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1、本科学生毕业设计远舰汽车变速器设计 系部名称： 汽车与交通工程学院 专业班级： 车辆工程07-2班 学生姓名： 指导教师： 职 称： 教 授 The Graduation Design for Bachelors DegreeDesign of Yuanjian AutomotiveTransmissionCandidate： Specialty：Automobile EngineeringClass：07-2Supervisor: Heilongjiang Institute of Technology2011-06Harbin摘 要在汽车行驶时的动力传递过程中，变速器是其中的重要环节。汽车
2、变速器是汽车传动系统的主要组成部分，主要作用是将发动机的转矩经过改变后传递给主减速器，最终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。设置空档用来中断动力传递，设置倒档，使汽车能够倒退行驶。本设计以现有企业正在生产的远舰汽车变速器为基础，在给定发动机输出转矩、转速及最高车速、总质量、车轮滚动半径等条件下，着重对变速器齿轮的结构参数、轴的结构尺寸等进行设计计算；并对变速器的传动方案和结构形式进行设计；同时对操纵机构和同步器的结构进行设计；从而提高汽车的整体性能。文中对变速器的主要参数进行验证，包括齿轮强度的校核、变速器轴强度和刚度的校核、轴承寿命的验算等，计算结果表明整体性能满足要求。
3、关键词：两轴式；变速器；齿轮；同步器；设计；校核ABSTRACTIn the process of power delivery of the auto movement, transmission is the necessary link. Auto transmission is the main component of the drive train, the main effect is to transfer torque from engine to final drive through by changing gear ratio is to expand the scop
4、e and speed to adapt to the driving conditions effectively and economically. Setting neutral is to interrupt power transmission; Setting up to reverse, the vehicle can drive back.The design based on the existing enterprises production Yuanjian Transmission, In conditions that knowing the engine outp
5、ut torque speed of engine and maximum speed of vehicles, maximum degree, focus on the designing of transmission gear structural parameters, axis geometry design computation; as well as the transmission and drive program structure design; Meanwhile on the structure of components to manipulation and s
6、ynchronous design; thereby enhancing the overall performance of cars.The main parameters for transmission have been checked, including the strength of gear, the transmission shaft strength and stiffness of the coupling, Bearing life, results show overall performance meet the requirement.Key words: T
7、win-shaft; Transmission; Gears; Synchronizer; Design; ParametersII目 录摘要IABSTRACTII第1章 绪论11.1概述11.1.1汽车变速器的设计要求11.1.2国内外汽车变速器的发展现状21.2设计的内容及方法2第2章 变速器传动机构与操纵机构方案选择42.1变速器传动机构布置方案42.1.1变速器传动方案分析与选择42.1.2倒档布置方案42.1.3零部件结构方案分析52.2变速器操纵机构布置方案72.2.1概述72.2.2典型的操纵机构及其锁定装置82.3本章小结10第3章 变速器传动机构的设计与计算113.1变速器主
8、要参数的选择113.1.1档数113.1.2传动比范围113.1.3变速器各档传动比的确定113.1.4中心距的选择143.1.5变速器的外形尺寸153.1.6齿轮参数的选择153.1.7各档齿轮齿数的分配及传动比的计算163.1.8变速器齿轮的变位193.2变速器齿轮强度校核233.2.1齿轮材料的选择原则233.2.2变速器齿轮弯曲强度校核233.2.3轮齿接触应力校核273.2.4倒档齿轮的校核313.3轴的结构和尺寸设计323.3.1轴的工艺要求333.3.2初选轴的直径333.3.3轴最小直径的确定343.4轴的强度验算353.4.1轴的刚度计算353.4.2轴的强度计算423.5轴
