下载文档原格式
汽车设计变速箱课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变速箱在汽车设计中的重要性，掌握变速箱的基本工作原理；2. 学生能掌握不同类型变速箱（如手动、自动、CVT等）的结构特点及优缺点；3. 学生了解变速箱与发动机、车轮等部件的匹配关系，理解其对汽车性能的影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决变速箱设计中的实际问题；2. 学生能够通过小组合作，设计并制作简单的变速箱模型，提高动手实践能力；3. 学生能够运用相关软件（如CAD等）进行变速箱的初步设计与分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对汽车工程技术的兴趣，激发创新意识；2. 学生通过课程学习，认识到团队合作的重要性，提高沟通与协作能力；3. 学生关注汽车产业发展，树立环保意识，理解变速箱技术在节能减排中的作用。
课程性质：本课程为汽车工程专业的选修课程，旨在帮助学生了解变速箱设计的基本原理，提高实践操作能力。
学生特点：学生已具备一定的汽车基础知识，对变速箱有一定了解，但缺乏深入的认识和实践经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养解决实际问题的能力。
通过小组合作，培养学生的团队协作精神。
在教学过程中，关注学生的情感态度，引导其树立正确的价值观。
二、教学内容1. 变速箱概述：介绍变速箱的定义、作用、分类及其在汽车中的重要性。
- 教材章节：第一章 汽车变速箱概述- 内容：变速箱的基本概念、各类变速箱的特点及应用。
2. 变速箱工作原理：讲解变速箱内部结构，阐述其工作原理及传递动力的过程。
- 教材章节：第二章 变速箱工作原理- 内容：齿轮传动、离合器、同步器、行星齿轮等结构的作用及工作原理。
3. 不同类型变速箱：分析手动、自动、CVT等变速箱的结构、性能及优缺点。
- 教材章节：第三章 不同类型变速箱- 内容：各类变速箱的结构特点、工作原理、性能对比。
4. 变速箱与发动机、车轮匹配关系：探讨变速箱与发动机、车轮的匹配原则及对汽车性能的影响。
《汽车设计》课程设计指导书(变速器总成设计汽车工程系2010一、概述变速器总成是汽车上的一个重要零部件总成,其性能包括寿命、强度、刚度、振动、操作灵活性等多种技术要求,故对整车的匹配有重要的影响。
同时,它随车型配制,而派生多种型号在操纵方式上,又有手动和自动换档等方式。
通过此轮设计,要求掌握汽车各总成间的相互关系,熟练单个零部件总成的设计规范,包括方案图、传动路线、总成图以及轴类零件的选材、工艺路线、刚度计算、强度计算、齿轮间的配对、强度、刚度、寿命及其计算、轴承选型规范及其寿命计算、壳体零件的设计、材料选取、铸造过程的流动性、工艺性,加工、测量和装配基准等,这些设计基础知识和生产实践相融合的问题,在以后的工作中和科研上都将经常需要我们在大学所学的知识加以研讨和解决。
设计规范:要求学生能独立完成一套总成图的设计,并进行分析设计,完成一轴的零件设计,并进行刚度、强度计算,完成一组齿轮的设计,并进行强度、刚度、寿命设计计算,轴承选型的计算,壳体零件设计。
1变速器设计参数表二:二、传动简图传动简图是表示变速箱设计的原始构思。
其中,包含动力的输入和输出、功率、转速要求,配对齿轮的齿数、轴及轴承简图。
这些内容大致确定了设计构思的框架,清晰地表达了设计者需要计算、查阅的相关资料。
通过传动简图,我们大致可以知道其各档滑移齿轮的位置区间以及各轴的空间位置23 等重要内容。
三、变速器主要参数的计算1. 中心距A初选中心距A 时,可根据下述经验公式计算A K =式中,A 为变速器中心距;A K 为中心距系数,乘用车:A K = 8.9~9.3,商用车:A K = 8.6~9.6;emax T 为发动机最大转矩;1i 为变速器一档传动比;g η为变速器传动效率,取96%2. 齿轮参数齿轮参数需要选取模数、压力角α、螺旋角β、齿宽3. 各档齿轮齿数的分配在初选中心距、齿轮模数和螺旋角后,可根据变速器的档数、传动比和传动方案来分配各档齿轮的齿数。
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。
