变速箱设计

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目录一、机械设计基础课程设计任务书 (1)二、电动机的选择与计算 (2)三、计算总传动及各级装置的各动力参数 (3)四、带轮、齿轮传动的设计计算 (5)五、轴的设计计算 (7)六、滚动轴承的选择及计算 (11)七、键联接的选择及校核计算 (15)八、润滑与密封 (20)九、设计小结 (29)十、参考文献 (32)第一章设计任务书（1）运动简图（2）、工作条件：运输机两班制连续工作，单向运转空载启动，工作载荷变化不大，使用期限八年（每年按300个工作日计算），输送带速度V的容许误差为±5%。

滚筒效率ηw=5%设计任务要求：1、减速器装配图纸一张（A3图纸）2、轴、齿轮零件图纸各张（A3图纸）3、设计说明书一份第二章电动机的选择1、类型与结构形式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y型三相异步电动机。

2、确定电动机的功率（1）工作机最大的使用功率：Pw=Fv/1000ηw=2.98Kw(2)电机至工作机的总效率:η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.9801×0.97x0.99x0.96=0.8674则电动机所需功率Pd`= Pw/η=3.1KW(3)选择电动机额定功率P d因该运输机载荷变化不大，电动机额定功率P d只需略大于Pd`即可，查表9-1取P d=4kw3、选择电动机转速Nw。

滚筒轴的工作转速Nw=60×1000V/πD=60×1000x1.3/3.14x160=155r/min按《机械零件课程设计》P11表3-2推荐的传动比合理范围，取V带传动比iv=2~4;一级直齿轮传动比ic =3~5，则总传动比的推荐范围：i= ivxic=6~20电动机的转速可选范围：Nd=ixNw=(6~16)x105.1=612~2040 r/min由P115表9-1知：符合这一范围的同步转速有710、960、和1420r/min。

综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见960r/min比较适合。

4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M1-6其主要性能：额定功率：4KW，满载转速960r/min，额定转矩2.2 。

第三章计算总传动比及分配各级的传动比（1）装置总传动比i=n d/n w=960/155=6.19（2）分配传动装置各级传动比取i v=2.4 为使V带轮的轮廓尺寸不致过大，分配时传动比应保证i v<i c∵i= i v xi c∴i c=3.92第四章运动参数及动力参数计算(1) 计算各轴转速Ⅰ轴：n d /i v=400r/minⅡ轴：nⅠ/i c= 102r/min滚筒轴：n= nⅡ=155r/min(2) 计算各轴的功率Ⅰ轴：P d xη带=4x0.96=3.84kwⅡ轴：pⅠxη轴承×η齿轮=3.84x0.99x0.97=3.69kw （3）计算各轴的转矩电动机轴 T d=9550xP d/n d=9550x3/1420=39.79N·mⅠ轴 TⅠ=9550x pⅠ/nⅠ=9550x2.88/405.7=91.68 N·mⅡ轴 TⅡ=9550x pⅡ/nⅡ=9550x2.77/105=345.5N·m 将以上数据整理后如下表：第一章传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算（1）选择普通V带截型，由课本P131表9.7知:K A=1.2, P C=K A P=1.2×4=4.8KW (课本式9.19)由课本P131图9.9得：选用A型V带（2）确定带轮基准直径，并验算带速由课本表9.8知推荐的小带轮基准直径为80~100mm，d1≥d min的要求，取d1=100mm按式（课本9.20）得d2=d1•n1/n2=100x960/400=349.8由课本表（9.8）取d2=355mm带速：V=πd1n1/60×1000=3.14x100x1420/60x1000=7.43(m/s)带速在5~25 m/s范围内，故合适。

