轻型客车变速器设计说明书

第一章基本数据选择1、1设计初始数据:（方案二）学号：12;最高车速:U amax =110-12=98km/h ； 发动机功率：P emax =66-12/2=60kW ； 转矩：T emax =210-12 X 3/2=192Nm; 总质量:m a =4100-12X 2=4076kg; 转矩转速:n T =2100r/mi n; 车轮:R16（选 205/55R16）; r~ R=16X 2、54X 10/2+0、55X 205=315.95mm2.1.1变速器各挡传动比的确定1、初选传动比： 设五挡为直接挡，则i g5=1T emax =9549X 上輕（式中=1、1 〜1、3）（1 1 〜1 3） 60所以，n p =9549X （.〜.丿——=3282、47〜3879、28r/min 192取 n p =3500r/mi n式中:U amax —最咼车速—发动机最大功率转速r—车轮半径 1 gmi n—变速器最小传动比 i o—主减速器传动比U 0、a maxn p rigminI 。

377n p/叶=3500/2100=1、67在1、4〜2、0范围内，符合要求双曲面主减速器，当i0詬时，取=90%,i0?6时，=85%轻型商用车i g!在5、0~& 0范围,g=96%, T = X g =90% X 96%=86、4%①最大传动比i g!的选择:满足最大爬坡度：根据汽车行驶方程式汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为T emax i g i 0 TGfcosr度,G mg =4076X 9、8=39944、8N;T emax —发动机最大转矩,T e max =192N、m;i°—主减速器传动比，i°=4、25;T—传动系效率,T=86、4%;r —车轮半径,r =0.316m;f —滚动阻力系数,对于货车取f =0、02;—爬坡度,取=16、7°4076 9.8 (0.02 cos16.7 sin16.7 )) 0.316 i g1g192 4.25 86.4%Gr fcos sin式中：G —作用在汽车上的重力,G mg , m —汽车质量,g —重力加速i o =0、377 Xn p ri g max i 0=0、377X3500 315.95 10 =4、2598T emax i g i。

目录第1章绪论 (1)1.1 概述 (2)1.2 国内外研究状况和发展方向 (2)第2章传动方案及零部件结构分析 (5)2.1 变速器的基本设计要求 (5)2.2 变速器传动机构布置方案 (5)2.3 本章小结 (10)第3章变速器主要参数的选择与计算 (11)3.1 挡数的选择 (11)3.2 传动比的确定 (12)3.3 中心距A的确定 (13)3.4 外形尺寸的初选 (14)3.5 齿轮参数选择 (14)3.6 各挡齿轮齿数分配 (18)3.7 变速器齿轮的变位 (22)3.8 本章小结 (24)第4章齿轮与轴的设计计算 (25)4.1 齿轮设计与计算 (25)4.2 轴的设计与计算 (32)4.3 轴承的选择与校核 (39)4.4 本章小结 (42)第5章变速器同步器及操纵机构的选择 (43)5.1 同步器 (43)5.2 操纵机构的选择 (46)5.3 变速器壳体的设计 (47)5.4 本章小结 (48)结论 (49)致谢 (50)I参考文献 (51)II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。

近几年来随着我国城市规模的不断扩大，城市市区间越来越需要轻型货车。

变速器是汽车传动系统中重要的组成部分，它直接影响汽车的动力性和燃油经济性，是汽车的重要部件之一。

本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。

其中本设计的重点部分是档位传动比的选择及计算依据、齿轮参数的选择计算及校核、二轴及中间轴的强度校核等。

通过查阅图书馆电子资源和馆藏图书，了解变速器研究领域的最新发展动向；阅读关于变速器设计方面的书籍，学习变速器设计的过程、步骤、方法和经验教训，解决设计过程中遇到的自己不能解决的问题；去实验室动手拆装此类型的变速器，了解变速器的结构与工作原理进行变速器的设计和计算。

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。

第一章 基本数据选择设计初始数据：（方案二）学号：12；最高车速：m ax a U =110-12=98km/h ； 发动机功率：m ax e P =66-12/2=60kW ； 转矩：max e T =210-12×3/2=192Nm ； 总质量：m a =4100-12×2=4076kg ；转矩转速：n=2100r/min ； 车轮：R16（选205/55R16） ；r ≈R=16××10/2+×205=315.95mm 。

2.1.1 变速器各挡传动比的确定1.初选传动比： 设五挡为直接挡，则5g i =1 m ax a U =min i i r n g p式中：m ax a U —最高车速p n —发动机最大功率转速 r —车轮半径m in g i —变速器最小传动比 0i —主减速器传动比max e T =9549×pe n P maxα （式中α=～）所以，p n =9549×19260)3.1~1.1(⨯=～min取p n =3500r/minp n / T n =3500/2100=在～范围内，符合要求0i =×0max i i rn g p =×981095.31535003-⨯⨯=双曲面主减速器，当0i ≤6时，取η=90%，0i ›6时，η=85%。