变速器传动系课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变速器传动系的基本概念、组成及工作原理；2. 学生能掌握变速器传动系的类型、特点及其在不同车型中的应用；3. 学生能了解变速器传动系在汽车行驶过程中的作用，及其对汽车性能的影响。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决变速器传动系在实际应用中的问题；2. 学生能通过实际操作，掌握变速器传动系的拆装、调试和维修方法；3. 学生能运用绘图软件，绘制变速器传动系的简易结构图。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对汽车变速器传动系的学习兴趣，增强对汽车工程领域的认知；2. 学生树立安全意识，认识到正确使用和维护变速器传动系的重要性；3. 学生培养团队合作精神，学会与他人共同分析问题、解决问题。
课程性质：本课程为汽车运用与维修专业课程，具有较强的理论性和实践性。
学生特点：学生具备一定的汽车基础知识，对变速器传动系有一定了解，但实际操作能力较弱。
教学要求：结合理论教学和实践操作，注重培养学生的实际应用能力和安全意识。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 变速器传动系基础知识- 变速器传动系的定义、组成及工作原理；- 变速器传动系的类型、特点及其在汽车行驶过程中的作用。
2. 变速器传动系的结构与原理- 熟悉不同类型变速器传动系（如手动变速器、自动变速器、CVT变速器等）的结构；- 掌握变速器传动系的原理，了解其内部各个部件的功能和相互关系。
3. 变速器传动系的拆装、调试与维修- 变速器传动系的拆装方法和步骤；- 变速器传动系的调试技巧和注意事项；- 常见变速器传动系故障的诊断与维修方法。
4. 变速器传动系的应用与案例分析- 变速器传动系在不同车型中的应用案例分析；- 变速器传动系在汽车行驶性能优化方面的作用。
教学大纲安排：第一周：变速器传动系基础知识学习；第二周：变速器传动系结构与原理学习；第三周：变速器传动系拆装、调试与维修实践；第四周：变速器传动系应用案例分析及总结。
汽车设计课程设计变速箱一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解变速箱的基本原理和结构，掌握自动变速箱和手动变速箱的区别，能够分析变速箱的工作过程，并能够运用所学知识进行简单的变速箱设计。
1.了解变速箱的定义和作用。
2.掌握自动变速箱和手动变速箱的结构和原理。
3.了解变速箱的类型和特点。
4.能够分析变速箱的工作过程。
5.能够运用所学知识进行简单的变速箱设计。
情感态度价值观目标：1.培养学生对汽车设计和制造的兴趣和热情。
2.培养学生对科学技术的敬畏之心，提高学生的科学素养。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括变速箱的定义和作用、自动变速箱和手动变速箱的结构和原理、变速箱的类型和特点以及变速箱的设计方法。
1.变速箱的定义和作用：介绍变速箱的概念，解释变速箱在汽车中的作用。
2.自动变速箱和手动变速箱的结构和原理：讲解自动变速箱和手动变速箱的结构，分析其工作原理。
3.变速箱的类型和特点：介绍不同类型的变速箱，如湿式和干式变速箱，CVT和AT变速箱等，分析其特点和适用场景。
4.变速箱的设计方法：讲解变速箱的设计方法，包括传动比的计算、齿轮的设计和选择等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生了解变速箱的基本概念和原理。
2.讨论法：学生进行小组讨论，探讨变速箱的设计和应用。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解和掌握变速箱的知识。
4.实验法：安排实验环节，让学生亲自动手操作，体验变速箱的工作过程。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用与汽车设计相关的教材，提供理论知识的支持。
2.参考书：提供相关的参考书籍，供学生深入学习和研究。
3.多媒体资料：制作PPT和视频等多媒体资料，以图文并茂的形式展示变速箱的相关知识。
4.实验设备：准备变速箱实验设备，让学生能够亲自动手操作，加深对变速箱工作原理的理解。
变速器课程设计 doc一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握变速器的基本原理，理解其工作方式和构造。
