中间轴式变速器项目设计方案
变速器设计(详细过程完整版).
黑豹HB1027变速器设计论文摘要变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。
其设计任务是设计一台用于微型商用车上的手动变速器。
采用中间轴式变速器设计方案,其有两个突出优点:一是其直接挡传动效率高,磨损及噪声小;二是在齿轮中心距较小的情况下任然可以获得较大的一档传动比。
设计中根据汽车的外形、轮距、轴距、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合该汽车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要参数,再结合某些轿车的基本参数选择适当的主减速比。
根据上述参数,再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识,计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。
设计中给出了机械式变速器设计方案,经过严谨设计过程完成了一款手动变速器设计,并经过校验和catia有限元优化,证明设计的变速器能够符合现实功用要求,设计方案具有比较强的可借鉴性。
关键词汽车工程;变速器;设计;手动;(版权所有,翻版不究)- I -AbstractGearbox is the one main component of the vehicle transmission.The duty of this design is to design a manual transmission used in the Tiny gears, it is the countershaft-type transmission gearbox.This transmission has two prominent merits: firstly, the transmission efficiency of the direct drives keep high ,the attrition and the noise are also slightest;Secondly ,it is allowed to obtain in the bigger gear ratio of the first gear when the center distance in smaller.According to the contour, track, wheel base, the vehicles weight, the all-up weight as well as the highest speed and so on, union the engine model we can obtain the important parameters of the max power, the max torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon, choose the suitable final drive ratio. According to the above parameters, combining the knowledge of automobile design, automobile theory , machine design and so on, calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the design.The design gives a plan of the mechanical gearbox and achieves a kind of mechanical gearbox after rigorous design.The design has passed calibration and Finite element optimization.It has proved to be fit for function and use for reference perfectly.Key Words Automotive engineering,Transmission,Design,Manual- II -目录摘要 (I)Abstract.......................................................... I I 第1章绪论 . (1)1.1本课题研究的目的和意义 (1)1.2 本课题研究现状和发展 (1)第2章机械式变速器设计 (3)2.1 变速器设计基本方案 (3)2.1.1变速器传动机构布置方案 (3)2.1.2 变速器主要参数选择 (3)2.2齿轮设计计算 (7)2.2.1各挡齿轮齿数的分配 (7)2.2.2齿轮强度校核 (10)2.3 轴设计计算 (19)2.3.1轴的工艺要求 (19)2.3.2 轴的校核计算 (19)2.4 