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第1章绪论1.1 本次设计的目的意义随着经济和科学技术的不断发展，汽车工业也渐渐成为我国支柱产业，汽车的使用已经遍布全国。
而随着我国人民生活水平的不断提高，微型客货两用车、轿车等高级消费品已进入平常家庭。
在我国，汽车工业起步较晚。
入世后，我国的汽车工业面临的是机遇和挑战。
随着我国汽车工业不断的壮大，以及汽车行业持续快速发展，如何设计出经济实惠，工作可靠，性能优良，且符合中国国情的汽车已经是当前汽车设计者的紧迫问题。
在面临着前所未有机遇同时不得不承认在许多技术上，我国与发达国家还存在着一定的差距。
发动机的输出转速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。
为了发挥发动机的最佳性能，就必须有一套变速装置，来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。
在经济方面考虑合适的变速器也非常重。
本次设计对轿车变速器的结构进行了介绍，阐述了轿车主要参数的确定，在机构方面选择了机械式变速器确定变速设计的主要参数，在变速器的寿命方面以及与变速器相关的操纵机构也进行了介绍。
1.2 变速器的发展现状汽车问世百余年来，特别是从汽车的大批量生产及汽车工业的大发展以来，汽车已经成为世界经济的发展、为人类进入现代生活，产生了无法估量的巨大影响，为人类社会的进步做出了不可磨灭的巨大贡献，掀起了一场划时代的革命。
自从汽车采用内燃机作为动力装置开始变速器就成为了汽车重要的组成部分，现代汽车广泛采用的往复活塞式内燃机具有体积小、质量轻、工作可靠和使用方便等优点，但其转矩和转速变化范围较小，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，故其性能与汽车的动力性和经济性之间存在着较大的矛盾，这对矛盾靠现代汽车的内燃机本身是无法解决的。
因此在汽车传动系中设置了变速器和主减速器，以达到减速增矩的目的。
变速器对整车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有着较为直接的影响。
汽车行驶的速度是不断变化的，即要求汽车变速器的变速必要尽量多，尽管传统的齿轮变速器并不理想但以其结构简单、效率高、功率大三大显著特点依然占领者汽车变速器的主流地位。
车手动变速箱设计（5+1）目录摘要第一章绪论 (3)1.1手动变速器的应用与发展 (3)1.2变速器作用 (3)1.3变速器的形式 (4)1.4手动变速器工作原理 (5)第二章变速器总体方案设计 (6)2.1变速器的性能要求 (6)2.2变速器的结构方案 (6)2.2.1齿轮型式 (7)2.2.2轴承型式 (7)2.2.3换档结构型式 (7)2.3变速器的传动方案 (8)第三章变速器齿轮参数的选择与主要零件的选择 (9)3.1档位数和传动比 (9)3.2中心距 (10)3.3轴向尺寸 (10)3.4齿轮模数 (11)3.5齿轮参数 (11)3.6各档传动比及其齿轮齿数的确定 (12)3.6.1确定一档齿轮的齿数 (12)3.6.2确定常啮合齿轮副的齿数 (13)3.6.3确定其他档位的齿数 (13)3.6.4确定倒档齿轮的齿数 (14)3.7齿轮的变位系数的选择 (14)第四章变速器齿轮的强度计算与材料选择 (15)4.1变速器齿轮的几何计算 (15)4.2齿轮的强度计算与校核 (17)4.2.1.齿轮弯曲应力计算 (17)4.2.2 轮齿接触应力计算 (19)4.3变速器齿轮的材料及热处理 (21)第五章变速器轴的设计与校核 (22)5.1变速器轴的结构和尺寸 (22)5.1.1轴的结构 (22)5.1.2轴的尺寸 (23)5.2.1输入轴的强度与刚度校核 (24)5.2.2输出轴的强度与刚度校核 (25)第六章同步器及换挡机构的设计 (27)第七章结论 (28)参考文献轿车 5 挡机械式手动变速器设计摘要本设计的任务是设计一台用于轿车上的手动变速器。
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。
摘要本设计的任务是设计一台用于SUV 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。
根据越野车的外形、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越野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。
再结合某些越野车的基本参数，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。
变速器的功用是：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。
变速器的基本要求是：①保证汽车有必要的动力性和经济性。
②换档迅速、省力、方便。
③工作可靠。
变速器不得有跳档、乱档及换档冲击等现象发生。
④变速器应有高的工作效率。
⑤变速器的工作噪声低。
变速器由变速传动机构和操纵机构组成，变速器传动机构有前进档位数和轴的形式两种分类方法。
根据前进档数 根据轴的型式 固定轴式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧多挡变速器五挡变速器四挡变速器三挡变速器 ⎪⎩⎪⎨⎧旋转轴式固定轴式 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧多中间轴上变速器双中间轴式变速器中间轴式变速器两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。
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。