轻型商用车1g i 在~范围，g η=96%， T η=η×g η=90%×96%=% ①最大传动比1g i 的选择： 满足最大爬坡度： 根据汽车行驶方程式dtdum Gi u A C Gf ri i T a D Tg δη+++=20emax 15.21 （）汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为ααηsin cos 0emax G Gf ri i T Tg += （）即，()Ttq g i T f Gr i ηαα01sin cos +≥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，mg G ==4076×=；max e T —发动机最大转矩，max e T =； 0i —主减速器传动比，0i =；T η—传动系效率，T η=%；r —车轮半径，r =0.316m ；f —滚动阻力系数，对于货车取f =；α—爬坡度，取α=°%4.8625.4192316.0)7.16sin 7.16cos 02.0(8.940761⨯⨯⨯︒+︒⨯⨯⨯≥）（g i =②最小传动比1g i 的选择 满足附着条件：≤ri i T Tg η01emax z2F ·φ在沥青混凝土干路面，φ=~，取φ=即1g i ≤%4.8625.4192316.075.0%608.94076⨯⨯⨯⨯⨯⨯=由①②得≤1g i ≤； 又因为轻型商用车1g i =~； 所以，取1g i = 。

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。

汽车设计课程设计计算说明书题目：轻型客车四档中间轴式变速器设计院别： xxxxxx专业：xxxxx班级： xxxxxxxx姓名： xxxxxxxxxxx 学号： xxxxxxxxxxxxxxxxx指导教师： xxxxxxxxxxxxxx 二零一五年一月十九日一、变速器的功用与组成------------------------------------------ - 4 -1.变速器的组成---------------------------------------------- - 4 -二、变速器的设计要求与任务-------------------------------------- - 4 -1.变速器的设计要求------------------------------------------ - 4 -2.变速器的设计任务------------------------------------------ - 4 -三、变速器齿轮的设计-------------------------------------------- - 4 -1.确定一挡传动比-------------------------------------------- - 4 -2.各挡传动比的确定------------------------------------------ - 4 -3.确定中心距------------------------------------------------ - 6 -4.初选齿轮参数---------------------------------------------- - 6 -5.各挡齿数分配---------------------------------------------- - 9 -四、变速器的设计计算------------------------------------------- - 14 -1.轮齿强度的计算-------------------------------- 错误!未定义书签。

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，而且利用挡位可以中断动力的传递。

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。

本次设计的是轻型客车变速器设计。

它的布置方案采用中间轴式5+1挡和锁环式同步器换挡，并对倒挡齿轮和拨叉进行合理布置，其中一轴和第二轴的轴线在同一直线上。

这种布置形式缩短了变速器轴向尺寸，在保证挡数不变的情况下，减少齿轮数目，从而使变速器结构更加紧凑。

首先利用已知参数确定变速器各挡传动比、中心矩，然后确定齿轮的模数、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，验证各部件选取的可靠性。

