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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mmrT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 gσK 应力集中系数f 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mm b 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4mmc 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。
u课程设计说明书二○一零年十二月二十四日1 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。
2 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。
2.1 传动机构布置方案分析2.1.1 固定轴式变速器固定轴式又分为两轴式，中间轴式，双中间轴式变速器。
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。
与中间轴式变速器比较，两轴式变速器有结构简单，轮廓尺寸小，布置方便。
此外，受结构限制，两轴式变速器的一挡速比不可能设计得很大。
我们设计的是乘用车，所以我选择的是两轴式的变速器。
传递方案如下图所示2.1.2 倒挡布置方案与前进挡位比较，倒挡使用率不高，而且都是在停车状态下实现换倒挡，故多数方案采用直齿滑动齿轮方式换倒挡。
为实现倒挡传动，有些方案利用在中间轴和第二轴上的齿轮传动路线中，加入一个中间传动齿轮的方案。
前者虽然结构简单，但是中间传动齿轮的轮齿，是在最不利的正，负交替对称变化的弯曲应力状态下工作，而后者是在较为有利的单向循环弯曲应力状态下工作，并使倒挡传动比略有增加。
第一部分：变速器的基本设计方案-------------------------------- 2 第二部分：变速器主要参数的选择-------------------------------- 4 第三部分：变速器各档齿轮的设计计算---------------------------- 5 第四部分：变速器轴的设计计算---------------------------------- 6 第五部分：变速器齿轮的校核----------------------------------- 14 第六部分：变速器轴的的校核----------------------------------- 18 第七部分：滚动轴承的选择和计算------------------------------- 20 第八部分：参考文献--------------------------------------------第一部分变速器的基本设计方案变速器的结构对汽车的动力性、燃油经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性，传动的平稳性与效率等都有直接的影响。
采用优化设计方法对变速器与主减速器，以及变速器的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与燃油经济性；采用自锁及互锁装置、倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程接合、错位接合、齿厚减薄、台阶齿侧）等措施，以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳档、乱档、自行脱档和误挂倒档；采用同步器可使换挡轻便、无冲击及噪声；采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低。
降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。
变速器设计的基本要求：1）保证汽车有必要的动力性和经济性。
2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。
3）设置倒挡，使汽车能变速倒退行驶。
4）设置动力输出装置。
5）换挡迅速、省力、方便。
6）工作可靠。
变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。
7）变速器应有高的工作效率。
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。
毕业设计变速器设计计算说明书1.绪论1.1 课题背景及目的本课题是取材于汽车中比较实用的皮卡汽车，皮卡车在载货或在雨、雪路面上行驶时，动力性好，越野性能出色。
为了满足消费者对汽车高性能、安全、可靠、舒适性的需求，所以对变速器的性能要求也更高。
