摘要
变速器是汽车重要的传动系组成，在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。变速器能在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车倒退行驶，而且利用档位可以中断动力的传递。变速器是车辆不可或缺的一部分，其中机械式变速箱设计发展到今天，其技术已经成熟，但对于我们还没有踏出校门的学生来说，其中的设计理念还是很值得我们去探讨、学习的。
设计的变速箱来说，其特点是：扭矩变化范围大可以满足不同的工况要求，结构简单，易于生产、使用和维修，价格低廉，而且采用同步器挂挡，可以使变速器挂挡平稳，噪声降低，轮齿不易损坏。在设计中采用了5+1档手动变速器，通过较大的变速器传动比变化范围，可以满足汽车在不同的工况下的要求，从而达到其经济性和动力性的要求；变速器挂挡时用同步器，虽然增加了成本，但是使汽车变速器操纵舒适度增加，齿轮传动更平稳。
本文设计了常用货车用机械式变速器。在阐述了机械式变速器的功用、要求的基础上，根据设计任务书的要求，选择三轴式的设计方案，进行变速器主要参数的确定、齿轮的强度校核和齿轮的几何尺寸计算，同时设计了变速器所用的锁环式同步器，确定了同步器的主要参数，最后对变速器操纵机构进行设计。
关键词：变速器；齿轮；输入轴；同步器
Abstract
The transmission gearbox, as an important part in automobile driving system is used to make up the shortcoming of engine torque and rotary speed. It can change the vehicle speed and type torque in a big scope, cut off the power transfer from the engine, and also provides a reverse traveling direction for the vehicle. Transmission is an integral part of the vehicle, including mechanical design development of transmission, the technology has matured, but we have not taken the school's students, of which the design is still very worthwhile for us to explore and learn of.
Gearbox design, its features are: large torque range to meet the requirements of different operating conditions, simple structure, easy production, use and maintenance, low cost, and the use of synchronizer sets required shifting allows smooth transmission required shifting, noise reduction is not easy damaged teeth. Used in the design of the 5 +1 manual transmission, transmission through the large changes in the scope of the transmission ratio, to meet the vehicle requirements of different conditions, so as to achieve its economic and power requirements; transmission linked file by synchronizer sets, although the increase in cost, but the manipulation of the automobile transmission to increase comfort, smoother gear.
This designs commonly used truck with mechanical transmission. Describes the function of mechanical transmission and on the basis of the requirements, according to the requirements of the mission design, selection of three shaft type design, for the main parameters of transmission, gear strength checking and gear calculation of geometric size, while the design of transmission used by the lock ring synchronizer, identified synchronizer of main parameters, the transmission control mechanism design.
Key words：Transmission；gearbox；synchronizer；input shaft
目录
第1章绪论 (1)
1.1 课题研究意义与背景 (1)
1.2 变速器的简介 (1)
1.3 变速器的分类 (2)
1.4 变速器的功用 (3)
第2章变速器设计方案及论证 (4)
2.1 变速器的设计要求 (4)
2.2 变速器设计方案论证 (4)
第3章各主要参数的设计计算 (10)
3.1 变速器传动比的确定 (10)
3.2 中心距的初步确定 (11)
3.3 变速器的外形尺寸 (12)
3.4 轴的直径的初步确定 (12)
3.5 齿轮参数设计 (13)
3.6 各挡齿数的分配 (14)
3.6.1 一档斜齿轮齿数的确定 (14)
3.6.2 二档斜齿轮齿数的确定 (15)
3.6.3 三档齿轮齿数的确定 (16)
3.6.4 五档齿轮齿数的确定 (17)
3.6.5 确定倒档传动比 (18)
3.7 齿轮精度选择 (19)
3.8 齿轮螺旋方向 (19)
3.9 齿轮变位系数的确定 (19)
第4章变速器各挡齿轮的校核 (22)
4.1 齿轮弯曲应力计算 (22)
4.1.1 一轴常啮合齿轮的弯曲应力校核 (23)
4.1.2 中间轴常啮合齿轮的弯曲应力校核 (23)
4.1.3 二轴五档齿轮的弯曲应力校核 (23)
4.1.4 中间轴五档齿轮的弯曲应力校核 (24)
4.1.5 二轴三档齿轮的弯曲应力校核 (24)
4.1.6 中间轴三档齿轮的弯曲应力校核 (24)
4.1.7 二轴二档齿轮的弯曲应力校核 (25)
4.1.8 中间轴二档齿轮的弯曲应力校核 (25)
4.1.9 二轴一档齿轮的弯曲应力校核 (25)
4.1.10 二轴一档齿轮的弯曲应力校核 (25)
4.1.11 二轴倒档齿轮的弯曲应力校核 (26)
4.1.12 中间轴倒档齿轮的弯曲应力校核 (26)
4.1.13 倒档轴倒档齿轮的弯曲应力校核 (26)
4.2 齿轮接触应力计算 (27)
4.2.1 一轴常啮合齿轮的接触应力校核 (27)
4.2.2 中间轴常啮合齿轮的接触应力校核 (28)
4.2.3 二轴五档齿轮的接触应力校核 (28)
4.2.4 中间轴五档齿轮的接触应力校核 (29)
4.2.5 二轴三档齿轮的接触应力校核 (29)
4.2.6 中间轴三档齿轮的接触应力校核 (30)
4.2.7 二轴二档齿轮的接触应力校核 (30)
4.2.8 中间轴二档齿轮的接触应力校核 (30)
4.2.9 二轴一档齿轮的接触应力校核 (31)
4.2.10 中间轴一档齿轮的接触应力校核 (31)