目录前言 (1)第一节机械式变速器的概述及其方案的确定 (8)第一节变速器的功用和要求 (8)第二节变速器结构方案的确定 (8)第三节变速器主要零件结构的方案分析 (14)一齿轮型式 (14)二换档结构型式 (14)第二章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (17)第一节变速器主要参数的选择 (17)一档数和传动比 (17)二中心距 (18)三轴向尺寸 (19)四齿轮参数 (19)第二节各档传动比及其齿轮齿数的确定 (21)一确定一档齿轮的齿数 (21)二确定常啮合齿轮副的齿数 (22)三确定其他档位的齿数 (22)四确定倒档齿轮的齿数 (23)第三节齿轮变位系数的选择 (23)第三章变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (24)第一节齿轮的损坏原因及形式 (24)第二节齿轮的强度计算与校核 (25)一齿轮弯曲强度计算 (25)二齿轮接触应力 (27)第四章变速器轴的强度计算与校核 (29)第一节变速器轴的结构和尺寸 (29)一轴的结构 (29)第二节轴的校核 (31)一第一轴的刚度与强度校核 (31)第五章变速器同步器的设计 (34)第一节同步器的结构 (34)第二节同步环主要参数的确定 (35)一同步环锥面上的螺纹槽 (35)二锥面半锥角α (36)三摩擦锥面平均半径R (36)四锥面工作长度b (36)五同步环径向厚度 (37)六锁止角β (37)七同步时间t (37)第六章变速器的操纵机构 (38)第七章结论 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。
变速器5档课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解变速器的基本结构，掌握5档变速器的工作原理；2. 学生能够掌握5档变速器的操作方法，了解不同档位与车速、扭矩之间的关系；3. 学生能够解释5档变速器在汽车行驶中的作用，以及其对燃油经济性和动力性能的影响。
技能目标：1. 学生能够正确操作5档变速器，进行模拟驾驶练习；2. 学生能够通过实际操作，熟练掌握换挡技巧，提高驾驶操作水平；3. 学生能够运用所学知识，分析并解决5档变速器在驾驶过程中可能遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱汽车工程，关注汽车技术的发展，增强对汽车行业的兴趣；2. 培养学生具备安全意识，遵守交通法规，养成良好的驾驶习惯；3. 培养学生团队合作精神，学会与他人沟通交流，共同解决实际问题。
课程性质：本课程为汽车维修与驾驶技术课程的一部分，注重实践操作和理论学习相结合。
学生特点：学生具备一定的汽车基础知识，对驾驶操作感兴趣，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，通过理论讲解、实践操作、小组讨论等多种教学方式，使学生掌握5档变速器的相关知识，提高驾驶技能，培养良好的情感态度价值观。
将目标分解为具体学习成果，以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 变速器的基本概念与分类；- 5档变速器的结构组成与工作原理；- 5档变速器各档位的作用及使用场景；- 变速器与发动机、驱动轮的关系；- 变速器对汽车燃油经济性和动力性能的影响。
2. 实践操作：- 5档变速器操作方法及注意事项；- 换挡技巧及驾驶操作练习；- 变速器常见故障诊断与排除；- 模拟驾驶训练，提高驾驶技能。
3. 教学大纲：- 第一课时：变速器基本概念与分类，5档变速器结构组成；- 第二课时：5档变速器工作原理，各档位作用及使用场景；- 第三课时：变速器与发动机、驱动轮的关系，燃油经济性与动力性能影响；- 第四课时：5档变速器操作方法及注意事项，换挡技巧；- 第五课时：实践操作，模拟驾驶训练，故障诊断与排除。
第1章绪论随着科学技术的不断进步，汽车工业相应得到了迅速发展。
特别是从汽车的大批量生产及汽车工业的大发展以来，汽车已为世界经济的发展、为人类进入现代生活，产生了无法估量的巨大影响，为人类社会的进步做出了不可磨灭的巨大贡献，掀起了一场划时代的革命ElI。
1.1选题目的及意义自从汽车采用内燃机作为动力装置开始，变速器就成为了汽车重要的组成部分，现代汽车上广泛采用的往复活塞式内燃机具有体积小、质量轻、工作可靠和使用方便等优点，但其转矩和转速变化范围较小，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，故其性能与汽车的动力性和经济性之间存在着较大的矛盾，这对矛盾靠现代汽车的内燃机本身是无法解决的。
因此，在汽车传动系中设置了变速器和主减速器，以达到减速增矩的目的。
变速器设有空挡和倒挡。
需要时变速器还有动力输出功能。
本次设计车型变速器可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比，换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。
变速器通过离合器与发动机相连，变速器的输入轴就可以和发动机达到同步转速。
通过本次变速器的设计可以使我们更好的了解变速器的构造和设计方法，把我们大学所学的知识连成线，穿在一起，让我们运用的更加熟练；并根据所确定的参数设计出了变速器的结构，在设计的过程中注重了变速器的合理性与实用性，最后画出了变速器的工程图，同时也为我们以后的工作打下了良好的基础，锻炼了我们的动手和实践能力，让我们的学习生活变的更有意义。
1.2国内外研究现状近年来，随着微电子技术的飞速发展，电子控制自动变速器的问世，给汽车带来了更理想的传动系统。
机电一体化技术进入汽车领域，推动汽车变速器装置的重大变革。
自动变速器装置出现了电子化趋势，特别是大规模集成电路技术的发展，使由微机控制发动机和变速器换挡成为可能。