因此，本课题主要是对机械式变速器的设计。
本课题目的根据给定皮卡车的车型参数，来设计皮卡车变速器系统，使汽车在各种工况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。
通过对皮卡汽车变速器的课题的深入分析和研究，强化我们的开发和设计能力。
运用所学习的知识和技能去分析和解决实际问题，树立严谨的科学态度和工作作风，培养不断思考和学习的能力。
1.2 国内外研究状况汽车变速器在汽车传动系中扮演着至关重要的角色。
现在的汽车上广泛采用活塞式内燃机，其转矩和变速范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化，为了解决这一矛盾，在传动系中设置了变速器，以满足复杂条件的使用要求。
随着科技的高速发展，人们对汽车的性能要求越来越来高，使用寿命，能源消耗，振动噪声等在很大程度上取决于变速器的性能。
1894年变速器由法国人路易斯·雷纳·本哈特和埃米尔·拉瓦索推广在汽车上使用，从此变速器在汽车上就得到广泛的运用。
经过100多年的发展，汽车变速器的技术达到了一个空前的高度，尤其在近几十年，汽车工业在各个国家的高速发展，更加带动了变速器的进步。
随着各个领域的科学技术的发展，在未来变速器主要发展方向：1）节能与环境保护：研究高效率的传动副，来节约能源，采用零污染的工作介质或润滑油来避免环境污染，根据发动机的特性和行驶工况来设计变速器，使发动机工作在最佳状态，以保证汽车在最高传动效率和最低污染物排放区运行，2）应用新型材料：各种新材料的使用推动汽车技术的发展和性能的提高。
3）高性能，低成本，微型化：对变速器进行机构创新的研究，探索变速器的新类型；对传动副的材料和机理进行研究，提高寿命，减小质量；进行变速器的动力学特性和振动研究，以求提高特性，降低噪声；采用先进的制造技术提高变速器的性能和降低成本。
《汽车设计》课程设计题目：机械式变速器设计专业：班级：宿舍：学生：指导老师：前言进入90年代以来，科学技术的急速发展和市场竞争的日益加剧，促使汽车工业发生了根本性的变革，其生产组织方式从传统的大批量、少品种的刚性生产结构向着多品种、中小批量的柔性生产结构转变，以CAD/CAE/CAM为代表的现代汽车设计方法正逐渐代替传统的设计方法。
许多大型应用软件也应运而生，如文件处理、绘图软件、数学分析软件、数据库管理软件、加上计算机网络的建立，以及基于这些通用软件的专业应用软件的诞生，使“无纸化设计”在一些发达国家的机械制造企业中得以实现。
但是计算机辅助设计的意义不仅仅在于摆脱笔和图纸，还应该包括设计参数的优化计算；专家设计经验和知识的自动智能推理和学习；设计图纸的自动生成或从数据库中提取；甚至开始采用虚拟设计的方法，从而帮助设计人员进行方案设计，以实现半自动甚至全自动的设计。
这就要求计算机具有专业领域内的专家知识和思维能力，能根据设计者的要求给出一定的设计结果，一般人们把这种掌握大量知识，能从事各种专业领域内专家级水平工作的计算机程序称为专家系统（Expert System）。
目前汽车发达国家的汽车开发能力越来越依赖于汽车自动开发设计软件。
发达国家汽车开发能力的高低已不再用它拥有多少高级开发能力的人才和先进设备的多少来评价，而是用更重要的一个方面就是它是否拥有最先进的开发软件和数据库来评价。
不仅从变速箱本身的特点，还是设计手段与方法的整个趋势来看，将先进的设计方法引入变速箱的设计是及其必要的。
其优点不仅仅在于得到一个能使性能达到较高水平的设计方案，而且由于知识工程和专家系统的引入，使得其更具有可扩展性。
它可以直接将一个复杂的要求引入到设计过程中，能在不改变或较少改变设计系统的情况下，进行进一步设计和检验其合理性。
而在传统设计方法中，要做到这样是很困难的，因为改变设计系统和过程将是一个复杂的工作。
齿轮是汽车传动系中的重要零件之一，它对整车的动力性和舒适性有很大的影响。
l 挡采用滑动直齿齿轮传动，模数m 为3.0，中心距A=141.8mm ，计算后得zh=2A/m=94.53，取z h 为整数95，然后进行大、小齿轮齿数的分配。
中间轴上的1挡齿轮z 10。
一般可取为12~17， z 10取17，1挡大齿轮齿数为z 9=z h - z 10= 48(78)。
2)对中心矩A 进行修正A=mz h2=105mm(142.5) 3)确定常啮合齿轮副的齿数。
由公式（10-6）求出常啮合传动齿轮的传动比z2z1=i g1z 10z 9=1.775 (1.199) (10-7) A =m (z1+z2)2cosβ2而常啮合传动齿轮中心距和1挡齿轮的中心距相等。
中型、重型货车螺旋角的初选范围是18°~26°，初选螺旋角β2=26°，由式(10-7)、式(4-16)求得z 1=38.8，取整为z 1=39，z 2=46.2取整为z 2=47。
验证l 挡传动比i g1=z 2z9z 1z 10= 6.95（5.53）> 7.1（5.5），齿数分配合理，则根据传动比i g1=5.5满足要求。
根据所确定的齿数，按公式（4-16）算出精确出螺旋角值β2为25°。
