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1、沈阳航空航天大学毕业设计（论文）摘要 汽车传动系是汽车的核心组成部分。其任务是调节变换发功机的性能，将动力有效而经济地传至驱动车轮，以满足汽车的使用要求。变速器是完成传动系任务的重要部件。也是决定整车性能的主要部件之一。变速器的设计的设计水平对汽车的动力性、燃料经济性、换挡操纵的可靠性性与轻便性、传动平稳性与效率等都有直接的影响。随着汽车工业的发展，轿车变速器的设计趋势为增大变速器传递功率与重量之比，并要求变速器具有较小的尺寸和良好性能。双中间轴变速器具有广泛的适用性，良好的整车匹配性。广泛匹配载重车、自卸车、牵引车及各种专用车辆和特种车辆，为重型汽车的升级换代提供较好优化配置。本文主要是对1
2、2挡双中间轴变速器进行传动方案的设计，对主要零件轴、齿轮进行结构设计，对其它零件进行结构和选型设计。进行齿轮的设计:包括材料选择、参数计算、强度计算及校核；轴的设计:包括结构设计并作出轴的计算简图、强度校核；轴承的选用及其它零件的结构设计。本次设计也阐述了一些此变速器的优势，包括：中心距，齿轮及轴的受力。关键词：12挡双中间轴变速器；变速器；双中间轴；设计计算ABSTRACTDrivetrain is the core components of automobile. Its task and transforming regulateing the performance of engin
3、e. Transmission can is transforming effectively and economically conveyed the power to the wheel which can meet the requirement of vehicles. Transmission is the important part of drivetrain components to complete the tasks. As well as one of the main factor to decide the whole performance of vehicle
4、. The standards of Transmission designing can directly impact the vehicle dynamics, fuel economy, the reliability and portability of shifting, the smoothness and efficiency of Transmiting. Along with the development of the automobile industry, the trend of car transmission designing is to increase i
5、ts transmission power and decrese its weight, and hope have smaller size and excellent performance.This paper mainly describes the design of twelve black manual transmission, the transmission principle of work elaborated. Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of
6、a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design. A brief description of the trans mission of all components of the material choice.Keywords: twelve block manual transmission; Transmission: Twin countershaft transmission.符 号 表发动机最大转矩齿轮计算转矩减速器传动比变速器齿轮间传动效
7、率变速器一挡传动比变速器二挡传动比变速器三挡传动比变速器四挡传动比变速器五档传动比变速器六挡传动比变速器七挡传动比变速器八挡传动比变速器九挡传动比变速器十挡传动比变速器十一挡传动比变速器十二挡传动比变速器倒挡一挡传动比变速器倒挡二挡传动比汽车最高车速km/h法向压力角附着系数齿轮螺旋角r车轮滚动半径最高车速时发动机转速r/min汽车总质量Kg附着系数最大爬坡度齿轮模数mm一轴齿轮齿数中间轴常啮合从动齿一挡从动齿一挡主动齿轮二挡从动齿二挡主动齿轮三挡从动齿三挡主动齿轮III四挡从动齿四挡主动齿轮六挡从动齿六挡主动齿轮倒挡从动轮倒挡中间轮倒挡主动轮副箱常啮合主动轮副箱常啮合从动轮副箱低速挡主动轮副
8、箱低速挡从动轮轴距轴支承长度轴径载荷分布不均匀系数中心距系数齿宽齿宽系数齿顶高系数变位系数弯曲应力应力集中系数摩擦力影响系数端面齿距齿形系数 重合度影响系数齿轮接触应力齿轮材料弹性模量主动齿节点处曲率半径从动齿节点处曲率半径主动齿节圆半径主动齿节圆半径垂直面挠度水平面挠度轴全挠度转角抗弯截面系数IV目 录1 绪论11.1汽车变速器概述11.1.1汽车变速器的功用11.1.2汽车变速器的分类21.2双中间轴变速器概述21.2.1双中间轴变速器的原理21.2.2双中间轴变速器的特点31.2.3汽车变速器国内外发展状况41.3课题设计意义41.4课题设计内容和方案51.4.1变速器设计应满足的基本要
9、求51.4.2课题设计内容61.4.3课题设计方案72 变速器总体方案及参数的选择82.1车型及基本参数的选择82.2挡数的选择92.3传动比的计算102.3.1计算传动比范围112.3.2计算各挡传动比132.4变速器总布置与传动路线132.5齿轮的设计计算152.5.1中心距的计算152.5.2齿轮参数的选择162.5.3各挡齿轮齿数分配计算193 变速器齿轮设计计算243.1齿轮损坏形式243.2齿轮强度计算243.2.1齿轮弯曲强度计算253.2.2齿轮接触应力计算364 变速器轴的强度计算594.1初选轴的直径594.2轴的验算604.2.1轴的刚度验算604.2.2轴的强度计算66
10、5 轴承的选取835.1轴承类型的选用835.2轴承的寿命计算836 同步器设计896.1滑动齿套换挡896.2惯性式同步器896.2.1 外锥式同步器907 建模927.1 CATIA简介927.2零件设计937.2.1主要零件CATIA模型937.2.2主要零件cad图1007.3装配图设计1027.3.1主要部件的CATIA装配1027.3.2 cad装配图109结 论112参 考 文 献113致 谢1141 绪论随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。它是用来改变发功机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在各种行驶工况下，
11、使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标。在对汽车性能要求越来越高的今天，车辆的舒适性也是评价汽车的一个重要指标，而变速器的设计不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运行噪声增大，影响汽车的整体性能。1.1汽车变速器概述变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步、爬破、转弯、加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器设有空挡，可在起动发动机、汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。变速器设有倒挡，使汽车获得倒退行驶能力。需要时，变速器还有动力
12、输出功能。1.1.1汽车变速器的功用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。变速器的功用是:(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。1.1.2汽车变速器的分类汽车变速器按传动比变化方式不同，可分为有级式、无级式和综合式三种。(1)有级
13、式变速器应用最为广泛，它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系形式不同，有级式变速器又可分为有轴线固定式变速器和轴线旋转式变速器两种。目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进挡和一个倒挡；在重型货车用的组合式变速器中，则有更多挡位。所谓变速器挡数，均指前进挡位数。(2)无级式变速器的传动比在一定的范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式两种。电力式变速器在传动系统中也有广泛采用的趋势，其边素传动部件为直流串励电动机。液力式变速器的传动部件是液力变矩器。(3)综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大值和最小值之间的几个间
14、断范围内作无级变化，目前应用较多。1.2双中间轴变速器概述双中间轴变速器是目前多级变速的一个重要的发展方向，是指在汽车的传动系统中的变速器部分有两个输出轴或中间轴，这样的变速器结构目的主要是为了缩短多挡定轴式变速器的轴向尺寸，以便于其在整车上的布置，同时也是为了多挡时共用输入轴的主动齿轮，减少变速器零件，简化变速器结构和降低成本等。1.2.1双中间轴变速器的原理采用双中轴结构设计的变速器，每根中间轴和中间轴两端的轴承以及中间轴上的齿轮只承受二分之一的传动力，输入轴及主轴上每个齿轮的轮齿受力也只有传动力的二分之一。1.2.2双中间轴变速器的特点对大吨位的重型汽车（输入扭矩在800Nm以上）来说，车辆需要变速器的承载能力大、挡位多，双中间轴变速器的优势在这里得到了有效发挥。双中