目前，在汽车上所使用的自动变速器主要有以下几类：液力自动变速器、电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器。
三轴式五档手动变速器设计摘要本设计的任务是设计一台用于通用五菱之光微型车的三轴式五档手动变速器，该变速器有两个突出的优点：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。
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?碌姆⒒映隼矗虼似当渌倨鞯纳杓葡缘糜任匾７治隽宋Ｖけ渌倨骶哂辛己玫墓ぷ餍阅埽员渌倨饔μ岢龅纳杓埔蟆Ｏ晗附樯芰吮渌倨骰狗桨傅娜范ǎ渌倨髦饕问难≡瘢渌倨鞯纳杓萍扑悖狡魃杓萍扑愕仍诒渌倨魃杓乒讨械墓丶街琛?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，加速等各种行驶工况下，是汽车获得不同的牵引力和速度，用时使发动机在最有利工况范围内工作。
变速器设有空档和倒档。
需要变速器还有动力输出功能。
关键词：变速器；同步器；档数；轴；Three axis manual shift transmission design in five Abstrack This design task is to design a used for general WuLing sunshine in fiveof the three axis subcompact manual shift transmission ，the transmission hastwo outstanding advantages ：one is its direct transmission of high transmissionefficiency ；wear and noise minimal ；Second：in the gear center distanceissmaller still can acquire larger gear transmission . Along with the development of science and technology the car of variousperformance also is being perfected . Hyundai has become the world nationaleconomic and social life of indispensable transport . Modern car with goodperformance engine except outside still should have excellent performancedrivetrain matching car performance will play out so the incisively and vividlyauto transmission design is particularly important. Analyzed in order to ensuretransmission has good work performance ：the transmission should proposedesign requirements. Introduces the transmission mechanism project determinationand transmission main parameters are selected the transmission design calculation the synchronizer design calculation in design process such asa critical step in transmission. Transmission used to change to the drive wheels on the engine torque ancdrotational speed the purpose is back starting climbing turn accelerate etc. Various kinds of driving conditions the automobile get different traction and theengine speed and use it in the most favorable work within the working conditions. Transmission has gap and reversing. Need transmission and power outputfunctions.Keywords: transmission Synchronizer File numbered Axis 目录中文摘要英文摘要主要符号表1 绪论1.1 概述1.2 五档手动变速器的研究意义1.3 国内外相关研究现状1.3.1 手动变速器（MT）1.3.2 自动/手动变速器（AMT）1.3.3 自动变速器（AT）1.3.4 无级变速器（CVT）1.3.5 双离合器变速器（DCT）1.4 本文主要研究工作2 机械式变速器的概述及其方案的确定2.1 变速器的功用和要求2.2 变速器结构方案的确定2.2.1 变速器传动机构的结构分析与型式选择2.2.2 倒档传动方案2.3 变速器主要零件结构的方案分析2.3.1 齿轮型式2.3.2 换档结构型式3 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3.1.2 中心距3.1.3 轴向尺寸3.1.4 齿轮参数3.2 各档传动比及其齿轮齿数的确定3.2.1 确定一档齿轮的齿数3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数3.2.3 确定其他档位的齿数3.2.4 