第1章 变速器主要参数的选择与计算
1.1 设计初始数据
最高车速：max a u =200Km/h 发动机最大功率：max e P =120KW 最大转矩：max e T =238m N * 整备质量：a m =1700Kg 最大转矩转速：T n =3500r/min 车轮：215/55R17
1.2 变速器各挡传动比的确定
①满足最大爬坡度
()T
e g i T
f Gr i ηαα0max 1sin cos +≥
（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，
mg G ==20090N ；
max e T —发动机最大转矩，max e T =238N .
m ；
T η—传动系效率，T η=90%；
r —车轮半径，r =0.3334m ；
f —滚动阻力系数，取f =0.015；
α—爬坡度，取α=20°
带入数值计算得59.1101≥i i g ②满足附着条件：
≤r
i i T T
g η01emax z2F ·φ （1.2）
Φ为附着系数，取值围为0.5~0.6，取为0.6
z2F 为汽车满载静止于水平面，驱动桥给地面的载荷，这里取70%mg ；
计算得01i i g ≤18.35 ； ② 由①②得11.59≤1g i ≤18.35 ； 取1g i =3.0 0.40=i ；0.1201=i i g 在计算围。
/n min min 377.0r U =01i i g =7.96km/h<10km/h ，检验最低稳定车速合格，故传动比合适。
其他各挡传动比的确定：
按等比级数原则，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 g g g g g g g g ==
=
=
5
44
33
22
1 （1.3）
式中：q —常数，也就是各挡之间的公比；五档设置为直接当故15=g i ，因此，各挡的传动比为：
1n 51/-=g g i i q =40.3=1.32 （1.4）
所以其他各挡传动比为：
1g i =3.0， 2g i =3q =2.27，3g i =2q =1.72，4g i =1.30 ，5g i =1
1.3 变速器传动方案的确定
图2-1a 为常见的倒挡布置方案。图2-1b 所示方案的优点是换倒挡时利用了中间轴上的一挡齿轮，因而缩短了中间轴的长度。但换挡时有两对齿轮同时进入啮合，使换挡困难。图2-1c 所示方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理。图2-1d 所示方案针对前者的缺点做了修改，因而取代了图2-1c 所示方案。图2-1e 所示方案是将中间轴上的一，倒挡齿轮做成一体，将其齿宽加长。图2-1f 所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合齿轮，换挡更为轻便。为了充分利用空间，缩短变速器轴向长度，有的货车倒挡传动采用图2-61所示方案。其缺点是一，倒挡须各用一根变速器拨叉轴，致使变速器上盖中的操纵复杂一些]18[。
本设计采用图2-1f所示的传动方案。
图1-1变速器倒档传动方案
因为变速器在一挡和倒挡工作时有较大的力，所以无论是两轴式变速器还是中间轴式变速器的低档与倒挡，都应当布置在在靠近轴的支承处，以减少轴的变形，保证齿轮重合度下降不多，然后按照从低档到高挡顺序布置各挡齿轮，这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证容易装配。倒挡的传动比虽然与一挡的传动比接近，但因为使用倒挡的时间非常短，从这点出发有些方案将一挡布置在靠近轴的支承处。
图1.2变速器传动示意图
1.4中心距A的确定
初选中心距：发动机前置前驱的乘用车变速器中心距A，可根据发动机排量与变速器中心距A的统计数据初选，A=76mm
1.5齿轮参数
1.5.1模数
对货车，减小质量比减小噪声更重要，故齿轮应该选用大些的模数；从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用一种模数。
啮合套和同步器的接合齿多数采用渐开线。由于工艺上的原因，同一变速器中的接合齿模数相同。其取值围是：乘用车和总质量
m在1.8～14.0t的货车为2.0～
a
3.5mm；总质量
m大于14.0t的货车为3.5～5.0mm。选取较小的模数值可使齿数增多，a
有利于换挡。
表1.1 汽车变速器齿轮法向模数
表1.2 汽车变速器常用齿轮模数
发动机排量为2.5L，根据表2.2.1及2.2.2，齿轮的模数定为2.75~3.00mm。
1.5.2压力角 和螺旋角
理论上对于乘用车，为加大重合度降低噪声应取用14.5°、15°、16°、16.5°等小些的压力角；对商用车，为提高齿轮承载能力应选用22.5°或25°等大些的压力角。
国家规定的标准压力角为20°，所以变速器齿轮普遍采用的压力角为20°。
实验证明：随着螺旋角的增大，齿的强度也相应提高。在齿轮选用大些的螺旋角
时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳、噪声降低。斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。
乘用车两轴式变速器螺旋角：20°～25° 1.5.3 齿宽b
直齿m k b c =，c k 为齿宽系数，取为4.5～8.0，取7.0； 斜齿n c m k b =，c k 取为6.0～8.5。
采用啮合套或同步器换挡时，其接合齿的工作宽度初选时可取为2～4mm ，取4mm 。 一档和倒档齿宽b=3×7=21mm 二档到五档齿宽b=2.5×7=17.5mm 1.5.4 齿顶高系数
在齿轮加工精度提高以后，包括我国在，规定齿顶高系数取为1.00.
