变速器设计课程设计说明书
电动汽车变速器设计---课程设计说明书
电动汽车变速器设计---课程设计说明书电动汽车变速器设计---课程设计说明书一、引言电动汽车变速器是电动汽车传动系统的核心组成部分之一，其设计关系到车辆的动力性能、能源利用率等重要指标。
本课程设计旨在通过对电动汽车变速器的设计过程进行详细阐述，使学生能够深入了解电动汽车变速器的工作原理、设计模式和优化方法，从而提升其设计能力。
二、需求分析2.1 汽车动力需求分析2.1.1 车辆类型和用途2.1.2 加速性能要求2.1.3 最大速度要求2.2 电机特性分析2.2.1 随转速变化的扭矩曲线2.2.2 额定转速和额定功率2.2.3 转速范围2.3 变速器设计要求分析2.3.1 换挡过程要求2.3.2 转速匹配要求2.3.3 效率和能耗要求三、变速器基本原理3.1 变速器工作原理概述3.2 常见的变速器类型3.2.1 手动变速器3.2.2 自动变速器3.2.3 CVT变速器四、电动汽车变速器设计过程4.1 变速器档位设计4.1.1 档位数量确定4.1.2 档位比确定4.1.3 齿轮参数计算4.2 变速器传动比设计4.2.1 传动比范围确定4.2.2 传动比选择4.2.3 变速器档位和传动比的匹配优化五、电动汽车变速器优化方法5.1 效率优化5.1.1 齿轮副传动效率优化5.1.2 摩擦材料的选择5.1.3 润滑和冷却系统设计5.2 换挡过程优化5.2.1 换挡时间缩短方法5.2.2 换挡舒适性优化六、法律名词及注释6.1 汽车动力系统法律规定6.2 电动汽车相关法规七、附件7.1 电动汽车变速器设计参数表7.2 变速器结构图纸7.3 齿轮参数计算表7.4 变速器装配过程示意图：本文档涉及的附件请参考附件部分，法律名词及注释请参考章节六，全文结束。
变速器设计说明书
电动汽车变速器课程设计说明书学院名称：机电工程学院专业班级：机械XXXX班学号： 0806XXXXXX学生姓名： XXXXXX指导老师：陈敏电动汽车变速器设计---课程设计任务书电动汽车变速器是有效改善牵引电动机扭矩范围的重要传动部件，通过加设变速器，可实现高转速电机和减速器的有机结合，使电动机保持在高效率工作范围类，减轻电动机和动力电池组的负荷，实现电动汽车的轻量化设计。
电动汽车机械变速机构类型有多种，如轮毂电机减速器，驱动桥变速差速器等。
本课程设计的变速器要求是一单级变速器，并具有空挡和倒档机制。
要求通过学习掌握电动汽车变速器的原理，结构和设计知识，用所给的基本设计参数确定变速器的传动比，并进行电动汽车变速器的结构设计，绘制主要的零部件图纸，写出内容详细的设计说明书。
设计时间: 2010年秋季学期的19-20周。
1.基本设计参数：1.电动机额定转速:2500r/min2.电动机恒转矩区转矩: 200 Nm3.车辆主减速比：1.04.电动机额定转速时车辆速度：60 km/h5.车轮规格：205/55 R162.设计计算要求：1.根据基本设计参数进行电动汽车变速器主要参数的选择与计算;2.进行电动汽车变速器的结构设计与计算。
3.完成内容：1.装配图１张;2.零件图2张;3.设计计算说明书１份。
1) 封面；2) 课程设计任务书；3) 目录；4) 中英文摘要;5) 正文；6 ) 参考文献。
4.主要参考文献：[1]陈家瑞.汽车构造（第三版下）[M].北京：机械工业出版社,2009,6.[2]刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社,2001,7.[3]康龙云.新能源汽车与电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2010,10.目录摘要Abstract第一章：绪论----------------------------------------------41、本课题研究的目的和意义-------------------------------------42、本课题研究现状和发展---------------------------------------43、电动汽车传动装置的特点-------------------------------------54、电动汽车变速器的功用和要求---------------------------------5 第二章：变速器的基本设计方案 ------------------------------71、变速器设计的基本要求---------------------------------------72、变速器各方案的分析与对比-----------------------------------9 第三章：变速器主要参数的选择 -----------------------------111、档数的选择-------------------------------------------------112、传动比的确定-----------------------------------------------113、传动比校核-------------------------------------------------124、中心距的计算-----------------------------------------------135、外型尺寸的确定---------------------------------------------13 第四章：变速器各档齿轮的设计计算-----------------—-------141、齿轮参数选择----------------------------------------------142、前进挡齿轮齿数确定----------------------------------------153、倒挡齿数确定----------------------------------------------164、降低齿轮啮合噪声处理--------------------------------------16 第五章：变速器轴的设计计算--------------------------------181、变速器轴的工艺要求----------------------------------------182、轴的直径计算----------------------------------------------18 