车辆工程毕业设计33基于ProE与ANSYS的奇瑞A516轿车变速器设计
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毕业设计(论文)-三轴六档汽车变速器设计(含全套图纸)含全套图纸摘要变速器是汽车传动系中的主要部件之一。
变速器由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。
变速传动机构的主要作用是改变转距和转速的数值和方向;操纵机构的主要作用是控制传动机构,实现变速器传动比的改变,即实现换挡,以达到变速变距。
本题目主要进行轿车三轴六挡机械式变速器的设计,包括变速器的整体结构和齿轮传动部分的设计,并进行相关的计算与校核。
经过设计与校核,该变速器主要结构符合设计标准、零件强度也达到了使用要求。
关键词:汽车机械变速器;三轴六挡;传动比;齿轮全套设计,联系QQ394413192值得下载含全套图纸AbstractTransmission in the automotive transmission lines, one of the most important components. Transmission speed by a variable speed transmission and control mechanism of two parts. The main role of the variable-speed transmission is to change the value of torque and rotational speed and direction; manipulation of the organization's main role is to control the transmission mechanism, transmission gear ratioto achieve the exchange, that is, to achieve shift in order to achieve variable-speed pitch. This subject, mainly for automotive six-axis mechanical transmission gear structural design, including the gear drive parts, control of part of the, etc., and the associated calculation and verification, through the design and verification,The main structure of the transmission line design standards, parts intensity reached the use requirements.Keywords: Automotive Mechanical Transmission;Axis 6 block ;gear ratio;gearwheel值得下载含全套图纸目录摘要 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????? IAbstract ??????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????? II 第1章绪论 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????? 1 1.1 选题的背景及意义 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????? 1 1.2 变速器的功用和要求 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????? 2 1.3 国内外研究状况 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????? 3 1.4 部分已知的主要参数 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????? 5 1.5 本章小结 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????? 6 第2章机械式变速器的概述及其方案的确定 ?????????????????????????????????????????????????????? 72.1 变速器结构方案的确定 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????? 72.1.1 变速器传动机构的结构分析与型式选择 ??????????????????????????????????????? 72.1.2 倒挡传动方案 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????? 12 2.2 变速器主要零件结构方案的分析 ??????????????????????????????????????????????????????????? 132.2.1 齿轮型式 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????? 132.2.2 换挡机构型式 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????? 13 2.3 本章小结 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 第3章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 ???????????????????????????????????????????? 173.1 变速器主要参数的选择 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????? 