4.2.11 二轴倒档齿轮的接触应力校核 (32)
4.2.12 中间轴倒档齿轮的接触应力校核 (32)
4.2.13 倒档轴倒档齿轮的接触应力校核 (32)
第5章变速器轴的设计计算 (34)
5.1 轴的功用及设计要求 (34)
5.2 轴尺寸初选 (34)
5.3 齿轮的受力分析 (35)
5.4 轴的受力分析 (35)
5.5 轴强度的计算和校核 (36)
5.5.1 第二轴上齿轮3处的应力计算 (37)
5.5.2 第二轴上齿轮5处的应力计算 (38)
5.5.3 第二轴上齿轮7处的应力计算 (38)
5.5.4 第二轴上齿轮9处的应力计算 (39)
5.5.5 第二轴上齿轮11处的应力计算 (39)
5.5.6 中间轴上齿轮2处的应力计算 (40)
5.5.7 中间轴上齿轮4处的应力计算 (41)
5.5.8 中间轴上齿轮6处的应力计算 (41)
5.5.9 中间轴上齿轮8处的应力计算 (42)
5.5.10 中间轴上齿轮10处的应力计算 (42)
5.5.11 中间轴上齿轮12处的应力计算 (43)
5.6 轴的刚度计算和校核 (43)
5.6.1 第二轴上齿轮3处刚度校核 (44)
5.6.2 第二轴上齿轮5处刚度校核 (45)
5.6.3 第二轴上齿轮7处刚度校核 (45)
5.6.4 第二轴上齿轮9处刚度校核 (45)
5.6.5 第二轴上齿轮11处刚度校核 (46)
5.6.6 中间轴上齿轮2处刚度校核 (46)
5.6.7 中间轴上齿轮4处刚度校核 (47)
5.6.8 中间轴上齿轮6处刚度校核 (47)
5.6.9 中间轴上齿轮8处刚度校核 (47)
5.6.10 中间轴上齿轮10处刚度校核 (48)
5.6.11 中间轴上齿轮12处刚度校核 (48)
第6章轴上花键的设计计算 (49)
第7章变速器轴承选择 (51)
7.1 轴承类型的选择 (51)
7.2 轴承的计算 (51)
7.2.1 二轴受力分析及轴承当量动载的计算 (51)
7.2.2 一轴受力分析及轴承当量动载的计算 (55)
7.2.3 中间轴受力分析及轴承当量动载的计算 (58)
7.3 计算各轴承的总当量动载荷 (61)
7.4 校核轴承寿命 (62)
第8章同步器的设计 (65)
8.1 同步器的功用 (65)
8.2 同步器的类型的选择 (65)
8.3 同步器的参数的确定 (66)
第9章变速器操纵机构的设计 (68)
9.1 对变速器操纵机构的要求 (68)
9.2 直接操纵手动换挡变速器 (68)
9.3 远距离操纵手动换挡变速器 (69)
9.4 变速器自锁、互锁、倒档锁装置 (69)
9.4.1 自锁装置 (69)
9.4.2 互锁装置 (69)
9.4.3 倒档锁装置 (70)
第10章变速器箱体的设计 (71)
10.1 箱体零件的结构特点 (71)
10.2 箱体零件的结构设计原则 (71)
10.2.1 箱体结构的铸造工艺性 (71)
10.2.2 箱体结构的机械加工工艺性 (71)
10.3 变速器箱体的附件设计 (71)
第11章变速器的润滑与密封 (73)
第12章结论 (74)
参考文献 (75)
致谢 (76)
附录 (77)
第1章绪论
1.1课题研究意义与背景
轻型货车作为一种常用的商用车，已在现代的社会中占有举足轻重的地位。人们的衣食住行的便利，都有货车运输方面的功劳。社会经济的发展、人们生活水平的提高更需要货车的运输。货车已成为一个国家乃至整个世界不可缺少的一样运输工具。中国汽车变速器市场正处于高速发展期。2007年中国汽车销售879.15万辆，2008年汽车产销量将突破900万，2010年汽车销售规模将达到1263万辆。在汽车行业市场规模高速增长的情况下，中国变速器行业面临着重大机遇。2006年我国汽车变速器市场规模达300亿元人民币，并且以每年超过20%的速度增长。
预计2010年有望达到600亿元。依靠科技进步和自主创新，已形成年产销汽车变速器100万台、齿轮5000万只和汽车锻件10万吨的综合生产能力。汽车变速器产品在4档~16档市场领域实现了全方位覆盖，广泛匹配于输入扭矩300—3000Nm、载重量2吨~60吨之间的重型车、大客车、中轻型卡车、工程用车和低速货车等各种车型，被国内50多家主机厂的上千种车型选为定点配套产品。法士特变速器在国内8吨以上重型汽车配套市场占有率78%，15吨以上配套市场占有率超过90%，重型变速器产销量世界第一[1]。
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。人们在购车时大多只注重的是发动机的性能，而且这似乎已成为了衡量汽车品质优劣的一个标准，因为它是动力的缔造者。但是，却不能忽略掌控速度快慢的变速器。变速器作为汽车传动系统的重要组成部分，其技术的发展,是衡量汽车技术水平的一项重要依据。由于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着深远的意义。
1.2变速器的简介
1894年，一个法国工程师给一辆汽车装上世界上第一个变速器，至今汽车变速器已经经过了一百多年的发展。汽车变速器诞生100多年来，齿轮变速器一直占据着统治地位，但随着汽车技术日新月异的发展，高科技不断引入汽车工业，变速器的技术也发生了很大的变化。汽车变速器的发展，最本质的就是从汽车传动的平顺性、舒适性，驾驶员操作的轻松性考虑，因而相应地提高了汽车的通过
性与经济性。随着人们对车辆性能要求的不断提高，变速器技术的不断发展，汽车变速器已成为提高整车性能的突破口，各种类型汽车变速器的诞生与发展都影响着全球及各大主要地区的汽车市场格局，中国市场也身居其中。今后汽车变速器市场会呈现最佳优化设计的多层次多样化状态。
变速器在发动机和汽车传动系之间主要起着匹配作用，通过改变变速器的传动比，可以使汽车在不同的使用条件下得到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[2]。汽车传动系是汽车的主要组成部分，变速器又是传动系的重要部件，它们的任务就是充分发挥发动机的性能，使发动机发出的动力有效而经济地传到驱动轮，以满足汽车行驶上的各项要求。变速箱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矩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变换，即实现换挡，以达到变速变矩。
机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换挡行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。
现代汽车技术的发展对传动装置的设计工作提出了很更高的要求。在这种情况下，传动装置的设计，不但要满足动力性和经济性指标，而且要求轮廓尺寸和质量小、结构紧凑、尺寸小、工作可靠、寿命长、噪音低、维修方便等要求等。
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。
1.3变速器的分类
按传动比的变化方式划分，变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。
(a)有级式变速器：有级式变速器应用最广泛。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用的齿轮轮系不同：有轴线固定式、普通齿轮变速器，和轴线旋转式变速器、行星齿轮变速器。目前，轿车和轻、中型货车的变速器的传动比通常有3~5个前进档和一个倒档。在重型汽车用的是组合式变速器，采用更多档位，一般是由两个变速器组合而成的。
(b)无级式变速器:无级式变速器的传动比在一定的范围内可以按无限多级变化。常见的有电力式和液力式、动液式。电力式的在传动系中也用广泛采用的趋势，其变速传动部件为直流串激电动机。液力式的传动部件是液力式变矩器。
(c)综合式变速器：综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器。其传动比可以在最大值和最小值之间的几个间断范围内作
无级变化。目前的应用较为广泛。
按操纵方式划分，变速器可以分为强制操纵式，自动操纵式和半自动操纵式。