确定倒档齿轮的齿数3.3 齿轮变位系数的选择4 变速器齿轮的强度计算与材料的选择4.1 齿轮的损坏原因及形式4.2 齿轮的强度计算与校核4.2.1 齿轮弯曲强度计算4.2.2 齿轮接触应力5 变速器轴的强度计算与校核5.1 变速器轴的结构和尺寸5.1.1 轴的结构5.1.2 确定轴的尺寸5.2 轴的校核5.2.1 第一轴的强度与刚度校核5.2.2 第二轴的校核计算6 变速器同步器的设计6.1同步器的结构6.2同步环主要参数的确定6.2.1同步环锥面上的螺纹槽6.2.2锥面半锥角6.2.3 摩擦锥面平均半径R 6.2.4 锥面工作长度b 6.2.5 同步环径向厚度6.2.6锁止角6.2.7同步时间t7 变速器的操纵机构8 结论致谢参考文献主要符号表m 汽车总质量kgg 重力加速度N/kgΨmax 道路最大阻力系数rr 驱动轮的滚动半径mmTδmax 发动机最大扭矩Nm i0 主减速比η 汽车传动系的传动效率igi 一档传动比G2 汽车满载载荷Nφ 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mmKA 中心距系数m 直齿轮模数mn 斜齿轮法向模数α 齿轮压力角°斜齿轮螺旋角°b 齿轮宽度mmZx 齿轮齿数齿轮变位系数W 齿轮弯曲应力MPaj 齿轮接触应力MPaFt 齿轮所受圆周力NFa 轴向力NFr 径向力NTg 计算载荷NmK 应力集中系数Kf 摩擦力影响系数E 齿轮材料的弹性模量MPaK 重合度影响系数rz 主动齿轮节圆半径mm 1 绪论1.1 概述从上世纪50 年代第一辆国产载货汽车下线以来，我国汽车工业经过50 多年的发展，已经成为我国的支柱产业。
摘要变速器是汽车传动系统中比较关键的部件，它的设计好坏将直接影响到汽车的实际使用性能。
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，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利工况范围内工作。
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布置靠近轴的后支承处，然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。
这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装配容易。
变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。
一般通过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱有足够的刚性。
本文设计研究了两轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，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并讲述了变速器中各部件材料的选择。
关键词挡数；传动比；齿轮；轴；强度校核-I-AbstractTransmission is more cruical in automotive driveline components, it is dseigned to ditectly affect the quality of the actual use of performance automobiles. Transmission 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 two-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 Gear Axis Checking-II-目录摘要........................................................ I Abstract ....................................................... II 第1章绪论.. (1)1.1 概述 (1)1.1.1 设计二轴五档变速器的目的和意义 (2)1.1.2 汽车变速器设计要求 (2)1.1.3 研究变速的现状 (3)1.2 变速器的设计思想 (3)第2章变速器传动机构与操纵机构的布置 (5)2.1 变速器传动机构的布置方案 (5)2.1.1 变速器传动方案分析与选择 (5)2.1.2 倒档布置方案 (6)2.2 操纵机构布置方案 (7)2.2.1 概述 (7)2.2.2 典型的操纵机构以及锁止装置 (8)2.3 本章小结 (10)第3章变速器设计的总体方案 (11)3.1 变速器主要参数的选择 (11)3.1.1 档数 (11)3.1.2 传动比范围 (11)3.1.3 变速器各档传动比确定 (12)3.1.4 中心距的选择 (14)3.1.5 齿轮参数的选择 (14)3.1.6 各挡齿轮的分配及传动比的计算 (15)3.2 变速器齿轮强度校核 (22)3.2.1 变速器齿轮弯曲强度的校核 (22)3.2.2 轮齿接触应力的校核 (23)3.2.3 变速器齿轮的材料及热处理 (24)3.3 轴的结构和尺寸设计 (25)3.3.1 初选轴的直径 (25)-III-3.3.2 轴的强度验算 (26)3.4 主减速比的计算 (34)3.4.1 主减速齿轮计算载荷的确定 (34)3.4.2 主减速器基本参数的选择 (35)3.4.3 主减速器螺旋锥齿轮的强度计算 (37)3.4.4 主减速器齿轮的材料及热处理 (40)3.5 差速器设计 (40)3.5.1 差速器齿轮的基本参数选择 (41)3.5.2 差速器齿轮的几何尺寸计算与强度计算 (42)3.6 本章小结 (45)第4章变速器同步器其它零件设计 (47)4.1 运惯性式同步器 (47)4.1.1 锁环式同步器的结构 (47)4.1.2 锁环式同步器的工作原理 (47)4.1.3 锁环式同步器主要尺寸的确定 (48)4.2 主要参数的确定 (49)4.2.1 摩擦因数f (49)4.2.2 同步环主要尺寸的确定 (50)4.2.3 锁止角 (51)4.2.4 同步时间 (51)4.3 变速器箱体设计原则 (51)4.4 本章小结 (52)结论 (53)致谢 (54)参考文献 (55)附录1 .......................................... 错误！未定义书签。