第六章：变速器齿轮的校核----------------------------------201、齿轮的破坏形式--------------------------------------------202、各轴的转矩计算--------------------------------------------213、齿轮强度计算-----------------------------------------------21 第七章：变速器轴的的校核 ---------------------------------241、轴的刚度校核计算-------------------------------------------242、轴的强度校核计算-------------------------------------------25 第八章：变速器轴承的选择和校核----------------------------261、输入轴轴承选择与校核--------------------------------------262、输出轴轴承选择与校核--------------------------------------26 第九章：变速器同步器及操纵机构的选择----------------------27 第十章：变速器壳体的设计----------------------------------28 第十一章：参考文献 ---------------------------------------29摘要汽车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，改变传动比扩大驱动轮转矩和转速范围，来试用不同的行驶条件。
变速器设计说明书
第一章 基本数据选择1.1设计初始数据：（方案二）学号：26；最高车速：max a U =110-26=84Km/h ； 发动机功率：max e P =66-26/2=53KW ； 转矩：max e T =210-26×3/2=171Nm ； 总质量：m a =4100-26×2=4048Kg ；转矩转速：n T =2100r/min ； 车轮：R16（选205/55R16） ；r ≈R=16×2.54×10/2+0.55×205=315.95mm 。
1.1.1 变速器各挡传动比的确定初选传动比：设五挡为直接挡，则5g i =1 max a U = 0.377min i i r n g p式中：max a U —最高车速p n —发动机最大功率转速 r —车轮半径m i n g i —变速器最小传动比 0i —主减速器传动比p n / T n =1.4～2.0 即p n =（1.4～2.0）×2100=2940～4200r/min 取p n =3500r/minmax e T =9549×pe n P maxα （式中α=1.1～1.3，取α=1.2）所以，p n =9549×17153)3.1~1.1(⨯=3255.6～3847.5r/min0i =0.377×max i i rn g p =0.377×841095.31535003-⨯⨯=4.963 双曲面主减速器，当0i ≤6时，取η=90%，0i ›6时，η=85%。
轻型商用车1g i 在5.0~8.0范围，g η=96%， T η=η×T η=90%×96%=86.4%最大传动比1g i 的选择：①满足最大爬坡度。
根据汽车行驶方程式dtdumGi u A C Gf ri i T a D Tg δη+++=20emax 15.21 （1.1）汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为ααηsin cos 0emax G Gf ri i T Tg += （1.2）即，()Ttq g i T f Gr i ηαα01sin cos +≥式中：G —作用在汽车上的重力，mg G =，m —汽车质量，g —重力加速度，mg G ==4840×9.8=47432N ；max e T —发动机最大转矩，max e T =171N .m ； 0i —主减速器传动比，0i =4.963；T η—传动系效率，T η=86.4%；r —车轮半径，r =0.316m ；f —滚动阻力系数，对于货车取f =0.02；α—爬坡度，取α=16.7°%4.86963.4171316.07.16sin 7.16cos 02.08.940481⨯⨯⨯︒+︒⨯⨯⨯≥）（g i =5.24②满足附着条件。
汽车设计变速器设计说明书
第一章 基本数据选择设计初始数据：（方案二）学号：12；最高车速：m ax a U =110-12=98km/h ； 发动机功率：m ax e P =66-12/2=60kW ； 转矩：max e T =210-12×3/2=192Nm ； 总质量：m a =4100-12×2=4076kg ；转矩转速：n=2100r/min ； 车轮：R16（选205/55R16） ；r ≈R=16××10/2+×205=315.95mm 。
2.1.1 变速器各挡传动比的确定1.初选传动比： 设五挡为直接挡，则5g i =1 m ax a U =min i i r n g p式中：m ax a U —最高车速p n —发动机最大功率转速 r —车轮半径m in g i —变速器最小传动比 0i —主减速器传动比max e T =9549×pe n P maxα （式中α=～）所以，p n =9549×19260)3.1~1.1(⨯=～min取p n =3500r/minp n / T n =3500/2100=在～范围内，符合要求0i =×0max i i rn g p =×981095.31535003-⨯⨯=双曲面主减速器，当0i ≤6时，取η=90%，0i ›6时，η=85%。