(a)强制操纵式变速器：靠驾驶员直接操纵变速杆换挡。
(b)自动操纵式变速器：传动比的选择和换挡是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现档位的变换。
(c)半自动操纵式变速器：可分为两类，一类是部分档位自动换挡，部分档位手动(强制) 换挡；另一类是预先用按钮选定档位，在采下离合器踏板或松开加速踏板时，由执行机构自行换挡[4]。
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）、液力自动变速器（AT）、金属带式无级变速器（CVT）以及机械式自动变速器（AMT）等。
1.4变速器的功用
现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源，其工作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驱动力和车速能在相当大的范围内变化。为解决这一矛盾，在传动系统中设置了变速器。车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上还依赖于变速器以及变速器与发动机的匹配[3]。
变速器的功用有：
(1)改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求。在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。例如，在高速路上车速应能达到100km/h，而在市区内，车速常在50km/h左右。空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时，行驶阻力便很大。而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。
(2)实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。实现倒车行驶汽车，发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶。
(3)中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换挡或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。
(4)实现空档，当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。例如，可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。
第2章变速器设计方案及论证
2.1变速器的设计要求
变速器作为汽车传动系统的重要组成部分，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。
应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时，根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求，选择合理的变速器档数及传动比，来满足这一要求。
变速器设有空档，可在启动发动机、汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。变速器设有倒档，使汽车获得倒退行驶能力。需要时，机械式变速器还有动力输出功能。
工作可靠，操纵轻便。汽车在行驶过程中，变速器内不应有自动跳档、乱档、换挡冲击等现象的发生。为减轻驾驶员的疲劳强度，提高行驶安全性，操纵轻便的要求日益显得重要，这可通过采用同步器和预选气动换挡或自动、半自动换挡来实现。
变速器应当有高的工作效率且工作噪声低。采用斜齿轮传动及选择合理的变位系数，提高制造精度和安装刚性可减小齿轮的噪声。
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、拆装容易、维修方便等要求。满足汽车必要的动力性和经济性指标，这与变速器的挡数、传动比范围和各挡传动比有关[4]。汽车工作的道路条件越复杂、功率比越小，变速器的传动比范围越大。
为满足以上使用性能要求，本变速器采用有级式变速器。变速器由变速传动机构和操纵机构构成。变速器传动机构包括换挡齿轮、传动齿轮、传动轴。实现操作需要避免、避免冲击布置的同步器，操纵机构还要求有自锁和互锁装置。轿车多采用两轴式变速器，货车多采用三轴式变速器，同步器设计采用锁环式同步器。
2.2变速器设计方案论证
变速器设计方案要求从使用性能、制造条件和重量、价格性价比等多方面考
虑，要求满足制造、使用、维修等条件。所以应从齿轮的形式，轴的形式及布置的合理性等多方面分析，得到最佳方案。
1.变速器轴数的选择
固定轴式变速器中的两轴式和中间轴式变速器得到广泛应用。其中，两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动汽车上。
与中间轴式变速器比较，两轴式变速器因轴和轴承数少，结构简单、轮廓尺寸小和容易布置等优点，此外，各中间档位因只经一对齿轮传递动力，故传动效率高同时噪声也低。因两轴式变速器不能设置直接档，所以在高档工作时齿轮和轴承均承载，不仅工作噪声增大，容易损坏，还有，受结构限制，两轴式变速器与一档速比不可能设计的很大。对于前进档，两轴式变速器输入轴的转动方向与输出轴的转动方向相反；而中间轴式变速器的第一轴与输出轴的转动方向相同。
中间轴式变速器一般采用第一轴后端与常啮合主动齿轮做成一体的传动方案，绝大多数方案的第二轴前端经轴支撑在第一轴的后端的孔内，并且保持两轴轴线在同一直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接档。使用直接档，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载，发动机转矩经变速器第一轴和第二轴直接输出，此时变速器的传动效率高，可达到90%以上，噪声低，齿轮和轴承的磨损减少。因为直接档的利用率要高于其它档位，因而提高了变速器的使用寿命；在其它前进档位工作时，变速器传递的动力需要经过设置在第一轴、中间轴和第二轴上的两对齿轮传递，因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离不大的条件下，一档仍然有较大的传动比；档位高的齿轮采用常啮合齿轮传动[5]。档位低的齿轮的齿轮可以采用或不采用常啮合齿轮传动，多数传动方案中除一档以外的其它档位的换挡机构，均采用同步器或啮合套换挡，少数结构的一档也采用同步器或啮合套换挡，还有各档同步器或啮合套多数情况下装在第二轴上。
在除直接档以外的其它档位工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低。这是它的缺点。
发动机前置后轮驱动的乘用车采用中间轴式变速器，为缩短传动轴长度，将第二轴加长置于附加壳体内，如果在附加壳体内布置倒档传动齿轮和换挡机构，还能减少变速器主体部分的外形尺寸及提高中间轴和输出轴的刚度。
由于本次设计的CA1046型载货汽车为轻型货车，通过对上述方案的分析，决定采用中间轴式变速器。
2.档数的选择
变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用效率、汽车的燃料经济性及平均车速，从而可提高汽车的运输效率，降低运输成本。但采用手动的机械式操纵机构时，要实现迅速、无声换挡，对于多于5个前进档的变速器来说是困难的。
因此，本次设计CA1046型载货汽车变速器采用5+1档。如图2.1所示：
图2.1 中间轴式变速器简图
3.倒档形式及布置方案
倒档使用率不高，常采用直齿滑动齿轮方案换入倒档。为实现传动有些利用在前进档的传动路线中，加入一个中间传动齿轮的方案，也有利用两个联体齿轮的方案。
(a) (b) (c) (d)
图2.2 倒档形式及布置方案
常见的倒档结构方案大致有以下几种：
方案1（如图2.2-a ）所示：在前进档的传动路线中，加入一个传动，使结构简单，但齿轮处于正负交替对称变化的弯曲应力状态下工作。此方案广泛用于轿车和轻型货车的四档全同步器式变速器中。
