

变速器能在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车倒退行驶，而且利用档位可以中断动力的传递。

变速器是车辆不可或缺的一部分，其中机械式变速箱设计发展到今天，其技术已经成熟，但对于我们还没有踏出校门的学生来说，其中的设计理念还是很值得我们去探讨、学习的。

设计的变速箱来说，其特点是：扭矩变化范围大可以满足不同的工况要求，结构简单，易于生产、使用和维修，价格低廉，而且采用同步器挂挡，可以使变速器挂挡平稳，噪声降低，轮齿不易损坏。

在设计中采用了5+1档手动变速器，通过较大的变速器传动比变化范围，可以满足汽车在不同的工况下的要求，从而达到其经济性和动力性的要求；变速器挂挡时用同步器，虽然增加了成本，但是使汽车变速器操纵舒适度增加，齿轮传动更平稳。

本文设计了常用货车用机械式变速器。

在阐述了机械式变速器的功用、要求的基础上，根据设计任务书的要求，选择三轴式的设计方案，进行变速器主要参数的确定、齿轮的强度校核和齿轮的几何尺寸计算，同时设计了变速器所用的锁环式同步器，确定了同步器的主要参数，最后对变速器操纵机构进行设计。

关键词：变速器；齿轮；输入轴；同步器AbstractThe transmission gearbox, as an important part in automobile driving system is used to make up the shortcoming of engine torque and rotary speed. It can change the vehicle speed and type torque in a big scope, cut off the power transfer from the engine, and also provides a reverse traveling direction for the vehicle. Transmission is an integral part of the vehicle, including mechanical design development of transmission, the technology has matured, but we have not taken the school's students, of which the design is still very worthwhile for us to explore and learn of.Gearbox design, its features are: large torque range to meet the requirements of different operating conditions, simple structure, easy production, use and maintenance, low cost, and the use of synchronizer sets required shifting allows smooth transmission required shifting, noise reduction is not easy damaged teeth. Used in the design of the 5 +1 manual transmission, transmission through the large changes in the scope of the transmission ratio, to meet the vehicle requirements of different conditions, so as to achieve its economic and power requirements; transmission linked file by synchronizer sets, although the increase in cost, but the manipulation of the automobile transmission to increase comfort, smoother gear.This designs commonly used truck with mechanical transmission. Describes the function of mechanical transmission and on the basis of the requirements, according to the requirements of the mission design, selection of three shaft type design, for the main parameters of transmission, gear strength checking and gear calculation of geometric size, while the design of transmission used by the lock ring synchronizer, identified synchronizer of main parameters, the transmission control mechanism design.Key