173.1.1 挡数和传动比 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????? 173.1.2 中心距 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????? 183.1.3 轴向尺寸 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????? 193.1.4 齿轮参数 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????? 19 3.2各挡传动比及其齿轮齿数的确定 ???????????????????????????????????????????????????????????? 213.2.1 确定各挡齿轮的齿数 ???????????????????????????????????????????????????????????????????213.2.2 齿轮变位系数的选 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????? 23 3.3 变速器齿轮的强度计算与材料的选择 ??????????????????????????????????????????????????? 243.3.1 齿轮的损坏原因及形式???????????????????????????????????????????????????????????????? 243.3.2 齿轮的强度计算与校核???????????????????????????????????????????????????????????????? 243.4 变速器轴的强度计算与校核 ?????????????????????????????????????????????????????????????????? 283.4.1变速器轴的结构和尺寸????????????????????????????????????????????????????????????????? 283.4.2 轴的校核 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????? 30 3.5 轴承的选择与校核 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????? 343.5.1 几种轴承的特点与选择???????????????????????????????????????????????????????????????? 343.5.2 轴承的校核 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????? 36 值得下载含全套图纸3.6 变速器同步器的设计 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????? 423.6.1 同步器的结构 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????? 423.6.2 同步环主要参数的确定???????????????????????????????????????????????????????????????? 433.7 本章小结 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????? 46 结论 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????? 47 致谢 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????? 48 参考文献 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????? 49 附录1 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????? 50 附录2 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????? 54值得下载含全套图纸第1章绪论1.1 选题的背景及意义汽车在不同使用场合有不同的要求,采用往复活塞式内燃机为动力的汽车,其在实际工况下所要求的性能与发动机的动力性、经济性之间存在着较大的矛盾。
基于PROE和ADAMS的变速器动力学仿真一、本文概述随着汽车工业的快速发展,变速器作为汽车传动系统的核心组件,其性能对整车的动力性、经济性和舒适性具有重要影响。
为了更精确地预测和优化变速器的性能,动力学仿真技术成为了研究和开发过程中的重要工具。
本文旨在探讨基于PROE和ADAMS的变速器动力学仿真方法,通过建立精确的数学模型和仿真环境,分析变速器在不同工况下的动力学特性,为变速器的设计优化和性能提升提供有力支持。
本文将简要介绍PROE和ADAMS两款软件在汽车设计和仿真领域的应用及其优势。
然后,将详细描述变速器动力学仿真的基本原理和流程,包括模型的建立、约束条件的设置、动力学方程的求解等关键步骤。
在此基础上,本文将重点探讨如何利用PROE进行变速器的三维建模,以及如何利用ADAMS进行动力学仿真分析。
通过本文的研究,期望能够为变速器的动力学仿真提供一种有效的方法,为变速器的设计、开发和优化提供有力支持。
也希望能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和借鉴。
二、PROE软件在变速器建模中的应用PROE(Pro/ENGINEER)是一款功能强大的三维CAD/CAM/CAE系统,广泛应用于产品设计、分析和制造等领域。
在变速器动力学仿真中,PROE软件发挥着至关重要的作用,特别是在变速器建模方面。
PROE软件提供了丰富的建模工具,使用户能够精确地创建变速器的三维模型。