方案2（如图2.2-b）所示：此方案的优点是可以利用中间轴上一档齿轮，因而缩短了中间轴的长度，但换挡时两对齿轮必须同时啮合，致使换挡困难。
方案3（如图2.2-c）所示：此方案中，将中间轴上一档和倒档齿轮做成一体，使其齿体、齿宽加大，因而缩短了一些长度。
方案4（如图2.2-d）所示：此方案中，采用了全部齿轮副均为常啮合齿轮，相比照前面的方案，此种方案换挡方便、可靠。通过移动啮合套或同步器换挡，换挡行程短，同时齿轮寿命长。
综合考虑，本次设计采用方案4，即倒档齿轮为常啮合斜齿轮传动同步器换挡方式。其优点是：换挡方便，轮齿受到冲击小，使用寿命长。
4.齿轮的选择
变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。
与直齿圆柱齿轮比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长，工作时噪声低等优点；缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力，这对轴承不利。变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮，尽管这样会使常啮合齿轮数增加，并导致变速器的转动惯量增大。因为合理安排一轴上斜齿轮与中间轴上斜齿轮啮合和中间轴上斜齿轮与二轴上斜齿轮啮合，能够在一定的范围内抵消斜齿轮工作时的轴向力。在本设计中所有档位均采用常啮合斜齿轮同步器换挡，
因此所有档位均采用常啮合斜齿轮传动方案。
5.变速器换挡机构
变速器换挡机构有直齿滑动齿轮，啮合套和同步器换挡三种形式。使用轴向滑动直齿齿轮换挡，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴随着噪声。因此，除一档、倒档外已很少使用。使用啮合套换挡，因承受换挡冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换挡冲击。同步器分为常压式、惯性式和惯性增力式，多采用惯性式同步器，包括锁销、锁环式同步器，使用同步器能保证换挡迅速、无冲击、无噪声，得到广泛应用，但结构复杂、制造精度要求高、轴向尺寸大，多用于轿车和中型以下货车[6]。故本次设计中型载货汽车的二、三、四、五档均采用锁环式惯性同步器换挡，而一档、倒档应用直齿滑动齿轮换挡。
自动脱档是变速器的主要故障之一。为解决这个问题，除工艺上采取措施外，目前在结构上采取措施比较有效的方案有以下几种：
（1）将两接合齿的啮合位置错开
（2）将啮合套齿座上前齿圈的齿厚切薄（切下0.3～0.6mm）
（3）将接合齿的工作面加工成斜面，形成倒锥角（一般倾斜2°～3°），使接合齿面产生阻止自动脱档的轴向力。这种方案比较有效，应用较多。
图2.3 防止自动脱档的结构措施
6.同步器设计
同步器有常压式、惯性式和惯性增力式三种。
常压式同步器结构虽然简单，但有不能保证啮合件在同步状态下(即角速度相等)换挡的缺点，现已不用。
本设计中前进档换挡所采用的是锁环式同步器，该同步器是依靠摩擦作用实现同步的，但它可以从结构上保证结合套与待啮合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触，以免齿间冲击和发生噪声，而且锁环式同步器具有耐摩擦，轴向尺寸小等优点。
7.变速器轴承
变速器轴承常采用圆柱滚子轴承、球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、滑动轴套等。第一轴常啮合齿轮的内腔尺寸足够时，可布置圆柱滚子轴承，若空间不足则采用滚针轴承。变速器第一轴、第二轴的后部轴承以及中间轴前、后轴承，按直径系列一般选用中系列球轴承或圆柱滚子轴承。滚针轴承、滑动轴承套主要用在齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运动的地方。变速器中若采用圆锥滚子轴承虽然有直径较小、宽度较宽因而容量大、可承受高负荷等优点，但也有需要调整预紧、装配麻烦、磨损后轴易歪斜而影响齿轮正确啮合的缺点。
由于上述特点，滚针轴承在货车变速器得到广泛应用。
8.操纵机构的选择：
自锁互锁机构：
（1）挂挡后应保证直齿滑动齿轮换挡时，全齿宽都进入啮合。由于汽车振动或其他条件的影响下，操纵机构应保证变速器不自行挂挡或自行脱挡。为此在操纵机构中设有自锁装置。
（2）为了防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏，为此在操纵机构中设有互锁装置。
（3）为了防止在汽车前进时误挂倒档，导致零件损坏，在操纵机构中设有倒档锁装置。
因为本次设计CA1046型载货汽车是发动机前置后驱型，所以变速器布置在驾驶员座位附近。直接操纵机构一般由变速杆、拨块、拨叉、拨叉轴以及安全装置等组成，多集中于变速器上盖或侧盖内，结构简单，操纵方便，因此本次设计变速器采用直接操纵机构。
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 (2) 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 (3) 2.3.1确定第一档齿轮传动比 (3) 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 (6) 2.3.7确定第五档 (7) 2.3.8确定倒挡 (7) 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。 5：要求熟练操作office等办公软件，处理排版，字体等内容。
摘要 变速器是汽车重要的传动系组成，在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。变速器能在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车倒退行驶，而且利用档位可以中断动力的传递。变速器是车辆不可或缺的一部分，其中机械式变速箱设计发展到今天，其技术已经成熟，但对于我们还没有踏出校门的学生来说，其中的设计理念还是很值得我们去探讨、学习的。 设计的变速箱来说，其特点是：扭矩变化范围大可以满足不同的工况要求，结构简单，易于生产、使用和维修，价格低廉，而且采用同步器挂挡，可以使变速器挂挡平稳，噪声降低，轮齿不易损坏。在设计中采用了5+1档手动变速器，通过较大的变速器传动比变化范围，可以满足汽车在不同的工况下的要求，从而达到其经济性和动力性的要求；变速器挂挡时用同步器，虽然增加了成本，但是使汽车变速器操纵舒适度增加，齿轮传动更平稳。 本文设计了常用货车用机械式变速器。在阐述了机械式变速器的功用、要求的基础上，根据设计任务书的要求，选择三轴式的设计方案，进行变速器主要参数的确定、齿轮的强度校核和齿轮的几何尺寸计算，同时设计了变速器所用的锁环式同步器，确定了同步器的主要参数，最后对变速器操纵机构进行设计。 关键词：变速器；齿轮；输入轴；同步器