摘要变速器是汽车不可或缺的组成部分，其功用是使汽车在起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况下工作。
手动式五档变速器具有成本低廉，操控感强的优势。
因此对提高发动机性能具有很大的意义。
本设计针对桑塔纳轿车的变速器进行设计，计算了变速器传动齿轮的传动比、选定齿轮的模数、齿数、齿宽并校核了齿轮的强度输出轴一档齿轮受弯曲应力306Mpa小于350Mpa，所受应力符合强度要求。
及轴的强度和刚度计算得出输出轴所受应力150Mpa小于400Mpa，符合强度要求。
还计算了轴承的寿命得出两对轴承寿命：输出轴轴承224796.2（h）中间轴轴承411726.6（h）。
并运用画图软件如AUTO CAD绘制变速器零件图及装配图。
最终设计出手动中间轴式五档变速器其传动比，齿轮参数，经过校核后，其弯曲强度和接触强度都符合标准。
轴的选用，并经过强度和刚度校核后符合标准。
轴承的选用，同步器的选用。
以及变速器相关的设计图纸。
关键词：传动机构，齿轮校核，轴校核，轴承校核Design of Five Shift Manual TransmissionABSTRACTTransmission is an integral part of the car, its purpose is to make the car start, climbing, cornering, acceleration and other driving conditions get different traction and speed while the engine in the most favorable conditions of work. Five-speed manual transmission has a low cost, control and strong sense of superiority therefore, of great significance for improving engine performance.This design on the transmission of the Santana involves calculating the transmission gear transmission ratio and selecting gear modulus, tooth number, tooth width and checking the strength of gear. Output shaft gear bending stress is 306 （Mpa）which is less than 350 （Mpa）, which meets the strength standard. Calculate the strength and stiffness of the shaft. The shaft stress is 150 mpa which is less than 400 （Mpa）, comply with the requirement of strength. Also calculate the bearing of life. The output shaft bearing life is 224796.2 (h) and the other one has 411726.6 (h). And use drawing software such as AUTO CAD drawing transmission part drawings and assembly drawingThe final design of the five-speed manual gearbox countershaft type transmission ratio, gear parameters, after checking, the bending strength andcontact strength are standard. Select shaft and check the strength and stiffness of the shaft which is suit for standard. Select bearing and the synchronizer. Draw the related part drawings.Key words: Transmission mechanism，Gear checking，shaft checking，bearing checking目录摘要 (i)ABSTRACT (ii)0 引言 (1)1 变速器的基本设计方案 (3)1.1 变速器设计的基本要求 (4)1.2 传动机构布置方案 (4)1.3 倒挡布置方案 (6)2 变速器的主要基本参数选择 (7)2.1 本设计的基本参数 (7)2.2 档数和传动比 (8)2.3 中心距 (9)2.4 轴向尺寸………………………………………………………………103 变速器各档齿轮的参数选择及计算……………………………………113.1 模数的选择……………………………………………………………113.2 压力角…………………………………………………………………123.3 螺旋角β………………………………………………………………123.4 齿宽……………………………………………………………………123.5 