轻型商用车1g i 在~范围，g η=96%， T η=η×g η=90%×96%=% ①最大传动比1g i 的选择： 满足最大爬坡度： 根据汽车行驶方程式dtdum Gi u A C Gf ri i T a D Tg δη+++=20emax 15.21 （）汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为ααηsin cos 0emax G Gf ri i T Tg += （）即，()Ttq g i T f Gr i ηαα01sin cos +≥式中：G —作用在汽车上的重力，mg G =，m —汽车质量，g —重力加速度，mg G ==4076×=；max e T —发动机最大转矩，max e T =； 0i —主减速器传动比，0i =；T η—传动系效率，T η=%；r —车轮半径，r =0.316m ；f —滚动阻力系数，对于货车取f =；α—爬坡度，取α=°%4.8625.4192316.0)7.16sin 7.16cos 02.0(8.940761⨯⨯⨯︒+︒⨯⨯⨯≥）（g i =②最小传动比1g i 的选择 满足附着条件：≤ri i T Tg η01emax z2F ·φ在沥青混凝土干路面，φ=~，取φ=即1g i ≤%4.8625.4192316.075.0%608.94076⨯⨯⨯⨯⨯⨯=由①②得≤1g i ≤； 又因为轻型商用车1g i =~； 所以，取1g i = 。
两轴式变速器的设计
汽车设计课程设计说明书设计题目：两轴式变速器的设计院系：专业班级：姓名：指导教师：日期：目录一概述 (1)二变速器传动机构布置方案 (2)2.1传动机构布置方案分析 (2)2.1.1固定轴式变速器 (2)2.1.2倒挡布置方案 (2)2.1.3其他问题 (2)2.2零部件结构方案分析 (3)2.2.1齿轮形式 (3)2.2.2换挡机构形式 (3)三变速器主要参数的选择 (3)3.1档数 (3)3.2传动比范围 (3)3.3中心距 (4)3.4外形尺寸 (5)3.5齿轮参数 (5)3.6各档齿轮齿数的分配 (8)3.6.1确定一挡齿轮的齿数 (8)3.6.2对中心距A进行修正 (9)3.6.3确定常啮合传动齿轮副的齿数 (9)3.6.4确定其他各挡的齿数 (9)四变速器的设计与计算 (11)4.1齿轮的损坏形式 (11)4.2齿轮强度计算 (11)4.2.1齿轮弯曲强度的计算 (11)4.2.2轴的强度计算 (12)五同步器的设计 (13)5.1惯性式同步器 (13)5.2主要参数的确定 (13)5.2.1摩擦因数f (13)六变速器结构元件 (14)6.1变速器齿轮 (14)6.2变速器轴 (14)6.3变速器壳体 (15)七、总结 (15)一概述变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转速和扭矩，目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下，使得汽车获得不同的牵引力和车速，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。
变速器需要设置有空档，可在启动发动机、汽车滑行或者停车时中断发动机对驱动轮的动力传输。
同时，变速器也需要设置倒挡，能够使汽车获得倒退行驶的能力。
对变速器的基本要求：(1)保证汽车有良好的动力性和经济性。
(2)设置空档，使汽车有切断动力传输的能力。
(3)设置倒挡，使汽车有倒退行驶的能力。
(4)设置动力传输装置，需要时能进行功率输出。
(5)换挡迅速、省力、方便。
(6)工作可靠。
汽车在行驶过程中不得有跳档、乱档、以及换挡冲击的情形出现。
6挡变速器课程设计说明书
目录传动方案的初步确定 (1)齿轮的形式 (1)换挡机构形式 (1)变速器轴承 (2)变速器传动结构布置 (2)变速器结构简图 (2)齿轮主要参数的确定 (3)齿轮齿数的确定 (4)倒挡齿轮齿数的确定 (11)齿轮刚度、强度及可靠性的计算 (12)轴尺寸的确定 (16)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。
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。
变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮。
直齿圆柱齿轮仅用于抵挡和倒挡。
换挡机构形式此变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、移动啮合套换挡和同步器换挡三种形式。
采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，并伴有噪声，不宜用于高档位。
为简化机构，降低成本，此变速器1挡、倒挡采用此种方式。
常啮合齿轮可用移动啮合套换挡。
因承受换挡冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换挡冲击。
目前这种换挡方法只在某些要求不高的挡位及重型货车变速器上应用。
因此不适合用于本设计中的变速器，不采用啮合套换挡。
使用同步器能保证换挡迅速、无冲击、无噪声，得到广泛应用。
虽然结构复杂、制造精度要求高、轴向尺寸大，但为了降低驾驶员工作强度，降低操作难度，2挡以上都采用同步器换挡。
变速器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。
变速器设计说明书
课程设计论文（设计）（普通高等教育）论文题目汽车专业课程设计机械式变速器——计算说明书学 院 工学院 专业名称 车辆工程 班 级 车辆101 学 号 101024112 姓 名潘浩指导教师 王青春 职 称副教授目录1.1主要技术参数 .................................................................................................. - 2 -1.2传动方案和零部件方案的确定.......................................................................... - 2 -1.2.1传动方案的初步确定 .............................................................................. - 2 -1.2.2零部件结构形式 ..................................................................................... - 