（3）确定带长L d和中心矩a由式（9.22）得0. 7(d1+d2)≤a0≤2(d1+d2)0.7(100+355) ≤a0≤2x(100+355)初定a0=500mm由式（9.23）得 L0= 2a0+π(d1+d2)/2+(d2-d1)2/ 4a0 =2x500+3.14x(100+355)/2+(355-100)2/4x500 =1747mm由表9.1取L d=1800mm由式（9.24）得:a≈a0+L d-L0/2=500+1800-1747/2=526.5mm由式（9.25）得:a min=a-0.015xL d=499.5mma max=a-0.03xL d=554mm(4)验算小带轮包角由式（9.26）得: α1=1800-d2-d1/a×57.30=152.25>1200故合适（5）确定带的根数依次查表9.4、9.5、9.6和表9.1得：P0=1.32kw，△P0=0.17, Kα=0.92, KL=1.01由式（9.27）得： Z ≥P C/(P1+△P1)KαKL=2.82则取Z=3(6)计算初拉力由表9.2查得q=0.10 kg/m 由式（9.28）得：F0= 500P C/ZV（2.5/Kα-1）+qV2=152.237+5.52=207.4N（7）轴的拉力F QF Q =2ZF0sinα1/2=1208.3N2、齿轮传动的设计计算：（1）选择齿轮材料、热处理方式：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软启动，由课本表10.1和10.2得：小齿轮采用45钢，齿面硬度取230HBS，调制处理，大齿轮也选用45钢，正火处理，齿面硬度取190HBS（2）确定精度等级减速器为一般齿轮传动，估计速度不大于5m/s,根据表10.3，初选8级精度。

（3）确定许应用力由图10.11（c）、10.14（c）分别查的бHlim1=560 MPa бHlim2=530 MPaбFlim1 =195 MPa бFlim2=180 MPa由表10.5查的S H=1.1和S F=1.4，故：[бH]1=бHlim1/ S H =509.1MPa[ бH]2=бHlim2/S H=481.8 MPa[бF]1=бFlim1/ S F=139.3MPa[бF]2=бFlim2/ S F=128.6 MPa因齿面硬度小于350HBS，属于软齿面，所以按齿面接触强度进行设计。

由式（10.7）计算中心距a1) 取[бH]= [бH]1=509.1MPa2）小齿轮转矩T1=9550x2.88/405.7=67793.94 N·mm3) 取齿宽系数φa=0.4 υ=3.864) 查表10.4，选用K=1.15将上述数据带入，得初算中心距a0≥171.5mm1.确定基本参数计算齿轮的主要尺寸（1）选择齿数Z1=20 则Z2=i Z1=77.2 所以Z2=78（2）确定模数m=2a0/( Z1+ Z2)=3.5mm 由表 5.1，取m=3.5mm（3）确定中心距a=m( Z1+ Z2)/2=171.5mm（4）确定齿宽b=φa xa=68.6mm 为了补偿两轮轴向尺寸的误差，使小齿轮宽度略大于大轮，故b2=69mm b1=75mm。

分度圆直径d1=70mm d2=273mm2. （1）验算齿根弯曲疲劳强度1）бF1=2KT1Y F1/bm2z1бF2=2KT1Y F1/bm2z1按Z1=20，Z2=78，查的Y F1=2.93 Y F2 Y F1=2.28，代入上式得：бF1=23.5MPa<[бF]1 安全бF2=18.3 MPa <[бF]2 安全2）验算圆周速度V=Πd1d2/60x1000=1.49m/s由表10.3知。

选9级精度合适确定齿轮的结构尺寸及绘制齿轮的零件工作图（略）第六章轴的设计计算从动轴设计：1﹑选择轴的材料确定许应用力选轴的材料为45号钢，正火处理。

查表12.1知：σb=600 MPa σs=300 MPa 查表12.5知：[σ-1]=55 MPa 2、按扭曲强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器连接，从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为d≥c 由表12.4知：45号钢取115由式12.2知：d≥37.89mm考虑键槽的影响以及联轴器径孔系列标准取d=40mm齿轮作用力的计算转矩：TⅡ=9550x pⅡ/nⅡ=9550x2.77/105=3183N·m齿轮作用力：圆周力：Ft=2T/d=3589N径向力：Fr= Ftxtan200=1332N3. 轴的结构设计（1）确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布局在齿轮两边。

轴外深端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现定位，靠过盈配合实现轴向固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位。

（2）、确定各段轴的直径：将估算轴d1=40mm为外伸端直径与联轴器相配，考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2=45mm和右端轴承从右侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴承处d3应大于d2，取d3=50mm方便齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，取d4=56mm右端用套筒固定，左端用轴定位，轴直径d5=63mm满足齿轮定位的同时，还应满足右侧轴承的安装要求，根据选定轴承型号确定，左端轴承型号与右端轴承相同，去d6=50mm（3）.选择轴承型号，由《机械零件课程设计》P88初选深沟球轴承，代号为6208，查表得轴承宽度B=18mm.安装尺寸Da=70 mm （4）.联轴器的选择可采用弹性柱鞘联轴器，查（2）表14.2取K=1.5Tc=KT=1.5x252=378 N·m由【1】表14.1选TL7型联轴器YA40X112/J1A40X50GB4323-84第七章键连接1、选择键连接的类型为保证齿轮传动啮合良好，要求轴毂对中性良好，故选用A型（圆头）平键联接。