各档齿轮齿数分配 (13)4 变速器齿轮的校核 (21)4.1 各轴、各齿轮扭矩计算 (21)4.2 齿轮的损坏形式 (21)4.3 齿轮弯曲强度计算 (22)4.4 齿轮接触应力的计算 (24)4.5 各档齿轮受力 (25)5 变速器轴的设计计算及校核 (28)5.1 变速器轴的结构 (28)5.2 变速器轴的尺寸设计 (28)5.3 变速器轴的刚度校核 (30)5.4 变速器轴的强度校核 (34)6 变速器轴承的校核 (38)6.1 变速器轴承的选择 (38)6.2 计算轴承当量动载荷 (38)6.3 计算轴承寿命 (41)7 同步器的选用及计算 (42)7.1 同步器设计 (42)7.2 同步器的工作原理 (42)7.3 同步环锥面上的螺纹槽 (43)7.4 锥面半锥角 (44)7.5 摩擦锥面平均半径R (44)7.6 锥面工作长度b (44)7.7 同步环径向厚度 (44)7.8 锁止角 (45)7.9 同步时间t (45)8结论 (37)参考文献 (47)0 引言汽车变速器是汽车传动系统中最主要的部件之一。
目录第一章基本数据选择 (01)1.1设计初始数据 (01)1.1.1变速器各挡传动比的确定 (02)1.1.2中心距 (03)1.2齿轮参数 (04)1.3各挡齿轮齿数的分配 (05)第二章齿轮校核 (17)2.1齿轮材料的选择原则 (17)2.2计算各轴的转矩 (18)2.3齿轮强度计算 (18)2.3.1齿轮弯曲强度计算 (18)2.3.2齿轮接触应力 (22)2.4计算各挡齿轮的受力 (26)第三章轴及轴上支撑件的校核 (29)3.2轴的强度计算……………………………………………………………………………29 3.2.1初选轴的直径………………………………………………………………………29 3.2.2轴的强度校核………………………………………………………………………30 3.3轴承及轴承校核…………………………………………………………………………39 3.3.1一轴轴承校核…………………………………………………………………………39 3.3.2中间轴轴承校核 (42)第一章 数据计算1.1设计初始数据：（方案二）学号：30最高车速：m ax a U =110-30/2=95Km/h 发动机功率：max e P =66-30/2=51KW 转矩：max e T =210-30/2=195Nm 总质量：m a =4100-30=4070Kg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 1.1.1 变速器各挡传动比的确定初选传动比：设五挡为直接挡，则5g i =1 m ax a U = 0.377max 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m ax g i —变速器最大传动比 0i —主减速器传动比p n / T n =1.4～2.0 即p n =（1.4～2.0）×2100=2940～4200r/minmax e T =9549×pe n P maxα （式中α=1.1～1.3，取α=1.2）所以，p n =9549×17153)3.1~1.1(⨯=3255.6～3847.5r/min柴油机的转速在3200～4000 r/min 取p n =3200r/min主减速器传动比0i =0.377×0max i i rn g p =0.377×951095.31532003-⨯⨯=4.012双曲面主减速器，当0i ≤6时，取η=90%，0i ›6时，η=85%。
目录引言 (1)1变速器设计的概况 (1)1.1变速器设计的目的及意义 (1)1.2变速器的发展现状 (2)1.3变速器设计面临的主要问题 (2)2变速器的总体方案设计 (2)2.1毕业设计任务及要求 (2)2.2变速器的功用及设计要求 (2)2.3变速器传动机构的型式选择与结构分析 (3)2.4变速器主要零件的结构方案分析 (3)2.5传动方案的最终设计 (4)3变速器主要参数的选择与齿轮设计 (4)3.1 变速器主要参数的选择 (5)3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 (9)4变速器齿轮强度计算与材料的选择 (11)4.1 齿轮的损坏形式 (11)4.2轮齿强度计算 (11)5变速器轴的设计与校核 (15)5.1轴的工艺要求 (16)5.2 初选轴的尺寸 (16)5.3轴的结构 (16)5.4轴的校核 (18)5.5键的校核 (26)5.6变速器轴承寿命的计算 (28)6变速器同步器的设计及操纵机构 (29)6.1 同步器的结构 (29)6.2同步环主要参数的确定 (30)6.3变速器的操纵机构 (31)总结 (33)参考文献 (34)附件1 (36)附件2 (37)附件3 (38)汽车五档变速器设计103车辆工程学生张凤超指导老师李进摘要：变速器最作为汽车上不可或缺的部分，通过改变发动机传递到驱动轮上的转矩和转速，使汽车获得不同的牵引力和速度，让汽车能在各种工况下平顺的工作，而随着汽车的发展变速器也发展出很多种类与形式。
本文主要内容是对一款用于轿车上的五档手动变速器的设计。
主要设计内容包括：变速器总体方案的确定；变速器传动机构的布置；变速器主要参数的选择，其中有档数、传动比、齿轮参数、各档传动比的分配；轮齿强度的计算、轴的强度的计算；同步器的选择等，运用CAD软件绘制变速器的零件图与装配图。
关键词：变速器；传动比；传动机构；同步器引言大家都知道汽车发动机的好坏是衡量汽车优劣的一个重要标准，就如同人一样，拥有一颗好的心脏和健康的体魄，是做任何事不能缺少的，然而变速器作为汽车动力总成的重要组成部分，却犹如人的大脑一样掌控着汽车的一切，一个人的心脏和身体再好，如果没有一个聪明的大脑来支配他，那也是会一事无成的。