最后绘制装配图及零件图。

设计结论表明，变速器齿轮及各轴尺寸确定，各轴强度的校核满足设计要求，设计结构合理。

关键词：客车；变速器；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. 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.This thesis designed a manual transmission gearbox of the Light bus. A scheme of structure with middle shafts, six (5+1) shifts and synchronizer was adopted here, Combine to pour to block wheel gear and stir fork to carry on a reasonable decoration .where the first and second shafts were arranged in line. This kind of structure reduces the gearbox dimension in the axis direction, in assurance block to count under the constant circumstance, decrease wheel gear number. Therefore makes the designed transmission gearbox more compact.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. The stresses of the intermediate shaft and the gears were validated by using both the calculator and a self-made MATLAB program. Finally, some engineering drawings were carried out.The calculated results show: the determined dimensions and stresses of the designed gears and shafts satisfied the design requirements; the adopted structure is reasonable.Key words:Light; Transmission gearbox; Synchronizer目录第1章绪论 (1)1.1 变速器的简介 (1)1.2变速器的分类 (1)1.3变速器的功用 (2)1.4变速器的构成 (3)第2章变速器设计方案及论证 (4)2.1变速器的要求： (4)2.2变速器设计方案论证 (4)第3章各主要参数的设计计算 (7)3.1传动比的确定 (7)3.2中心距的初步确定 (7)3.3变速器的外形尺寸 (8)3.4轴的直径的初步确定 (8)3.5齿轮参数设计 (8)3.6各挡齿数的分配 (10)3.6.1确定一挡齿轮的齿数 (11)3.6.2二挡斜齿轮齿数的确定 (12)3.6.3三挡齿轮齿数的确定 (12)3.6.4五挡齿轮齿数的确定 (13)3.6.5倒挡齿轮齿数的确定 (13)3.7齿轮变位系数的确定 (13)第4章变速器各挡齿轮的校核 (15)4.1齿轮弯曲应力计算 (15)4.1.1中间轴一挡直齿轮Z10校核 (15)校核 (16)4.1.2中间轴二挡斜齿轮Z8校核 (16)4.1.3中间轴三挡斜齿轮Z64.1.4中间轴四挡斜齿轮Z2校核 (16)4.1.5中间轴五挡斜齿轮Z校核 (16)44.2齿轮接触应力计算 (17)4.2.1 中间轴一挡直齿轮Z10校核 (17)4.2.2中间轴二挡斜齿轮Z8校核 (18)4.2.3中间轴三挡斜齿轮Z6校核 (18)4.2.4中间轴四挡齿轮Z2校核 (19)4.2.5中间轴五挡齿轮Z4校核 (19)第5章变速器中间轴的校核 (21)5.1对中间轴四挡齿轮处进行强度校核 (22)5.2对中间轴五挡齿轮处进行强度校核 (23)5.3对中间轴三挡齿轮处进行强度校核 (24)5.4对中间轴二挡齿轮处进行强度校核 (24)5.5对中间轴一倒挡齿轮处进行强度校核 (25)第6章同步器的设计 (27)6.1 同步器的工作原理 (27)6.2同步器的参数的确定 (28)6.2.1摩擦因数 (28)6.2.2同步环主要尺寸确定 (28)第7章变速器操纵机构 (30)7.1 对变速器操纵机构的要求 (30)7.2 直接操纵手动换挡变速器 (30)7.3 远距离操纵手动换挡变速器 (31)7.4 变速器自锁、互锁、倒挡锁装置 (31)7.4.1自锁装置 (31)7.4.2互锁装置 (32)7.4.3倒挡锁装置 (32)第8章变速器轴承 (33)第9章变速器的润滑与密封 (34)第10章结论 (35)参考文献: (36)致谢 (37)附录Ⅰ (38)第1章绪论1.1 变速器的简介变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置。

课程设计说明书课程名称:机械产品结构课程设计题目:微型汽车变速箱反求设计学院(直属系) :机械工程与自动化学院年级专业班: 2011级机设4班学生姓名:沈伟指导教师:陈守强开题时间: 2014 年 12 月1 日完成时间: 2014 年 12 月19日目录摘要 (3)abstract (4)引言 (5)一、任务分析 (6)二、微型汽车变速箱功能分析 (6)2．1 已知微型汽车变速器所配置的发动机参数 (6)2．2 已知微型汽车整车性能参数 (6)2．3 微型汽车变速器的功能 (6)2．4 观察微型汽车变速器的位置 (7)2．5 传递的功率 (7)2．6 变速和保证变速的顺利进行的实现 (7)2．7 各个档位的换档 (7)2．8功能结构图 (8)三、完成微型汽车变速箱运动分析 (8)3．1 测量微型汽车车轮直径是多少 (8)3．2 最高车速为120KM时变速箱的传动比 (8)3．3 四档的传动比的分配 (9)3．4 变速箱的最大和最小载状态 (9)3．5 行驶速度分别为10、20、40、60km is one of the main componentsof automobile transmission system. The actual use of the car is verycomplicated, such as starting, idling stop, lowor , deceleration, climbing and reverseetc.. This course isdesigned for disassembly, observation,graph and analysisof comprehensive design of automobilegearbox. A detailed analysis of theuse of the composition,principle and structureof reverse engineering methods andthoughts of mini car gearbox. Throughthe curriculum design of the course of three weeks, let students know thatthe gearbox transmission principle and speed controlmethod. Through thegearbox disassembly close observation, to understand the workingprinciple ofsynchronizer and manipulate the gearshiftmechanismshifting mechanism, the gear position, shift afterthe self-locking and interlocking mechanism andtheir lubrication andsealing method.After through the right to minicar gearbox disassembly,recording, analysis, modelingdesign for specifying components using computer-aided designsoftware to complete the structure assembly drawing of a component in atransmission assembly, entity and check assembly results,to complete anumber of key parts of three-dimensional modeling of parts drawing. Thecurriculum design is the most important need students to think about theanalysis of its component functions, and cultivate the ability of people to discuss problems, solidarity and cooperation, there is toprotect the scene, to develop good , reverse design,3D modeling引言当今世界科学技术发展日新月异，产品的科技含量越来越高，高新技术产品已进入家庭。

2.54L排量轻卡手动变速器设计任务书1．课题意义及目标通过本次毕业设计，查阅资料，综合运用所学过的专业基础理论知识，深入了解汽车变速器的设计，为以后从事机械设计工作打好基础。