2、选择键的主要尺寸按轴径d=56mm,轮毂宽B=75mm由表11.1查得：键宽b=16mm,键高h=10mm,键长L=75mm-（5~10）mm=65~70mm,取L=65mm。

3、校核键联强度由表11.2查铸铁材料[бp]=50~60Mpa,由式11.1计算键连接的挤压强度lбp=4T/dhl=4x252000/56x10(65-16) =36.7Mpa<[бp] 所选键连接强度足够。

汽车三轴五档变速器毕业设计(机械CAD图纸)

摘要变速器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，加快等各样行驶工况下，使汽车获取不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有益工况范围内工作。

变速器设有空挡和倒挡。

需要时变速器还有动力输出功能。

因为变速箱在低档工作时作用有较大的力，所以一般变速箱的低档都部署凑近轴的后支承处，而后依照从低档到高档次序部署各档位齿轮。

这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装置简单。

变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构相关系。

一般经过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱有足够的刚性。

本文设计研究了三轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了论述，变速器的各挡齿轮和轴做了详尽的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。

变速器的传动方案设计。

简单叙述了变速器中各零件资料的选择。

要点字：挡数；传动比；齿数；轴AbstractTransmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, is aimed at marking start, climbing, turning, accelerate various driving conditions, the car was different traction and speed Meanwhile engine in the most favorable working conditions within the scope of the work. And the trans mission in neutral gear with reverse gear. Transmission also need power output function.Gearbox because of the low-grade work at a larger role, In general, the low-grade gearbox layout are close to the axis after support, Following from low-grade to high-grade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid.This paper describes the design of three-axis five block manual trans mission, the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design.A brief description of the trans mission of all components of the material choice.Keywords : block; Transmission ratio; Teeth; Axis目录第 1 章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..1 第 2 章整体方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..3 2.1 汽车参数的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (4)变速器设计应知足的基本要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..4 第 3 章变速器传动机构部署方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯.53.1 传动机构部署方案剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯5固定轴式变速器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯ (5)倒挡部署方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (7)其余问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.8 第 4 章零零件结构方案剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯..9齿轮形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.9 换挡机构形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..9 变速器轴承⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第 5 章变速器设计和计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.13 5.1 挡数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (13)5.2 传动比范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 135.3 中心距 A⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14外形尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)轴的直径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)齿轮参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (15)模数的选用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯15压力角⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯错误！不决义书签。

汽车设计变速箱课程设计

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。

车辆工程毕业设计98解放CA10B手动变速箱结构设计

前言手动变速箱采用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值(也就是所谓的“级” )。

比如，一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有5个值(即有5级)，所以说它是有级变速器。

曾有人断言，繁琐的驾驶操作等缺点，阻碍了汽车高速发展的步伐，手动变速器会在不久会被淘汰，从事物发展的角度来说，这话确实有道理。

但是从目前市场的需求和适用角度来看，我认为手动变速器不会过早的离开。

首先，从车的特性上来说，手动变速器的功用是其他变速器所不能替代的。

以卡车为例，卡车用来运输，通常要装载数吨的货品，面对如此高的“压力”，除了发动机需要强劲的动力之外，还需要变速器的全力协助。

我们都知道一档有“劲”，这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。

特别是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。

而对于其他新型的变速器，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。

其次，对于老司机和大部分男士司机来说，他们的最爱还是手动变速器。

从我国的具体情况来看，手动变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史，资历较深的司机都是“手动”驾车的，他们对手动变速器的认识程度是非常深刻的，如果让他们改变常规的做法，这是不现实的。

虽然自动变速器以及无级变速器已非常的普遍，但是大多数年轻的司机还是崇尚手动，尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感，所以一些中高档的汽车也不敢轻易放弃手动变速器。

另外，现在在我国的汽车驾驶学校中，教练车都是手动变速器的，除了经济适用之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。

第三，随着生活水平的不断提高现在汽车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型车最为合适，手动变速器以其自身的性价比配套于经济型车厂家，而且经济适用型车的销量一直在车市名列前茅。

它们的变速器全是五档手动变速器.第1章变速器的结构与原理1.1变速器的分类从现在市场上不同车型所配置的变速器来看，主要分为：手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。