2. 使学生了解变速器在机械设备中的应用，明白不同变速器类型的特点和使用场合。
3. 引导学生掌握与变速器相关的物理概念，如速度、扭矩、传动比等。
技能目标：1. 培养学生运用变速器进行速度调整的能力，学会简单机械设备的速度匹配。
2. 提高学生实际操作变速器的能力，包括拆装、调试和维护。
3. 培养学生分析并解决变速器相关问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对变速器及其在工程领域重要性的认识，提高学生的学习兴趣。
2. 培养学生的团队合作精神，学会在小组合作中分享观点，共同解决问题。
3. 强化学生的安全意识，让他们在操作变速器过程中养成良好的安全习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在让学生掌握变速器的基本知识和操作技能，培养他们在实际应用中解决问题的能力。
课程目标分解为具体学习成果，以便后续教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够理论联系实际，为未来从事机械设备相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 变速器基本原理：介绍变速器的工作原理，包括齿轮传动、带传动、链传动等；分析变速器在机械设备中的作用。
教材章节：第二章“变速器的结构与原理”2. 变速器类型及特点：讲解不同类型的变速器，如定轴齿轮变速器、行星齿轮变速器、无级变速器等，及其各自的特点和应用场合。
教材章节：第三章“变速器的类型与选用”3. 变速器相关物理概念：阐述速度、扭矩、传动比等物理概念，及其在变速器中的应用。
教材章节：第一章“机械基础”4. 变速器操作与维护：介绍变速器的拆装、调试、维护方法，以及操作过程中的安全注意事项。
教材章节：第四章“变速器的操作与维护”5. 变速器应用案例分析：分析实际机械设备中变速器的应用案例，让学生了解变速器在实际工作中的重要性。
教材章节：第五章“变速器应用案例”教学内容按照教学大纲安排和进度进行，保证科学性和系统性。
课程设计课程名称___汽车设计题目名称变速器课程设计目录第一节概述 (4)第二节变速器传动机构布置方案 (5)第三节变速器主要参数的计算 (6)第四节齿轮强度、刚度、可靠性计算 (14).....4.1 计算各轴的转矩. (14).....4.2 计算各挡齿轮受力. (19)第五节轴的设计计算 (22).....5.1 轴的结构. (22).....5.2 确定轴的尺寸. (22).....5.3 轴的刚度计算. (23).....5.4 轴的强度计算. (27)第六节轴承与平键的设计计算 (32).....6.1 轴承的设计 (32).....6.2 平键的设计 (34)第七节箱体的设计 (35)第八节总结 (36)一挡齿轮的齿数：一档传动比为 101921Z Z Z Z i = （3-1） 为了求11Z ，12Z 的齿数，先求其齿数和h Z ，一挡齿轮为斜齿齿轮，σ]=600 MPa。
400~850MPa, 查资料可知，[w的弯曲应力：=203.60MPa<600MPa=301.32MPa<600MPa=164.34MPa<600MPa第七节壳体设计1箱体材料与毛坯种类根据减速器的工作环境，可选箱体材料为HT200，由于铸造箱体的刚性好，得到的外形美观，灰铸铁造铸造的箱体还易于切削，吸收震动和消除噪音的优点，可采用铸造工艺以获得毛坯。
2 箱体的主要结构尺寸的计算箱体的主要结构尺寸的计算如表7-1所示。
表7-1 箱体的主要结构尺寸第八节总结在这三个星期的课程设计中，我通过查阅有关资料，结合实际，并与老师和同学交流，从大体上对变速器的设计有了深刻的理解。
本次设计是针对小型货车车的变速器进行的，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。
对于本次设计的变速箱来说，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。