汽车设计课程设计说明书汽车离合器设计学科、专业：装备制造分院车辆工程目录一．前言 (3)二．离合器概述 (4)三．离合器的设计 (6)离合器的基本要求 (6)四．离合器主要参数的选择 (7)滑磨功 (8)摩擦片外径D、内径d和厚度b (8)膜片弹簧基本参数的选择 (9)膜片弹簧的优化设计 (10)五．压盘的设计与计算 (12)对压盘结构设计的要求 (12)压盘几何尺寸的确定 (12)六．小结 (15)第1章前言以内燃机在作为动力的机械传动汽车中，离合器时作为一个独立的总成存在的。
离合器通常装在发动机与变速器之间，其主动部分与发动机分论相连，从动部分与变速器相连。
为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器，实际上是一种依靠其主从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的结构，。
离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能先知传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效的降低传动系中的震动和噪音。
在早期研发的离合器结构中，锥形离合器最为成功，它的原型设计曾装在1889年德国戴姆勒公司生产的钢制车轮的小汽车上。
它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件。
采用锥形离合器的方案一直延续到20世纪20年代中叶，对当时来说，锥形离合器的制造比较简单，摩擦面容易修复。
它的摩擦材料曾用过毛带，皮革带等。
那是曾出现过蹄-鼓式离合器，其结构有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面。
蹄-鼓式离合器用的摩擦元件是木块皮革带等，蹄-鼓式离合器的重量较锥形离合器轻，无论锥形离合器或蹄-鼓式离合器，都容易做成分离不彻底甚至出现主从动件根本无法分离的自锁现象。
现今所用的盘式离合器的先驱是多片式离合器，它是直到1925年以后才出现的。
多片理解恶气最主要的优点是，汽车起步时离合器的接合比较平顺，无冲击。
早期的设计中，多片按成对布置设计，一个钢盘片对着一个青铜片。
采用纯粹的金属的摩擦副，把他们浸在油中工作，能达到更为满意的性能。
石棉基摩擦材料的引入和改进，使得盘式离合器可以传递更大的转矩，能耐受更高的温度。
此外，由于采用石棉基摩擦材料后可用较小的摩擦面积，因而可以减少摩擦片数，这是由多片离合器向单片离合器转变的关键。
20世纪20年代末，知道进入30年代时，只有工程车辆，赛车和大功率的轿车才使用多片离合器。
第2章离合器的概述以内燃机在作为动力的机械传动汽车中，离合器时作为一个独立的总成存在的。
离合器通常装在发动机与变速器之间，其主动部分与发动机分论相连，从动部分与变速器相连。
为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器，实际上是一种依靠其主从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的结构，。
离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能先知传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效的降低传动系中的震动和噪音。
离合器分为三个工作状态，即不踩下离合器的全连动，部分踩下离合器的半连动，以及踩下离合器的不连动。
当车辆在正常行驶时，压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的，此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大，输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦，二者转速相同。
当车辆起步时，司机踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，也就是压盘与摩擦片分离，此时压盘与飞轮完全不接触，也就不存在相对摩擦。
最后一种，也就是离合器的半连动状态。
此时，压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态。
离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态。
飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。
此时发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。
一般来说，离合器是在车辆起步和换挡的时候发挥作用，此时变速箱的一轴和二轴之间存在转速差，必须将发动机的动力与一轴切开以后，同步器才能很好的将一轴的转速保持与二轴同步，挡位挂进以后，再通过离合器将一轴与发动机动力结合，使动力继续得以传输。
离合器一般分为干式多片和湿式多片两种，摩托车最常用的是湿式多片离合器。
下面我就向大家介绍一下它的结构组成及工作情况。
离合器主要由壳体、花键、压板、摩擦片、离合器弹簧等部件组成，摩擦片的表面粘贴有摩擦系数很大的衬片。
发动机的曲轴与离合器的壳体是同步转动的，离合器壳体上有许多槽，摩擦片的凸起部分正好卡在槽里，所以壳体和摩擦片也是同步转动的，但是摩擦片可以在壳体内做轴向滑动，也就是说，离合器的摩擦片始终都是与发动机同步转动的。
离合器压板的外侧有许多齿，通过这些齿使压板始终与离合器中心花键同步转动，变速器的主轴与中心花键是同步转动的，也就是说，离合器的压板与变速器的主轴是同步转动的。
湿式多片离合器的壳体内装有机油，多片离合器摩擦片和离合器压板相互交错放在其中，离合器处于接合状态时，离合器弹簧将压板和摩擦片紧压在一起，摩擦片与压板同步转动，发动机的动力通过摩擦片和压板到达变速器。
离合器处于分离状态时，摩擦片与压板分离，发动机的动力不能通过压板到达变速器。
