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1、西京学院本科毕业设计（论文）汽车机械式变速器设计汽车机械式变速器设计西京学院本科毕业设计（论文）符符 号号 说说 明明汽车总质量 kgm重力加速度 N/kgg道路最大阻力系数max驱动轮的滚动半径 mmrr发动机最大扭矩 NmmaxeT主减速比0i汽车传动系的传动效率一档传动比gIi汽车满载载荷 N2G路面附着系数第一轴与中间轴的中心距 mmA中间轴与倒档轴的中心距 mmA第二轴与中间轴的中心距 mmA 中心距系数AK直齿轮模数m斜齿轮法向模数nm齿轮压力角 斜齿轮螺旋角 齿轮宽度 mmb齿轮齿数xZ齿轮变位系数齿轮弯曲应力 MPaW齿轮接触应力 MPaj齿轮所受圆周力 NtF轴向力 N aF
2、径向力 NrF计算载荷 NmgT应力集中系数K西京学院本科毕业设计（论文）摩擦力影响系数fK齿轮材料的弹性模量 MPaE重合度影响系数 K主动齿轮节圆半径 mmzr从动齿轮节圆半径 mm br主动齿轮节圆处的曲率半径 mmz从动齿轮节圆处的曲率半径 mmb扭转切应力 MPaT轴的抗扭截面系数 TW3mm轴的材料的剪切弹性模量 MPaG轴截面的极惯性矩 PI4mm垂直面内的挠度 mmcf水平面内的挠度 mmsf西京学院本科毕业设计（论文）目目 录录1 前 言.12 变速器的基本设计方案.42.1 变速器设计的基本要求：.42 变速器主要参数的选择 .53 变速器各档齿轮的计算设计.73.1 模数
3、 .73.2 压力角.83.3 螺旋角.83.4 确定一挡齿轮的齿数 .103.5 确定二挡齿轮的齿数 .123.6 确定三挡齿轮的齿数 .133.7 确定四挡齿轮的齿数 .153.8 确定五挡齿轮齿数 .164 变速器轴的设计计算.185 变速器齿轮的的校核.196 变速器轴的校核.216.1 轴的工艺要求 .216.2 计算齿轮的受力，选择一档受力分析，进行轴的刚度和强度校核 .216.2.1 一挡齿轮 1， 2 的圆周力1F、2F.216.2.2 轴的刚度计算.226.2.3 轴的强度计算.237 变速器轴承校核.257.1 初选轴承型号 .257.2 输入轴轴承校核.25致 谢.27参
4、考文献.2811 1 前前 言言现在，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。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） 。一、手动变速器一、手动变速器(MT)(MT)手动变速器（Manual Tr
5、ansmission）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
6、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
7、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西京学院本科毕业设计（论文）2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。二、自动变速器（二、自动变速器（ATAT）自动变速器（AutomaticT
8、ransmission） ，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，则会反复地挂档摘档，操作十分烦琐，尤其对于新手来说更
9、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。三、手动三、手动/ /自动变速器（自动变速器（AMTAMT）其实通过对一些车友的了解，他们并不希望摒弃传统的手动变速器，而且在某些时候也需要自动的感觉。这样手动/自动变速器便由此诞生。这种变速器在德国保时捷车厂 911 车型上首先推出，称为 Tiptronic，它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚，让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。此型车在其档位上设有“+” 、“
10、-”选择档位。在 D 档时，可自由变换降档(-)或加档(+)，如同手动档一样。自动手动变速系统向人们提供两种驾驶方式为了驾驶乐趣使用手动档，而在交通拥挤时使用自动档，这样的变速方式对于我国的现状还是非常适合的。笔者曾在上面提到，手动变速器有着很大的使用群体,而自动变速器也能适应女士群体以及解决交通堵塞带来的麻烦，这样对于一些夫妻双方均会驾车的家庭来说，可谓是兼顾了双方，体现了“夫妻档” 。虽然这种二合一的配置拥有较高的技术含量，但这类的汽车并不会在价格上都高不可攀，比如广州本田飞度 1.3L CVT 两厢、南京菲亚特 2004 派力奥 1.3 HL Speedgear、南京菲亚特 西耶那 Sp
11、eedgear EL 这些“二西京学院本科毕业设计（论文）3合一”的车型价格均在 10 万元左右，这个价格层面还比较低的。 所以，手动/自动车在普及上还是具有相当的优势。而汽车厂商和配套的变速器厂家应该以此为契机，根据市场要求精心打造此类变速器。因为这类变速器是有比较广阔的市场的。四、无级变速器四、无级变速器当今汽车产业的发展，是非常迅速的，用户对于汽车性能的要求是越来越高的。汽车变速器的发展也并不仅限于此，无级变速器便是人们追求的“最高境界” 。无级变速器最早由荷兰人范多尼斯（VanDoornes）发明。无级变速系统不像手动变速器或自动变速器那样用齿轮变速，而是用两个滑轮和一个钢带来变速，其传动比可以随意变化，没有换档的突跳感觉。它能克服普通自动变速器“突然换档” 、油门反应慢、油耗高等缺点。通常有些朋友将自动变速器称为无级变速器，这是错误的。虽然它们有着共同点，但是自动变速器只有换档是自动的，但它的传动比是有级的，