同步器及操纵机构设计 (29)2.4.1同步器的设计 (29)2.4.2变速器的操纵机构 (31)2.5 轴承及平键的校核 (32)2.5.1 轴承选择及校核 (32)2.5.2 平键选择及强度计算 (34)2.6 变速器箱体设计 (34)- III -2.6.1 箱体材料与毛坯种类 (34)2.6.2 箱体的主要结构尺寸的计算 (35)2.7 本章小结 (35)第3章有限元优化分析 (36)3.1 齿轮catia有限元分析 (36)3.1.1 倒档主动直齿轮catia有限元分析 (36)3.1.2 一档从动齿轮catia有限元分析 (37)3.2 变速器轴catia有限元分析 (37)3.2.1 中间轴catia有限元分析 (37)3.2.2 第二轴catia有限元分析 (38)3.3 本章小结 (38)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)- IV -哈尔滨工业大学本科毕业论文(设计)第1章绪论1.1本课题研究的目的和意义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。
车辆工程毕业设计101九档双中间轴变速器
车辆工程毕业设计101九档双中间轴变速器一、设计背景和意义随着社会经济的发展,汽车已经成为人们生活中必不可少的交通工具。
而作为汽车的核心部件之一,变速器扮演着重要的角色。
而现有的变速器设计存在一些问题,例如传统的减速器存在传动效率低、磨损大、噪音大等问题。
为了解决这些问题,我们提出了一种新型的九档双中间轴变速器的设计。
二、设计方案和技术要点1.变速器构造方案:本设计采用九档双中间轴变速器的构造方案。
该方案将中间轴的数量增加到两根,这样可以实现更多的传动档位,提高汽车的变速范围和驾驶舒适性。
2.变速器传动原理:该变速器采用定轴式传动,即输入轴和输出轴位于同一轴线上,中间轴通过齿轮传动连接。
3.齿轮设计:中间轴齿轮为直齿圆柱齿轮,通过齿轮的组合和排列,实现不同传动比的变速器档位。
4.变速器控制:该变速器采用电子控制系统进行控制,通过传感器感知车辆的行驶状态和驾驶者的操作,自动调节变速器的档位。
5.优化设计:为了提高变速器的传动效率,我们进行了齿轮的优化设计。
采用了精密加工技术和先进的材料,降低了摩擦和磨损,提高了传动效率和使用寿命。
三、预期效果和实施步骤1.预期效果:九档双中间轴变速器相比传统变速器,具有更广泛的变速范围和更平滑的传动过程,提高了汽车的性能和驾驶舒适性。
2.实施步骤:首先,进行变速器的整体设计,包括尺寸和重量等方面的考虑。
然后,进行齿轮的设计和制造,确保齿轮的精度和耐用性。
最后,进行变速器的安装和测试,检验其性能和可靠性。
四、结论本设计提出了一种九档双中间轴变速器的设计方案,通过优化设计和控制系统的引入,可以提高变速器的传动效率和换档平稳性。
预计该变速器可以在实际应用中获得良好的性能表现。
轻型客车四档中间轴式变速器设计说明
汽车设计课程设计计算说明书题目:轻型客车四档中间轴式变速器设计院别: xxxxxx专业:xxxxx班级: xxxxxxxx姓名: xxxxxxxxxxx 学号: xxxxxxxxxxxxxxxxx指导教师: xxxxxxxxxxxxxx 二零一五年一月十九日一、变速器的功用与组成------------------------------------------ - 4 -1.变速器的组成---------------------------------------------- - 4 -二、变速器的设计要求与任务-------------------------------------- - 4 -1.变速器的设计要求------------------------------------------ - 4 -2.变速器的设计任务------------------------------------------ - 4 -三、变速器齿轮的设计-------------------------------------------- - 4 -1.确定一挡传动比-------------------------------------------- - 4 -2.各挡传动比的确定------------------------------------------ - 4 -3.确定中心距------------------------------------------------ - 6 -4.初选齿轮参数---------------------------------------------- - 6 -5.各挡齿数分配---------------------------------------------- - 9 -四、变速器的设计计算------------------------------------------- - 14 -1.轮齿强度的计算-------------------------------- 错误!未定义书签。
(毕业设计)中型专用汽车变速器设计说明书
