100715 《汽车变速器安装尺寸》编制说明

1 设计任务本设计要求设计变速器型号为金龙客车XMQ6931G,该型号客车已经有了成品，在金龙客车的官网上可以查出，该型号客车所采用的发动机为广西玉柴机器集团有限公司所设计生产的型号为YC6J220—30的发动机，成品车采用的变速器为綦江齿轮传动有限公司设计生产的五档变速箱，根据成品车的相关数据，决定本设计中拟设计的客车为6档（5+1),金龙汽车所用轮胎配件多为佳通品牌型号为255/70R22.5的轮胎，轮胎外径为938mm。

图1 金龙XMQ6931G客车效果图在本设计中，由相关的成品尺寸，得出设计参数如下：金龙牌XMQ6931G客车变速器设计（5＋1）档发动机：M emax=800 N·m ；最大输出功率:162Kw车速：V max=90 Km/h ;额定转速：n=2500r/min ；车轮滚动半径：R0=0。

469m ；汽车总质量:9000 Kg ；主减速比：i0=3.33 ；设计要求：采用中间轴式，全同步器换档，要进行齿轮参数设计计算，对一档齿轮的接触强度、弯曲应力进行校核计算.2 变速器方案选择对于某些轿车和货车的变速器，在较好的路面状况和空载行驶时使用超速档。

采用传动比小于1（0。

7～0。

8）的超速档,可以更充分地利用发动机功率,降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数。

但在本例中鉴于所设计的车辆为载客型客车，因此最高档设为传动比为1的直接档进行工作。

本设计中采用轴式变速器设计，三轴式变速器如图2所示，其第一轴的常啮合齿轮与第二轴的各档齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合，且第一、第二轴同心。

在传递动力过程中将第一、第二轴直接连接起来传递扭矩称为直接档，在这种情况下，齿轮、轴承及中间轴均不承载，而第一、第二轴直接传递转矩.直接档的传递效率高,磨损及噪音也最小，这是三轴式变速器优势所在，易于在良好的路况下节约燃油。

其他前进档需依次经过两对齿轮传递转矩。

因此，在齿轮中心距（影响变速器尺寸的重要参数）较小的情况下仍然可以获得大的一档传动比，这是三轴式变速器的另一主要优势。

max 0max max max(cos sin )e gI TrT i i mg f mg r ηααψ≥+=主减速比：4.782，最高时速：190km/h ，轮胎型号：205/65R15 发动机型号：SQR481FC ， 最大扭矩：170Nm/4500 最大功率：95kw/5750 最高转速：6000r/min变速器主要参数的选择与主要零件的设计3.1变速器主要参数的选择3.1.1档数和传动比近年来，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4~5个档位的变速器。

本设计也采用5个档位。

选择最低档传动比时，应根据汽车最大爬坡度、驱动轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以与主减速比和驱动轮的滚动半径等来综合考虑、确定。

汽车爬陡坡时[1]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与爬坡阻力。

故有则由最大爬坡度要求的变速器Ⅰ档传动比为max 2e gI TrT i G r ηϕ≤2max 0rg I e TG r i T i ϕη≤q =2.551.691.12(1)gII gIII gIV i i i ===修正为 （3-1） 式中 m ----汽车总质量；g ----重力加速度；ψmax ----道路最大阻力系数； r r ----驱动轮的滚动半径； T emax ----发动机最大转矩； i 0----主减速比；η----汽车传动系的传动效率。

根据驱动车轮与路面的附着条件 求得的变速器I 档传动比[4]为： （3-2）式中 G 2----汽车满载静止于水平路面时驱动桥给路面的载荷；φ----路面的附着系数，计算时取φ=0.5~0.6。

由已知条件：满载质量 1800kg ；r r =337.25mm ； T e max =170Nm ； i 0=4.782； η=0.95。

根据公式（3-2）可得：i gI =3.85。

超速档的的传动比一般为0.7~0.8，本设计取五档传动比i gⅤ=0.75。

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。

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选择与计算 (2)1.1 档数 (2)1.2 传动比确定 (3)1.3 中心距A的确定 (4)1.4 齿轮参数选择 (5)1.4.1 模数 (5)1.4.2 压力角α (5)1.4.3 螺旋角β (6)1.4.4 齿宽b (7)1.5 各档齿轮齿数的分配 (7)1.6 变速器齿轮的变位 (11)第2章齿轮与轴的设计计算 (15)2.1齿轮设计与计算 (15)2.1.1 齿轮材料的选择原则 (15)2.1.2 各轴的转矩 (16)2.1.3 轮齿强度计算 (16)2.2 轴的设计计算 (26)2.2.1 轴的工艺要求 (26)2.2.2 初选轴的直径 (27)2.2.3 轴最小直径的确定 (28)2.2.4 轴的强度计算 (28)2.3 轴承选择与校核 (43)2.3.1 一轴轴承 (43)2.3.2 二轴轴承 (45)2.3.3 中间轴轴承 (46)第1章变速器主要参数的选择与计算本次课程设计是在已知主要整车参数的情况下进行设计，已知的整车主要技术参数如表1.1所示：377.0i i rn u g a = 式中：a u ——汽车行驶速度（km/h ）； n ——发动机转速（r/min ）； r ——车轮滚动半径（mm ）； g i ——变速器传动比；0i ——主减速器传动比。