words：Transmission；gearbox；synchronizer；input shaft目录第1章绪论 01.1 课题研究意义与背景 01.2 变速器的简介 01.3 变速器的分类 (1)1.4 变速器的功用 (2)第2章变速器设计方案及论证 (3)2.1 变速器的设计要求 (3)2.2 变速器设计方案论证 (3)第3章各主要参数的设计计算 (9)3.1 变速器传动比的确定 (9)3.2 中心距的初步确定 (10)3.3 变速器的外形尺寸 (11)3.4 轴的直径的初步确定 (11)3.5 齿轮参数设计 (12)3.6 各挡齿数的分配 (13)3.6.1 一档斜齿轮齿数的确定 (13)3.6.2 二档斜齿轮齿数的确定 (14)3.6.3 三档齿轮齿数的确定 (15)3.6.4 五档齿轮齿数的确定 (16)3.6.5 确定倒档传动比 (17)3.7 齿轮精度选择 (18)3.8 齿轮螺旋方向 (18)3.9 齿轮变位系数的确定 (18)第4章变速器各挡齿轮的校核 (21)4.1 齿轮弯曲应力计算 (21)4.1.1 一轴常啮合齿轮的弯曲应力校核 (22)4.1.2 中间轴常啮合齿轮的弯曲应力校核 (22)4.1.3 二轴五档齿轮的弯曲应力校核 (22)4.1.4 中间轴五档齿轮的弯曲应力校核 (23)4.1.5 二轴三档齿轮的弯曲应力校核 (23)4.1.7 二轴二档齿轮的弯曲应力校核 (24)4.1.8 中间轴二档齿轮的弯曲应力校核 (24)4.1.9 二轴一档齿轮的弯曲应力校核 (24)4.1.10 二轴一档齿轮的弯曲应力校核 (24)4.1.11 二轴倒档齿轮的弯曲应力校核 (25)4.1.12 中间轴倒档齿轮的弯曲应力校核 (25)4.1.13 倒档轴倒档齿轮的弯曲应力校核 (25)4.2 齿轮接触应力计算 (26)4.2.1 一轴常啮合齿轮的接触应力校核 (26)4.2.2 中间轴常啮合齿轮的接触应力校核 (27)4.2.3 二轴五档齿轮的接触应力校核 (27)4.2.4 中间轴五档齿轮的接触应力校核 (28)4.2.5 二轴三档齿轮的接触应力校核 (28)4.2.6 中间轴三档齿轮的接触应力校核 (28)4.2.7 二轴二档齿轮的接触应力校核 (29)4.2.8 中间轴二档齿轮的接触应力校核 (29)4.2.9 二轴一档齿轮的接触应力校核 (30)4.2.10 中间轴一档齿轮的接触应力校核 (30)4.2.11 二轴倒档齿轮的接触应力校核 (30)4.2.12 中间轴倒档齿轮的接触应力校核 (31)4.2.13 倒档轴倒档齿轮的接触应力校核 (31)第5章变速器轴的设计计算 (33)5.1 轴的功用及设计要求 (33)5.2 轴尺寸初选 (33)5.3 齿轮的受力分析 (34)5.4 轴的受力分析 (34)5.5 轴强度的计算和校核 (35)5.5.1 第二轴上齿轮3处的应力计算 (36)5.5.2 第二轴上齿轮5处的应力计算 (37)5.5.3 第二轴上齿轮7处的应力计算 (37)5.5.4 第二轴上齿轮9处的应力计算 (38)5.5.5 第二轴上齿轮11处的应力计算 (38)5.5.6 中间轴上齿轮2处的应力计算 (39)5.5.7 中间轴上齿轮4处的应力计算 (39)5.5.9 中间轴上齿轮8处的应力计算 (41)5.5.10 中间轴上齿轮10处的应力计算 (41)5.5.11 中间轴上齿轮12处的应力计算 (42)5.6 轴的刚度计算和校核 (42)5.6.1 第二轴上齿轮3处刚度校核 (43)5.6.2 第二轴上齿轮5处刚度校核 (43)5.6.3 第二轴上齿轮7处刚度校核 (44)5.6.4 第二轴上齿轮9处刚度校核 (44)5.6.5 第二轴上齿轮11处刚度校核 (45)5.6.6 中间轴上齿轮2处刚度校核 (45)5.6.7 中间轴上齿轮4处刚度校核 (45)5.6.8 中间轴上齿轮6处刚度校核 (46)5.6.9 中间轴上齿轮8处刚度校核 (46)5.6.10 中间轴上齿轮10处刚度校核 (47)5.6.11 中间轴上齿轮12处刚度校核 (47)第6章轴上花键的设计计算 (48)第7章变速器轴承选择 (50)7.1 轴承类型的选择 (50)7.2 轴承的计算 (50)7.2.1 二轴受力分析及轴承当量动载的计算 (50)7.2.2 一轴受力分析及轴承当量动载的计算 (54)7.2.3 中间轴受力分析及轴承当量动载的计算 (57)7.3 计算各轴承的总当量动载荷 (60)7.4 校核轴承寿命 (61)第8章同步器的设计 (64)8.1 同步器的功用 (64)8.2 同步器的类型的选择 (64)8.3 同步器的参数的确定 (65)第9章变速器操纵机构的设计 (67)9.1 对变速器操纵机构的要求 (67)9.2 直接操纵手动换挡变速器 (67)9.3 远距离操纵手动换挡变速器 (68)9.4 变速器自锁、互锁、倒档锁装置 (68)9.4.1 自锁装置 (68)9.4.2 互锁装置 (68)9.4.3 倒档锁装置 (69)第10章变速器箱体的设计 (70)10.1 箱体零件的结构特点 (70)10.2 箱体零件的结构设计原则 (70)10.2.1 箱体结构的铸造工艺性 (70)10.2.2 箱体结构的机械加工工艺性 (70)10.3 变速器箱体的附件设计 (70)第11章变速器的润滑与密封 (72)第12章结论 (73)参考文献 (74)致谢 (75)附录 (76)第1章绪论1.1课题研究意义与背景轻型货车作为一种常用的商用车，已在现代的社会中占有举足轻重的地位。