第2章齿轮的设计计算与校核
2.1 齿轮的设计与计算
2.1.1 各挡齿轮齿数的分配
一挡齿轮为斜齿轮，模数为3.0，初选109cos -β=20°
一挡传动比为9
10
1g Z Z i =
（2.1） 为了求9Z ，10Z 的齿数，先求其齿数和h Z ，
斜齿n
h m A Z 10
9cos 2-=
β （2.2）
=
.320cos 762?
? =47.61取整为48
取9Z =13 10Z =48-13=35
对中心距A 进行修正
因为计算齿数和h Z 后，经过取整数使中心距有了变化，所以应根据取定的h Z 和齿轮变位系数重新计算中心距A ，再以修正后的中心距A 作为各挡齿轮齿数分配的依据。
β
cos 20h n Z m A =
=?+?cos20235130.3）
（=76.59mm （2.3）
对一挡齿轮进行角度变位：
端面啮合角 t α： tan t α=tan n α/cos 10-9β=0.392 （2.4） t α∴=21.42° 啮合角 ,t α： cos ,t α=
t o
A
A αcos =0.93 （2.5）
,t α∴=21.29° 变位系数之和 ()()
n
t ,t 109n tan 2αααξinv inv z z -+=
∑ （2.6）
=0.03 查变位系数线图得：69.29
10
==z z u 02.09=ξ 01.010=ξ 计算一挡齿轮9、10参数：
分度圆直径 10-99n 9cos /m βz d ==3.0×13/cos20°=45.22mm 10-910n 10cos /m βz d ==3.0×35/cos20°=106.59mm 齿顶高 ()n n 9an 9y h m h a ?-+=*ξ=3.95mm ()n n 10an 10y h m h a ?-+=*ξ=3.23mm
式中： n 0n /m A A y ）（-=
=（76-76.59）/3.0=-0.197 n n n y y -=?∑ξ= 0.0254+0.197 = 0.2224
齿根高 ()
n 9an 9h m c h f ξ-+=*
*=3.39mm
()
n 10an 10h m c h f ξ-+=**=4.11mm
齿顶圆直径 99a92a h d d +==52.22mm 10a 10102h d d a +==111.99mm 齿根圆直径 9992f f h d d -==38.44mm 1010102f f h d d -==98.37mm 当量齿数 10-9399v cos /z z β==15.66 10-931010v cos /z z β==42.17 二挡齿轮为斜齿轮，模数为2.5，初选87-β=21°
7
8
2Z Z i g =
()
8
787n cos 2-+=
βZ Z m A
n
8787cos 2m A Z Z -=
+β=5.221cos 762?