4）确定其他各挡齿数。
先进行2挡齿轮齿数z 7、z 8的分配， z 7、z 8有如下关系z7z 8=i g2z1z 2=2.41 （2.99） （10-8）由得从抵消或减少中间轴上的轴向力出发，还应尽量满足下列关系式取β8=22°进行试凑tan β2/tan β8=1.15相差较多，为尽量缩小差距，取β8=18。
，已是极限值。
将数据代入式( 10-8) ~式(10-13)求得，z 8=22.6取整为23，z 7=67.8取整为68，验证传动比为i g2=3.56，齿数分配不合适。
进行齿数调整，令z 1=23，z 2=69，则根据传动比i g2=3.62满足要求。
根据所确定的齿数，按式（10-10）算出精确的螺旋角β8值 为20.6°。
变速箱输出轴设计说明书手动五档变速箱，参考同类变速箱得最大转矩为294N ·m 。
初取轴的材料为40Cr ，算取轴的最小直径：d ≥√Tn[τ]3d--最小直径。
T--最大力矩 n —转速d ≥√2942000∗523=14.1mm按照轴的用途绘制轴肩和阶梯轴，得到零件图。
从左向右传动比齿轮依次为1，同步器，1.424，2.186，同步器，3.767，同步器，6.15，倒档齿轮。
5 变速器轴的设计与校核5.1 变速器轴的结构和尺寸5.1.1 轴的结构第一轴通常和齿轮做成一体，前端大都支撑在飞轮内腔的轴承上，其轴颈根据前轴承内径确定。
该轴承不承受轴向力，轴的轴向定位一般由后轴承用卡环和轴承盖实现。
第一轴长度由离合器的轴向尺寸确定，而花键尺寸应与离合器从动盘毂的内花键统一考虑。
第一轴如图5–1所示：中间轴分为旋转轴式和固定轴式。
本设计采用的是旋转轴式传动方案。
由于一档和倒档齿轮较小，通常和中间轴做成一体，而高档齿轮则分别用键固定在轴上，以便磨损后更换。
其结构如下图所示：5.1.2 轴的尺寸变速器轴的确定和尺寸，主要依据结构布置上的要求并考虑加工工艺和装配工艺[7]要求而定。
在草图设计时，由齿轮、换档部件的工作位置和尺寸可初步确定轴的长度。
而轴的直径可参考同类汽车变速器轴的尺寸选定，也可由下列经验第二轴和中间轴：d=（0.4～0.5）A ，mm （5–1） 第一轴：3emax 6.4-4T d ）（ ，mm （5–2） 式中T e max —发动机的最大扭矩，Nm为保证设计的合理性，轴的强度与刚度应有一定的协调关系。
因此，轴的直径d 与轴的长度L 的关系可按下式选取：第一轴和中间轴：d/L=0.16～0.18； 第二轴： d/L=0.18～0.215.2 轴的校核由变速器结构布置考虑到加工和装配而确定的轴的尺寸，一般来说强度是足够的，仅对其危险断面进行验算即可。
对于本设计的变速器来说，在设计的过程中，轴的强度和刚度[8]都留有一定的余量，所以，在进行校核时只需要校核一档处即可；因为车辆在行进的过程中，一档所传动的扭矩最大，即轴所承受的扭矩也最大。
汽车设计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: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 变速器各挡传动比的确定1、初选传动比: 设五挡为直接挡,则5g i =1 m 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范围内,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范围,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dtdu m 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 。
福建工程学院车辆0901变速器组（中间轴式五挡变速器设计）《汽车设计》课程设计题目：长安星光变速箱设计专业：车辆工程班级：车辆0901宿舍： I3-107成员：吴小玲、林志华黄俊发、高剑谢超、黄晓明指导老师：钟勇- I -福建工程学院车辆0901变速器组（中间轴式五挡变速器设计）长安星光MR506A变速器设计摘要变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。
其设计任务是设计一台用于微型商用车上的手动变速器。
采用中间轴式变速器设计方案，其有两个突出优点：一是其直接挡传动效率高，磨损及噪声小；二是在齿轮中心距较小的情况下任然可以获得较大的一档传动比。
设计中根据汽车的外形、轮距、轴距、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合该汽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。
设计中给出了机械式变速器设计方案，经过严谨设计过程完成了一款手动变速器设计，并经过校验，证明设计的变速器能够符合现实功用要求，设计方案具有比较强的可借鉴性。
