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（全套CAD）汽車變速器三軸五檔設計（終稿）

車用變速箱和主減速器。它們的共同努力使驅動輪的扭矩增大到發動機扭矩的若干倍，同時又可使其轉速減小到發動機轉速的幾分之。另外，現代汽車的使用條件極為復雜，在不同場合下有不同的要求。往往要受到如載運量道路坡度路面好壞及交通是否通暢等條件的影響。這就要求汽車的牽引力和車速能在較大范圍內變化，以適應使用的要求。在條件良好的平直路面上要能以高速行駛，而在路面不平和有較大坡度時能提供較大的扭矩。變速箱的多擋位選擇就能滿足這些需求。此外，發動機在不同工況下，燃油的消耗量也是不樣的。駕駛員可以根據具體情況，選擇變速箱的擋位，來減少燃油的消耗。在些情況下，汽車還需要能倒向行駛。發動機本身是不可能倒轉的，只有靠變速箱的倒擋齒輪來實現。變速箱是由變速傳動機構和操縱機構組成。根據前進擋數的不同，變速箱有三四五和多擋幾種。根據軸的不同類型，分為固定軸式和旋轉軸式兩大類。而前者又分為兩軸式中間軸式和多中間軸式變速箱?，F在汽車變速器的發展趨勢是向著可調自動變速箱或無級變速器方向發展。無級變速機構由兩組錐形輪組成，包括對主動錐形輪錐形輪組和對被動錐形輪錐形輪組同時有根鏈條運行在兩對錐形輪形溝槽中間，鏈條的運動如同動力傳遞單元。錐形輪組由發動機的輔助減速機構驅動，發動機的動力通過鏈條傳遞給錐形輪組直至終端驅動。在每組錐形輪中有個錐形輪可以在軸向移動，調整鏈條在錐形輪的工作直徑并傳遞速比。兩組錐形輪必須保持相同的調整，以保證鏈條始終處與漲緊狀態，使傳遞扭矩時錐形輪接觸充分的壓力。采用無級變速器可以節約燃料，使汽車單位油耗的行駛里程提高。通過選擇最佳傳動比，獲得最有利的功率輸出，它的傳動比比傳統的變速器輕，結構更簡單而緊湊。世界各大汽車制造商正競相開發無級變速器。專家預計至汽車,變速器,五檔,設計,畢業設計,全套,圖紙摘要變速器用來改變發動機傳到驅動輪上的轉矩和轉速，目的是在原地起步，爬坡，轉彎，加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時使發動機在最有利工況范圍內工作。變速器設有空擋和倒擋。需要時變速器還有動力輸出功能。因為變速箱在低檔工作時作用有較大的力，所以般變速箱的低檔都布置靠近軸的后支承處，然后按照從低檔到高檔順序布置各檔位齒輪。這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證裝配容易。變速箱整體結構剛性與軸和殼體的結構有關系。般通過控制軸的長度即控制檔數，來保證變速箱有足夠的剛性。本文設計研究了三軸式五擋手動變速器，對變速器的工作原理做了闡述，變速器的各擋齒輪和軸做了詳細的設計計算，并進行了強度校核，對些標準件進行了選型。變速器的傳動方案設計。簡單講述了變速器中各部件材料的選擇。關鍵字擋數傳動比齒數軸,.,.,.,中間軸式變速器的第二軸和中間軸中部直徑.，軸的最大直徑和支撐間距離的比值，對中間軸，對第二軸，。第軸花健部分直徑可按下式初選.式中為經驗系數，，為發動機最大轉矩第二軸和中間軸中部直徑.齒輪參數模數的選取遵循的般原則為了減少噪聲應合理減少模數，增加尺寬為使質量小，增加數，同時減少尺寬從工藝方面考慮，各擋齒輪應選用同種模數，而從強度方面考慮，各擋齒數應有不同的模數。減少轎車齒輪工作噪聲有較為重要的意義，因此齒輪的模數應選小對貨車，減小質量比噪聲更重要，故齒輪應選大些的模數。低擋齒輪應選大些的模數，其他擋位選另種模數。少數情況下汽車變速器各擋齒輪均選用相同的模數。嚙合套和同步器的接合齒多數采用漸開線齒輪。由于工藝上的原應，同變速器的接合齒模數相同。其取用范圍是乘用車和總質量在的貨車為。