汽车suv设计课程设计变速器一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解SUV汽车变速器的基本原理与结构，掌握变速器类型及其工作特点；2. 学生能够掌握变速器设计的基本流程，了解设计参数对变速器性能的影响；3. 学生能够了解并描述变速器在汽车动力系统中的作用及其与整车的匹配关系。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行变速器零件的绘制与装配；2. 学生能够运用仿真软件对变速器设计方案进行性能分析，并提出改进措施；3. 学生能够通过小组合作，完成一个SUV变速器设计项目，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对汽车工程技术的兴趣，激发创新意识与探索精神；2. 学生能够树立正确的工程伦理观念，关注环境保护和资源利用；3. 学生能够通过课程学习，认识到团队合作的重要性，培养沟通协作能力。
二、教学内容1. 变速器原理与类型：讲解变速器的基本工作原理，介绍手动变速器、自动变速器、CVT变速器等类型的特点及应用场景。
2. 变速器设计流程：阐述变速器设计的基本步骤，包括需求分析、参数确定、方案设计、计算与仿真、试验验证等。
3. 设计参数分析：分析变速器设计中的关键参数，如传动比、齿轮尺寸、齿形系数、材料选择等，探讨这些参数对变速器性能的影响。
4. CAD软件应用：结合教材内容，教授CAD软件的基本操作，指导学生完成变速器零件的绘制与装配。
5. 仿真软件应用：介绍仿真软件在变速器设计中的应用，教授学生如何进行性能分析，并提出相应的改进措施。
6. 设计项目实践：按照教学进度，组织学生进行小组合作，完成一个SUV变速器设计项目，涵盖需求分析、设计计算、仿真分析等环节。
7. 教学内容安排：参照教材相关章节，分阶段进行教学，确保学生扎实掌握每个环节的知识点。
教学内容进度安排：1. 第1-2周：变速器原理与类型；2. 第3-4周：变速器设计流程；3. 第5-6周：设计参数分析；4. 第7-8周：CAD软件应用；5. 第9-10周：仿真软件应用；6. 第11-12周：设计项目实践。
第一章 根本数据选择1.1设计初始数据：〔方案二〕**：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 T =2100r/min ； 车轮：R16〔选205/55R16〕 ；r ≈R=16×2.54×10/2+0.55×205=315.95mm 。
2.1.1 变速器各挡传动比确实定1.初选传动比：设五挡为直接挡，则5g i =1m ax a U =0.377min 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min 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=1.1～1.3〕所以，p n =9549×19260)3.1~1.1(⨯=3282.47～3879.28r/min取p n =3500r/minp n /T n =3500/2100=1.67在1.4～2.0围，符合要求0i =0.377×0max i i rn g p =0.377×981095.31535003-⨯⨯=4.25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5.0~8.0围，g η=96%， T η=η×g η=90%×96%=86.4% 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〔1.1〕 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 +=〔1.2〕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 ==4076×9.8=39944.8N ；max e T —发动机最大转矩，max e T =192N .m ； 0i —主减速器传动比，0i =4.25；T η—传动系效率，T η=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；α—爬坡度，取α=16.7°%4.8625.4192316.0)7.16sin 7.16cos 02.0(8.940761⨯⨯⨯︒+︒⨯⨯⨯≥）（g i =5.49②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=0.7~0.8，取φ=0.75 即1g i ≤%4.8625.4192316.075.0%608.94076⨯⨯⨯⨯⨯⨯=8.055由①②得5.49≤1g i ≤8.055； 又因为轻型商用车1g i =5.0~8.0； 所以，取1g i =6.0 。