关键词汽车工程；变速器；设计；手动；- II -福建工程学院车辆0901变速器组（中间轴式五挡变速器设计）目录长安星光MR506A变速器设计 (II)摘要 (II)目录..................................................................................................................... I II 第1章绪论 .. (1)1.1本课题研究的目的和意义 (1)1.2 本课题研究现状和发展 (1)第2章机械式变速器设计 (2)2.1 变速器设计基本方案 (2)2.1.1变速器传动机构布置方案 (2)2.1.2 变速器主要参数选择 (3)2.2齿轮设计计算 (6)2.2.1各挡齿轮齿数的分配(汽车设计P94-96) (6)2.2.2齿轮强度校核 (8)2.3 轴设计计算(汽车设计P98-100) (14)2.3.1轴的工艺要求 (14)2.3.2 轴的校核计算 (14)2.4 同步器及操纵机构设计 (22)2.4.1同步器的设计 (22)2.4.2变速器的操纵机构 (23)2.5 轴承及平键的校核 (25)2.5.1 轴承选择及校核 (25)2.5.2 平键选择及强度计算 (26)2.6 变速器箱体设计 (26)2.6.1 箱体材料与毛坯种类 (26)- III -福建工程学院车辆0901变速器组（中间轴式五挡变速器设计）2.6.2 箱体的主要结构尺寸的计算 (27)第3章课程设计总结、参考文献 (28)3.1 课程设计总结 (28)3.2 参考文献 (29)- IV -福建工程学院车辆0901变速器组（中间轴式五挡变速器设计）第1章绪论1.1本课题研究的目的和意义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。
而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。
尽管近年来，自动变速器和无级变速器技术迅猛发展，对长期以来主导市场地位的手动变速器产生很大冲击，但手动变速器已应用了很长一个时期,经过反复改进,成为现在的形式,制造技术趋于成熟化，与其它种类变速器相比较，具有以下优点：1.手动变速器技术已经发展了几十年，制造技术更加成熟，长期处于主导变速器市场的地位，各方面技术经过长期市场考验，通过逐步积累，技术已经相当成熟。
2.手动变速器传动效率较高，理论上比自动变速器更省油。
3.手动变速器结构简单，制造工艺成熟，市场需求大，能够产生生产规模效益，生产成本低廉。
4.维修方便，维修成本便宜。
5.可以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控快感。
[1]在市场经济形势下.特别是当前国家对汽车变速器产品还拿不出完整规划的情况下.寻求引进更先进的汽车变速器,改进现有的变速器,从市场广度开发转变为深度开发,使产品系列化,通用化,标准化.组织好精益生产,降低成本,提高产品质量,才能逐步缩短同世界先进技术水平的差距。
1.2 本课题研究现状和发展从现代汽车变速器的市场状况和发展来看, 全世界的各大广商都对提高AT的性能及研制无级变速器CVT表现积极, 汽车业界非常重视CVT在汽车上的实用化进程。
然而,因无级变速器技术难度很大, 发展相对较慢, 从而成为世界范围内尚未解决的难题之一。
目前世界上装车较多的汽车变速器是手动变速器、电控液力自动变速器、金属带链式无级变速器、电控机械式自动变速器、双离合器变速器及环形锥盘滚轮牵引式无级变速器等数种, 并具有各自优势, 但其中金属带式无级变速器前景看好。
ECT变扭器中的自动变速器油在高速运动中, 由于油液分子间的内摩擦和油液分子与各工作轮叶片表面间的摩擦所消耗的部分能量及泵轮、涡轮窄隙处油液剪切等原因会产生油液温度升高造成功率损失, 存在传动效率低油耗较大的不足, 另外还存在结构复杂、成本高及维修难度大等较明显缺点。
欧洲格特拉克变速箱公司开发的电控机械自动变速器则克服了AT效率低等缺点, 与AT相比, 具有更大的发展优势。
可是, AMT依旧需要复杂的电控系统来控制。
据该公司预测, 到2008年, 欧洲的50％的MT将会被AMT代替, 同时部分市场也将会被占领。
[2]总之, 变速器是汽车除发动机外的主要装置之一, 伴随着汽车技术更新换代和市场- 1 -福建工程学院车辆0901变速器组（中间轴式五挡变速器设计）需求，在向实现理想变速器发展过程中将会取得更加巨大的成就。
变速器会应对市场要求朝操纵舒适、轻柔、传动效率高、低油耗、环保与低噪声方向发展, 汽车变速器市场的需求量将继续持续增长。
第2章机械式变速器设计2.1 变速器设计基本方案2.1.1变速器传动机构布置方案1、变速器类型的选择长安星光属于乘用车，发动机为中置后驱形式，故变速器设计将采用五档中间轴式变速器形式。
2、倒档形式选择与前进挡比较，倒档使用率不高，而且都是在停车状态下实现换倒档，故多数方案均采用直齿滑动齿轮方式换倒档。
3、齿轮型式选择变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。
