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1、摘 要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、爬坡、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。所以变速器的结构设计的合理性直接影响到汽车动力性和经济性。设计要求达到换挡迅速、省力、方便、有较高的工作效率、工作噪声低。因此变速器在汽车中得到广泛应用。本次设计的是五个前进档加一个倒档的中型专用车的变速器。为了使该变速器应用范围更加的广泛，应用到不同工程上，使得本变速器带有取力器。变速器采用中间轴式,换档形式采用的是同步器和滑移齿轮换档，使的换档方便，可靠。操纵机构设有自锁和互锁装置。先利用已知参数确定各挡传动比，再后确定
2、齿轮的模数、压力角、齿宽等参数。由中心矩确定箱体的长度、高度和中间轴及二轴的轴径，然后对中间轴和各挡齿轮进行校核。在设计过程中，利用CAXA绘图，运用MATALAB软件编程。最后绘制装配图及零件图。通过本次设计，使所设计的变速器工作可靠，传动效率更高。关键词：变速器，同步器，齿轮，取力器AbstractTo change the engine used to spread transmission of torque and wheel speed, the aim of starting in place, climb, turn and accelerate a variety of dr
3、iving conditions, different vehicle traction and speed, while the engine in the most favorable range conditions.Therefore, the reasonability of the structure design of a transmission gearbox directly affects the vehicles dynamic performance. It is usually required shifting gears rapidly and convenie
4、ntly, saving force, and having a higher working efficiency and low working noises.The design of the five forward file plus a reverse of the transmission medium-sized special vehicle. In order to make the transmission more broad range of applications, application to a different project, make a check
5、of the power transmission device. Transmission use of the middle axis, shifting the form of using the synchronizer gear shift and sliding to make the shift easy and reliable. Manipulation of institutions with self-locking and interlocking devices.Using the given basic parameters, it was firstly dete
6、rmined the transmission ratio of each shift, the shaft center distances, the gear modulus, the gear pressing angles and widths, and so on. And then the general dimension of the gearbox, including its length, width and height , and then on the intermediate shaft and the block to check gear. During th
7、e design process, using CAXA mapping, the use of software programming MATALAB. The final assembly drawing and components drawing Fig.Through this design, so that the design of the transmission of reliable, efficient transmission. Key words:Transmission,，Synchronizer，Gear，Take out of power目 录第一章 前 言1
8、第二章 变速器结构概述2第三章 变速器各主要参数的设计计算33.1 变速器传动比的确定33.2 中心距的初步确定43.3 轴的直径的初步确定43.4 齿轮模数的确定53.5 齿轮压力角的选择53.6各档齿轮齿数的分配53.7变位系数的选择73.8 齿轮齿宽的设计计算73.9 变速器同步器的设计计算8第四章 变速器中间轴的校核114.1中间轴常啮合齿轮处进行校核114.2对中间轴四挡齿轮处进行校核124.3对中间轴三挡齿轮进行校核134.4对中间轴二挡齿轮处进行校核144.5对中间轴一档挡齿轮处进行校核14第五章 变速器各档齿轮强度的校核165.1齿轮弯曲应力计算16二轴一挡直齿轮校核16倒挡直