目录符号说明---------------------------------------------2第一部分：机械式变速器概述及其传动方案----------------------31. 变速器的功能与设计要求2. 变速器传动方案的确定3. 变速器主要零件结构方案分析第二部分：变速器结构形式及主要参数的选择--------------------101.变速器主要参数的选择2.传动比及齿轮齿数的计算3.变位系数的计算第三部分：变速器轴的结构尺寸的确定-------------------------17 第四部分: 基于整车匹配的动力性计算-------------------------19 第五部分: 小结与感言---------------------------------------22 第六部分：参考资料-----------------------------------------23符号说明m汽车总质量kg g重力加速度N/kgψ道路最大阻力系数maxr驱动轮的滚动半径mmrT发动机最大扭矩N·m maxei主减速比η汽车传动系的传动效率i一档传动比gIG汽车满载载荷 N 2ϕ路面附着系数A第一轴与中间轴的中心距mmA'中间轴与倒档轴的中心距mmA''第二轴与中间轴的中心距mmK中心距系数Am直齿轮模数m斜齿轮法向模数nα齿轮压力角°β斜齿轮螺旋角°b齿轮宽度mmZ齿轮齿数xξ齿轮变位系数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。
变速器的主要功能是改变传动比，实现倒退行驶和中断动力传递。
目录（一）变速器结构方案的确定 (1)1、档数 (1)2、传动机构方案 (1)3、换挡机构形式 (1)4、齿轮型式 (2)5、轴承选用 (2)6、密封与润滑 (2)7、操纵机构与倒档型式选择 (3)8、变速器传动简图 (4)（二）主要参数的确定 (5)1、中心距 (5)2、轴向尺寸 (5)3、齿轮参数的选择 (5)4、各档传动比分配及齿数确定 (8)5、齿轮变位系数的选择 (10)6、齿轮参数 (10)（三）结构设计及强度校核 (12)1、齿轮材料的选择 (12)2、常啮合齿轮尺寸计算 (12)3、齿轮强度校核 (21)(四) 心得体会 (22)（一）变速器结构方案的确定1、档数；变速器的挡数可在3-20个挡位范围内变化，增加变速器的挡数能够改善汽车的动力性和燃油经济型以及平均车速。
挡数越多，变速器的结构越复杂，并且使轮廓尺寸和质量变大，同时操纵机构负责，同事在使用时换挡频率增加并增加了换挡难度。
本设计中的变速器为货车变速器。
跟具要求，确定挡数为五挡变速器。
2、传动机构方案；变速器的设计方案必需满足使用性能、制造条件、维护方便及三化等要求。
方案a，b在满足使用性的条件下，结构更为简单，轴向尺寸更小，更有利于使变速器轻量化，维修也更为方便，更有利于润滑。
再比较a和b，a方案的由于一挡和倒挡转速低，使用频率也低，只有在起步时才用到。
故采用直齿滑动齿轮换挡，直齿滑动齿轮换档的优点是结构简单、紧凑，造价也比较低，经济性好。
斜齿轮布置为中间轴采用右旋，第二轴和第一轴取为左旋。
3、换挡机构形式；在选择了如图a的传动方案后，分析得出：由于1挡和倒挡转速低，齿轮直接啮合不会造成很大的冲击，故一挡和倒挡采用的时直1齿滑动齿轮换挡，通过从动齿轮的左右滑动实现1挡、倒挡和空挡的切换；对于2、3、4挡，由于转速升高，如果采用滑动齿轮换挡会对齿轮照成很大的冲击，加速齿轮磨损，大大降低齿轮寿命，故选择同步器换挡，且所有的同步器安装于第二轴，这样不仅可以缓和冲击，还能保证迅速、无噪声换挡，而与驾驶员的操作熟练程度无关，从而可以提高汽车的加速性、燃油经济性和行驶安全性，也使得维修更；对于五挡，使用直接挡，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载发动机转矩经第一轴和第二轴直接输出，此时的变数器传动效率最高，可达到90%以上，噪声低、齿轮和轴承的磨损减少。