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 driving 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 vehicle's dynamic performance. It is usually required shifting gears rapidly and conveniently, 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 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 determined 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 the 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)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 (3)3.1变速器传动比的确定 (3)3.2中心距的初步确定 (4)3.3轴的直径的初步确定 (4)3.4齿轮模数的确定 (5)3.5齿轮压力角的选择 (5)3.6各档齿轮齿数的分配 (5)3.7变位系数的选择 (7)3.8齿轮齿宽的设计计算 (7)3.9变速器同步器的设计计算 (8)第四章变速器中间轴的校核 (11)4.1中间轴常啮合齿轮处进行校核 (11)4.2对中间轴四挡齿轮处进行校核 (12)4.3对中间轴三挡齿轮进行校核 (13)4.4对中间轴二挡齿轮处进行校核 (13)4.5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 (16)5.1齿轮弯曲应力计算 (16)5.1.1二轴一挡直齿轮校核 (16)5.1.2倒挡直齿轮校核 (16)5.1.3二轴二挡斜齿轮校核 (17)5.1.4二轴三挡斜齿轮校核 (17)5.1.5二轴四挡斜齿轮校核 (17)5.1.6二轴常啮合斜齿轮校核 (18)5.1.7中间轴一档齿轮校核 (18)5.1.8中间轴二档齿轮校核 (18)5.1.9中间轴三档齿轮校核 (18)5.1.1.0中间轴四档齿轮校核 (19)5.1.1.1中间轴常啮合齿轮校核 (19)5.2齿轮接触应力计算 (19)5.2.1 二轴一挡直齿轮校核 (20)5.2.2二轴二挡斜齿轮校核 (20)校核 (21)5.2.3 二轴三挡斜齿轮Z7校核 (21)5.2.4二轴四挡斜齿轮Z5校核 (22)5.2.5二轴常啮合斜齿轮Z35.2.6中间轴一档齿轮校核 (22)5.2.7中间轴二档齿轮校核 (23)5.2.8中间轴三档齿轮校核 (23)5.2.9中间轴四档齿轮校核 (23)5.2.1.0中间轴常啮合齿轮校核 (24)5.2.1.1倒档齿轮校核 (24)第六章变速器操纵机构的设计 (25)第七章变速器轴承的选择 (26)第八章取力器的设计与计算 (27)8.1取力器的布置 (27)8.2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 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录一 (34)外文翻译 (34)附录二 (43)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。
中间轴式变速器设计
目录1.概述 (2)2 中间轴式变速器设计 (3)2.1传动方案和零部件方案的确定 (3)2.1.1传动方案初步确定 (4)2.1.2零部件结构方案 (4)2.2 主要参数的选择和计算 (5)2.2.1 先确定最小传动比 (5)2.2.2 确定最大传动比 (6)2.2.3 挡位数确定 (7)2.2.4 中心距A (8)2.2.5 外形尺寸设计 (8)2.2.6 齿轮参数 (9)3 变速器的设计计算 (14)3.1轮齿设计计算 (14)3.1.1 齿轮弯曲强度计算 (14)3.1.2 轮齿接触应力 (17)3.2 轴设计计算 (19)3.2.1 轴的结构 (19)3.2.2 确定轴的尺寸 (19)3.2.3 轴的校核 (20)图1:中间轴式变速器2 中间轴式变速器设计2.1传动方案和零部件方案的确定作为一辆前置后轮驱动的货车,毫无疑问该选用中间轴式多挡机械式变速器。
中间轴式变速器传动方案的共同特点如下。
(1)设有直接挡;(2)1挡有较大传动比;(3)档位搞的齿轮采用常啮合传动,档位低的齿轮(1挡)可以采用或不采用常啮合齿轮川东南;(4)除1挡外,其他档位采用同步器或啮合套换挡;(5)除直接挡外,其他档位工作时的传动效率略低。
2.1.1传动方案初步确定(1)变速器第一轴后端与常啮合主动齿轮做成一体,第2轴前端经滚针轴承支撑在第1轴后端的孔内,且保持两轴轴线在同一条直线上,经啮合套将它们连接后可得到直接挡。
档位搞的齿轮采用常啮合齿轮传动,1挡采用滑动直齿轮传动。
(2)倒档利用率不高,而且都是在停车后在挂入倒档,因此可以采用支持滑动齿轮作为换挡方式。