变速器设计说明书课程名称: 基于整车匹配的变速器总体及整车动力性计算院（部）：机电学院专业：车辆工程班级：车辆101学生姓名：学号：指导老师：设计时限：2013.7.1-2013.7.21目录1概述 (1)2基于整车性能匹配的变速器的设计 (2)2.1变速器总体尺寸的确定及变速器机构形式的选择 (2)2.2变速器档位及各档传动比等各项参数的总体设计 (3)2.3在满足中心距，传动比，轴向力平衡的条件下确定个档位齿轮的参数 (4)2.3.1确定第一档齿轮传动比 (4)2.3.3确定常啮合齿轮传动比 (4)2.3.4确定第二档 (5)2.3.5确定第三档 (6)2.3.6确定第四档 (7)2.3.7确定第五档 (8)2.3.8确定倒挡 (8)3 对整车的动力性进行计算 (9)3.1计算最高车速 (9)3.2最大爬坡度 (9)3.3最大加速度 (9)4 采用面向对象的程序设计语言进行程序设计 (10)4.1程序框图 (10)4.2程序运行图 (11)4.3发动机外特性曲线 (12)4.4驱动力与行驶阻力图 (13)4.5动力特性图 (14)4.6加速度曲线图 (15)4.7爬坡度图 (16)4.8 加速度倒数曲线 (17)5 总结 (18)6 参考文献 (19)1概述本课程设计是在完成基础课和大部分专业课学习后的一个集中实践教学环节，是应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。

本设计将会使用到《汽车构造》，《汽车理论》，《汽车设计》等参考文献，在整个过程中将要定位变速器的结构，齿轮的布置以及各项齿轮的参数，如齿数，轴距等参数。

第二个阶段就是用vb编程带入计算值绘制汽车行驶力与阻力平衡图，动力特性图，加速度倒数曲线。

1：培养具有汽车初步设计能力。

通过思想，原则和方法体现出来的。

2：复习汽车构造，汽车理论，汽车设计以及相关课程进行必要的复习。

3：学习使用vb编程软件。

4：处理各齿轮相互之间轴向力平衡的问题。

目录第1章变速器的设计与计算 (1)1方案的选择 (1)2档数 (1)3传动比范围 (1)4变速器各档传动比的定 (2)5中心距的选择 (4)6变速器的外形尺寸 (5)7齿轮参数的选择 (5)8各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 (7)9变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角调整 (11)第2章变速器齿轮强度校核 (16)1齿轮材料的选择原则 (16)2变速器齿轮弯曲强度校核 (16)3轮齿接触应力校核 (19)第3章轴的设计和校核 (21)1轴的结构和尺寸设计 (21)2初选轴的直径 (21)3轴的刚度计算 (22)4轴的强度计算 (29)第4章轴承选择与寿命计算 (35)1输入轴轴承的选择与寿命计算 (35)2输出轴轴承的选择与寿命计算.......................................... 错误!未定义书签。

第5章同步器的选择………………………………………………………………………1 同步器的选择412 同步器的校核参考文献 (40)东北林业大学1第1章变速器的设计与计算1 方案的选择最高车速 120 Km/h整车总质量 4800 Kg最大功率 55 Kw最大转矩 201 N·m最大转矩转速 2250 r/min前轮胎规格165/60 R142 档数近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。