已知：最高车速max a u =max a v =91.5 km/h ；最高档为超速档，传动比g i =1；车轮滚动半径由所选用的轮胎规格R16得到r =335(mm)；发动机转速n =p n =3000（r/min ）；由公式得到主减速器传动比计算公式： 1408.45.913000335377.0377.00=⨯⨯==a g u i nr i表1.1 CA1041整车主要技术参数1.1 档数增加变速器的档数能够改善汽车的动力性和经济性。

档数越多，变速器的结构越复杂，使轮廓尺寸和质量加大，而且在使用时换档频率也增高。

目录第一章总体方案设计 (1)1.1 汽车参数的选择 (1)1.2 变速器设计应满足的基本要求 (1)第二章变速器传动机构布置方案 (2)2.1 传动机构布置方案分析 (2)2.1.1 固定轴式变速器 (2)2.1.2 倒挡布置方案 (2)第三章变速器传动比分配及个档传动比确立 (3)第四章变速器设计和计算 (5)4.1 挡数 (5)4.2中心距A (6)4.3 外形尺寸 (6)4.4齿轮参数 (7)4.4.1 模数的选取 (7)4.4.2 压力角α (7)4.4.3 螺旋角β (7)4.4.4 齿宽b (8)4.4.5 各挡齿轮齿数的分配 (8)4.4.6 确定一挡齿轮的齿数 (9)4.5.1 齿轮材料的选择原则 (14)4.5.2计算各轴的转矩 (15)4.5.3轮齿强度计算 (15)轮齿弯曲强度计算 (15)第六章轴及轴上支承联接件的校核 (22)6.6.1轴的工艺要求 (22)第七章轴承校核 (29)7.7.1轴承校核 (29)7.7.2输入轴轴承校核 (29)7.7.3 输出轴轴承校核 (31)参考文献 (1)第一章总体方案设计1.1 汽车参数的选择根据变速器设计所选择的汽车基本参数如下表表1-1设计基本参数表1.2 变速器设计应满足的基本要求对变速器如下基本要求.1）保证汽车有必要的动力性和经济性。

2）设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。

3）设置倒档，使汽车能倒退行驶。

4）设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。

5）换挡迅速，省力，方便。

6）工作可靠。

汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡，乱挡以及换挡冲击等现象发生。

7）变速器应当有高的工作效率。

除此以外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小，制造成本低，维修方便等要求。

满足汽车有必要的动力性和经济性指标，这与变速器的档数，传动比范围和各挡传动比有关。

汽车工作的道路条件越复杂，比功率越小，变速器的传动比范围越大。

第二章变速器传动机构布置方案机械式变速器因具有结构简单，传动效率高，制造成本低和工作可靠等优点，在不同形式的汽车上得到广泛应用。

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 transmission 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 biger gear ratio of the first gear when the center distance is smaller.According to the contour,track，wheel base，the smallest ground clearance,the smallest turning radium,the vehicles weight, the all-up weight 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 max torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon,choose the suitable final drive ratio.According to the above parameters,combining the knowledge of automobile design, automobile theory, machine design and so on, calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the design.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 engine to work under the advantageous operating mode;②Under the premise of the invariable rotation, enables the automobile to travel back;③Using neutral, severances the power transmission, to make the engine start, idle, and is advantageous 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 realize 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 (12)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 (15)§2.2 各档传动比及其齿轮齿数的确定 (19)§2.3 齿轮变位系数的选择 (21)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 (34)参考文献 (35)致谢 (36)符号说明m汽车总质量kgg重力加速度N/kg ψ道路最大阻力系数maxr驱动轮的滚动半径mm rT发动机最大扭矩N·m emaxi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mm A'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σ齿轮弯曲应力MPa Wσ齿轮接触应力MPa jF齿轮所受圆周力NtF轴向力 N aF径向力NrT计算载荷N·m gK应力集中系数σf K 摩擦力影响系数E 齿轮材料的弹性模量 MPaK ε 重合度影响系数z r 主动齿轮节圆半径 mmb r 从动齿轮节圆半径 mmz ρ 主动齿轮节圆处的曲率半径 mmb ρ从动齿轮节圆处的曲率半径 mm T τ扭转切应力 MPa T W轴的抗扭截面系数 3mm G轴的材料的剪切弹性模量 MPa P I轴截面的极惯性矩 4mm c f垂直面内的挠度 mm s f水平面内的挠度 mm前言现在，每当人们观看F1大赛，总会被那种极速的感觉所折服。

5+1变速器说明书(总22页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--车辆与交通工程学院课程设计说明书设计类型专业课程设计设计题目 5+1档变速器设计（有超速档）姓名院系车辆与交通工程学院完成日期指导教师目录第一章机械式变速器方案的确定................................ 错误!未定义书签。

§变速器传动机构布置方案的确定......................... 错误!未定义书签。

§变速器主要参数的选择.................................. 错误!未定义书签。

第二章变速器的设计与计算.................................... 错误!未定义书签。

§轮齿强度计算......................................... 错误!未定义书签。

§轴的计算.............................................. 错误!未定义书签。

§轴上花键的计算....................................... 错误!未定义书签。

第三章变速器同步器的设计.................................... 错误!未定义书签。

§同步器的结构......................................... 错误!未定义书签。

§同步环主要参数的确定................................. 错误!未定义书签。

第四章变速器的操纵机构...................................... 错误!未定义书签。

第五章润滑与密封............................................ 错误!未定义书签。