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1、lw 编号 毕业设计说明书 题 目 轿车变速箱 五档变速器 设计轿车变速箱 五档变速器 设计 学 院 机电工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 学 号 0801120436 指导教师 职 称 讲 师 题目类型 题目类型 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2012 年 5 月 15 日 lw 摘 要 本设计的任务是设计一台用于轿车上的 FR 式的手动变速器 本设计采用中间轴式变 速器 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 根据轿车的外形 轮距 轴距 最小离地间隙 最小转弯
2、半径 车辆重量 满载重 量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该轿车的发动机型号可以得出发动机的最 大功率 最大扭矩 排量等重要的参数 再结合某些轿车的基本参数 选择适当的主减 速比 根据上述参数 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 它功用是 1 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 2 在发动机旋转方向不变的前提下 使汽车能倒退行驶 3 利用空档 中断动力传递 以使发动机能够起动 怠速 并便于发动机换档 或进行动力输出 这台变速器具有五个前进档 包括
3、一个超速档五档 和一个倒档 并通过锁环式同 步器来实现换档 关键词 变速器 锁环式同步器 传动比 中间轴 第二轴 齿轮 lw ABSTRACT The duty of this design is to design a FR type manual transmission used in the saloon It s the countershaft type transmission gearbox This transmission has two prominent merits Firstly the transmission efficiency of the direct d
4、rive keeps off high the attrition and the noise are also slightest Secondly it s allowed to obtain in the bigger gear ratio of the first gear when the center distance is smaller According to the contour track wheel base the smallest ground clearance the smallest turning radium the vehicles weight th
5、e all up weight as well as the highest speed and so on union the choosing engine model we can obtain the important parameters of the max power the max torque the displacement and so on According to the basic parameters of the certain saloon choose the suitable final drive ratio According to the abov
6、e parameters combining the knowledge of automobile design automobile theory machine design and so on calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the design Its function is 1 Changing gear ratio expanding the torque of the driving wheel and the range of the rotatio
7、nal speed to adapt the travel condition which frequently changes like start acceleration climbing and so on simultaneously causes the engine to work under the advantageous operating mode 2 Under the premise of the invariable rotation enables the automobile to travel back 3 Using neutral severances t
8、he power transmission to make the engine start idle and is advantageous for the engine to shift gears or to carry on the dynamic output This gearbox has five including over drive fifth gear and a reverse gear and through the inertial type of synchronizer to realize shift gears KEY WORDS transmission
9、 inertial type of synchronizer gear ratio countershaft second axis gear lw 目目 录录 引言 1 1 变速器设计的概况 4 1 1 变速器设计的目的及意义 4 1 2 变速器的发展现状 4 1 3 变速器设计面临的主要问题 5 2 变速器的总体方案设计 6 2 1 毕业设计任务及要求 6 2 2 变速器的功用及设计要求 6 2 3 变速器传动机构的型式选择与结构分析 6 2 3 1 三轴式变速器与两轴式变速器 7 2 3 2 变速器主传动方案的比较 8 2 3 3 倒档的布置方案 9 2 4 变速器主要零件的结构方案分析
10、 10 2 4 1 齿轮型式 10 2 4 2 换档结构型式 10 2 4 3 轴承型式 10 2 5 传动方案的最终设计 10 3 变速器主要参数的选择与齿轮设计 12 3 1 变速器主要参数的选择 12 3 1 1 档位数和传动比 12 3 1 2 中心距 13 3 1 3 齿轮模数 13 3 1 4 齿形 压力角 螺旋角 和齿宽 b 14 3 1 5 齿轮的变位系数 14 3 2 各档传动比及其齿轮齿数的确定 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 15 3 2 3 确定其他档位的齿数 16 3 2 4 确定倒档齿轮的齿数 16 3 3 齿轮主要参
11、数表 17 4 变速器齿轮的强度计算与材料选择 19 4 1 齿轮的损坏原因 19 lw 4 2 齿轮的强度计算及材料接触应力 19 4 2 1 齿轮弯曲强度计算 19 4 2 2 齿轮材料接触应力 20 5 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 22 5 2 轴的校核 23 5 2 1 第一轴的强度与刚度校核 23 5 2 2 第二轴的强度与刚度校核 24 6 变速器同步器与操纵机构的设计 27 6 1 同步器设计 27 6 1 1 同步器的工作原理 27 6 1 2 同步环主要参数的确定 28 6 2 变速器的操纵
12、机构 29 6 2 1 变速器操纵机构的功用 29 6 2 2 设计变速器操纵机构时 应满足以下要求 29 6 2 3 换档位置 30 7 结 论 31 致 谢 33 lw 引言 当人们观看 F1 大赛时 总会被那种极速的感觉所折服 大家似乎谈论得最多的 就是发动机的性能以及赛车手的驾驶技术 由此引起自己在驾车时体会那种极速的 感觉 现在的大多数人买车时最关注发动机的性能 这似乎成为了衡量汽车品质优 劣的一个标准 的确 拥有一颗 健康的心 是非常重要 因为它是动力的缔造者 然而 掌控速度快慢的却是赛车身后的变速器 从现在市场上不同车型所配置的变速器来看 变速器主要分为 手动变速器 MT 自动变
13、速器 AT 手动 自动变速器 AMT 无级变速器 CVT 1 手动变速器 MT 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 繁琐的驾驶操作这一缺点 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
14、性上来说 手动变速器的功用是其他变速器所不能替代 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 尚未具备 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 资历较深的 司机都喜欢 手动 驾车 他们对手动变速器的认识程度是非常深刻 如果让他们 改变这些常规的做法 这比较难
15、以实现 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 现在我国的汽车驾驶学校中 教练车大多数是手动变速器 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 再次 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 大众 通用 北京现代 本田 丰田等国内厂家的经济型轿车都是手动变速的车 它们的
16、各款车 型大多数是 5 档手动变速 lw 2 自动变速器 AT 自动变速器 AutomaticTransmission 利用行星齿轮机构进行变速 它能根据 油门踏板程度和车速变化 自动地进行变速 而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速 即可 虽说自动变速汽车没有离合器 但自动变速器中有很多离合器 这些离合器 能随车速变化而自动分离或合闭 从而达到自动变速的目的 在中档车的市场上 自动变速器有着一片自己的天空 使用此类车型的用户希 望在驾驶汽车的时候为了简便操作 降低驾驶疲劳 尽可能的享受高速驾驶时快乐 的感觉 在高速公路上 这是个体现地非常完美 而且 以北京市来说 现在的交 通状况不好 堵车是经常的事情 有时要不停地起步停步数次 司机如果使用手动 档 则会反复地挂档换档 操作十分烦琐 尤其对于新手来说更是苦不堪言 使用 自动档 就不会这样麻烦了 在市场上 此类汽车销售状况还是不错的 尤其是对于女性朋友比较适合 通 常女性朋友驾车时力求便捷 而我国要普及这种车型 关键要解决的是路况问题 现在的路况状况不均匀 难以发挥自动档汽车的优势 3 手动 自动变速器 AMT 其实通过对一些车友的了解 他们