离合器通常为手动式，即用离合器手柄通过拉线来控制离合器的接合与分离，不过也有不需要人工操作的离合器，像自动离心式离合器等。
对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。
目前，各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主从动部分之间的摩擦来传递动力且能分力的装置。
它主要包括主动部分、从动部分分、压紧机构、和操纵机构等四部分。
第3章离合器的设计离合器基本要求：（1）在任何行驶条件下，既能可靠的传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载（2）接合时要完全、平顺、，柔和保证起初起步时没有抖动和冲击（3）离要迅速、彻底（4）从动部分转动惯量小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损（5）应有的足够吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。
（6）操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳（7）具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长。
技术参数：发动机型号：6110Z整车质量（kg）：14300发动机最大转矩/转速[N·m/(r/min)]：608/1800主减速比5.3261档减速比：7.287滚动半径：502mm结构方案的分析从动盘的选择：双盘合器，具有两个从动盘的离合器，可以承受更大的扭力换档也更加平顺。
压紧弹簧和布置形式的选择：拉式膜片弹簧离合器第4章 离合器主要参数的选择设计离合器要确定离合器的性能参数和尺寸参数，这些参数的变化直接影响离合器的工作性能和结构尺寸。
这些参数的确定在前面是采用先初选、后校核的方法。
下面采用优化的方法来确定这些参数。
滑磨功滑磨功W D =)10sin 81.9/(90001max 01max 22a a e a e fm m r i i T i i krm T n --θηπn=1800r/min m a =14300kg k=1 i 1=7.287 i 0=5.326 T emax =608N.m=η0.85 r=502mm f=0.042 sin 81=θ计算得W D =243442.8温升速率H R =0.01478nT emax)sin 81.9/(3010max 10a a e afm m r i i T i i nrm --θηπ计算得H R =167000.9438（N.m/s 1/2）T c =βT emax摩擦片外径D 、内径d 和厚度b摩擦片外径是离合器的重要参数，它对离合轮廓尺寸、质量和使用寿命有决定性影响。
⑴确定摩擦片尺寸根据发动机转矩与摩擦片外径的关系图，且T emax=608N.m ，选定摩擦片外径D=325mm内径d=190mm 单面面积A=54604.8mm2外径D/mm内径d/mm厚度t/mm内外径之比C/mm单面面积a 325190 3.50.58554604.8由于是双摩擦片离合器，所以Z=4W D/4A≈1.1N.m/mm2, H R/4A≈0.76N.m/(mm2.s1/2)可以看出WD /A和HR/A均小于推荐值。
后备系数β后备系数β是离合器设计中一个重要参数，它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。
在选择β时，应考虑摩擦片在使用中的磨损后离合器仍能仍能可靠的传递发动机的最大转矩、防止离合器滑磨时间过长、防止传动系过载以及操纵轻便等因素。
车型后备系数β乘用车及最大总质量小于6t的商用车 1.20～1.75最大总质量为6～14t的商用车 1.50～2.25挂车 1.80～4.00由车型选择8.1=β～2.0摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间△t摩擦片的摩擦f取决于摩擦片所用的材料及其工作温度、单位压力和滑磨速度等因素。
根据取值范围表可知， 本次设计f=0.3间隙△t 一般为3~4mm 。
本次设计△t=3mm⑵确定压紧力F 。
选用石棉基编织摩擦片。
β=1.8～2.0,μ=0.3。
由式 F=()22max D D Z (3000dd d D Te +++μβ），F=(6924.8～7694.3)Na 单位压力p 。
单位压力p 。
决定摩擦面的耐磨性，对离合器工作性能和使用寿命有很大影响，选取时应考虑离合器的工作条件、发动机后备功率的大小、摩擦片尺寸、材料及其质量和后备系数等因素。
p=F/a=0.126～0.140N/mm 2 经过查表对照得结果：符合要求。
膜片弹簧基本参数的选择1）比值H/h 和 h 的选择为保证离合器压紧力变化不大和操纵轻便，汽车离合器用膜片弹簧的H/h 一般为1.5～2.0 ，板厚 h 为2～4 mm 。
取h = 3mm ，H/h =2 H=2h=6mm2）R/r 比值和 R 、r 的选择研究表明。
R/r 越大，弹簧材料利用率越低，弹簧越硬，弹性特性曲受直径误差的影响越大，且应力越高。
根据结构布置和压紧力的要求。
R/r 一般为1.20～1.35 。
为使摩擦片上的压力分布较均匀，拉式膜片弹簧的r 值宜为大于或等级R 。
即取R/r = 1.25 R ≥Rc=(D+d)/4=128.75mm 取R=130mm r=104mm3）α的选择膜片弹簧自由状态下圆锥角α与内截锥高度H 关系密切，α一般在9°～15°范围内。
α = arctan H/(R-r) =12.99符合要求4.）分离指数目n 的选取分离指数目n 常取18，大尺寸膜片弹簧可取24，小尺寸膜片弹簧可取12 。
本设计取分离之数目n =18。
5）膜片弹簧小段内半径r o及分离轴承作用半径r f的确定r o由离合器的结构决定，其最小值应大于变速器第一轴花键的外径。