目录（一）变速器结构方案的确定 (1)1、档数 (1)2、传动机构方案 (1)3、换挡机构形式 (1)4、齿轮型式 (2)5、轴承选用 (2)6、密封与润滑 (2)7、操纵机构与倒档型式选择 (3)8、变速器传动简图 (4)（二）主要参数的确定 (5)1、中心距 (5)2、轴向尺寸 (5)3、齿轮参数的选择 (5)4、各档传动比分配及齿数确定 (8)5、齿轮变位系数的选择 (10)6、齿轮参数 (10)（三）结构设计及强度校核 (12)1、齿轮材料的选择 (12)2、常啮合齿轮尺寸计算 (12)3、齿轮强度校核 (21)(四) 心得体会 (22)1（一）变速器结构方案的确定1、档数；变速器的挡数可在3-20个挡位范围内变化，增加变速器的挡数能够改善汽车的动力性和燃油经济型以及平均车速。
挡数越多，变速器的结构越复杂，并且使轮廓尺寸和质量变大，同时操纵机构负责，同事在使用时换挡频率增加并增加了换挡难度。
本设计中的变速器为货车变速器。
跟具要求，确定挡数为五挡变速器。
2、传动机构方案；变速器的设计方案必需满足使用性能、制造条件、维护方便及三化等要求。
方案a ，b 在满足使用性的条件下，结构更为简单，轴向尺寸更小，更有利于使变速器轻量化，维修也更为方便，更有利于润滑。
再比较a 和b ，a 方案的由于一挡和倒挡转速低，使用频率也低，只有在起步时才用到。
故采用直齿滑动齿轮换挡，直齿滑动齿轮换档的优点是结构简单、紧凑，造价也比较低，经济性好。
斜齿轮布置为中间轴采用右旋，第二轴和第一轴取为左旋。
3、换挡机构形式；在选择了如图a 的传动方案后，分析得出：由于1挡和倒挡转速低，齿轮直接啮合不会造成很大的冲击，故一挡和倒挡采用的时直齿滑动齿轮换挡，通过从动齿轮的左右滑动实现1挡、倒挡和空挡的切换；对于2、3、4挡，由于转速升高，如果采用滑动齿轮换挡会对齿轮照成很大的冲击，加速齿轮磨损，大大降低齿轮寿命，故选择同步器换挡，且所有的同步器安装于第二轴，这样不仅可以缓和冲击，还能保证迅速、无噪声换挡，而与驾驶员的操作熟练程度无关，从而可以提高汽车的加速性、燃油经济性和行驶安全性，也使得维修更；对于五挡，使用直接挡，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载发动机转矩经第一轴和第二轴直接输出，此时的变数器传动效率最高，可达到90%以上，噪声低、齿轮和轴承的磨损减少。
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。
目录（一）变速器结构方案的确定 (1)1、档数 (1)2、传动机构方案 (1)3、换挡机构形式 (1)4、齿轮型式 (2)5、轴承选用 (2)6、密封与润滑 (2)7、操纵机构与倒档型式选择 (3)8、变速器传动简图 (4)（二）主要参数的确定 (5)1、中心距 (5)2、轴向尺寸 (5)3、齿轮参数的选择 (5)4、各档传动比分配及齿数确定 (8)5、齿轮变位系数的选择 (10)6、齿轮参数 (10)（三）结构设计及强度校核 (12)1、齿轮材料的选择 (12)2、常啮合齿轮尺寸计算 (12)3、齿轮强度校核 (21)(四) 心得体会 (22)（一）变速器结构方案的确定1、档数；变速器的挡数可在3-20个挡位范围内变化，增加变速器的挡数能够改善汽车的动力性和燃油经济型以及平均车速。
挡数越多，变速器的结构越复杂，并且使轮廓尺寸和质量变大，同时操纵机构负责，同事在使用时换挡频率增加并增加了换挡难度。
本设计中的变速器为货车变速器。
跟具要求，确定挡数为五挡变速器。
2、传动机构方案；变速器的设计方案必需满足使用性能、制造条件、维护方便及三化等要求。
方案a，b在满足使用性的条件下，结构更为简单，轴向尺寸更小，更有利于使变速器轻量化，维修也更为方便，更有利于润滑。
再比较a和b，a方案的由于一挡和倒挡转速低，使用频率也低，只有在起步时才用到。
故采用直齿滑动齿轮换挡，直齿滑动齿轮换档的优点是结构简单、紧凑，造价也比较低，经济性好。
斜齿轮布置为中间轴采用右旋，第二轴和第一轴取为左旋。
3、换挡机构形式；在选择了如图a的传动方案后，分析得出：由于1挡和倒挡转速低，齿轮直接啮合不会造成很大的冲击，故一挡和倒挡采用的时直齿滑动齿轮换挡，通过从动齿轮的左右滑动实现1挡、倒挡和空挡的切换；对于2、3、4挡，由于转速升高，如果采用滑动齿轮换挡会对齿轮照成很大的冲击，加速齿轮磨损，大大降低齿轮寿命，故选择同步器换挡，且所有的同步器安装于第二轴，这样不仅可以缓和冲击，还能保证迅速、无噪声换挡，而与驾驶员的操作熟练程度无关，从而可以提高汽车的加速性、燃油经济性和行驶安全性，也使得维修更；对于五挡，使用直接挡，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载发动机转矩经第一轴和第二轴直接输出，此时的变数器传动效率最高，可达到90%以上，噪声低、齿轮和轴承的磨损减少。