倒挡齿轮采用联体齿轮,避免中间齿轮在最不利的正负交替对称变化的弯曲应力状态下工作,提高寿命,并使倒挡传动比有所增加,装在靠近支承出的中间轴1挡齿轮处。
2.1.2零部件结构方案2.1.2.1齿轮形式齿轮形式有直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮。
两者相比较,斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、工作时噪声低的优点;缺点是制造工艺复杂,工作时有轴向力。
中间轴式五挡变速器传动机构设计
中间轴式五挡变速器传动机构设计[摘要]变速器是汽车传动系中的主要部件之一。
变速器由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。
变速传动机构的主要作用是改变转距和转速的数值和方向;操纵机构的主要作用是控制传动机构,实现变速器传动比的改变,即实现换挡,以达到变速变距。
本题目主要进行轿车三轴五挡机械式变速器的设计,包括变速器的整体结构和齿轮传动部分的设计,并进行相关的计算与校核。
经过设计与校核,该变速器主要结构符合设计标准、零件强度也达到了使用要求。
[关键词] 汽车机械变速器三轴五挡传动比齿轮Five-speed gearbox countershaft type transmission mechanism design[Abstract] Transmission in the automotive transmission lines, one of the most important components. Transmission speed by a variable speed transmission and control mechanism of two parts. The main role of the variable-speed transmission is to change the value of torque and rotational speed and direction; manipulation of the organization's main role is to control the transmission mechanism, transmission gear ratio to achieve the exchange, that is, to achieve shift in order to achieve variable-speed pitch. This subject, mainly for automotive six-axis mechanical transmission gear structural design, including the gear drive parts, control of part of the, etc., and the associated calculation and verification, through the design and verification,The main structure of the transmission line design standards, parts intensity reached the use requirements.[Keywords] Automotive Mechanical Transmission;Axis 5 block ;gear ratio;gear wheel引言 (1)第1章概论 (2)1.1选题背景与意义 (2)1.2变速器的功用与要求 (3)1.3 原始设计参数 (3)第2章手动变速器工作原理 (4)第3章机械式变速器方案的确定 (7)3.1 变速器结构方案的确定.............................. 错误!未定义书签。
CA10TA190M双中间轴变速器的设计-开题报告
毕业设计(论文)开题报告(或9档)倍档组合式机械变速器。
增加倍档组合式变速器最大输入扭矩和最低档传动比的技术难点是副变速器低档齿轮的强度容量不足,超出齿轮轮齿的承载能力。
解决的办法是将由一个轮齿承受的载荷分流给几个轮齿来承担。
这样一来,输入齿轮扭矩不变,每个轮齿的负荷将等于同时接触齿数的平均数值。
倍档组合式变速器的副变速器功率分流方法有两种:一种是采用行星齿轮系的传动方法,这种结构非常紧凑,体积小而扭矩容量大,直到现在仍广泛应用;另一种功率分流的方法是采用双中间轴传动结构。
双中间轴传动最大工艺难点是保证主传动齿轮能和所啮合的双中间轴齿轮的轮齿同时接触问题,解决的办法是用浮动主传动齿轮的方法来消除齿轴对位的制造误差,确保轮齿同时接触,达到功率分流的目的。
与此相适应的换档同步器也有一定的浮动量。
图1 双中间轴倍档组合式变速器双中间轴倍档组合式变速器具有如下优点:1)由于一轴和二轴上各档齿轮同时与两根中间轴上对应的齿轮相啮合,功率分流,从理论上讲,每对齿轮上传递的扭矩为1/2,这就使每对齿轮传递的扭矩减少50%,使变速器的中心距、齿轮模数和宽度可以减小,从而减小变速器的质量和尺寸,特别是长度尺寸。