?=56.76取整为57
7Z =18 8Z =39则，782
Z Z i ='=18
39
=2.17≈2g i =2.27 对二挡齿轮进行角度变位：
理论中心距 ()
8
787cos 2-+=
βZ Z m A n o =76.28mm
端面压力角 tan t α=tan n α/cos 87-β t α=21.31° 端面啮合角 t o t A
A ααcos cos ,=
=?31.21cos 7628
.76 ?=31.20,t α
变位系数之和 ()()n
t ,
t 87n tan 2αααξinv inv z z -+=∑
= 0 查变位系数线图得： 17.27
8
==
z z u =∑n ξ0 7ξ=0.09 8ξ=09.07n -=-∑ξξ 二挡齿轮参数：
分度圆直径 8
777cos -=
βn
m z d =48.06mm
8
788cos -=
βn
m z d =104.13mm
齿顶高 ()n n 7an 7y h m h a ?-+=*ξ=3.7mm
()n n 8an 8y h m h a ?-+=*ξ=3.3mm
式中： n 0n /m A A y ）（-=
= 0.11 n n n y y -=?∑ξ=-0.11 齿根高 ()
n 7n an 7h m c h f ξ-+=*
*=2.8mm ()n
8
n
an
8
h
m c h f ξ-+=*
*
=3.4mm
齿顶圆直径 77a72a h d d +==55.46mm 8a 882h d d a +==110.73mm 齿根圆直径 7772f f h d d -==42.46mm 8882f f h d d -==97.33mm 当量齿数 87377v cos /z z -=β=22.14 87388v cos /z z -=β=47.97 三挡齿轮为斜齿轮，初选65-β=22°模数为2.5 5
6
3Z Z i =
=1.72 ()
6
565cos 2-+=
βZ Z m A n
65Z Z Z h +==56.37, 取整为57 得5Z =20.96取整为21，6Z =36 563Z Z i g ='=21
36
=1.71≈3g i =1.72 对三挡齿轮进行角度变为：
理论中心距 ()
6
565cos 2-+=
βZ Z m A n o =76.86mm
端面压力角 tan t α=tan n α/cos 65-β=0.389
t α=21.25° 端面啮合角 t o t A
A ααcos cos ,=
=?52.21cos 7686
.76=0.941 ?=78.19,t α
变位系数之和 ()()n
t ,
t 65n tan 2αααξinv inv z z -+=∑
= -0.31 查变位系数线图得： 649.16
5
==z z u 5ξ=0.19 6ξ= -0.50 三挡齿轮5、6参数：
分度圆直径 6
555cos -=
βn
m z d =65.56mm
6
566cos -=
βn
m z d =86.42mm
齿顶高 ()n n 5an 5y h m h a ?-+=*ξ=2.87mm ()n n 6an 6y h m h a ?-+=*ξ=2.64mm 式中： n 0n /m A A y ）（-== -0.344 n n n y y -=?∑ξ=0.034 齿根高 ()
n 5n an 5h m c h f ξ-+=*
*=3.48mm ()n
6
n
an
6
h
m c h f ξ-+=*
*
=4.02mm
齿顶圆直径 55a52a h d d +==71.3mm 6a 662h d d a +==91.7mm 齿根圆直径 5552f f h d d -==58.92mm 6662f f h d d -==79.32mm 当量齿数 65355v cos /z z -=β=26.35
65366v cos /z z -=β=45.17
四挡齿轮为斜齿轮，初选43-β=23°模数n m =2.5
3
4
4Z Z i g =
=30.1
()
4
343cos 2-+=
βZ Z m A n
96.5543=+Z Z 取整为56
3Z =23.34，取整为24 4Z =32
则： 3
4
4Z Z i g =' =
24
32 =1.33≈4g i =1.30 对四挡齿轮进行角度变位：
理论中心距 ()
4
343cos 2-+=
βZ Z m A n o =76.09mm