目前，乘用车一般用5～6个档位的变速器。

发动机排量大的乘用车变速器多用6个档。

商用车变速器采用4～5个档或多档。

载质量在2.0～3.5t的货车采用五档变速器，载质量在4.0～8.0t的货车采用六档变速器。

多档变速器多用于总质量大些的货车和越野汽车上。

档数选择的要求：1、相邻档位之间的传动比比值在1.8以下。

2、高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的比值小。

因此，本次设计的变速器为6档变速器。

3 传动比范围变速器传动比范围是指变速器最高档与最低档传动比的比值。

载货车变速器设计第一章绪论1.1国内汽车状况国内汽车市场自08年4月以来出现销量连续下滑的局面，总算在9月份得到扭转，出现了大幅度的回升。

其中乘用车市场9月回升的原因和增量与乘联会的判断基本一致。

虽然9月份环比销售的增量大于去年，但由于8月份市场负增长幅度大，9月份乘用车国内市场销量和批发量同比仍然是负增长。

今年9月是近年来休假制度调整后的市场规律变化较大的1个月。

由于8月的奥运热潮使市场的关注热点完全转移，9月的市场在多方因素的叠加之下，应该是近几个月里表现较好的。

但相对与07年的9月的较高销量，今年的9月受到国内外经济环境的重大影响，加之过做时间的缩短，因此继续出现同比下滑的态势，这在乘用车市场尤为明显。

10月汽车市场有望正增长，11月和12月仍将负增长。

全年汽车销量950万台，增长8%，相对于07年的21.8%的较高速增长下滑较大。

作为一名车辆专业的学生，我想从以下几个方面来介绍一下目前国内汽车的状况：①自2009年1月20日至12月31日，对1.6升及以下小排量乘用车减按5%征收车辆购置税。

②在新增中央投资中安排50亿元资金，自2009年3月1日至12月31日，对农民购买1.3升及以下排量的微型客车，以及将三轮汽车或低速货车报废换购轻型载货车的，给予一次性财政补贴。

③调整老旧汽车报废更新财政补贴政策，加大补贴支持力度，提高补贴标准，加快淘汰老旧汽车。

2009年老旧汽车报废更新补贴资金总额由2008年的6亿元增加到10亿元。

④各地区、各部门要认真清理取消现行限制汽车购置的不合理规定，包括牌照注册数量、车型限制、各种区域市场保护措施、各类行政事业性收费、外地汽车进城收费，以及其他直接或间接影响汽车购置的措施，并于2009年3月底前将清理情况报国家发展改革委。

对确需继续保留的限购规定，自2009年4月1日至12月31日应暂停执行，不能暂停执行的，应于2009年3月10日之前报国务院批准。

⑤启动国家节能和新能源汽车示范工程，由中央财政安排资金给予补贴，支持大中城市示范推广混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等节能和新能源汽车。