Abstract The transmission gearbox, as an important part in automobile driving system is used to make up the shortcoming of engine torque and rotary speed. It can change the vehicle speed and type torque in a big scope, cut off the power transfer from the engine, and also provides a reverse traveling direction for the vehicle. Transmission is an integral part of the vehicle, including mechanical design development of transmission, the technology has matured, but we have not taken the school's students, of which the design is still very worthwhile for us to explore and learn of. Gearbox design, its features are: large torque range to meet the requirements of different operating conditions, simple structure, easy production, use and maintenance, low cost, and the use of synchronizer sets required shifting allows smooth transmission required shifting, noise reduction is not easy damaged teeth. Used in the design of the 5 +1 manual transmission, transmission through the large changes in the scope of the transmission ratio, to meet the vehicle requirements of different conditions, so as to achieve its economic and power requirements; transmission linked file by synchronizer sets, although the increase in cost, but the manipulation of the automobile transmission to increase comfort, smoother gear. This designs commonly used truck with mechanical transmission. Describes the function of mechanical transmission and on the basis of the requirements, according to the requirements of the mission design, selection of three shaft type design, for the main parameters of transmission, gear strength checking and gear calculation of geometric size, while the design of transmission used by the lock ring synchronizer, identified synchronizer of main parameters, the transmission control mechanism design. Key words：Transmission；gearbox；synchronizer；input shaft
优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 新乡职业技术学院 毕业设计（论文）题目桑塔纳2000变速器装配工艺 系别汽车技术系 学生姓名 学号
专业名称汽车制造与装配技术 指导教师 2013年12 月 4 日
目录 摘要 (2) 一、变速器的发展史及未来的发展方向 (3) 二、国内外研究现状、水平及存在的问题 (4) 三、变速器的分类、组成及功用 (5) （一）、变速器分类 (5) （二）、变速器组成 (6) （三）、变速器功用 (7) 四、桑塔纳2000变速器的工作原理分析 (7) 五、桑塔纳2000变速器的结构 (13) 六、桑塔纳2000变速器参数 (15) 七、桑塔纳2000变速器装配尺寸链 (18) 八、桑塔纳2000变速器的同步器 (21) （一）、同步器的结构 (21) （二）、同步环主要参数的确定 (22) 九、桑塔纳2000变速器装配方案及调试 (24) 结束语 (26) 文献参考 (27) 致谢 (28) 桑塔纳2000变速器装配工艺 摘要:本论文以变速器的装配问题为研究对象，论述了手动变速器变速器的发展史及 未来的发展方向国内外研究现状、水平及存在的问题、变速器的种类及作用、以及
变速器的装配方法精度等。 变速器，转变发动机曲轴的转矩及转速，以适应汽车在起步、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车轮牵引力及车速不同要求的需要。汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。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，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。变速器的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高，当前手动变速器仍然是现代的主流。 关键词：手动变速器装配方法齿轮间的啮合间隙 每当人们观看F1大赛，总会被那种极速的感觉所折服。此刻，大家似乎谈论得最多的就是发动机的性能以及车手的驾驶技术。而且，不忘在自己驾车的时候体会一下极速感觉或是在买车的时候关注一下发动机的性能，这似乎成为了横量汽车品质优劣的一个标准。的确，拥有一颗“健康的心”是非常重要的，因为它是动力的缔造者。但是，掌控速度快慢的，却是它身后的变速器.伴随着人们的需求和科技技术的不断提高人们对变速器的要求也越来越高，变速器发展至今其结构越来越紧凑复杂当然为了更好的保证驾车中的舒适性对变速器装配的要求越来越高,因此装配工艺的将决定决定变速器工作状况.使用寿命和经济性,由此可见，对汽车的变速器进行研究具有十分重要的意义。 而在未来的课题的学习中，我将重点研究装配手动变速器对变速器的重要性。 一、变速器的发展史及未来的发展方向 汽车工业的百年历史中，肯定没有任何一个时代的变速器技术能比得上今天那么深入民心和丰富多彩，我们也几乎能断言，在下一个百年，变
第1章 变速器主要参数的计算及校核 学号：15 最高车速：m ax a U =113Km/h 发动机功率：m ax e P =65.5KW 转矩：max e T =206.5Nm 总质量：m a =4123Kg 转矩转速：n T =2200r/min 车轮：R16（选6.00R16LT ） 1.1设计的初始数据 表1.1已知基本数据 车轮：R16（选6.00R16LT ） 查GB/T2977-2008 r=337mm 1.2变速器传动比的确定 确定Ι档传动比： 汽车爬坡时车速不高，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： ααηsin cos 0emax G Gf r i i T T g +==max ψmg （1.1） 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，41239.840405.4G mg N ==?=； max e T —发动机最大转矩，m N T e ?=174max ；