端面压力角 tan t α=tan n α/cos 43-β=0.396 t α=21.60° 端面啮合角 t o t A
A ααcos cos ,=
=?60.21cos 7609
.76=0.930 ?=56.21,t α
变位系数之和 ()()n
t ,
t 43n tan 2αααξinv inv z z -+=∑
= -0.05 查变位系数线图得： 33.13
4
==
z z u 3ξ= -0.02 4ξ= -0.03
四挡齿轮3、4参数：
分度圆直径 4
333cos -=
βn
m z d =74.5mm
4
344cos -=
βn
m z d =77.48mm
齿顶高 ()n n 3an 3y h m h a ?-+=*ξ=2.82mm ()n n 4an 4y h m h a ?-+=*ξ=2.71mm 式中： n 0n /m A A y ）（-==-0.04 n n n y y -=?∑ξ=0.01
齿根高 (
)
n 3n an 3h m c h f ξ-+=*
*=3.38mm (
)
n 4n an 4h m c h f ξ-+=*
*=3.49mm 齿顶圆直径 33a32a h d d +==80.14mm 4a 442h d d a +==82.9mm 齿根圆直径 3332f f h d d -==67.74mm 4442f f h d d -==70.5mm 当量齿数 43333v cos /z z -=β=30.77 43344v cos /z z -=β=41.03 五挡齿轮为斜齿轮，初选21-β=24°模数n m =2.5
1
2
5Z Z i g =
=1.0
()
2
121cos 2-+=
βZ Z m A n
54.5521=+Z Z 取整为56
1Z =28，取29 2Z =27
则： 1
2
5Z Z i g =' =
31
24 =0.93≈=1.0 对五挡齿轮进行角度变位：
理论中心距 ()
2
121cos 2-+=
βZ Z m A n o =76.63mm
端面压力角 tan t α=tan n α/cos 43-β=0.398 t α=21.70° 端面啮合角 t o t A
A ααcos cos ,=
=?70.21cos 7663
.76=0.936 ?=61.20,t α
变位系数之和 ()()n
t ,
t 43n tan 2αααξinv inv z z -+=∑
= -0.05 查变位系数线图得： 93.02
1
==Z Z u 1ξ= -0.02 2ξ= -0.03 五挡齿轮1、2参数：
分度圆直径 2
111cos -=
βn
m z d =86.42mm
2
122cos -=
βn
m z d =65.56mm
齿顶高 ()
n n 1an 1y h m h a ?-+=*ξ=2.82mm ()
n n 2an 2y h m h a ?-+=*ξ=2.71mm
式中： n 0n /m A A y ）（-==-1.50 n n n y y -=?∑ξ=1.45
齿根高 ()
n 1n an 1h m c h f ξ-+=*
*=3.38mm ()n
2
n
an
2
h
m c h f ξ-+=*
*
=3.49mm
齿顶圆直径 11a12a h d d +==92.06mm 2a 222h d d a +==70.96mm 齿根圆直径 1112f f h d d -==79.66mm 2222f f h d d -==58.8mm 当量齿数 21311v cos /z z -=β=38.04 21322v cos /z z -=β=35.41 确定倒挡齿轮齿数
倒挡齿轮选用的模数与一挡相同，倒挡齿轮12Z 的齿数一般在21～23之间，初选
12Z 后，可计算出中间轴与倒挡轴的中心距，A 。12Z =23，11Z =14，则：
()111221
Z Z m A ，+=
=()231432
1
+?? =55.5mm 取56mm
为保证倒挡齿轮的啮合和不产生运动干涉，齿轮12和11的齿顶圆之间应保持有0.5mm 以上的间隙，则齿轮11的齿顶圆直径11e D 应为
A D
D e e ≤++2
5.021113 121113--≤e e D A D =2×76－48－1
=103mm 取102mm
()21313+=Z m D e
213
13-=
m
D Z e =32
为了保证齿轮11和12的齿顶圆之间应保持有0.5mm 以上的间隙，取13Z =27
计算倒挡轴和第二轴的中心距A ''
()2
1213,,z z m A +=
=82.5mm