9、齿轮校核16二轴二挡斜齿轮校核17二轴三挡斜齿轮校核17二轴四挡斜齿轮校核17二轴常啮合斜齿轮校核18中间轴一档齿轮校核18中间轴二档齿轮校核18中间轴三档齿轮校核19中间轴四档齿轮校核19中间轴常啮合齿轮校核195.2齿轮接触应力计算195.2.1 二轴一挡直齿轮校核20二轴二挡斜齿轮校核215.2.3 二轴三挡斜齿轮Z校核21二轴四挡斜齿轮Z校核22二轴常啮合斜齿轮Z校核22中间轴一档齿轮校核23中间轴二档齿轮校核23中间轴三档齿轮校核23中间轴四档齿轮校核24中间轴常啮合齿轮校核24倒档齿轮校核24第六章 变速器操纵机构的设计26第七章 变速器轴承的选择27第八章 取力器的设计与计算28
10、8.1 取力器的布置288.2 取力器齿轮、轴和轴承的参数选择和强度计算28第九章 结 论32参考文献33致 谢34附录一35外文翻译35附录二44第一章 前 言变速器是传动系的重要部件，它的任务就是充分发挥发动机的性能，使发动机发出的动力有效而经济地传到驱动轮，以满足汽车行驶上的各项要求。无论从变速箱本身的特点，还是设计手段与方法的整个趋势来看，将先进的设计方法引入变速箱的设计使极其必要的。变速器设计和一些主要参数选择方法上依然沿袭传统设计方法。现代汽车技术的发展对传动装置的设计工作提出了更高的要求。在这种情况下，传动装置的设计，不但要满足动力性和经济性指标，而且要求结构紧凑、尺寸小、重量轻
11、、传动效率高、工作可靠、寿命长、噪音低等。变速器经历了用变速杆改变链条的传动比手动变速器有级自动变速器无级自动变速器的发展历程。变速器的作用:改变汽车的传动比,扩大驱动车轮转矩和转速的范围,使发动机在理想的工况下工作;在发动机转矩方向不变的前提下,实现汽车的倒退行驶;实现空挡,中断发动机传递给车轮的动力,使发动机能够起动、怠速。手动变速器主要采用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,汽车行驶时的换挡就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作。如在低速时,让传动比大的齿轮副工作;而在高速时,让传动比小的齿轮副工作。由于每挡齿轮组的齿数是固定的,所以各挡的变速比是定值。常见的手动变
12、速器由铸铁或铝制变速器壳体、轴、轴承、齿轮、同步器和换挡机构组成。变速器的只要功能式能改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作；发动机在转速不变的条件下，变速器能汽车倒挡行驶；利用空挡，中断动力传递，能使汽车启动行驶，怠速，提高速度等。第二章 变速器结构概述变速器设计方案要求从使用性能、制造条件和重量、价格性价比等多方面考虑，要求满足制造、使用、维修等条件。所以应从齿轮的形式，轴的形式及布置的合理性等多方面分析，得到最佳方案。（1）固定轴式应用广泛，主要有两轴式和三轴式变速器。 三轴式变速器的结构：是由第一轴的常啮合齿轮与第二轴的各挡齿轮
13、分别与中间的相应齿轮相啮合，且第一、二轴同心。将第一、二挡直接连接起来传递转矩称为直接挡。因此，直接挡的传递效率高，磨损及噪声也最小，这是三轴式变速器的优点。其他前进挡需要依次经过两对齿轮传递转矩。因此，在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得大的一挡传动比，这是三轴式变速器的另一优点。但也有缺点，除直接挡外其他各挡的传动效率有所降低。综上所述中型专用汽车应选用三轴式变速器。（2）齿轮型式：变速器用斜齿轮和直齿圆柱齿轮。斜齿圆柱齿轮虽然制造时复杂，工作时有轴向力，但因其工作平稳、使用寿命长，噪声小而仍得到广泛使用。直齿圆柱齿轮用于一挡和倒挡。（3）换挡型式：有直齿滑动齿轮换挡、啮合套换挡和同步器换
14、挡三种型式。使用轴向滑动直齿齿轮换挡，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴随着噪声。因此，除一挡、倒挡外已很少使用。使用同步器能保证换挡迅速、无冲击、无噪声，得到广泛应用。但结构复杂、制造精度要求高、轴向尺寸大，多用于轿车和轻型货车。所以轻型货车的二、三、四挡应采用同步器换挡，而一挡、倒挡应用直齿滑动齿轮换挡。综上所述，中型专用汽车6+1档的布置方案为除倒档为直齿圆柱齿轮换挡，其它档位均为同步器换挡。（4）变速器轴承常采用滚珠轴承、滚针轴承、滚柱轴承等。我目前的方案为除了变速器二轴长啮合齿轮与二轴之间的轴承以及取力器一轴采用滚针轴承外，其余的轴承均采用深沟球轴承。优点有：直径
15、较小，宽度大，因而容量大，可承受高负荷，能确保可靠性，使用寿命长。（5）变速器的操纵机构装在变速箱内，由变速叉轴、变速叉、倒块、自锁弹簧、自锁钢球、互锁钢球、互锁圆柱销组成。为了防止汽车行驶时误挂倒挡，在导快上装有带弹簧的安全止柱。第三章 变速器各主要参数的设计计算3.1 变速器传动比的确定（1）由最大爬坡度要求的变速器一档转动比又 ，则轮胎型式取255/70R45140/137J 12in=0.3048m 则即半径为0.57m，m=9800kgm-汽车总质量g-重力加速度-道路最大阻力系数-驱动车轮的滚动半径-为发动机最大转矩-主减速比-传动系的传动效率（2）根据驱动轮与路面的附着力确定一档传动比 N驱动轮垂直反力 取整车重量的65% =0.50.6道路附着系数 取0.55由（1）、（2）相比较取较小的 故一档传动比确定为：其它各档位的传动比而各档传动比：