通过利用PROE的参数化设计功能,设计师可以快速地调整模型的尺寸和形状,以满足不同的设计要求。
PROE还支持多种复杂的曲面造型,使得变速器的细节部分能够得到精确的表达。
PROE软件具有强大的装配功能,可以方便地实现变速器内部各个零部件的组装。
设计师可以利用PROE的装配约束功能,确保各个零部件之间的相对位置和运动关系准确无误。
这样,在后续的动力学仿真中,就能够更加真实地模拟变速器的实际工作情况。
PROE软件还提供了丰富的分析工具,可以对变速器模型进行静态和动态分析。
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。
摘要目前,许多变速器生产企业正在研发一些燃油经济性更好、换挡性能更高的变速器,以满足市场上的多层次需求。
汽车变速器是通过改变传动比、改变发动机曲轴的转矩,适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动轮牵引力及车速不同要求的需要。
变速器是汽车传动系中最重要的部件之一。
变速器是用来改变发动机传动到驱动轮上的转矩和转速,在汽车传动系中扮演着至关重要的角色,因此必须重视对变速器的设计研究。
传统的变速器零件设计包括了变速器传动布置方案的确定、变速器主要参数的选择、变速器齿轮的设计及校核、变速器轴的设计及校核,由于变速器有较多的零件组成且零件之间的装配关系较复杂因此变速器的设计需要较长的时间和反复的实验。
本设计是在传统变速器重要零件设计的基础上运用Pro/E软件进行三维实体模型的创建,可实现变速器的辅助设计,能快速准确的设计出变速器各主要零部件并完成装配。
从而可以缩短设计周期,降低开发成本,增加模型可信度,提高产品的质量。
关键词:变速器;设计;轴;校核;建模;Pro/EABSTRACTAt present, many manufacturers are developing some better transmission fuel, higher transmission shift performance to meet the market demand for multi-level. Automotive Transmission adapt in the start, acceleration, road traffic, as well as to overcome all kinds of different driving conditions impede on different wheel traction and speed requirements is by changing the transmission ratio, the engine crankshaft torque change. Transmission of the automotive power train is one of the most important components. Transmission is used to change the engine to the driving wheel on the drive torque and rotational speed, in the automotive power train to play a vital role, it is necessary to attach importance to the design of transmission.The traditional design of transmission components including the transmission of the determined drive layout, the main parameters of the choice of transmission, gear transmission design and verification, transmission shaft design and verification, as more transmission parts and components between the composition of the the relationship between the assembly of more complex design therefore require a longer transmission time and the experiment repeated. The design is an important part in the traditional design of transmission based on the use of Pro / E software to create three-dimensional solid model .And it can design a fast and accurate transmission of the major components and complete assembly. So that we can shorten the design cycle, reduce development costs and increase model credibility, improve product quality .Key words: Transmission; Design; Axis; Check; Modeling; Pro目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2国内外研究现状 (1)第2章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)2.2传动装置布置方案分析 (4)2.3本章小结 (5)第3章变速器主要参数的选择 (6)3.1挡数的选择及各挡传动比的确定 (6)3.3.1 确定挡数 (6)3.3.2确定主减速比 (6)3.3.3确定各挡传动比 (6)3.2中心距 (7)3.3齿轮参数 (7)3.3.1模数的选取 (7)3.3.2 压力角 (8)3.3.3螺旋角 (8)3.4 齿宽计算 (8)3.5各挡齿轮齿数的分配 (9)3.5.1确定一挡齿轮的齿数 (9)3.5.2对中心距进行修正 (9)3.5.3确定常啮合传动齿轮副的齿数 (9)3.5.4 修正螺旋角的值 (10)3.5.5 确定其它各挡的齿数 (10)3.5.6确定倒挡的齿数 (10)3.6变速器齿轮的几何尺寸计算 (11)3.6.1直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 (11)3.6.2斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 (12)3.6.3根据以上公式计算各齿轮参数 (13)3.7变速器轮齿强度计算 (15)3.7.1齿轮弯曲强度计算 (15)3.7.2 齿轮接触应力计算 (16)3.7.3 变速器齿轮具体强度校核计算 (17)3.8变速器齿轮的材料及热处理 (19)3.9 本章小结 (20)第4章变速器轴设计计算 (21)4.1轴的功用及要求 (21)4.2 轴尺寸的初选 (21)4.3轴的结构形状 (22)4.4轴的强度和刚度的计算 (22)4.4.1计算各轴上齿轮的圆周力与切向力 (22)4.4.2轴的刚度验算 (24)4.4.3轴的强度验算 (30)4.5 本章小结 (33)第5章变速器的同步器设计及其结构元件 (34)5.1 同步器设计 (34)5.1.1惯性式同步器 (34)5.1.2同步器工作原理 (34)5.1.3主要参数的确定 (35)5.2 变速器结构元件 (37)5.2.1变速器齿轮 (37)5.2.2变速器的轴 (38)5.2.3变速器壳体 (38)5.3本章小结 (39)第6章应用pro/E进行变速器的建模与装配 (39)6.1Pro/E软件简介 (40)6.2变速器齿轮几何模型的建立 (41)6.2.1直齿圆柱齿轮的几何模型建立 (41)6.2.2斜齿圆柱齿轮的几何模型建立 (44)6.3变速器轴的几何模型的建立 (46)6.3.1 变速器第一轴的几何模型建立 (46)6.3.2变速器中间轴的几何模型建立 (46)6.3.3变速器第二轴的几何模型建立 (47)6.4变速器其它附件几何模型的建立 (48)6.4.1 轴承的几何模型建立 (48)6.4.2键的几何模型建立 (48)6.4.3箱体的几何模型建立 (49)6.4.4同步器接合套及花键毂的几何模型建立 (50)6.5变速器零件模型的虚拟装配 (53)6.5.1变速器轴上零件与轴的虚拟装配 (53)6.5.2 变速器的整体装配 (54)6.6本章小结 (56)结论 (58)参考文献 (59)致谢 (60)附录 (61)第1章绪论1.1概述汽车变速器的任务是传递动力,并在动力的传递过程中改变传动比,以调节或变换发动机的特性,同时通过变速来适应不同的驾驶要求。
毕业设计--汽车变速器设计(含CAD图纸)3 1绪论 (5)1.1高效节能变速箱与现有变速器的 (5)1.1.1高效节能变速箱的优点与关键技术 (6)1.1.2高效节能变速箱应用分析和市场前景 (6)2变速器的运动分析 (8)2.1高效节能变速器运动原理图 (8)2.2节能变速器的传动方案分析: (8)2.2.1后三个档位工作时所带动的后四根轴的传动方案 (9)2.2.2前三个档位工作时所带动的前四根轴的传动方案 (10)2.3传动比计算与分配 (11)2.3.1低档工作时的传动方案 (11)2.3.1高档工作时的传动方案 (13)2.3.1倒档工作时的传动方案 (15)3变速器参数的选择和分配 (16)3.1原动机的选择 (16)3.1.1传动比的选择原则 (16)3.1.2电动机的选择 (16)3.2计算传动装置的运动和动力参数 (17)3.2.1各轴的功率 (18)3.2.2各轴的转矩 (18)4轴与轴上零件的设计与选择 (20)4.1联轴器的选择 (20)4.2齿轮零件的校核 (20)4.3轴的设计与校核 (26)4.4离合器的设计 (36)4.5轴与轴上零件的结构与装配 (37)5变速箱的结构与润滑 (38)5.1变速器箱体的设计 (38)6结论 (39)参考文献 (40)谢辞 (41)第二部分摘要变速器是一种通用的传动装置,他能够将不同原动机构的输入参数转化为执行机构所需要的输出参数,因此传动装置的好坏往往决定这个机构的性能;而我们设计的这种变速器具有传动效率高、工作可靠、操作方便的显著高点并且能够根据工作情况的不同自动进行变速,因而它是一种节能且自动化水平较高的一种变速器;这种变速器能用到各种机动车辆和工程机械当中。
机械节能变速器的设计主要包括原动机的选择、传动装置的运动和动力参数计算、变速器箱体内各零件的结构设计、箱体整体的装配设计、轴键齿轮类零件的设计与校核、变速器的润滑密封及附件的选择与设计等。
毕业设计开题报告基于Pro/E的手动变速器设计
系别:汽车与交通学院
班级:
学生姓名:
指导教师:
职称:教授
2011年11 月17日
毕业设计开题报告
Pro/E的建模技术对汽车发动机变速器合理化设计。
1)首先阐明变速器在发动机中的重要位置和变速器工作的恶劣环境,引出变速器设计的要求,为后续设计提供依据。
2)对变速器的结构方案进行确定。
手动变速器的汽车大多采用中间轴式变速器。
采用哪种结构布置,主要考虑结构工艺性,变速器的径向尺寸,变速器齿轮的寿命,以及变速器的传动效率四个方面。
3)变速器总体尺寸和参数的确定。
包括档数和传动比的确定,中心距确定,以及轴向尺寸的确定。
4)变速器齿轮、变速器轴、轴承等零件的设计计算。
5)同步器设计。
6)换挡器设计。
7)熟悉操作Pro /E 软件,运用Pro /E 软件对设计变速器进行绘图(图1-1)及零部件绘
8)图像以及分析处理工作。
图1-1 轿车中间轴式变速器
1—第一轴;2—第二轴;3—中间轴
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轿车变速器设计-毕业设计学校:班级:姓名:学号:摘要摘要轿车作为一种最常用汽车,已在现代的社会中占有举足轻重的地位。
而变速器是汽车传动系统结构中最重要的部分之一,汽车的前进、后退,增速、减速都要靠变速器传动来实现。