计算倒挡传动比 11
12
z z i =
倒=1.64 分度圆直径 z m d t = 11d =42 mm 12d =69mm
13d =96mm
齿顶高mm m h h a a 3=?=* 齿根高 75.3=+=*c h h a f mm 尺顶圆直径 =a d d+2a h
=11a d 48mm 7512=a d mm 10213=a d mm 尺根圆直径 -=d d f 2f h
5.3411=f d mm 5.6112=f d mm 5.8813=f d mm
变位系数的齿轮11Z 12Z 13Z 确立 齿轮11Z 、12Z 当量齿数比64.111
12
==
z z U 根据当量齿数比，查《机械设计手册》小齿轮变位系数为1.01=ξ，则大齿轮变为系数为1.02-=ξ
齿轮13Z 、12Z 当量齿数比 12
13
z z U =
=1.39 根据当量齿数比，查《机械设计手册》小齿轮变位系数为12.01=ξ，则大齿轮变为系数为12.02-=ξ
2.1.2 齿轮材料的选择原则
1、满足工作条件的要求
不同的工作条件，对齿轮传动有不同的要求，故对齿轮材料亦有不同的要求。但是对于一般动力传输齿轮，要求其材料具有足够的强度和耐磨性，而且齿面硬，齿芯软。
2、合理选择材料配对
如对硬度≤350HBS 的软齿面齿轮，为使两轮寿命接近，小齿轮材料硬度应略高于大齿轮，且使两轮硬度差在30～50HBS 左右。为提高抗胶合性能，大、小轮应采用不同钢号材料。
3、考虑加工工艺及热处理工艺 变速器齿轮渗碳层深度推荐采用下列值：
5.3≤法m 渗碳层深度0.8～1.2
5.3≥法m 时渗碳层深度0.9～1.3
5≥法m 时渗碳层深度1.0～1.3
表面硬度HRC58～63；心部硬度HRC33～48
对于氰化齿轮，氰化层深度不应小于0.2；表面硬度HRC ]12[53~48。
对于大模数的重型汽车变速器齿轮，可采用25CrMnM O ，20CrNiM O ，12Cr3A 等钢材，这些低碳合金钢都需随后的渗碳、淬火处理，以提高表面硬度，细化材料晶面粒]13[。 2.1.3 计算各轴的转矩
发动机最大扭矩为192N .m ，齿轮传动效率99%，离合器传动效率98%，轴承传动效率96%。
输入轴 1T =max e T =238N .m
输出轴 2T =齿承ηη1T =150×96%×99%=226.19N .m
输出轴一挡 1221i T T =齿承ηη=226.19×2.69×0.96×0.99=578.27N .m 输出轴二挡 2222i T T =齿承ηη=226.19×2.17×0.96×0.99=466.48N .m 输出轴三挡 3223i T T =齿承ηη=226.19×1.71×0.96×0.99=367.60N .m
输出轴四挡 4224i T T =齿承ηη=226.19×1.33×0.96×0.99=285.91N .m 输出轴五挡 5225i T T =齿承ηη=226.19×0.93×0.96×0.99=199.93N .m 倒挡 倒齿承倒i T T ηη1==226.19×99.096.0?×2.85=612.67N .m
2.2 轮齿的校核
2.2.1 轮齿弯曲强度计算
1、倒档直齿轮弯曲应力w σ
图2.1 齿形系数图
y
zK m K K T c f
g w 32πσσ=
（2.7）
式中：w σ—弯曲应力（MP a ）；
g T —计算载荷（N .
mm ）
； σK —应力集中系数，可近似取σK =1.65；
f K —摩擦力影响系数，主、从动齿轮在啮合点上的摩擦力方向不同，对弯
曲应力的影响也不同；主动齿轮f K =1.1，从动齿轮f K =0.9；
b —齿宽（mm ）；
m —模数；
y —齿形系数，如图3.1。
当计算载荷g T 取作用到变速器第一轴上的最大转矩max e T 时，一、倒挡直齿轮许用弯曲应力在400～850MP a ，货车可取下限，承受双向交变载荷作用的倒挡齿轮的许用应力应取下限。
计算倒挡齿轮11，12，13的弯曲应力11w σ ，12w σ，13w σ
11z =21，12z =13，13z =37，11y =0.125，12y =0.142，13y =0.，倒T =612.67N .
m ，
2T =226.19N .
m
11
113112y K z m K K T c f
w πσσ=
=719.114MPa<400～850MPa
12
123
1122y K z m K K T c f
w πσσ=
=
3
3
10.