2)由于二轴从动齿轮在轴上处于径向浮动状态,两根中间轴的轴心线均匀分布在以二轴理论轴心为圆心、以中心距为半径的圆柱面上,所以二轴上各档齿轮及一轴齿轮在与两根中间轴上的对应齿轮相啮合产生的径向力达到平衡,即互相抵消。
二轴不承受径向力,只传递扭矩,这样二轴可以设计得细一些,结构可以简单一些,其后轴承可以选择较小的规格,这也有助于减小变速器的质量和尺寸。
3)由于二轴齿轮的径向浮动和二轴的铰接式浮动的结果,使得齿轮在啮合时能自动抵消一部分制造和装配误差,啮合质量优于单中间轴。
啮合区容易达到设计要求,实际使用情况也证实了这点。
这就有利于降低啮合噪声和提高耐用度。
4)由于双中间轴倍档组合式变速器可以明显地减小变速器的质量和轴向尺寸,利用这种优点,可提高变速器的最大传递功率和扭矩,扩大使用范围。
中间轴式变速器课程设计DOC
第一章变速器传动机构布置方案1.1变速器传动方案的选择与分析机械式变速器具有结构简单、传动效率高、制造成本底和工作可靠等优点,故在不同形式的汽车上得到广泛应用。
变速器传动方案分析与选择机械式变速器传动机构布置方案主要有两种:两轴式变速器和中间轴式变速器。
其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。
与中间轴式变速器相比,它具有轴和轴承数少,结构简单、轮廓尺寸小、易布置等优点。
此外,各中间档因只经一对齿轮传递动,故传动效率高,同时噪声小。
但两轴式变速器不能设置直接档,所以在工作时齿轮和轴承均承载,工作噪声增大且易损坏,受结构限制其一档速比不能设计的很大。
其特点是:变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体,发动机纵置时直接输出动力。
而中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的汽车上。
其特点是:变速器一轴后端与常啮合齿轮做成一体绝大多数方案的第二轴与一轴在同一条直线上,经啮合套将它们连接后可得到直接档,使用直接档变速器齿轮和轴承及中间轴不承载,此时噪声低,齿轮、轴承的磨损减少。
对不同类型的汽车,具有不同的传动系档位数,其原因在于它们的使用条件不同、对整车性能要求不同、汽车本身的比功率不同[5]。
而传动系的档位数与汽车的动力性、燃油经济性有着密切的联系。
就动力性而言,档位数多,增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会,提高了汽车的加速和爬坡能力。
就燃油经济性而言,档位数多,增加了发动机在低燃油消耗率区下作的能力,降低了油耗。
从而能提高汽车生产率,降低运输成木。
不过,增加档数会使变速器机构复杂和质量增加,轴向尺寸增大、成本提高、操纵复杂。
综上所述,由于此次设计的汽车为:中间轴式五档(五档为直接档)商用车1.2 倒档方案的确定倒档布置选择方案适用于全部齿轮均为常啮合的齿轮,换挡轻便。
如下图1.3换挡操纵装置方案的确定倒档设置在变速器左侧或右侧,在结构上均能实现,不同之处是挂到当时驾驶员移动变速杆的方向改变了,为防止无挂倒档,一般在挂倒档时设有一个挂到当时克服弹簧所产生的力,来提醒驾驶员本次设计选的变速器档杆换挡位置与顺序如下图:1.4变速器总传动方案的确定由以上的内容可以基本设计出档位布置,如下图:1-一轴常啮合齿轮 2-中间轴常啮合齿轮 3-二轴四挡齿轮 4-中间轴四挡齿轮5-二轴三挡齿轮 6-中间轴三挡齿轮 7-二周二挡齿轮 8-中间轴二挡齿轮9-二轴一挡齿轮 10-中间轴一挡齿轮 11-二轴倒挡齿轮 12-中间轴倒挡齿轮13-倒挡中间齿轮。
变速箱中间轴课程设计说明书
材料;18CrMnTi
1.定位基准的选择
定位基准的精度对半圆槽加工精度有直接的影响。轴类加工一般选择顶尖孔定位,半圆槽的加工定位一般选择端面定位。合理地选择定位基准,对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该传动轴的几个主要配合表面及轴肩面对基准轴线均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求,它又是实心轴,所以应选择两端中心孔为基准,采用双顶尖装夹方法,以保证零件的技术要求.
加工的第五阶段是端面螺纹加工。这一阶段主要加工螺纹面,注意选择端面为基准面,保证加工精度。螺纹加工应该在精加工之后,假如在粗加工之前加工螺纹会影响螺纹的精度.轴上的螺纹一般有较高的精度,如安排在局部淬火之前进行加工,则淬火后产生的变形会影响螺纹的精度。因此螺纹加工宜安排在工件局部淬火之后进行。
加工的最后阶段是精磨。这一阶段精磨工件,使得符合工件的加工技术要求.
340 入库 上油、包装、入库。
2.1.1 工件的定位方案设计
变速箱的中间轴,以此轴的中心轴线为定位基准,可使误差趋近于零.由于铣半圆键槽,采用活动V形块控制凸轮与键槽的相对位置。工件外圆及端面在V形块1。2和挡板上定位.