采用如此设计增大了汽车在高速时动力的有效利用率，同时也少用到齿轮是设计更简单，更轻巧，制造成本更低，维修更为方便。
4、齿轮型式；与直齿圆柱齿轮比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长，工作时噪声低等优点；缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力。
变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮，尽管这样会使常啮合齿轮数增加，并导致变速器的转动惯量增大。
直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒挡。
但是，在本设计中由于倒挡第一对采用的是常啮合方案，因此也采用斜齿轮传动方案，即除一档主从动齿轮和倒挡轴齿轮采用直齿轮外，均采用斜齿轮传动。
5、轴承选用；在设计中，由于是中间轴式变速器，需要在第一轴和第二轴之间装一个滚针轴承，因为它与其它轴承比较有外径最小，工作时允许轴向错动等优点。
符合轴与齿轮的配合。
第一轴和第二轴在箱体上的支承是采用深沟球轴承，应为它主要承受径向力，也可承受小的轴向力高速时能承受较大的轴向力，且价格便宜，经济性好。
中间轴用圆锥滚子轴承支承，主要应为是在中间轴上面有很大的轴向力，而圆锥滚子轴承能承受较大的轴向载荷。
倒挡轴采用深沟球轴承，因为倒档轴转速低，轴向力小，且使用倒挡频率小。
6、密封与润滑；齿轮润滑采用油池浸油润滑，依靠高速齿轮溅起的油润滑小齿轮，起到飞溅润滑的效果。
这样有利于整个变速器齿轮的润滑和散热。
轴承也采用油润滑，这样可以直接用变速器箱体中的润滑油润滑，不需要添加或重复更换润滑剂，且采用润滑油润滑不需要设计轴承与箱体间的密封装置，使得设计更简便，经济性更好。
对于变速器的密封，在箱体剖分面、各接触面及密封出均不得出现漏油和渗油现象。
在剖分面上允许涂密封胶或是水玻璃，可以在剖分面使用垫片以弥补箱体在铸造过程中的不平度，这样使得密封更为可靠。
7、操纵机构及倒挡形式选择；变速器操纵机构应保证驾驶员能够准确而可靠的使变速器挂入需要的任一挡位工作，并可随时使之退到空挡。
本设计采用直接操纵式变速器操纵机构。
它一般由变速杆、拨快、拨叉、拨叉轴以及安全装置等组成。
变速器的操纵机构还包括自锁装置、互锁装置和倒档锁。
下图为挡位布置图：拨叉轴的两端均支承与变数器盖的响应孔中，可以轴向滑动。
所有的拨叉和拨块都以弹性销固定于相应的拨叉轴上。
变数器杆下端绕支承轴线旋转，使得变速杆球头球头对准所选挡位的拨快凹槽，变数器杆纵向摆动就可以实现挂挡了。
挂挡过程中，若变速器杆推动拨叉迁移或后退的距离不够时，齿轮将不能再在全齿宽上啮合，将会影响齿轮使用寿命。
及时达到全齿啮合，也有课能因为汽车振动等原因，齿轮产生了轴向移动而减少了齿轮的啮合长度，甚至完全脱离啮合。
为防止上述状况应设置自锁装置。
如果变速器杆同时推动两个拨叉，又同时挂入两个挡位，则必将造成齿轮间的机械干涉，变速器将无法工作甚至损坏。
维持应该设置互锁装置。
汽车行进过程中如果误挂倒挡，变速器齿轮间将发生巨大冲击，3 4 52 1 R导致零件损坏。
汽车起步时如果吴挂倒挡，则容易发生安全生产事故。
为此应设有倒挡锁。
对于倒挡形式的选择，由于一挡设计为支持滑动齿轮换挡，而倒挡轴主动齿轮是和一档齿轮啮合实现倒档传递的，故选择倒挡布置方案图如下：根据倒挡轴受力分析，如上图，中间轴逆时针旋转时，当倒挡轴在中间轴与第一轴所在平面的左边会比在右边所受到的力更大。
这也符合挡位的布置。
这样使得了倒挡轴上齿轮、轴、轴承收到更小的合外力，从而可以减小倒挡轴的尺寸以减小变速器质量，使之更符合轻量化要求。
8、变速器传动简图；(二)主要参数的确定1、中心距的确定；初选中心距可根据经验公式计算[31max g e A i T K A η=式中：A ——变速器中心距（mm ）；A K ——中心距系数，多档变速器A K =9.5-11.0；取0.10=A K max e T ——发动机最大输出转距为354（N·m）；1i ——变速器一档传动比为7.26；g η ——变速器传动效率，取96%。