145.08135.21.165.11502???????π =735.948MPa<400～850MPa
13
133132y K z m K K T c f
w πσσ倒=
=
3
3
10162
.00.8345.29.065.1849.3722???????π = 512.219MPa<400～850MPa 2、斜齿轮弯曲应力w σ εσ
πβσK yK zm K T c n
g w 3cos 2=
（2.8）
式中：g T —计算载荷，N·mm；
n m —法向模数，mm ；
z —齿数；
β—斜齿轮螺旋角，°；
σK —应力集中系数，σK =1.50；
y —齿形系数，可按当量齿数β3cos z z n =在图中查得；
c K —齿宽系数
εK —重合度影响系数，εK =2.0。
当计算载荷g T 取作用到变速器第一轴上的最大转矩max e T 时，对乘用车常啮合齿轮和高挡齿轮，许用应力在180～350MP a 围，对货车为100～250MP a 。 （1）计算一挡齿轮9，10的弯曲应力9w σ ，10w σ
9z =13，10z =35，9y =0.16，10y =0.12，21T =578.27N .m ，1T =226.19N .m ，
ε
σ
πβσK K y m z K T c n w 93
910919cos 2-=
=33
100
.20.716.031350
.120cos 19.2262????????π。 =344.38MP a <180～350MP a
ε
σ
πβσK K y m z K T c n w 103
101092110cos 2-=
=33
100
.20.812.033550
.120cos 27.5782????????π。 =245.26MP a <180～350MP a （2）计算二挡齿轮7，8的弯曲应力
7z =18，8z =39，7y =0.16，8y =0.12，22T =466.48N .m ，1T =226.19N .m ，
ε
σ
πβσK K y m z K T c n w 73
78717cos 2-=
=3
3
100
.20.716.05.21850.121cos 19.2262????????π。 =318.79MP a <180～350MP a
ε
σ
πβσK K y m z K T c n w 83
88728cos 2-=
=3
3
100
.20.712.05.23950.121cos 48.4662????????π。 =345.72MP a <180～350MP a
（3）计算三挡齿轮5，6的弯曲应力
5z =21，6z =36，5y =0.15，6y =0.12，23T =367.60N .m ，1T =226.19N .m
ε
σ
πβσK K y m z K T c n w 53
56515cos 2-=
=33
100
.20.715.05.22150
.122cos 19.2262????????π。 =290.79MP a <180～350MP a
ε
σ
πβσK K y m z K T c n w 63
665236cos 2-=
=33
100
.20.712.05.23650
.122cos 60.3762????????π。 =317.25MP a <180～350MP a
（4）计算四挡齿轮3，4的弯曲应力
3z =24，4z =32，3y =0.14，4y =0.12，24T =285.91N .m ，1T =226.19N .m
ε
σ
πβσK K y m z K T c n w 33
34313cos 2-=
=33
100
.20.714.05.22450
.123cos 19.2262????????π。 =270.65MP a <180～350MP a ε
σ
πβσK K y m z K T c n w 43
443244cos 2-=
=33
100
.20.712.05.23250
.123cos 91.2852????????π。 =261.95MP a <180～350MP a
（5）计算五挡齿轮1，2的弯曲应力
1z =29，2z =27，1y =0.16，2y =0.15，1T =226.19N .m ，25T =199.93.m
ε
σ
πβσK K y m z K T c n w 13
12111cos 2-=
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。
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 ==
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
《汽车底盘机械系统检修》课程单元设计手动变速器检修
1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 项目二手动变速器检修 ★教学目标： 【知识目标】 1、熟知手动变速器的作用、分类、结构及工作原理； 2、掌握手动变速器的拆装步骤及注意事项； 3、掌握手动变速器常见故障的现象、原因； 【能力目标】 1、能够拆装手动变速器； 2、能够对手动变速器进行正确的检查； 3、能对手动变速器常见故障进行诊断与排除； 【过程与方法目标】 1通过教师讲授、操作，学生观察，初步掌握、体会获得基础的知识。 2学生通过自己实践操作，从而建立正确的操作工艺，逐步掌握手动变速器检修的工作作业； 【情感目标】 在情景学习中体验安全操作规范，与人合作、沟通交流及尊重他人等维修服务的新理念增强合作意识，环保意识，节约意识，养成良好职业习惯。 ★ 教学重点：手动变速器检修的工作过程。