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的工况范围内工作。

所以变速器的结构设计的合理性直接影响到汽车动力性和经济性。

设计要求达到换挡迅速、省力、方便、有较高的工作效率、工作噪声低。

因此变速器在汽车中得到广泛应用。

本次设计的是五个前进档加一个倒档的中型专用车的变速器。

为了使该变速器应用范围更加的广泛，应用到不同工程上，使得本变速器带有取力器。

变速器采用中间轴式,换档形式采用的是同步器和滑移齿轮换档，使的换档方便，可靠。

操纵机构设有自锁和互锁装置。

先利用已知参数确定各挡传动比，再后确定齿轮的模数、压力角、齿宽等参数。

由中心矩确定箱体的长度、高度和中间轴及二轴的轴径，然后对中间轴和各挡齿轮进行校核。

在设计过程中，利用CAXA绘图，运用MATALAB软件编程。

最后绘制装配图及零件图。

通过本次设计，使所设计的变速器工作可靠，传动效率更高。

关键词：变速器，同步器，齿轮，取力器AbstractTo change the engine used to spread transmission of torque and wheel speed, the aim of starting in place, climb, turn and accelerate a variety of driving conditions, different vehicle traction and speed, while the engine in the most favorable range conditions.Therefore, the reasonability of the structure design of a transmission gearbox directly affects the vehicle's dynamic performance. It is usually required shifting gears rapidly and conveniently, saving force, and having a higher working efficiency and low working noises.The design of the five forward file plus a reverse of the transmission medium-sized special vehicle. In order to make the transmission more broad range of applications, application to a different project, make a check of the power transmission device. Transmission use of the middle axis, shifting the form of using the synchronizer gear shift and sliding to make the shift easy and reliable. Manipulation of institutions with self-locking and interlocking devices.Using the given basic parameters, it was firstly determined the transmission ratio of each shift, the shaft center distances, the gear modulus, the gear pressing angles and widths, and so on. And then the general dimension of the gearbox, including its length, width and height , and then on the intermediate shaft and the block to check gear. During the design process, using CAXA mapping, the use of software programming MATALAB. The final assembly drawing and components drawing Fig.Through this design, so that the design of the transmission of reliable, efficient transmission.Key words:Transmission,，Synchronizer，Gear，Take out of power目录第一章前言 (1)第二章变速器结构概述 (2)第三章变速器各主要参数的设计计算 (3)3.1变速器传动比的确定 (3)3.2中心距的初步确定 (4)3.3轴的直径的初步确定 (4)3.4齿轮模数的确定 (5)3.5齿轮压力角的选择 (5)3.6各档齿轮齿数的分配 (5)3.7变位系数的选择 (7)3.8齿轮齿宽的设计计算 (7)3.9变速器同步器的设计计算 (8)第四章变速器中间轴的校核 (11)4.1中间轴常啮合齿轮处进行校核 (11)4.2对中间轴四挡齿轮处进行校核 (12)4.3对中间轴三挡齿轮进行校核 (13)4.4对中间轴二挡齿轮处进行校核 (13)4.5对中间轴一档挡齿轮处进行校核 (14)第五章变速器各档齿轮强度的校核 (16)5.1齿轮弯曲应力计算 (16)5.1.1二轴一挡直齿轮校核 (16)5.1.2倒挡直齿轮校核 (16)5.1.3二轴二挡斜齿轮校核 (17)5.1.4二轴三挡斜齿轮校核 (17)5.1.5二轴四挡斜齿轮校核 (17)5.1.6二轴常啮合斜齿轮校核 (18)5.1.7中间轴一档齿轮校核 (18)5.1.8中间轴二档齿轮校核 (18)5.1.9中间轴三档齿轮校核 (18)5.1.1.0中间轴四档齿轮校核 (19)5.1.1.1中间轴常啮合齿轮校核 (19)5.2齿轮接触应力计算 (19)5.2.1 二轴一挡直齿轮校核 (20)5.2.2二轴二挡斜齿轮校核 (20)校核 (21)5.2.3 二轴三挡斜齿轮Z7校核 (21)5.2.4二轴四挡斜齿轮Z5校核 (22)5.2.5二轴常啮合斜齿轮Z35.2.6中间轴一档齿轮校核 (22)5.2.7中间轴二档齿轮校核 (23)5.2.8中间轴三档齿轮校核 (23)5.2.9中间轴四档齿轮校核 (23)5.2.1.0中间轴常啮合齿轮校核 (24)5.2.1.1倒档齿轮校核 (24)第六章变速器操纵机构的设计 (25)第七章变速器轴承的选择 (26)第八章取力器的设计与计算 (27)8.1取力器的布置 (27)8.2取力器齿轮、轴和轴承的参数选择和强度计算 (28)第九章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录一 (34)外文翻译 (34)附录二 (43)第一章前言变速器是传动系的重要部件，它的任务就是充分发挥发动机的性能，使发动机发出的动力有效而经济地传到驱动轮，以满足汽车行驶上的各项要求。

摘要本次毕业设计的任务是设计一台用于中型货车上的六档机械式变速器。

变速器是汽车传动系统中比较关键的一个部件，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。

本次毕业设计的设计过程主要包括两大部分：设计部分和利用Unigraphics软件进行虚拟建模与装配部分。

设计过程中首先根据所给参数确定六档机械式变速器布置方案。

其次，确定变速器各档的传动比，变速器各零部件的参数。

接着进行齿轮的强度计算、强度校核，轴的设计及强度校核。

然后，采用UG软件对变速器进行三维实体建模、虚拟装配，再导出为二维工程图原型。

最后使用CAD对变速器的主要零部件及装配图进行工程图的制作。

关键词：机械式变速器；三维建模；虚拟装配；Unigraphics；强度校核ABSTRACTThis graduation design is mainly about the design of six-shift mechanical transmission using in the medium truck.Transmission is a key component in the drive line of an automobile, so rational design and layout of the transmission can increase engine’s power performance and fuel economy.This paper, which mainly consists of two parts：the part of design and the three dimensional model and virtual assembly in UG. First，according to the data given, determine the layout scheme of the six-speed mechanical transmission. Then the transmission ratio of each shift of the transmission, the gear parameter and so on can be made sure. Next, count and analyze the strength of gears, analyze and verify the strength of each shaft. Then, the three-dimensional solid models of the transmission’s parts were established and virtual assembly based on UG software. At last, CAD was used to draw the two dimensional pictures of transmission’s each part and the general assembly.Keywords：Manual transmission；Three dimensional model；Virtual assembly；Unigraphics；Intension verified前言随着科学技术的日益发展，汽车的各项性能也日臻完善。