9、承选择与寿命计算483.5.1输入轴轴承的选择与寿命计算493.5.2输出轴轴承的选择与寿命计算523.6本章小结53第4章 变速器同步器及操纵机构的设计544.1同步器544.1.1同步器工作原理544.1.2惯性式同步器544.1.3锁环式同步器主要尺寸的确定564.1.4主要参数的确定564.2操纵机构594.2.1概述594.2.2典型操纵换档机构594.3变速器壳体604.4本章小结60结论61参考文献62致谢63附录A164附录A267第1章 绪 论1.1 概述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
10、动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是适应汽车在起步、加速以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮的不同要求的需要，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，对乘用车而言，其设计意义更为明显。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。1.1.1 汽车变速器的设计要求汽车传动系是汽车的核心组成部分。其任务是调节、变换发动机的性能，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
11、要部件，也是决定整车性能的主要部件之一。变速器的结构要求对汽车的动力性、燃料经济性、换档操纵的可靠性与轻便性、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是增大其传递功率与重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。在汽车变速器的设计工作开始之前，首先要根据变速器运用的实际场合来对一些主要参数做出选择。主要参数包括中心距、变速器轴向尺寸、轴的直径、齿轮参数、各档齿轮的齿数等。变速器的基本设计要求：保证汽车有必要的动力性和经济性；设置空档，用来切断发动机动力向驱动轮的传输；设置倒档，使汽车能倒退行驶；换档迅速、省力、方便；工作可靠，汽车行驶过程中，变速器不得有跳档
12、、乱档，以及换档冲击等现象出现；工作效率高，噪声小；结构简单、方案合理；在满载及冲击载荷条件下，使用寿命长；除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、维修方便等要求。 变速器按其传动比的改变方式分为有级、无级和综合式的。有级变速器按其前进挡的档位数分为三、四、五档及多档的；而按其轴中心线的位置又分为固定轴线式、旋转轴线（行星齿轮）式和综合式的。固定轴线式变速器又分为两轴式、三轴式和多轴式的。变速器按其操纵方式又分为自动式、半自动式、预选式、指令式、直接操纵式和远距离操纵式。1.1.2 国内外汽车变速器的发展现状变速器的结构对汽车的动力性、经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性
13、与效率等都有直接影响。变速器及发动机的参数作优化匹配，可得到良好的动力性与经济性；采用自锁及互锁装置，倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程接合、错位接合、齿厚减薄、台阶齿侧）措施以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳档、乱档、自动脱档和误挂倒档；采用同步器可使换挡轻便，无冲击及噪声；采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低，降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。随着汽车技术的发展，增力式同步器，双（三）中间轴式变速器，后置常啮合传动齿轮、短第二轴的变速器，各种自动、半自动以及电子控制的自动换挡机构等新结构也相继问世。目前，国内外汽车变速器的发展十分迅速，普遍
14、研究和采用电控自动变速器，这种变速器具有更好的驾驶性能、良好的行驶性能、以及更高的行车安全性。但是驾驶员失去了驾驶乐趣，不能更好的体验驾驶所带来的乐趣。机械式手动变速器具有结构简单、传动效率高、制造成本底和工作可靠，具有良好的驾驶乐趣等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛应用。在档位的设置方面，国外对其操纵的方便性和档位数等方面的要求愈来愈高。目前，4档特别是5档变速器的用量有日渐增多的趋势。同时，6档变速器的装车率也在日益上升。在中国，手动变速器仍然是车用变速器的主流。具体有两个原因：首先，目前国内企业已经基本掌握对手动变速器的开发，所以在一定程度上加大了手动变速器的价格优势；另外，绝大多数中国驾驶者在学车时就用的是手动车，他们更加享受手动车带来的驾驶乐趣。在自动变速器方面，除吉利汽车开发出有自主知识产权的液压控制的三速自动变速器外，其他企业尚没有一家具有自主知识产权，悉数依赖国外技术和进口。1.2 设计的内容及方法本次设计的变速器是在给定发动机输出转矩、转速及最高车速、最大爬坡度等条件下，主要完成传动机构的设计，并绘制出变速器装配图及主要零件的零件图。1、对变速器传动机构的分析与选择。通过比较两轴和中间轴式变速器各自的优缺点，以及所设计车辆的特点，确定传动机构的布置形式。2、变速器主要参数的选择变速器主要参数的选择：档数、传动比、中心距、齿轮参数等。3、变速器齿轮强度的校
