机械5

摘要 从汽车诞生时起，汽车变速器在汽车传动系中扮演着至关重要的角色。现代汽车上广泛采用内燃机作为动力源，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动力性和燃油经济性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。本文以红旗汽车的一些整车参数和发动机参数为依据，进行变速器的设计。设计的主要内容包括变速器传动机构布置方案的确定，变速器主要参数如挡数、传动比范围、中心距、各挡传动比、外形尺寸、齿轮参数、各挡齿轮齿数的选择，齿轮、轴、轴承的设计校核，同步器、操纵机构及箱体的设计。在设计的过程中，本文根据轿车变速器的设计要求和车辆动力传动系统自身的特点，参考多篇文献资料，以及国内外变速器设计图册，从经济性和实用性方面着手进行分析,设计出一种两轴式变速器。 关键词：轿车；变速器；齿轮；轴；箱体；设计 ABSTRACT Si
nce automobile was bor
n, the tra
nsmissio
n has played a critical role i
n the drivetrai
n. Moder
n cars widely uses e
ngi
nes as the power source. The ra
nge of torque a
nd speed are small, but complex usi
ng co
nditio
ns require the automobile’s dy
namic a
nd fuel eco
nomical efficie
ncy ca
n cha
nge i
n a very large ra
nge. To solve this co
ntradictio
n, tra
nsmissio
n is set up i
n the drivetrai
n. The tra
nsmissio
n is desig
ned based o
n e
ngi
ne parameters a
nd vehicle parameters of Ho
ng Qi automobile i
n this text. The mai
n desig
n co
nte
nts i
nclude the layout program of tra
nsmissio
n drive-mecha
nism, the selectio
n of mai
n tra
nsmissio
n parameters such as shifts, the ra
nge of gear ratio, ce
nter-spaci
ng, each gear ratio, size, gear parameters a
nd the
numble of each gear, the desig
n a
nd verificatio
n of gears, shafts a
nd beari
ngs, the desig
n of sy
nchro
nizer, ma
nipulatio
n-framework a
nd gearbox. Bases o
n the desig
n requireme
nt a
nd the characteristic of power tra
nsmissio
n system, co
nsulti
ng a great deal of literatures a
nd tra
nsmissio
n desig
n drafts from both home a
nd overseas,at eco
nomical efficie
ncy a
nd practicability a
ngle, a small ki
nd of two-shafted tra
nsmissio
n is desig
ned. Key words: Automobile；Tra
nsmissio
n；Shell；Gear；Shaft；Desig
n 目录 摘要I Abstract II 第1章绪论1 1.1题的目的及意义1 1.2国内外研究状况1 1.3研究内容及研究方法2 1.4预期结果及意义2 第2章变速器传动机构布置方案4 2.1机构布置方案分析4 2.1.1两轴式和中间轴式变速器4 2.1.2中间轴结构4 2.1.3倒挡的形式和布置方案5 2.2零、部件布置方案分析5 2.2.1齿轮形式5 2.2.2换挡的结构形式5 2.2.3防止自动脱档的措施7 2.2.4轴承形式7 2.2.5组合式变速器7 2.3本章小结8 第3章变速器主要参数的选择及设计计算9 3.1设计依据的主要技术参数9 3.2挡位数确定9 3.3传动比范围10 3.4变速器各挡传动比的确定10 3.4.1确定一挡传动比10 3.4.2确定五挡传动比11 3.4.3确定其它各挡传动比12 3.5中心距A 12 3.6外形尺寸13 3.7齿轮参数13 3.7.1模数13 3.7.2压力角14 3.7.3螺旋角14 3.7.4齿宽b 15 3.7.5齿轮的变位系数的选择原则15 3.7.6齿顶高系数17 3.8各挡齿轮齿数的分配17 3.8.1确定一挡齿轮的齿数18 3.8.2对中心距A进行修正18 3.8.3确定一挡齿轮变位系数18 3.8.4确定其他挡位的齿轮齿数及变位系数19 3.9本章小结25 第4章变速器主要结构元件的设计与计算26 4.1齿轮损坏的原因及形式26 4.2轮齿强度计算27 4.2.1轮齿弯曲应力计算27 4.2.2轮齿接触应力计算31 4.3齿轮材料的选择及热处理34 4.4轴的强度计算35 4.4.1初选轴的直径35 4.4.2轴的刚度验算36 4.4.3轴的强度计算38 4.5轴承校核41 4.5.1输入轴轴承校核41 4.5.2输出轴轴承校核42 4.6本章小结43 第5章同步器设计44 5.1惯性式同步器44 5.1.1锁环式同步器结构44 5.1.2锁环式同步器工作原理44 5.1.3同步器主要尺寸的确定45 5.2主要参数的确定47 5.2.1摩擦因数47 5.2.2同步环主要尺寸的确定47 5.2.3锁止角49 5.2.4同步时间49 5.2.5转动惯量的计算49 5.3本章小结49 第6章变速器操纵机构和箱体设计50 6.1直接操纵手动换挡变速器50 6.1.1互锁销式50 6.1.2摆动锁块式51 6.1.3转动钳口式51 6.2远距离操纵手动换挡变速器52 6.2.1换挡操纵机构53 6.2.2换挡机构53 6.3电控自动换挡变速器54 6.4变速器箱体56 6.5本章小结56 结论57 参考文献58 致谢59 绪论 选题的目的及意义 现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源，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。它的功用是：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；在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。 变速器作为汽车传动系统的主要组成部分，是汽车动力性和燃油经济性的重要保证。随着科技的高速发展，人们对汽车的要求越来越高，汽车的性能、使用寿命、能源消耗、振动噪声等在很大程度上取决于变速器的性能的设计和研发。变速器技术的发展是衡量汽车技术水平的一项总要依据。 国内外研究状况 汽车变速器技术的发展历史： 手动变速器（MT：Ma
nual Tra
nsmisso
n）主要采用了齿轮传动的降速原理。变速器内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换挡工作，也就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作。 自动变速器（AT：Automatic Tra
nsmisso
n）是由液力变矩器，行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力变矩器和齿轮组合的方式来达到变速变矩。 AMT是在传统干式离合器和手动齿轮变速器的基础上改造而成