而且变速器在汽车的动力性和燃油经济性上也有很重要的影响。
本次设计的汽车变速箱主要是从强度方面来对齿轮的尺寸计算及校核,轴的尺寸计算和位置的确定,选择设计满足其承载能力的同步器。
另外,针对齿轮作用力的不同,在不同的轴上选择合适的轴承。
利用软件AUTOCAD 完成变速器总成图、第一轴、第二轴、中间轴、各个挡齿轮及同步器的设计。
随着我国汽车行业的迅猛发展,人们对汽车的需求也越来越高。
通过对轿车车变速器的设计,我了解到变速器在汽车结构中具有着重要的作用,因此变速器结构的改进对汽车行业的发展与进步具有深远的意义。
关键词轿车;变速器;齿轮燕山大学本科生毕业设计AbstractAs a automobile commonly used by commercial vehicles,in modern society occupies a pivo- tal position.And the transmission gearbox is one of most important parts in the automobile transmission system structure,automobile's advance,the backlash,the growth rate,the deceleration must depend on the transmission gearbox transmission to realize.Moreover the transmission gearbox also has the very important influence in automobiles power and the fuel oil efficiency.This design is mainly gear's size computation and the examination,the axis size's calcul-ation and the position's determination,the choice design satisfies its bearing capacity the syn- chromesh. Moreover,in view of the gear action's difference, chooses the appropriate bearing on the different axis.Completes the transmission gearbox unit chart,the first axis,the second axis, the intermediate shaft using software AUTOCAD, to keep off the gear and the synchromesh design one by one.Along with our country automobile profession rapid development,the people are also g- etting higher and higher to automobile's demand,Through to the truck transmission gearbox's design,I understood the transmission gearbox is having the vital role in the automobile struct- ure,so the transmission gearbox structure improvement is having the profound significance to the automobile profession development and the progress.Keywords Automobile; Transmission gearbox; Gear目 录摘要 ................................................................................................................. I Abstract ................................................................................................................ I I第1章 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1各种类型变速器分析 (1)第2章 机械式变速器的概述及其确定的方案 (5)2.1 变速器的功用和要求 (5)2.2 变速器结构方案的确定 (5)2.2.1 变速器传动机构的结构分析与型式选择 (5)2.3变速器主要零件结构的方案分析 (12)2.3.1 齿轮型式 (12)2.3.2 换档结构型式 (12)第3章 变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (16)3.1 变速器主要参数的选择 (16)3.1.1档数和传动比 (16)3.1.2 中心距 (17)3.1.3 轴向尺寸 (18)3.1.4 齿轮参数 (18)3.2 各档传动比及其齿轮齿数的确定 (20)3.2.1 确定一档齿轮的齿数 (20)3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (21)3.2.3 确定倒档齿轮的齿数 (21)3.3 齿轮变位系数的选择 (22)第4章 变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (24)4.1 齿轮的损坏原因及形式 (24)4.2 齿轮的强度计算与校核 (24)4.2.1 齿轮弯曲强度计算 ............................... 24 4.2.1.1 直齿轮弯曲应力W...................................................... 