4、轴的结构分析第一轴通常与齿轮做成一体，其长度决定于离合器总成的轴向尺寸。
第一轴的花健尺寸与离合器从动盘毂的内花键统一考虑，目前一般都采用齿侧定心的矩形花健，键齿之间为动配合。
第二轴制成阶梯式的以便于齿轮安装，从受力及合理利用材料来看，也是需要的。
各截面尺寸不应相差悬殊，轴上供磨削用的砂轮越程槽处的应力集中会引起轴断裂。
5、轴承型式变速器多采用滚动轴承，即向心球轴承、向心短圆柱滚子轴承、滚针轴承以及圆锥滚子轴承。
至于何处应当采用何种轴承，是受结构限制并随所承受的载荷特点不同而不同。
6、换挡机构形式使用同步器或啮合套换挡，其换挡行程要比滑动齿轮换挡行程小。
在滑动齿轮特别宽的情况下，这种差别就更为明显。
- 2 -福建工程学院车辆0901变速器组（中间轴式五挡变速器设计）- 3 -2.1.2 变速器主要参数选择1、变速器挡数的选择(汽车设计P89)本设计是针对长安星光MR506A 变速器设计，为五档手动中间轴式机械式变速器，因此，初步选取传动比范围为 4.02（根据网咯数据），最高档为超速档，次高档为直接挡，传动比为1.0。
2、变速器各挡传动比的确定(汽车设计P89-90、汽车理论)选择最低档传动比时，应根据汽车最大爬坡度、驱动车轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等来综合考虑、确定。
（1）根据汽车最大爬坡度确定汽车爬陡坡时车速不高，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。
故有根据汽车行驶方程式 dtdu m Gi u A C Gf r i i T a D T g δη+++=20emax 15.21 （2-1）汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为)sin cos (max max 01max ααη+≥f mg r i i T rtg e （2-2）即()Ttq g i T f Gr i ηαα01sin cos +≥则由最大爬坡度要求的变速器1档传动比为t e r g i T f mgr i ηαα0max max max 1)sin cos (+≥代入数据可得te r g i Tf mgr i ηαα0max max max 1)sin cos (+≥=2.797 （2-3） （2）根据驱动车轮与路面的附着条件确定 t e r g i T r G i ηϕ0max 21≤ 式中2G ——汽车满载静止于水平路面时后驱动桥给地面的载荷；2G =mg ×60%。
ϕ——道路的附着系数，在沥青混凝土干路面，φ=0.7～0.8，取φ=0.75。
则te r g i T r G i ηϕ0max 21≤=4.259 （2-4）由（2-3）（2-4）得2.797≤1g i ≤4.259；所以，取1g i=3.500。
变速器的1档传动比应根据上述条件确定。
变速器的次高档为直接档，最高档为超2.797≤1g i≤4.2591g i =3.500福建工程学院车辆0901变速器组（中间轴式五挡变速器设计）- 4 -速档，本设计变速器次高档四挡为直接挡,4g i=1.0。
一般汽车各挡传动比大致符合如下关系q i i i i i i i i i i g g g g g g g g g g =====6554433221（即11-=n gn g i i q ）则q=1.52；1g i =3.5；2g i =2q =2.3；3g i =q=1.5； 4g i =1.0； 最高档位为超速档，超速档传动比一般为0.7——0.8，本设计取qi g =5=0.8。
列出变速器传动比如表2-1： 表2-1传动比分配表档位 一 二 三 四 五 倒档 传动比 3.5 2.3 1.5 1.0 0.8 3.53、变速器中心距(汽车设计P90)三轴式变速器的中心距A （mm ）可根据对已有变速器的统计而得出的经验公式初选：3max 1T K A A ==31max g e A i T K A η=式中A K ——中心距系数,对乘用车60~80mm ； max 1T ——变速器处于1档时的输出转矩，g g e i T T η1max max 1=； max e T ——发动机最大转矩，N ∙m ；1g i ——变速器的1档传动比；gη——变速器的传动效率，取0.96。
[7] 则31max ge A i T K A η= =61.259（mm ）。
初选中心距A=61mm 。
（汽车设计P90）初选各挡传动比：q=1.521g i =3.5 2g i =2.33g i =1.54g i =1.05g i =0.8r i =3.5初选中心距A=61mm福建工程学院车辆0901变速器组（中间轴式五挡变速器设计）- 5 -4、变速器的轴向尺寸(汽车设计P90)货车变速器壳体的轴向尺寸与挡数有关，可参考下列数据选用： 四挡 （2.2～2.7）A 五挡 （2.7～3.0）A 六挡 （3.2～3.5）A当变速器选用的常啮合齿轮对数和同步器多时，应取给出范围的上限。