0i —主减速器传动比，0 4.36i =； T η—传动系效率，%4.86=T η； r —车轮半径，0.337r m =； f —滚动阻力系数，对于货车取02.0=f ； α—爬坡度，30%换算为16.7α=。 则由最大爬坡度要求的变速器I 档传动比为： T e r g i T mgr i η0max max 1ψ≥ = 41239.80.2940.337 5.1720 6.5 4.3686.4%???=?? （1.2） 驱动轮与路面的附着条件： ≤r T g r i i T η01emax φ2G （1.3） 2G ----汽车满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷； 8.0~7.0=?取75.0=? 1g i ≤ 2max 00.641239.80.750.337 7.9 206.5 4.3686.4% r e T G r T i φη????==?? 综上可知：15.177.9g i ≤≤ 取1 5.8g i = 其他各档传动比的确定： 按等比级数分配原则： q i i i i i i i i g g g g g g g g == = = 5 44 33 22 1 （1.4） 式中：q —常数，也就是各挡之间的公比；因此，各挡的传动比为： 41q i g =，32q i g =，23q i g =，q i g =4 1n 1-=g i q 1.55= 高档使用率比较高，低档使用率比较低，所以可使高档传动比较小，所以取其他各挡传动比分别为： 2g i =3 3.7q =；23 2.4g i q ==；4 1.55g i q ==
毕业设计说明书 题目：桥车手动变速箱设计（5+1） 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期： 2014-05-25
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)
新乡职业技术学院 毕业设计（论文）题目朗逸变速器装配工艺 系别汽车技术系 学生姓名崔远 学号110131100208 专业名称汽车制造与装配技术 指导教师靳长松 2013年12 月25 日
目录 摘要 (2) 一、变速器的研究及发展方向 (3) （一）、国外变速器的研究及发展方向 (3) （二）、国内变速器的研究及发展方向 (3) 二、变速器的概述 (5) （一）、变速器的功用 (5) （二）、变速器的类型 (5) （三）、变速器的工作原理 (6) （四）、两轴式变速器 (6) （五）、三轴式变速器 (7) 三、2011款朗逸轿车变速器的结构及特性 (8) （一）、2011款朗逸轿车变速器的结构 (8) （二）、2011款朗逸轿车变速器的特性 (9) 四、变速器的装配工艺、主要工艺参数及装配方案 (10) （一）、变速器的装配工艺 (10) （二）、主要工艺参数的分析 (11) （三）、装配方案的确定 (15) 五、变速器的装配及调试 (17) （一）、输入轴总成的装配 (17) （二）、输出轴总成装配 (18) （三）、变速器盖总成的装配 (19) （四）、变速器本体装配 (20) 结束语 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25)
朗逸变速器装配工艺 崔远 摘要：汽车变速器是用来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速变矩装置用于发挥发动机的最佳性能。本文确定了朗逸五档手动变速器的装配方案。在阐述了变速器的功用、原理的基础上，根据任务书的论证，选择二轴式的分组装配方案，在变速器主要参数的选择在符合标准的同时又保证了精度。本装配主导思想即在于以提高汽车的动力性和经济性指标，具备较高的传动效率，操纵轻便，工作可靠，噪声小为目的的手动变速器。 关键词：手动变速器装配工作可靠 变速器是用来改变改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速的，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的工况范围内工作。变速器设有空挡，，可在启动发动机汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。变速器设有倒挡，使汽车获得倒退行驶能力。本篇论文重点讨论朗逸手动变速器的装配工艺。 手动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， 故在不同形式的汽车上得到广泛的应用。
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 = 0.377 min 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 in g i —变速器最小传动比 0i —主减速器传动比 max e T =9549× p e n P max α （式中α=1.1～1.3）
所以，p n =9549×192 60 )3.1~1.1(?=3282.47～3879.28r/min 取p n =3500r/min p n / T n =3500/2100=1.67在1.4～2.0范围内，符合要求 0i =0.377×0 max i i r n 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 dt du m Gi u A C Gf r i i T a D T g 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 r i i T T g += （1.2） 即，()T tq 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 ；
1选题背景 (3) 1.1问题的提出 (3) 1.2文献综述（即研究现状） (4) 1.3设计的技术要求及指标 (5) 2机构选型 (6) 2.1设计方案的提出 (6) 2.2设计方案的确定 (8) 3尺度综合 (10) 3.1机构关键尺寸计算 (10) 4受力分析 (17) 4.1机构动态静力描述 (17) 5机构建模 (18) 5.1机构运动简图及尺寸标注 (18) 5.2机构关键构件建模过程 (19) 5.3机构总体装配过程 (25) 6机构仿真 (28) 6.1机构仿真配置 (28) 6.2机构仿真过程描述 (28) 6.3仿真参数测量及分析 (30) 6.4仿真中存在的不足 (33) 7设计总结 (34) 8收获及体会 (34) 9致谢 (35)
本设计的任务是设计一台用于轿车上的五档手动变速器。合理的设计和布置变速器能使发动机功率得到最合理的利用，从而提高汽车动力性和经济性。 设计部分叙述了变速器的功用与设计要求，对该变速器进行了方案论证，选用了三轴式变速器。说明了变速器主要参数的确定，齿轮几何参数的计算、列表，齿轮的强度计算。 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。 关键词：变速器齿轮轴
1选题背景 1.1 问题的提出 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）。 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“下课”，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，笔者认为手动变速器不会过早的离开。 首先，从商用车的特性上来说，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，资历郊深的司机都是“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（尤其是轿车）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轿车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型轿车最为合适，手动变速器以其自身的性价比配套于经济型轿车厂家，而且经济适用型轿车的销量一直在车市名列前茅。例如，夏利、奇瑞、吉利等国内厂家的经济型轿车都是手动变速的车，它们的各款车型基本上都是5档手动变速。
淮阴工学院 毕业设计(论文)开题报告 学生姓名：学号： 专业： 设计(论文)题目： 指导教师: 2014 年12 月17 日