24 4.2.2 齿轮接触应力 .. (26)第5章变速器轴的强度计算与校核 (29)5.1 变速器轴的结构和尺寸 (29)5.1.1 轴的结构 (29)5.1.2 确定轴的尺寸 (30)5.2轴的校核 (30)5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (30)5.2.2 第二轴的校核计算 (31)第6章变速器同步器的设计 (35)6.1 同步器的结构 (35)6.2 同步环主要参数的确定 (36)6.2.1 同步环锥面上的螺纹槽 (36)6.2.2 锥面半锥角α (37)6.2.3 摩擦锥面平均半径R (37)6.2.4 锥面工作长度b (37)6.2.5 同步环径向厚度 (38)6.2.6 锁止角β (38)6.2.7 同步时间t (38)第7章变速器的操纵机构 (41)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录1 开题报告 (45)附录2 文献综述 (51)一、课题国内外现状 (52)二、研究主要成果 (53)三、发展趋势 (55)四、存在问题 (56)五、主要参考文献 (57)附录3 外文翻译 (59)第1章绪论第1章绪论1.1 课题背景现在,每当人们观看F1大赛,总会被那种极速的感觉所折服。
摘要变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,为了使汽车在不同速度下行驶,变速器应设有多个档位,包括空挡和倒档。
机械式手动变速器是传统的汽车传动系统,由于其结构简单、体积小、制造成本低、便于装配和修理,传动效率高等优点,一直沿用至今。
作为传动机构的重要部件,对变速器的设计都遵循着统一的目标,那就是力求简单和方便。
变速器的性能直接体现出整车性能的高低,特别是燃油经济性的好坏。
所以变速器的设计质量的高低一直是汽车行业竞争的焦点。
本设计针对乘用车两轴式机械变速器。
根据乘用车的外形、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,结合选择的适合于该乘用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。
结合某些乘用车的基本参数,选择适当的主减速比。
根据上述参数,计算出变速器的相关参数,进行合理性的设计。
关键词:二轴式变速器;齿轮;同步器;设计;结构ABSTRACTTo change the engine used to spread transmission of torque and wheel speed, in order to make car travel at different speeds, transmission should be a number of stalls, including neutral and reverse. Mechanical transmission is a traditional manual transmission car, because of its simple structure, small size, low manufacturing cost, ease of assembly and repair, high transmission efficiency, are still in use. Transmission mechanism as an impotant component, the design of transmission line with the goal of reunification, it is simple and convenient. Transmission performance of the vehicle directly reflects the level of performance, especially fuel economy is good or bad. Therefore, the design of transmission quality has been the focus of competition in the automotive industry.The design for the two-axis mechanical transmission cars. Form the basis of passenger cars, Tread, wheelbase, minimum ground clearance, minimum turning radius, vehicle weight, loaded weight and parameters such as maximum speed, combined with the suitable selection of the cars engine engine models can be drawn maximum power, maximum torque, displacement and other important parameters. Combination of some basic parameters of passenger cars, to choose the appropriate reduction ratio of the Lord. Based on the above parameters to calculate the transmission of the relevant parameters for a reasonable design.Key words: Transmission;Gear;Synchronizer ;Design;Structure目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.1.1 汽车变速器的设计要求 (1)1.1.2 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的布置 (4)2.1 变速器传动机构布置方案 (4)2.1.1 变速器传动方案分析与选择 (4)2.1.2 倒档布置方案 (4)2.1.3 零部件结构方案分析 (5)2.2 变速器操纵机构布置方案 (7)2.2.1 概述 (7)2.2.2 典型的操纵机构及其锁定装置 (8)2.3 本章小结 (10)第3章变速器的设计与计算 (11)3.1 变速器主要参数的选择 (111)3.1.1 档数 (11)3.1.2 传动比范围 (11)3.1.3 变速器各档传动比的确定 (11)3.1.4 中心距的选择 (14)3.1.5 变速器的外形尺寸 (14)3.1.6 齿轮参数的选择 (14)3.1.7 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 (16)3.1.8 变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整 (19)3.2 变速器齿轮强度校核 (23)3.2.1 齿轮材料的选择原则 (23)3.2.2 变速器齿轮弯曲强度校核 (23)3.2.3 轮齿接触应力校核 (27)3.2.4 倒档齿轮的校核 (311)3.3 轴的结构和尺寸设计 (34)3.3.1 初选轴的直径 (34)3.4 轴的强度验算 (35)3.4.1 轴的刚度计算 (35)3.4.2 轴的强度计算 (43)3.5 轴承选择与寿命计算 (48)3.5.1 输入轴轴承的选择与寿命计算 (49)3.5.2 输出轴轴承的选择与寿命计算 (50)3.6 本章小结 (52)第4章变速器同步器的设计 (53)4.1 锁销式同步器 ................................... 错误!未定义书签。
4.1.1 锁销式同步器结构 ......................... 错误!未定义书签。
4.1.2 锁销式同步器工作原理 ..................... 错误!未定义书签。
4.2 锁环式同步器 ................................... 错误!未定义书签。
4.2.1 锁环式同步器结构 ......................... 错误!未定义书签。
4.2.2 锁环式同步器的工作原理 ................... 错误!未定义书签。
4.2.3 锁环式同步器主要尺寸的确定 ............... 错误!未定义书签。
4.3 本章小结 ....................................... 错误!未定义书签。
第5章变速器传动机构三维设计 . (58)5.1 PRO/E软件简介 (58)5.1.1 变速器输出轴模型建立 (58)5.1.2 变速器输入轴模型建立 (60)5.2 变速器齿轮模型建立 (61)5.3 变速器传动机构模型虚拟装配 (64)5.3.1 PRO/E基本装配约束 (64)5.3.2 变速器传动机构装配图和爆炸图 (65)5.4 装配及干涉检查 (67)5.5本章小结 (68)第6章变速器传动机构有限元分析 (69)6.1 PRO/E与ANSYS模型传递 (69)6.1.1 PRO/E与ANSYA基本模型转换方式 (69)6.1.2 配置PRO/E与ANSYS接口 (70)6.1.3通过接口将PRO/E模型导入ANSYS (70)6.2 PRO/E与ANSy分析过程 (71)6.2.1 前处理 (72)6.2.2 网络划分 (72)6.2.3 有限元的约束与加载 (73)6.2.4 查看结果 (74)6.2.5 结果分析 (76)6.3 本章小结 (77)结论 (78)参考文献 (79)致谢 (80)附录 (81)第1章绪论1.1 选题的目的和意义汽车变速器是汽车传动系的重要组成部分。
由于汽油机额定转矩对应的速度范围很小,而复杂的使用条件则要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化,因此要用齿轮传动来适应驾驶时车速的变化。
变速器是传动系的主要部件,它的性能对整车的动力性、燃油经济性以及乘坐舒适性等方面都有十分重要的影响。
手动机械变速器可以完全遵从驾驶者的意志,且结构简单、传动效率高、故障率相对较低、经济性好、环保性强、物美价廉,因此在市场上仍占有一席之地,开发手动机械变速器也适应当代世界经济的发展和需要。
随着科技的高速发展,节能与环境保护、应用新型材料、高性能及低成本都可将作为汽车新型变速器的研究方向。
1.1.1 汽车变速器的设计要求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[1]。
变速器是完成传动系任务的重要部件,也是决定整车性能的主要部件之一。
变速器的结构要求对汽车的动力性、燃料经济性、换档操纵的可靠性与轻便性、传动平稳性与效率等都有直接的影响。
随着汽车工业的发展,轿车变速器的设计趋势是增大其传递功率与重量之比,并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。
在汽车变速器的设计工作开始之前,首先要根据变速器运用的实际场合来对一些主要参数做出选择。
主要参数包括中心距、变速器轴向尺寸、轴的直径、齿轮参数、各档齿轮的齿数等。
变速器的基本设计要求[2]:保证汽车有必要的动力性和经济性;设置空档,用来切断发动机动力向驱动轮的传输;设置倒档,使汽车能倒退行驶;换档迅速、省力、方便;工作可靠,汽车行驶过程中,变速器不得有跳档、乱档,以及换档冲击等现象出现;工作效率高,噪声小;结构简单、方案合理;在满载及冲击载荷条件下,使用寿命长;除此之外,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。
变速器传动机构有两种分类方法。
根据前进档数分为:三档变速器,四档变速器,五档变速器,多档变速器。
根据轴的形式分为:固定轴式,旋转轴式。
其中固定轴式又分为:两轴式变速器,中间轴式变速器,双中间轴式变速器,多中间轴式变速器。
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。