中心轴四档变速器设计

机械式变速器设计4.1题目及要求变速器用来改变发动机传到驱轮上的转矩和转速，目的是在各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。

变速器由变速传动机构和操纵机构组成。

变速器的基本设计要求：1）保证汽车有必要的动力性和经济性。

2）设置空档，用来切断发动机的动力传输。

3）设置倒档，使汽车能倒退行驶。

4）设置动力输出装置。

5）换档迅速、省力、方便。

6）工作可靠。

变速器不得有跳档、乱档及换档冲击等现象发生。

7）变速器应有高的工作效率。

8）变速器的工作噪声低。

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⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧多挡变速器五挡变速器四挡变速器三挡变速器根据轴的形式⎪⎩⎪⎨⎧旋转轴式固定轴式固定轴式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧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。

设计题目：某商用货车的基本参数如下：其他设计参数在根据第二章汽车总体设计结果中已经得出。

4.2中间轴式变速器设计4.2.1传动方案和零部件方案确定根据题目给定参数和总体设计结果可以确定，作为一辆前置后驱的货车，毫无疑问应该选用中间轴式多档位机械式变速器。

中间轴式变速器传动方案的共同特点是：(1)设有直接档；(2)一档有较大的传动比；(3)档位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，档位低的齿轮（一档）可以采用或不采用常啮合齿轮传动；(4)除一档以外，其他档位采用同步器或啮合套换档；(5)除直接档以外，其他档位工作时的传动效率略低。

4.2.1.1传动方案初步确定为：1.变速器第一轴后端与常啮合主动齿轮做成一体，第二轴前端经轴承支承在第一轴后端的孔内，且保持两轴轴线在同一条直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接档。

第一篇变速器结构及主参数设计第一章变速器齿轮传动方案的设计第一节变速器齿轮传动的功能及要求汽车的使用条件，诸如汽车的实际装载质量、道路坡度、路面状况，以及道路宽度和曲率、交通情况所允许的车速等等，都在很大范围内不断变化。

这就要求汽车牵引力和速度也有相当大的变化范围。

另一方面，就活塞式内燃机而言，在其整个转速范围内，转矩的变化不大，而功率及燃油消耗率的变化却很大，因而保证发动机功率较大而燃料消耗率较低的曲轴转速范围，即有利转速范围是很窄的。

为了使发动机能保持在有利转速范围内工作，而汽车牵引力和速度又能在足够大的范围内变化，应当使传动系的传动比能在最大值与最小值之间变化，即传动系应起变速作用。

变速器就是汽车传动系中起变速作用的一个重要零部件，它有以下几点功能。

一、实现传动比的变化。

一般机械式变速器都是有级变速的，即传动比档数是有限的。

轿车和轻、中型货车的传动比有3～6档，越野汽车和重型货车的传动比可多达8～16档。

实现有级变速的措施，是靠变速箱中若干对齿轮来实现的。

各挡的传动比各不相同，当汽车在平坦的道路上，以高速行驶时可挂入变速器的高档齿轮，在不好的路况下或爬坡时应挂入变速器的低档齿轮，为此，根据需要，可选择不同速比的档位。

二、与发动机合理匹配，实现汽车的动力性和经济性。

例如汽车在同样的载货量、道路、车速等条件下行驶即可在高速档行驶，也可在低速挡行驶。

而此时发动机的节气门（油门）和转速大小不同。

发动机在不同的工况下，燃料的消耗量是不一样的。

所以根据路况，通过选择齿轮不同的档位，来减小发动机的燃料的消耗。

是变速器齿轮传动的一个重要功能。

三、实现倒退的功能。

汽车不仅要有前进的功能，还要有倒退的功能。

但发动机不能实现反转，此时，可通过齿轮传动来改变输出轴的旋转方向。

从而实现汽车的倒退功能。

四、实现空挡的功能。

为了满足汽车暂时停车、起步和对发动机检查调整的需要，变速器还要有空挡的功能。

五、对机械式变速器齿轮传动还要满足以下几点要求：1）、便于制造、使用和维修。

• 压力角 齿轮压力角较小时，重合度较大并降低了轮齿刚度， 为此能减少进入啮合和退出啮合时的动载荷，使传动平稳， 有利于降低噪声；压力角增大时，可提高齿轮的抗弯强度 和表面接触强度。本设计中采用标准压力角=20°。
• 螺旋角 选取斜齿轮的螺旋角，应该注意它对齿轮工作噪声、轮齿的强 度和轴向力有影响。选用大些的螺旋角时，会使齿轮啮合的重合度增 加，因而工作平稳，噪声降低，齿轮的强度也相应提高。因此从提高 低挡齿轮的抗弯强度出发，不宜过大，以15°~25°为宜；而从提高高 挡齿轮的接触强度和增加重合度着眼，应选用较大的螺旋角。 螺旋方向的选择：斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用在轴 承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮的轴向力相互抵消， 以减少轴荷，提高寿命。为此，中间轴上的全部齿轮一律采用右旋， 而一、二轴上的斜齿轮取左旋，其轴向力经轴承盖由壳体承受。 为使工艺简便，中间轴轴向力不大时，可将螺旋角仅取为三种。 二、三、四挡齿轮螺旋角22°； 常啮合齿轮螺旋角25.28°。
货车变速器的设计
变速器的选择
• 方案一 此方案为二轴变速器，倒 挡齿轮为常啮合齿轮，并 用同步器换挡；同步器多 数装在输出轴上，这是因 为一挡主动齿轮尺寸小， 同步器装在输入轴上有困 难，而高档同步器可以装 在输入轴的后端。
• 方案二 此方案为三轴式变速器，变速 器的二，三，四挡用常啮合齿 轮传动，而一，倒挡用直齿滑 动齿轮换挡。第二轴用两点支 承。
各挡齿轮齿数的分配
1.确定一挡齿轮齿数 已知 A=147mm ，m=3mm
Z 9 Z10 2A m
Zh 98
Z 9 28
2.修正中心距
Z 10 70
Zh m A= 2 =147mm
• 3.确定常啮合传动齿轮副的齿数 已知i1 =8 m n =2.5mm =25.28° Z1+Z2=

机械设计课程设计
机械设计课程设计 说明书
设计题目： 专 班 学 业： 级： 号：
三轴四档轻型货车手动变速器 机械设计制造及其自动化
学生姓名： 指导老师：
机 械 与 汽 车 工 程 学 院 2013 年 9 月 22 日
机械设计课程设计
摘要
本设计的任务是设计一台用于轻型货车上的手动变速器。 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。 根据轻型货车的外形、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货车的发动机型号可 以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。再结合某些货车的基 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 速器具有四个前进档（包括一个超速档四档）和一个倒档，并通过锁环式同步器 来实现前言
手动变速器（Manual Transmission）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 4 个值(即有 4 级)，所以说它是有级变速器。 1.1 变速器的设计要求 为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器应提出如下的设计要求。