=A 10.0396.026.7354⨯⨯⨯=135.1254mm商用车变速器的中心距在80 ～170mm 范围内变化。
初取A=140mm 。
2、变速器的外形尺寸；变速器的横向外形尺寸，可以根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定。
影响变速器壳体轴向尺寸的因素有档数、换档机构形式以及齿轮形式。
货车变速器壳体的轴向尺寸可参考下列公式选用：420~378140)0.3~7.2()0.3~7.2(=⨯==A L mm3、齿轮参数的选择；1、模数选取齿轮模数时一般要遵守的原则是：为了减少噪声应合理减小模数，同时增加齿宽；为使质量小些，应该增加模数，同时减少齿宽；从工艺方面考虑，各档齿轮应该选用一种模数；从强度方面考虑，各档齿轮应有不同的模数。
对于轿车，减少工作噪声较为重要，因此模数应选得小些；对于货车，减小质量比减小噪声更重要，因此模数应选得大些。
表一、汽车变速器齿轮的法向模数表二、汽车变速器常用齿轮模数轿车模数的选取以发动机排量作为依据，由表一、二选取各档模数为m，由于货车对降低噪声和振动的水平要求一般，低档位和倒.=4n档使用频率低，所以除一档和倒挡主动齿轮外，均采用斜齿轮。
2、压力角α压力角较小时，重合度较大，传动平稳，噪声较低；压力角较大时，可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。
对于货车，为了降低噪声，应选用14.5°、15°、16°、16.5°等小些的压力角。
对货车，为提高齿轮强度，应选用22.5°或25°等大些的压力角。
国家规定的标准压力角为20°，所以普遍采用的压力角为20°。
啮合套或同步器的压力角有20°、25°、30°等，普遍采用30°压力角。
本变速器为了加工方便，故全部选用标准压力角20°。
3、螺旋角β齿轮的螺旋角对齿轮工作噪声、轮齿的强度和轴向力有影响。
选用大些的螺旋角时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳、噪声降低。
试验证明：随着螺旋角的增大，齿的强度相应提高，但当螺旋角大于30°时，其抗弯强度骤然下降，而接触强度仍继续上升。
因此，从提高低档齿轮的抗弯强度出发，并不希望用过大的螺旋角；而从提高高档齿轮的接触强度着眼，应当选用较大的螺旋角。
中间轴式变速器为22°到34°货车变速器；18°到26°。
因为一挡传动比已经给出，故螺旋角的确定要在确定齿数后计算获得。
4、齿宽b齿宽对变速器的轴向尺寸、质量、齿轮工作平稳性、齿轮强度和齿轮工作时的受力均匀程度等均有影响。
考虑到尽可能缩短变速器的轴向尺寸和减小质量，应该选用较小的齿宽。
另一方面，齿宽减小使斜齿轮传动平稳的优点被削弱，此时虽然可以用增加齿轮螺旋角的方法给予补偿，但这时轴承承受的轴向力增大，使其寿命降低。
齿宽较小又会使齿轮的工作应力增加。
选用较大的齿宽，工作中会因轴的变形导致齿轮倾斜，使齿轮沿齿宽方向受力不均匀造成偏载，导致承载能力降低，并在齿宽方向磨损不均匀。
通常根据齿轮模数()n m m 的大小来选定齿宽：直齿m k b c =，c k 取为4.5～8.0，取6.0；斜齿n c m k b =，c k 取为6.0～8.5，取7.0。
5、齿顶高系数齿顶高系数对重合度、轮齿强度、工作噪声、轮齿相对滑动速度、轮齿根切和齿顶厚度等有影响。
若齿顶高系数小，则齿轮重合度小，工作噪声大；但因轮齿受到的弯矩减小，轮齿的弯曲应力也减少。
因此，从前因齿轮加工精度不高，并认为轮齿上受到的载荷集中齿顶上，所以曾采用过齿顶高系数为0.75～0.80的短齿制齿轮。
在齿轮加工精度提高以后，包括我国在内，规定齿顶高系数取为1.00。
为了增加齿轮啮合的重合度，降低噪声和提高齿根强度，有些变速器采用齿顶高系数大与1.00的细高齿。
本设计取为1.00。
4、各挡传动比及齿数的确定；在初选中心距、齿轮模数和螺旋角以后，可根据变速器的档数、传动比和传动方案来分配各档齿轮的齿数。
应该注意的是，各档齿轮的齿数比应该尽可能不是整数，以使齿面磨损均匀[16]。
根据图3.1确定各档齿轮齿数和传动比。
1、一档齿数及传动比的确定一档传动比为：26.711从12主1==z z z z i 700.414020.42=⨯===h n nh z m m Az取整得70。
1112z z Z h+= 计算并取整数得：11z =19 12z =51取第一轴齿数为17则中间轴齿轮齿数为46使得一挡传动比为7.26。