選取較小的模數值可使齒數增多，有利換擋。初選齒輪模數.齒輪法向模數.壓力角壓力角較小時，重合度大，傳動平穩，噪聲低較大時可提高輪齒的抗彎強度和表面接觸強度。對轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些。變速器齒輪壓力角為嚙合套或同步器的接合齒壓力角用。螺旋角斜齒輪在變速器中得到廣泛的應用。選斜齒輪的螺旋角，要注意他對齒輪工作噪聲齒輪的強度和軸向力的影響。在齒輪選用大些的螺旋角時，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩噪聲降低。試驗還證明隨著螺旋角的增大，齒的強度也相應提高。不過當螺旋角大于時，其抗彎強度驟然下降，而接觸強度仍然繼續上升。因此，從提高低擋齒輪的抗彎強度出發，并不希望用過大的螺旋角，以為宜而從提高高擋齒輪的接觸強度和增加重合度著眼，應選用較大螺旋角。斜齒輪傳遞轉矩時，要產生軸向力并作用到軸承上。設計時應力求中間軸上同時工作的兩對齒輪產生軸向力平衡，以減少軸承負荷，提高軸承壽命。因此，中間軸上的不同擋位齒輪的螺旋角應該是不樣的。為使工藝簡便，在中間軸軸向力不大時，可將螺旋角設計成樣的，或者僅取為兩種螺旋角。對齒輪同時進入嚙合，使換擋困難。圖所示方案能獲得較大的倒擋傳動比，缺點是換擋程序不合理。圖所示方案針對前者的缺點做了修改，因而取代了圖所示方案。圖所示方案是將中間軸上的，倒擋齒輪做成體，將其齒寬加長。圖所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換擋更為輕便。為了充分利用空間，縮短變速器軸向長度，有的貨車倒擋傳動采用圖所示方案。其缺點是，倒擋須各用根變速器撥叉軸，致使變速器上蓋中的操縱機構復雜些。綜上所述選擇第四種倒擋布置方案。圖倒擋軸位置與受力分析因為變速器在擋和倒擋工作時有較大的力，所以無論是兩軸式變速器還是中間軸式變速器的低檔與倒擋，都應當布置在在靠近軸的支承處，以減少軸的變形，保證齒輪重合度下降不多，然后按照從低擋到高擋順序布置各擋齒輪，這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證容易裝配。倒擋的傳動比雖然與擋的傳動比接近，但因為使用倒擋的時間非常短，從這點出發有些方案將擋布置在靠近軸的支承處，然后再布置倒擋。此時在倒擋工作時，齒輪磨損與噪聲在短時間內略有增加，與此同時在擋工作時齒輪的磨損與噪聲有所減少。除此以外，倒擋的中間齒輪位于變速器的左側或右側對倒擋軸的受力狀況有影響，見圖所示。其他問題經常使用的擋位，其齒輪因接觸應力過高而造成表面電蝕損壞。將高擋布置在靠近軸的支承中部區域較為合理，在該區因軸的變形而引起的齒輪偏轉角較小，齒輪保持較好的嚙合狀態，偏載減少能提高齒輪壽命。些汽車變速器有僅在好路或空車行駛時才使用的超速擋。使用傳動比小于為的超速擋，能夠充分地利用發動機功率，使汽車行駛所需發動機曲軸的總轉速降低，因而有助于減少發動機磨損和降低燃料消耗。但是與直接擋比較，使用超速擋會使傳動效率降低，噪聲增大。機械式變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關，包括傳遞動力時處于工作狀態的齒輪對數，每分鐘轉速，傳遞的功率，潤滑系統的有效性，齒輪和殼體等零件的制造精度等。第章零部件結構方案分析.齒輪形式與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長，工作時噪聲低等優點缺點是制造時稍復雜，工作時有軸向力。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會使常嚙合齒輪數增加，并導致變速器的轉動慣量增大。