2。1。2确定夹具体的结构形式
铣床常用的通用夹具主要是平口虎钳、液压虎钳、卡盘等,它们都适合装夹形状规则的小型工件。对专用夹具则需要根据零件的具体形状,依据“六点定位”原理进行专门的设计。其中,夹紧机构具有通用性,比较常见的有以下几种:
轻型货车中间轴式五挡变速器设计
在直接档齿轮的加工过程中,要进行如下的检验:齿坯加工后的检验,热处理后的检验和最终检验。前两项为中间检验,是针对各加工项目进行的;最终检验是作全面的检查。为了保证检验准确,检验前工件要清洗干净。
齿坯的检验:齿坯的加工质量,在很大程度上影响齿轮的加工质量,尤其是对定位基准,要仔细的检查齿轮加工完后的精度和表面粗糙度。不合格的齿坯不能流到下一道工序。成批生产时,一般要全部检查,大量生产时,齿坯质量稳定时可做部分抽检。
在此零件中,在有顶出装置模具内锻造时,模锻外部斜度3°,内部拔模斜度为7°。
2.2.3圆角半径
铸造圆角是不可忽视的工艺要求,因尖角砂在浇注时容易造成冲砂、砂限和粘砂等缺陷,而且转角没有圆角过渡的铸件,会因容易产生较大的铸造应力而裂开。所以为了便于金属在型槽内流动和考虑模锻强度,在模锻件的转角处,应当带有适当的圆角。
如零件图所示:
内孔尺寸中 有配合要求,故其表面粮糙度要求也比较高Ra0.4,精度等级IT7;
一般载货汽车变速器和拖拉机变速箱齿轮的精度不低于8级,表面粗糙度不大于Ra3.2;
其他表面粗糙度要求Ra3.2。为IT10-IT12级精度,精车加工表面即可保证。
1.4.2表面间的位置精度
平面间的位置精度就是指平面内获取位置与其真实位置的符合程度,即形状位置达到一定的精度。
2齿轮毛坯的设计
2.1毛坯种类的确定
毛坯种类的不同,决定零件的材料、形状、生产性质及生产中获得的可能性。对于汽车传 力齿轮的毛坯而言其结构相对而言比较简单,此零件毛坯外形比较简单,故一般采用模锻件,当孔径大于25mm,长度不大于孔径的两倍,内孔一般直接锻出。另外作为变速器齿轮在工作过程中要求承受的作用,所以要使毛坯内部纤维对称于轴线,以提高材料的强度,故采用胎锻毛坯。
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2.1.2.2换挡机构形式
倒挡采用直齿滑动齿轮换挡,其余档位换挡方式采用同步器。
式中:
-------汽车行驶速度(km/h);
-------发动机转速(r/min);
-------车轮滚动半径(mm);
-------变速器传动比;
-------主减速器传动比。
已知:最高车速 = =105Km/h;最高档为超速挡,传动比 =1;车轮滚动半径由所选用的轮胎规格165/70 R13得到 =(165*0.7)+(13*25.4/2)=280.6mm;发动机转速 = =3800r/min;由公式得到主减速器传动比计算公式:
表1-1 整车主要参数
发动机最大功率
45kw
车轮型号
165/70 R13
发动机最大转矩
85N*M
最高车速
105km/h
最大功率时转速
5600r/min
满载质量
1620kg
最大转矩时转速
3800r/min
整备质量
995kg
2
2.1 传动
2.1.1传动方案确定
此次设计的汽车是微型面包车,微型面包车大多为发动机中置,后轮驱动,采用中间轴式变速器,变速器的第一轴后端与常啮合主动齿轮做成一体,第二轴前端经轴承支撑在第一轴后端的孔,且保持两轴轴线在同一直线上,经啮合套将他们连接后可得到直接挡。使用直接挡,变速器的齿轮和轴承均不承载,发动机转矩经变速器第一轴和第二轴直接输出,此时变速器的传动效率高,可达到90%以上,噪声低、齿轮和轴承的磨损减少。因为直接挡的使用率要高于其他档位,因而提高了变速器的使用寿命。中间轴式变速器的缺点为在除直接挡以外的其他档位工作时,中间轴式变速器的传动效率略有降低。
变速器第一轴、第二轴的后部轴承,以及中间轴前、后轴承,按直径系列一般采用中系列球轴承或圆柱滚子轴承。轴承的直径根据变速器中心距确定,并要保证壳体后壁两轴承孔之间的距离不小于6~20mm。
滚针轴承、滑动轴套主要用在齿轮与轴不是固定连接,并要求两者有相对运动的地方。滚针轴承有滚动摩擦损失小、传动效率高、径向配合间隙小、定位及运转精度高、有利于齿轮啮合等优点。滑动轴套的径向配合间隙大、易磨损、间隙增大后影响齿轮的定位和运转进度并使工作噪声增加。滑动轴套的优点是制造容易,成本低。