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述 文献综述 一、课题的研究背景及意义 货车作为一种常用的商用车，已在现代的社会中占有举足轻重的地位。人们的衣食住行的便利，都有货车运输方面的功劳。社会经济的发展，人们生活水平的提高更需要货车的运输，货车已成为一个国家乃至整个世界不可缺少的一样运输工具。 中国汽车变速器市场正处于高速发展期。2007年中国汽车销售879.15万辆，2008年汽车产销量将突破900万，2010年汽车销售规模将达到1263万辆。在汽车行业市场规模高速增长的情况下，中国变速器行业面临着重大机遇。2006年我国汽车变速器市场规模达300亿元人民币，并且以每年超过20%的速度增长，预计2010年有望达到600亿元。依靠科技进步和自主创新，已形成年产销汽车变速器100万台、齿轮5000万只和汽车锻件10万吨的综合生产能力。汽车变速器产品在4档~16档市场领域实现了全方位覆盖，广泛匹配于输入扭矩300—3000牛米、载重量2吨~60吨之间的重型车、大客车、中轻型卡车、工程用车和低速货车等各种车型，被国内50多家主机厂的上千种车型选为定点配套产品。法士特变速器在国内8吨以上重型汽车配套市场占有率78%，15吨以上配套市场占有率超过90%，重型变速器产销量世界第一。 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。人们在购车时大多只注重的是发动机的性能，而且这似乎已成为了衡量汽车品质优劣的一个标准，因为它是动力的缔造者。但是，却不能忽略掌控速度快慢的变速器。变速器作为汽车传动系统的重要组成部分,其技术的发展,是衡量汽车技术水平的一项重要依据。由于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着深远的意义。 二、国内外研究现状 来自中国汽车工业协会的统计数据显示，在国产自动挡乘用车中，80%左右搭载的是进口自动变速器，而剩下的20%也主要来自外资控股的合资企业，凭借对中国市场的垄断，跨国公司从中国获取了惊人的超额利润，他们的自动变速器产品在中国的售价是其本国售价的三倍，近几年的进口数字显示，每年仅自动变速器的进口额就高达100亿
毕业论文（设计） 题目变速器的设计 系部名称 专业 学号 学生姓名 指导教师 学生毕业论文（设计）评定
论文题目：变速器的设计教师评语： 答辩委员会评语： 指导教师签字： 年月日 主任签字： 年月日
内容提要 设计内容：5+1两轴手动变速器设计 目的和意义： 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。 通过该设计使学生在设计变速器的过程中进一步掌握变速器的构造、工作特性、动力传动方式、及操纵方式，了解不同形式变速器的优缺点，掌握汽车零部件设计的基本思路，为学生以后的发展打下坚实的基础。通过毕业设计学生应当达到以下基本要求： 1．具有综合应用所学理论知识和实践技能，初步解决本专业范围内的工程技术问题的能力，善于应用新技术、新工艺、新材料。 2．具有查阅科技文献资料、使用各种标准、手册以及独立工作、创新的能力。 3．综合考核学生掌握知识的广度和深度、运用知识处理问题的能力、实验能力、外语应用水平、计算机应用水平、科技写作能力、口头表达能力等。
目录 绪论（或引言） (1) 第1章需求分析 (1) 1.1 本设计的目的和意义 (1) 1.2 变速器的现状和发展 (2) 第2章系统分析 (3) 2.1 变速器设计的基本要求： (3) 2.2 变速器倒档传动与布置方案 (3) 第3章系统设计 (5) 3.1 本设计的数据准备 (5) 3.2 档数和传动比 (5) 3.3 中心距 (7) 3.4 轴向尺寸 (7) 第4章系统实施 (8) 4.1 模数的选用 (8) 4.2 压力角α (9) 4.3 螺旋角β (9) 4.4 齿宽b (9) 4.5 确定一挡齿轮的齿数 (11) 结论 (13) 参考文献 (14) 附录（可选） (15)
汽车设计课程设计 说明书 设计题目：汽车五档变速器08级汽车制造与装配 设计者：尤建超 指导教师：梅彦利
目录 第一部分：车型基本参数---------------------------3 第二部分：传动方案拟定---------------------------4 第三部分：变速器主要参数的选择--------------------5第四部分：变速器齿轮的设计计算--------------------6第五部分：变速器轴的设计计算----------------------14第六部分：滚动轴承的选择和计算--------------------18第七部分：参考资料------------------------------20
一.机械式变速器的概述及其方案的确定 §1.1 变速器的功用和要求 变速器的功用是根据汽车在不同的行驶条件下提出的要求，改变发动机的扭矩和转速，使汽车具有适合的牵引力和速度，并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。为保证汽车倒车以及使发动机和传动系能够分离，变速器具有倒档和空档。在有动力输出需要时，还应有功率输出装置。 对变速器的主要要求是： 1.应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时，根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求，选择合理的变速器档数及传动比，来满足这一要求。 2.工作可靠，操纵轻便。汽车在行驶过程中，变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生。为减轻驾驶员的疲劳强度，提高行驶安全性，操纵轻便的要求日益显得重要，这可通过采用同步器和预选气动换档或自动、半自动换档来实现。 3.重量轻、体积小。影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。选用优质钢材，采用合理的热处理，设计合适的齿形，提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。 4.传动效率高。为减小齿轮的啮合损失，应有直接档。提高零件的制造精度和安装质量，采用适当的润滑油都可以提高传动效率。 5.噪声小。采用斜齿轮传动及选择合理的变位系数，提高制造精度和安装刚性可减小齿轮的噪声。 §1.2 变速器结构方案的确定 变速器由传动机构与操纵机构组成。 1．变速器传动机构的结构分析与型式选择 有级变速器与无级变速器相比，其结构简单、制造低廉，具有高的传动效率（η=0.96~0.98），因此在各类汽车上均得到广泛的应用。 设计时首先应根据汽车的使用条件及要求确定变速器的传动比范围、档位数及
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。 本文设计研究了三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。简单讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键字：挡数；传动比；齿数；轴
Abstract 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 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
毕业设计任务书课题： FZ1030轻型载货货车变速器设计 专业机械设计制造及其自动化 学生姓名徐卫洋 班级 B机制065 学号 0610110504 指导教师刘绍娜 专业系主任吕红明 发放日期 2018年3月1日
一、设计内容 结合国内实际，依据相关技术规范和标准，利用所学知识进行相关的设计和计算。 主要内容有： 1.变速器结构型式分析和主要参数的确定； 2.进行相应的设计计算； 3.用AUTOCAD完成变速器装配图及主要零件图； 4.编制设计说明书。 二、设计依据 1．课题来源：生产实际 2．产品名称：FZ1030轻型载货货车变速器 3．生产纲领：大批大量 4．GB7258-2004 《机动车运行安全技术条件》 5．其它有关产品技术规范和标准 6．参数：轴距：3320，前轮距：1470，后轮距：1380，总质量：3150， 整备质量：1420，接近离去角：35/25，前悬后悬：850/1380，最高车速：85，长：5550，宽：1760，高：1810 ，0-100Km/h加速时间(s>：85， 最大功率[Kw(Ps>/rpm]：66