目录任务书 (1)第一章汽车变速器的概述 (2)§1.1 汽车变速器的功用 (2)§1.2汽车变速器的一般结构 (2)§1.3汽车变速器的分类 (3)§1.4变速器的自锁互锁和倒挡锁 (4)第二章变速器的方案设计 (6)§2.1 传动机构布置方案分析 (6)§2.2零、部件结构方案分析 (8)第三章变速器主要参数的选择 (11)§3.1 传动比的选择 (11)§3.2 变速器主要参数的选 (13)§3.3 各档齿轮齿数的分配 (14)§3.4齿轮强度校核 (16)第四章轴的校核 (18)§4.1 中间轴的强度计算 (19)§4.2 轴的刚度验算 (21)第五章变速器的使用方法和注意事项 (22)参考文献 (25)设计总结 (26)第一章汽车变速器的概述§1.1 汽车变速器的功用1.在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。

由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。

例如在高速路上车速应能达到100km/h，而在市区内，车速常50km/h 左右。

空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时，行驶阻力便很大。

而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。

2.实现倒车行驶汽车发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒挡来实现汽车倒车行驶。

3.实现空挡当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。

例如可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。

为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器有如下要求：（1）应正确选择变速器的挡数和传动比，保证汽车有必要的动力性和经济性指标；（2）设置空挡和倒挡，保证发动机与驱动轮能长期分离，使汽车能进行倒退行驶；（3）换挡迅速、省力，以便缩短加速时间并提高汽车动力性能，目前有发展自动、半自动和电子操纵机构的趋势；（4）工作可靠。

变速器设计说明书 - 课程设计、毕业设计使用目录前言 ..........................................................................1 1 总体方案设计 (3)1.1 汽车参数的选择 ............................................ 3 1.2 变速器设计应满足的基本要求 .. (3)2 变速器传动机构布置方案 (4)2.1 传动机构布置方案分析 ...................................... 4 2.1.1 固定轴式变速器 ....................................... 4 2.1.2 倒挡布置方案 ......................................... 5 2.1.3 其他问题 (7)3 零部件结构方案分析 (8)3.1 齿轮形式 .................................................. 8 3.2 换挡机构形式 .............................................. 8 3.3 变速器轴承 (10)4变速器设计和计算 (11)4.1 挡数 ..................................................... 11 4.2 传动比范围 ............................................... 11 4.3 中心距A ................................................. 11 4.4 外形尺寸 ................................................. 12 4.5 轴的直径 ................................................. 12 4.6 齿轮参数 (12)Ⅰ4.6.1 模数的选取 .......................................... 12 4.6.2 压力角? ............................................ 13 4.6.3 螺旋角? ............................................ 13 4.6.4 齿宽b .............................................. 14 4.6.5 变位系数的选择原则 .................................. 15 4.7 各挡齿轮齿数的分配 ....................................... 16 4.7.1 确定一挡齿轮的齿数 .................................. 16 4.7.2 对中心距进行修正 .................................... 17 4.7.3 确定常啮合传动齿轮副的齿数 .......................... 17 4.7.4 确定其他各挡的齿数 .................................. 17 4.7.5 确定倒挡齿轮齿数 (18)5 变速器的校核 (19)5.1 齿轮的损坏形式 ........................................... 19 5.2 齿轮强度计算 ............................................. 19 5.2.1 齿轮弯曲强度计算 .................................... 19 5.2.2 轮齿接触应力计算 .................................... 21 5.2.3 轴的强度计算 (23)6 同步器的选型 (26)6.1 锁销式同步器 ............................................. 26 6.1.1 锁销式同步器结构 .................................... 26 6.1.2 锁销式同步器工作原理 ................................ 27 6.2 锁环式同步器 (27)Ⅱ6.2.1 锁环式同步器结构 .................................... 27 6.2.2 锁环式同步器工作原理 ................................ 28 6.2.3 锁环式同步器主要尺寸的确定 .. (29)7 变速器操纵机构 (32)7.1 直接操纵手动换挡变速器 ................................... 32 7.2 远距离操纵手动换挡变速器 (32)参考文献 (33)Ⅰ前言现代汽车的动力装置，几乎都采用往复活塞式内燃机。