★ 教学难点：手动变速器检查 ★ 器材准备 1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 ★ 教学过程: 【情景设置】 实例：一辆奇瑞东方之子轿车离合器技术状况良好，但挂挡时不能顺利挂入挡位，常发生齿轮撞击声，需对手动变速器进行拆检。 【导入新课】 A项目描述 在汽车底盘维修工作中，经维修师诊断确定变速器有故障需要分解并更换内部某些零部件，维修技工按技术规范将变速器分解，换上新的零部件组装后使其能正常工作。 【讲解新课】 B 相关知识 一、手动变速器结构及工作原理 （一）、手动变速器结构 1、手动变速器总成组件变速器的组成主要包括变速器箱壳、换档及选档轴总成、变速器左箱垫、换档及选档轴总成、差速器总成、输入轴、中间轴、倒档轴、各档档位齿轮、倒档中间齿轮、同步器、换档拨叉轴、换档拨叉、轴承、油封、油槽、放油孔螺栓、加油孔与螺栓。 图2-1 2、输入轴与中间轴组件，主要由包括以下部件： 输入轴、油封、输入轴右轴承、输入轴3 档齿轮、滚针轴承、高速同步器环、高速同步器弹簧、高速同步器啮合套及毂、高速同步器键、输入轴4档齿轮、输入轴左轴承、5 档齿轮隔套、中间轴右轴承、中间轴、中间轴 1 档齿轮、1 档齿轮同步器环、低速同步器弹簧、 低速同步器啮合套及毂、低速同步器键、2 档齿轮同步器外环、2 档齿轮同步器中心内圈、2 档齿轮同步器内环、弹簧卡圈、中间轴2档齿轮、中间轴3档齿轮、3 档及4档齿轮隔套、 中间轴4 档齿轮、中间轴左轴承等。 图2-2 3、换档轴组件的组成，如图所示。 图2-3 （一）、手动变速器工作原理 在手动变速器中，在动力由输入轴传递到中间轴，并输出给差速器的过程中，动力经过的路径叫做动力流。了解动力流对于诊断变速器的故障是非常重要的。 虽然在有些变速器中，由于采用的元件不同，动力流也会有轻微的差异，但是所有类型的手动变速器的动力流是非常相似的。 下面以天语SX4车辆为例介绍手动变速器的动力流。
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
两轴式手动变速器拆装 检修教案. -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
《汽车底盘机械系统检修》课程单元设计——手动变速器检修
三、课前准备 1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 项目二手动变速器检修★教学目标： 【知识目标】 1、熟知手动变速器的作用、分类、结构及工作原理； 2、掌握手动变速器的拆装步骤及注意事项；
3、掌握手动变速器常见故障的现象、原因； 【能力目标】 1、能够拆装手动变速器； 2、能够对手动变速器进行正确的检查； 3、能对手动变速器常见故障进行诊断与排除； 【过程与方法目标】 1 通过教师讲授、操作，学生观察，初步掌握、体会获得基础的知识。 2 学生通过自己实践操作,从而建立正确的操作工艺，逐步掌握手动变速器检修的工作作业； 【情感目标】 在情景学习中体验安全操作规范，与人合作、沟通交流及尊重他人等维修服务的新理念,增强合作意识，环保意识，节约意识，养成良好职业习惯。 ★教学重点：手动变速器检修的工作过程。 ★教学难点：手动变速器检查 ★器材准备 1、准备工具及仪器。 2、不同类型的手动变速器若干。 ★教学过程: 【情景设置】 实例：一辆奇瑞东方之子轿车离合器技术状况良好，但挂挡时不能顺利挂入挡位，常发生齿轮撞击声，需对手动变速器进行拆检。 【导入新课】 A项目描述 在汽车底盘维修工作中，经维修师诊断确定变速器有故障需要分解并更换
内部某些零部件，维修技工按技术规范将变速器分解，换上新的零部件组装后 使其能正常工作。 【讲解新课】 B 相关知识 一、手动变速器结构及工作原理 （一）、手动变速器结构 1、手动变速器总成组件 变速器的组成主要包括变速器箱壳、换档及选档轴总成、变速器左箱垫、换档及选档轴总成、差速器总成、输入轴、中间轴、倒档轴、各档档位齿轮、倒档中间齿轮、同步器、换档拨叉轴、换档拨叉、轴承、油封、油槽、放油孔螺栓、加油孔与螺栓。 图2-1 2、输入轴与中间轴组件，主要由包括以下部件： 输入轴、油封、输入轴右轴承、输入轴3档齿轮、滚针轴承、高速同步器环、高速同步器弹簧、高速同步器啮合套及毂、高速同步器键、输入轴4档齿轮、输入轴左轴承、5档齿轮隔套、中间轴右轴承、中间轴、中间轴1档齿轮、1档齿轮同步器环、低速同步器弹簧、低速同步器啮合套及毂、低速同步器键、2档齿轮同步器外环、2档齿轮同步器中心内圈、2档齿轮同步器内环、弹簧卡圈、中间轴2档齿轮、中间轴3档齿轮、3档及4档齿轮隔套、中间轴4档齿轮、中间轴左轴承等。
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。
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)