2.2 变速器主要参数
2.2.1档数
此次专项设计的目标为微型面包车,满载质量为1620kg,采用五档变速器。
2.2.2 传动比围
变速器的传动比围是指变速器最低档传动比与最高档传动比的比值。最高档通常是直接挡,传动比为1.0;有的变速器最高档为超速挡,传动比为0.7~0.8.影响最低档传动比选取的因素有:发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力、驱动轮与路面间的附着能力、主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。目前乘用车的传动比围在3.0~4.5之间,此次研究目标为微型面包车,属于乘用车围,我们小组选取的传动比为4.0。
(5)结构紧凑,尽量做到质量轻、体积小、制造成本低;
(6)制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长;
(7)贯彻零件标准化、部件通用化以及总成系类化等设计要求,遵守有关标准规定;
(8)需要时应设置动力输出装置。
1.1.4变速器主要参数的选择与计算
本次专项设计是在已知主要整车数据参数的情况下进行设计,已知的主要汽车整体参数如表1-1所示:
(3)选取、设计和确定手动机械式变速器各零部件结构、尺寸等,能实现所设计零部件的相关功能要求;
(4)校核手动机械式变速器的关键零部件。
1.1.2设计功用分析
现代汽车采用的活塞式燃发动机转矩变化围较小,不能适应汽车在各种条件下阻力变化的要求,因此在汽车传动系中,采用了可以改变转速比和传动转矩比的装置,即变速器。变速器不但可以扩大发动机传动到驱动轮上的转矩和转速的变化围,以适应汽车在各种条件下行驶的需要,而且能在保持发动机转动方向不变的情况下,实现倒车,还能利用空档暂时的切断发动机与传动系统的动力传递,使发动机处于怠速运转状态。
本次专项设计采用如图1-2所示的中间轴式五档变速器传动方案
图1-2 中间轴式五档变速器传动方案
此方案倒挡采用直齿轮传动,其余前进档均采用常啮合齿轮传动,其余档位换挡方式采用同步器,同步器选用锁环式同步器。
图1-3 倒挡布置方案
2.1.2
2.1.2.1 齿轮形式
变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。
中间轴式变速器项目设计方案
1
1.1
1.1.1
设计变速器形式:中间轴式五档变速器
设计参数:满载质量
整备质量
最高车速
发动机最大功率
发动机最大转矩
车轮滚动半径
主减速比
η─传动系机械效率取0.96
设计要求:
(1)画出手动机械式变速器的总装配图(1号或0号图纸);
(2)画出所有手动机械式变速器零部件图纸(需要标注装配尺寸、配合公差与明细栏,撰写装配技术要求等);
1.1.3 变速器的功用
(1)改变转速、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情况下,使汽车能倒退行驶;
(3)利用空档,中断动力传递,以使发动机能够启动、怠速,并变速器换挡或进行动力输出。
因此变速箱通常还设有倒挡,再不改变发动机旋转方向的情况下汽车能倒退行驶;设有空档,在滑行或者停车时发动机和传动系统能保持分离。变速器还应能进行动力输出。
2.1.2.3变速器轴承
作旋转运动的变速器轴支撑在壳体或者其他部位的地方以及齿轮与轴做不固定连接处应安置轴承。变速器轴承常采用圆柱滚子轴承、球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、滑动轴套等。至于何处应当采用何种形式的轴承,是受结构限制并随所承受的载荷特点不同而不同。
汽车变速器有结构紧凑、尺寸小的特点,采用尺寸大些的轴承结构受到限制,常在布置上有困难。
为了保证变速器具有良好的工作性能,设计变速器必须满足以下的条件和基本要求:
(1)应该合理的选择变速器的档数和传动比,使汽车具有良好的动力性和经济性;
(2)工作可靠,在使用过程中不应该有自动跳档,脱档和换挡冲击等现象发生;此外,还不允许出现误挂倒挡的现象;
(3)操纵轻便,以减轻驾驶员的劳动强度;
(4)传动效力高、噪音小。为了减少齿轮的啮合损失,应设有直接挡。此外,合理的齿轮形式以及结构参数,提高其制造和安装精度,都是提高效率和减少噪声的有效措施;