机械5

基于ProE与ANSYS的长城赛影轿车变速器设计【含CAD图纸+三维模型】 变速器是汽车传动系的重要组成部分，其发展无疑代表着汽车工业的发展，它的设计也是汽车设计的一个重要部分。本设计的任务是设计长城赛影轿车的二轴式五档手动变速器。 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。 本设计从后驱动变速器的总体方案开始，对传动系统的方案进行分析，档位的布置形式进行研究分析，变速器基本参数的选择，零部件结构方案的分析确定，同步器、操纵机构及箱体的设计选用。根据所配车型，结合上述参数，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。而后用Auto CAD软件画出变速器的装配图和零件图，并用Pro/E软件进行三维建模，用ANSYS软件对关键零件进行有限元分析，利用三维平台提高本设计的可靠性。 目录 摘要…………………………………………………………………………Ⅰ Abstract……………………………………………………………………..Ⅱ 第1章绪论……………………………………………………………………………1 1.1汽车变速器的概述…………………………………………………………………1 1.2汽车变速器的现状和发展…………………………………………………………2 1.3本设计的内容和方法………………………………………………………………5 1.3.1设计内容………………………………………………………………………5 1.3.2设计方法………………………………………………………………………6 第2章变速的结构方案和确定……………………………………………………7 2.1变速器主要参数的选择……………………………………………………………7 2.2变速器的功用及设计要求…………………………………………………………7 2.3变速器传动机构分析和布置方案的设计…………………………………………8 2.3.1二轴式变速器的特点分析……………………………………………………8 2.3.2中间轴式变速器的特点分析…………………………………………………8 2.3.3倒档的布置方案………………………………………………………………8 2.4变速器零、部件结构方案分析确定…………………………………………………9 2.4.1齿轮形式………………………………………………………………………9 2.4.2变速器自动脱档机构形势分析确定…………………………………………10 2.5本章小结……………………………………………………………………………10 第3章变速器齿轮的设计及校核…………………………………………11 3.1变速器档位数目及格挡传动比……………………………………………………11 3.1.1所需数据整理…………………………………………………………………11 3.1.2确定主减速比…………………………………………………………………11 3.1.3确定一档传动比………………………………………………………………12 3.1.4确定格挡传动比………………………………………………………………13 3.2确定变速器中心距…………………………………………………………………13 3.3变速器齿轮参数的确定……………………………………………………………14 3.3.1齿轮齿数选择条件……………………………………………………………14 3.3.2齿轮模数选择…………………………………………………………………15 3.3.3压力角…………………………………………………………………………15 3.3.4螺旋角…………………………………………………………………………15 3.3.5齿宽……………………………………………………………………………15 3.3.6齿顶高系数……………………………………………………………………16 3.3.7齿轮的修正……………………………………………………………………16 3.4变速器格挡齿轮齿数的分配………………………………………………………17 3.4.1一档齿轮参数确定……………………………………………………………17 3.4.2二档齿轮参数确定……………………………………………………………19 3.4.3三档齿轮参数确定……………………………………………………………21 3.4.4四档齿轮参数确定……………………………………………………………23 3.4.5五档齿轮参数确定……………………………………………………………25 3.4.6倒档齿轮参数确定……………………………………………………………27 3.5齿轮的材料选择……………………………………………………………………29 3.5.1齿轮的坏损形式及避免措施…………………………………………………29 3.5.2齿轮的材料选择………………………………………………………………30 3.6计算各轴的转矩……………………………………………………………………31 3.7齿轮的强度计算……………………………………………………………………32 3.7.1轮齿的弯曲应力………………………………………………………………32 3.7.2轮齿的接触应力………………………………………………………………33 3.7.3格挡齿轮的强度计算…………………………………………………………34 3.8计算格挡齿轮的受力………………………………………………………………40 3.9本章小结……………………………………………………………………………42 第4章轴的设计及校核……………………………………………………………43 4.1轴的设计……………………………………………………………………………43 4.1.1轴的功能用及其设计要求……………………………………………………43 4.1.2轴的结构设计…………………………………………………………………43 4.1.3轴的尺寸………………………………………………………………………44 4.2轴的强度校核………………………………………………………………………44 4.3轴承校核……………………………………………………………………………51 4.3.1输入轴轴轴承寿命校核………………………………………………………51 4.3.2输出轴轴承的校核……………………………………………………………53 4.4本章小结……………………………………………………………………………54 第5章变速器传动机构的三维建模及有限元分析…………………….55 5.1软件介绍……………………………………………………………………………55 5.1.1Pro/E软件介绍………………………………………………………………55 5.1.2ANSYS软件简介………………………………………………………………55 5.2传动机构的建模……………………………………………………………………55 5.2.1轴的建模………………………………………………………………………55 5.2.2各档齿轮的建模………………………………………………………………56 5.3传动机构虚拟装配…………………………………………………………………58 5.4输出轴有限元分析…………………………………………………………………58 5.5本章小结……………………………………………………………………………61 结论………………………………………………………………………………………62 参考文献…………………………………………………………………………………63 致谢………………………………………………………………………………………64 附录………………………………………………………………………………………65 附录A英文科技文献……………………………………………………………………65 附录B文献翻译…………………………………………………………………………68