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒擋。我的設計中擋和倒擋用的是直齒輪，其他擋都是斜齒輪。年間無級變速器將成為世界各大汽車制造商的技術開發重點。目前些著名汽車制造商如福特通用本田克萊斯勒等正致力于無級變速器的開發工作?，F在全球的產量約為萬臺，而普通型自動變速器的產量約為,萬臺，雙向通訊和線控技術的應用，無級變速器有無比的優勢，預計不久將來中國各大汽車制造商也將生產自己的無級變速器，并廣泛應用于國產轎車。在此次設計中對變速器作了總體設計，對變速器的傳動方案進行了選擇，變速器的齒輪和軸做了詳細的設計計算，對同步器和些標準件做了選型設計。第章總體方案設計.汽車參數的選擇根據變速器設計所選擇的汽車基本參數如下表表設計基本參數表項目參數值發動機.擋數最大功率最大扭矩?.變速器設計應滿足的基本要求對變速器如下基本要求.保證汽車有必要的動力性和經濟性。設置空擋，用來切斷發動機動力向驅動輪的傳輸。設置倒檔，使汽車能倒退行駛。設置動力輸出裝置，需要時能進行功率輸出。換擋迅速，省力，方便。工作可靠。汽車行駛過程中，變速器不得有跳擋，亂擋以及換擋沖擊等現象發生。變速器應當有高的工作效率。除此以外，變速器還應當滿足輪廓尺寸和質量小，制造成本低，維修方便等要求。滿足汽車有必要的動力性和經濟性指標，這與變速器的檔數，傳動比范圍和各擋傳動比有關。汽車工作的道路條件越復雜，比功率越小，變速器的傳動比范圍越大。第章變速器傳動機構布置方案機械式變速器因具有結構簡單，傳動效率高，制造成本低和工作可靠等優點，在不同形式的汽車上得到廣泛應用。.傳動機構布置方案分析固定軸式變速器固定軸式又分為兩軸式，中間軸式，雙中間軸式變速器。固定軸式應用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發動機前置前輪驅動的汽車上，中間軸式變速器多用于發動機前置后輪驅動的汽車上。與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器有結構簡單，輪廓尺寸小，布置方便，中間擋位傳動效率高和噪聲低等優點。因兩軸式變速器不能設置直接擋，所以在高擋工作時齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大，且易損壞。此外，受結構限制，兩軸式變速器的擋速比不可能設計得很大。所以我選擇的是中間軸式的變速器。圖，分別示出了幾種中間軸式五擋變速器傳動方案目錄第章緒論第章總體方案設計.汽車參數的選擇變速器設計應滿足的基本要求第章變速器傳動機構布置方案.傳動機構布置方案分析.固定軸式變速器倒擋布置方案.其他問題第章零部件結構方案分析.齒輪形式換擋機構形式.變速器軸承第章變速器設計和計算擋數.傳動比范圍.中心距.外形尺寸軸的直徑齒輪參數.模數的選取.壓力角螺旋角齒寬變位系數的選擇原則各擋齒輪齒數的分配確定擋齒輪的齒數.對中心距進行修正確定常嚙合傳動齒輪副的齒數.確定其他各擋的齒數.確定倒擋齒輪齒數第章變速器的校核.齒輪的損壞形式齒輪強度計算.齒輪彎曲強度計算輪齒接觸應力計算軸的強度計算.第章同步器的選型.鎖銷式同步器鎖銷式同步器結構鎖銷式同步器工作原理鎖環式同步器鎖環式同步器結構.鎖環式同步器工作原理.鎖環式同步器主要尺寸的確定.第章變速器操縱機構.直接操縱手動換擋變速器遠距離操縱手動換擋變速器第章結論.致謝.參考文獻附錄譯文.附錄譯文.附錄外文文獻.附錄外文文獻.第章緒論現代汽車的動力裝置，幾乎都采用往復活塞式內燃機。它具有相當多的優點，如體積小，質量輕，工作可靠，使用方便等。但其性能與汽車的動力性和經濟性之間存在著較大的矛盾。如在坡道上行駛時，所需的牽引力往往是發動機所能提供的牽引力的數倍。而且這種方案比較有效，應用較多。