三、设计要求 1．规范合理的型式和尺寸选择； 2．结构和布置合理； 3．工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整； 4．尽量使用通用件，以便降低制造成本； 5．设计图样总量：折合成A0幅面在3张以上；过程要求：装配图需提供手工草图；6．毕业设计说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印，字数不少于1万字；7．查阅文献资料10篇以上，并有不少于3000汉字的外文资料翻译； 8．到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告； 9．撰写开题报告。 四、毕业设计物化成果的具体内容及要求 1、设计成果要求： 按教务处毕业设计<论文）格式规范统一编排、打印，字数不少于1万字。 1）毕业设计说明书 1 份 2）变速器装配图 1 张 3）零件图不少于7张 2、外文资料翻译<英译中）要求 1）外文翻译材料中文字不少于3000字。 2）内容必须与毕业设计课题相关； 3）所选外文资料应是近10年的文章，并标明文章出处。
航天职业技术学院汽车六档变速器毕业设计 专业 xxxxxxxxxx 班级 xxxxxxxxxxxxxx 学号___ xxxxxxxxxx __ 姓名___ xxxxxxxxxx_ ___ 指导教师 xxxxxxxxxxxx 起止日期 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 机电信息工程系
摘要 作为汽车传动系统的重要组成部分，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。虽然传统机械式的手动变速器具有换档冲击大，体积大，操纵麻烦等诸多缺点，但仍以其传动效率高、生产制造工艺成熟以及成本低等特点，广泛应用于现代汽车上。 本文在深入了解和学习变速器开发流程和相关设计理论知识的前提下，首先确定该微型汽车手动变速器的设计方案，包括齿轮和轴的总布置形式、换档操纵机构及档位布置形式等；其次根据所配发动机的基本参数以及考虑到整车动力性和经济性要求下的传动比，设计计算出变速器主要零件的相关参数，通过对设计参数的分析，找到影响手动变速器性能的因素，完成齿轮、轴和轴承等主要零件以及同步器同步过程的分析。同时针对各影响因素结合变速器的结构和目标性能进行优化。在提高传动效率，换挡舒适性，整机NVH性能，轻量化等方面进行研究。 关键词：手动变速器传动效率 NVH性能轻量化
Abstract As an important part of automobile transmission, gearbox not only has a direct i-mpact on the vehicle’s power and economy, also affects the operation reliability andease, transmission stability and efficiency．Although the traditional mechanical manual transmission has many disadvantages，such as large shift shock, huge volumeand complicated control，it is still widely used in modem cars for its advantages ofhigh transmission efficiency, mature production technique and more importantly lowcost． This thesis firmly confirms the design plan of manual gearbox of micro car, basing on the comprehension and study on gearbox development process as well asrelevant theories．The design plan includes the layout of gear and shaft, layout of gearshifting operation mechanism，etc．Secondly based on the essential parameter offurnished engine and the requir ed transmission ratio of the vehicle’s powerperformance，the related parameters on main components of gearbox are worked out．Via analysis to design parameters，finds out the factors which take effects on theperformance of manual gearbox．This thesis completes gear, shaft and bearing main parts and synchronizer synchronous process analysis. Considering all the factors combined with the structure of the performance target and transmission is optimized .In improve the transmission efficiency, the shifting comfort ability, the overall performance of NVH, lightweight, etc, Key word: manual transmission transmission efficiency NVH performance lightweight
.. . … 高级轿车三轴五档手动机械式变速器 目录 一、设计任务书 (4) 二、机械式变速器的概述及总体方案论证 (4) 2.1 变速器的功用、要求、发动机布置形式分析 (4) 2.2 变速器传动机构布置方案 (5) 2.2.1 传动机构布置方案分析 (5) 2.2.2 倒挡布置方案 (7) 2.3 变速器零部件结构方案分析 (8) 三、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (11) 3.1 变速器主要参数选择 (11) 3.1.1 档数与传动比 (13) 3.1.2 中心距 (14) 3.1.3 外形尺寸 (14) 3.1.4 齿轮参数 (15) 3.2 各档齿轮齿数的分配 (15) 3.2.1 确定一档齿轮的齿数 (15) 3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (16) 3.2.3 确定其他档位的齿数 (18) 3.2.4 确定倒挡齿轮的齿数 (18)
3.3 齿轮变位系数的选择 (19) 四、变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (22) 4.1 齿轮的损坏原因及形式 (22) 4.2齿轮的强度计算与校核 (22) 4.2.1齿轮弯曲强度计算 (23) 4.2.2齿轮接触应力 (24) 五、变速器轴的强度计算与校核 (26) 5.1变速器轴的结构和尺寸 (26) 5.1.1 轴的结构 (26) 5.1.2 确定轴的尺寸 (26) 5.2轴的校核 (27) 5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (28) 5.2.2 第二轴的校核计算 (29) 六、变速器同步器的设计及操纵机构 (30) 6.1 同步器的结构 (31) 6.2 同步环主要参数的确定 (33) 6.3 变速器的操纵机构 (35) 参考文献 (36)