机械变速器传动机构设计说明书姓名：高庆伟班级：车辆07-10学号：20073213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 (2)第2章变速器传动机构与操纵机构 (3)2.1变速器传动机构布置方案 (3)2.1.1 变速器传动方案分析与选择 (3)2.1.2 倒档布置方案 (3)2.1.3 零部件结构方案分析 (4)2.2变速器操纵机构布置方案 (6)2.2.1 概述 (6)2.2.2 典型的操纵机构及其锁定装置 (7)2.3本章小结 (9)第3章变速器的设计与计算 (10)3.1变速器主要参数的选择 (10)3.1.1 档数 (10)3.1.2 传动比范围 (10)3.1.3 变速器各档传动比的确定 (10)3.1.4 中心距的选择 (13)3.1.5 变速器的外形尺寸 (13)3.1.6 齿轮参数的选择 (13)3.1.7 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 (15)3.1.8 变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整 (18)3.2变速器齿轮强度校核 (19)3.2.1 齿轮材料的选择原则 (19)3.2.2 变速器齿轮弯曲强度校核 (20)3.2.3 轮齿接触应力校核 (23)3.2.4 倒档齿轮的校核 (27)3.3轴的结构和尺寸设计 (30)3.3.1 初选轴的直径 (30)3.4轴的强度验算 (32)3.4.1 轴的刚度计算 (31)3.4.2 轴的强度计算 (39)3.5轴承选择与寿命计算 (44)3.5.1 输入轴轴承的选择与寿命计算 (45)3.5.2 输出轴轴承的选择与寿命计算 (48)3.6本章小结 (49)第4章变速器同步器及结构元件设计 (50)4.1同步器设计 (50)4.1.1 同步器的功用及分类 (50)4.1.2 惯性式同步器 (50)4.1.3 锁环式同步器主要尺寸的确定 (51)4.1.4 主要参数的确定 (52)4.2变速器壳体 (54)4.3本章小结 (54)结论 (55)参考文献 (56)致谢 (57)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。

第1章 变速器主要参数的计算及校核学号：15最高车速：m ax a U =113Km/h 发动机功率：m ax e P =65.5KW 转矩：max e T =206.5Nm 总质量：m a =4123Kg转矩转速：n T =2200r/min 车轮：R16（选6.00R16LT ）1.1设计的初始数据表1.1已知基本数据车轮：R16（选6.00R16LT ） 查GB/T2977-2008 r=337mm1.2变速器传动比的确定确定Ι档传动比：汽车爬坡时车速不高，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：ααηsin cos 0emax G Gf ri i T Tg +==max ψmg （1.1）式中：G ----作用在汽车上的重力，mg G =；m ----汽车质量；g ----重力加速度，41239.840405.4G mg N ==⨯=；max e T —发动机最大转矩，m N T e ⋅=174max ；0i —主减速器传动比，0 4.36i =；T η—传动系效率，%4.86=T η；r —车轮半径，0.337r m =；f —滚动阻力系数，对于货车取02.0=f ；α—爬坡度，30%换算为16.7α=。

则由最大爬坡度要求的变速器I 档传动比为：Te r g i T mgr i η0max max 1ψ≥=41239.80.2940.3375.17206.5 4.3686.4%⨯⨯⨯=⨯⨯ （1.2） 驱动轮与路面的附着条件：≤rTg r i i T η01emax φ2G （1.3）2G ----汽车满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷；8.0~7.0=ϕ取75.0=ϕ1g i ≤2max 00.641239.80.750.3377.9206.5 4.3686.4%r e T G r T i φη⨯⨯⨯⨯==⨯⨯综上可知：15.177.9g i ≤≤ 取1 5.8g i = 其他各档传动比的确定： 按等比级数分配原则：q i i i i i i i i g g g g g g g g ====54433221 （1.4）式中：q —常数，也就是各挡之间的公比；因此，各挡的传动比为：41q i g =，32q i g =，23q i g =，q i g =4 1n 1-=g i q1.55=高档使用率比较高，低档使用率比较低，所以可使高档传动比较小，所以取其他各挡传动比分别为：2g i =3 3.7q =；23 2.4g i q ==；4 1.55g i q ==1.3中心距A可根据下述经验公式31max g e A i T K A η= （1.5）式中：A —变速器中心距（mm ）；A K —中心距系数，商用车：6.96.8-=A K ； max e T —发动机最大转矩（N.m ）；1i —变速器一挡传动比，8.51g =i ；g η—变速器传动效率，取96% ；max e T —发动机最大转矩，max 206.5e T N m =⋅。