摘要 汽车传动系是汽车的核心组成部分。其任务是调节变换发动机的性能，将动力有效而经济地传至驱动车轮，以满足汽车的使用要求。变速器是完成传动系任务的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之一。变速器的设计水平对汽车的动力性、燃料经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性、传动平稳性与效率等都有直接的影响。随着汽车工业的发展,轿车变速器的设计趋势为增大变速器传递功率与重量之比,并要求变速器具有较小的尺寸和良好性能。 本文阐述了发动机的选择、变速器方案的确定、变速器设计、变速器同步器设计、变速器箱体设计。在给定捷达GIF发动机输出转矩、转速及最高车速、最大爬坡度等条件下,着重对变速器齿轮的结构参数、轴的结构尺寸等进行设计计算。 关键词：变速器；齿轮；同步器；设计；结构
ABSTRACT Drivetrain is the core components of automobile. Its task is transforming and regulateing the performance of engine. Transmission can effectively and economically conveyed the power to the wheel which can meet the requirement of vehicles. Transmission is the important part of drivetrain components to complete the tasks. as well as one of the main factor to decide the whole performance of vehicle. The standards of Transmission designing can directly impact the vehicle dynamics, fuel economy, the reliability and portability of shifting, the smoothness and efficiency of Transmiting. Along with the development of the automobile industry, the trend of car transmission designing is to increase its transmission power and decrese its weight ,and hope have smaller size and excellent performance. This thesis are expounded the engine choice, transmission solution, transmission design , design for transmission the synchronizer, design for transmission the first axis ,design for transmission box.In conditions that knowing the JATTA engine out put torque, speed of engine and maximum speed of vehicles, maximum degree, focus on the designing of transmission gear structural parameters, axis geometry design computation; as well as the transmission and drive program structure design. Key words: Transmission；Gear；Synchronizer ；Design；Structure
.. . … 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)
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并讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键字：变速器；设计；齿轮；轴；校核
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 tran 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 : Transmission;Design; Gear; Axis;Checking
目录 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。 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。
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。