根据轿车的车型特点和性能要求，设计一款5挡手动变速器。

具体内容：变速器传动机构布置方案；零、部件结构方案；变速器主要参数的选择；变速器的设计与计算。

2．主要任务原始参数如下：整机质量 2160 kg 总传动比i 4.7最大功率 67 kW最大功率转速 3000 rpm 最大扭矩 220 N•m最大扭矩转速 1800-2100 rpm设计方法：比拟设计、经验核算、图纸绘制。

3．主要参考资料[1] 王望予. 汽车设计[M]. 北京：机械工业出版社，2012[2] 陈家瑞. 汽车构造[M] . 北京：机械工业出版社，2000[3] 成大先. 机械设计手册[M]. 北京：化学工业出版社，2004.5[4] 其他网络检索到的相关资：审核人：年月日2.54L排量轻卡手动变速器设计摘要:本设计的任务是设计一台用于轻型卡车上的三轴式五档手动变速器。

汽车传动系是汽车的核心组成部分。

其任务是调节变换发动机的性能，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。

本设计在给定发动机功率、输出转矩、转速及总传动比、整车总质量等条件下，结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，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，从而提高汽车整体性能。

关键词：变速器，齿轮，三轴式The design of manual gearbox for light truck with 2.54L emissionAbstract：The design is to devise a three-axis type 5 block manual gearbox. Automobile transmission system is the key part of the automobile. Its task is to regulate the transformation engine performance, dynamic and effective economy is transmitted to the driving wheel, to meet the use of cars. This design is in a situation with given engine power, torque, speed and the transmission ratio, vehicle quality conditions, combined with the automobile design, automobile theory, knowledge of mechanical design, focusing on the design and calculation of structural parameters of transmission gear, shaft structure and size, and the design of transmission scheme and structure style of gearbox and the design of the operating mechanism and the synchronizer structure, so as to improve the overall performance of the car.Key Words: Transmission; Gear; Three-axis type目录前言 (1)1 变速器的总体方案设计 (3)1.1.1 固定轴式变速器 (4)1.2.3 传动方案的最终设计 (8)1.3变速器零、部件结构方案分析 (10)1.3.1 齿轮形式 (10)1.3.2 换挡机构形式 (10)1.3.3 变速器轴承 (10)2 变速器主要参数的选择和计算 (12)2.1 本设计的数据准备 (12)2.2挡数和传动比范围 (12)2.2.1 挡数 (12)2.2.2 传动比范围 (12)2.3 主要参数的计算 (12)2.3.1 最小传动比的确定 (12)2.3.2 最大传动比的确定 (14)2.3.3 档位数的确定 (15)2.4 中心距A (16)2.5 外形尺寸 (17)3变速器各挡齿轮的设计及计算 (18)3.1 齿轮参数的选择 (18)3.1.1 模数 (18)3.1.2 压力角α (18)3.1.3 螺旋角 (19)3.1.5 齿轮变位系数的选择原则 (19)3.1.6 齿顶高系数 (20)3.2 各挡齿轮齿数的分配及传动比的计算 (20)3.2.1一档齿数及传动比的确定 (20)3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (21)3.2.3 二档齿数及传动比的确定 (22)3.2.4 倒档齿轮齿数及传动比的确定 (22)3.3变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整 (23)3.3.1 一挡齿轮的变位 (23)3.3.2 倒挡齿轮的变位 (25)3.3.3 齿轮螺旋角的调整 (26)3.4 总结各挡齿轮参数 (27)4 变速器齿轮的校核 (29)4.1 齿轮材料的选择原则 (29)4.2 变速器齿轮弯曲强度校核 (29)σ (29)4.2.1 直齿轮弯曲应力wσ (31)4.2.2 斜齿轮弯曲应力w4.3 变速器齿轮接触强度校核 (33)σ (33)4.3.1 轮齿接触应力j4.3.2 各挡齿轮接触强度校核 (34)5 变速器轴的设计与校核 (37)5.1 轴的结构和尺寸设计 (38)5.1.1轴的结构 (38)5.1.2轴的尺寸 (39)5.2 轴的强度验算 (39)5.2.1第一轴的强度与刚度校核 (39)5.3 中间轴的刚度校核 (40)5.3.1 轴的刚度验算 (42)5.3.2 中间轴的强度计算 (43)6 变速器同步器与操纵机构的设计 (47)6.1 同步器设计 (47)6.1.1同步器的功用及分类 (47)6.1.2锁环式同步器 (47)6.1.3 主要参数的确定 (50)6.2 操纵机构设计 (51)6.2.1 变速器操纵机构设计要求 (51)6.2.2 换档位置设计 (52)6.3 变速器壳体 (53)7 设计与总结 (54)参考文献 (55)致谢 (56)前言如今汽车工业迅速发展,汽车发展的趋势是，车型的多样化和个性化。