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1、潍坊科技学院机械工程学院学士学位论文 论文题目： 电动轿车二级齿轮变速器 指导教师： 456 姓 名： 123 专 业： 机械设计制造及其自动化 班级： 2021级本科二班 摘要变速器作为电动轿车传动系统的重要组成局部，对整车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有着较为直接的影响。虽然传统机械式的手动变速器具有换档冲击大，体积大，操纵麻烦等诸多缺点，但仍以其传动效率高、生产制造工艺成熟以及本钱低等特点，广泛应用于现代电动轿车上。本文在深入了解和学习变速器开发流程和相关设计理论知识的前提下，首先确定该电动轿车手动变速器的设计方案，包括齿轮和轴的总布置形式、换档操纵机构及档
2、位布置形式等；其次根据所配发动机的根本参数以及考虑到整车动力性和经济性要求下的传动比，设计计算出变速器主要零件的相关参数，通过对设计参数的分析，找到影响手动变速器性能的因素，完成齿轮、轴和轴承等主要零件以及同步器同步过程的分析。同时针对各影响因素结合变速器的结构和目标性能进行优化。在提高传动效率，换档舒适性，轻量化等方面进行研究。关键词：手动变速器 电动汽车 舒适性 ABSTRACTAs an important part of automobile transmission, gearbox not only has a direct i-mpact on the vehicles powe
3、r and economy, also affects the operation reliability andease, transmission stability and efficiencyAlthough the traditional mechanical manual transmission has many disadvantages，such as large shift shock, huge volumeand complicated control，it is still widely used in modem cars for its advantages of
4、high transmission efficiency, mature production technique and more importantly lowcostThis thesis firmly confirms the design plan of manual gearbox of micro car, basing on the comprehension and study on gearbox development process as well asrelevant theoriesThe design plan includes the layout of gea
5、r and shaft, layout of gearshifting operation mechanism，etcSecondly based on the essential parameter offurnished engine and the required transmission ratio of the vehicles powerperformance，the related parameters on main components of gearbox are worked outVia analysis to design parameters，finds out
6、the factors which take effects on theperformance of manual gearboxThis thesis completes gear, shaft and bearing main parts and synchronizer synchronous process analysis. Considering all the factors combined with the structure of the performance target and transmission is optimized .In improve the tr
7、ansmission efficiency, the shifting comfort ability, lightweight, etc, Key word: manual transmission transmission efficiency lightweight目录摘要ABSTRACT1 传动装置总体设计11.1 传动简图11.2 拟定传动方案11.5计算传动装置的运动及动力参数22 设计计算传动零件42.1 高速齿轮组的设计与强度校核42.2 高速齿轮组的结构设计72.3 低速齿轮组的设计与强度校核72.4 低速齿轮组的结构设计112.5低速齿轮组的设计与强度校核112.4 低速齿
8、轮组的结构设计152.5 校验传动比153 设计计算轴173.1 低速轴的设计与计算173.2 中间轴的设计与计算233.3 高速轴的设计与计算244 键联接，润滑方式，润滑剂牌号及密封件的选择2641选择和校验键联接2642齿轮的润滑2643滚动轴承的润滑2644 润滑油的选择2645密封方法的选取275 同步器的设计.28 5.1同步器的工作原理28 5.2同步器的功用同步器的种类29 5.3.2同步环主要尺寸确定296 变速器操作机构.31 6.1变速器操作机构的要求. .31 6.2直接操作手动换挡变速器.31 6.3 远距离操作手动换挡变速器.31 6.4 变速器自锁，互锁，倒档锁装
9、置.327 变速器轴承.33结论34致谢35附 录 .36参考文献.371 传动装置总体设计1.1 传动简图 绘制传动简图如下： 1.1 传动简图 1.2 拟定传动方案采用二级圆柱齿轮减速器，适合于繁重及恶劣条件下长期工作，使用与维护方便。缺点：结构尺寸稍大。高速级常用斜齿，低速级可用直齿或斜齿。由于相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮在远离转矩输入端，以减少因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均的现象。常用于载荷较平稳的场合，应用广泛。传动比范围：i = 840 =3.22 ；=3.21；3=1.678各轴转速： = = = 各轴输入功率： 电动机的输出转矩：各轴输入转矩： 同理
10、 ： 2 设计计算传动零件标准减速器中齿轮的齿宽系数=b/a其中a为中心距对于一般减速器取齿宽系数 =0.2 2.1 高速齿轮组的设计与强度校核2.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)如上图所示，选用斜齿圆柱齿轮传动，四个齿轮均为斜齿，有利于保障传动的平稳性；(2)运输机为一般工作机器，速度不高，应选用7级精度GB1009588；(3)材料选择。由文献2表10.1,选择小齿轮材料为40调质，硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢调质，硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。(4)初选小齿齿数=9，大齿轮齿数为=3.22=28.98，取=29。2.1.2 按齿面接触强度设计 2
11、.1.3 确定公式内的数值(1)试选 载荷系数=1.6，由文献2图10.30选取节点区域系数 =2.433(2)由文献2图10.26查得 =0.771 、 =0.820 所以 =1.591(3)外啮合齿轮传动的齿宽系数 =0.5(1+u) =0.5(1+3.22)0.4=0.844(4)查表材料的弹性影响系数 =189.8(5)由表按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为 =600；大齿轮的接触疲劳强度极限为 =(6)计算应力循环次数=60nj=6028001(2830010)=8.064同理 =2.5X 由文献2图10.19查得接触疲劳寿命系数 =0.9 、=0.97(7)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，平安系数为 S=1.05 ，那么 = /S=514.2 = /S=508所以 =514.2+508/2=511.12.1.4 根本数据计算(1)由小齿轮分度圆直径