2 -1.2.3档位数的确定......................................................................................... - 3 -1.3传动比的确定 .................................................................................................. - 4 -1.3.1最低档传动比确定.................................................................................. - 4 -1.3.2变速器传动原理图.................................................................................. - 5 -1.3.3其他各档传动比初选 .............................................................................. - 6 -1.4中心距A的确定............................................................................................... - 6 -1.5 变速器的轴向尺寸 .......................................................................................... - 7 -1.6 齿轮参数的选择.............................................................................................. - 7 -1.6.1齿轮模数................................................................................................ - 7 -1.6.2压力角α................................................................................................. - 8 -1.6.3螺旋角β................................................................................................. - 8 -1.6.4齿宽b .................................................................................................... - 8 -1.6.5齿顶高系数 ............................................................................................ - 9 -1.7各档齿轮齿数的分配及传动比的确定 ............................................................... - 9 -1.7.1一档齿数的确定 ..................................................................................... - 9 -1.7.2对中心距A进行修正.............................................................................. - 9 -1.7.3常啮合传动齿轮副齿数的确定 ................................................................ - 9 -1.7.4确定其他各档齿轮的齿数 ....................................................................... - 9 -1.7.5齿轮最终尺寸的确定 .............................................................................- 11 -2.1齿轮材料的选择原则.......................................................................................- 12 -2.2变速器弯曲强度校核.......................................................................................- 12 -2.2.1各轴转矩的计算：.................................................................................- 12 -2.2.2直齿齿轮弯曲强度计算..........................................................................- 13 -2.2.3斜齿齿轮弯曲强度计算..........................................................................- 14 -2.2.4齿轮轮齿接触应力计算..........................................................................- 17 -3.1轴的结构和尺寸设计.......................................................................................- 21 -3.1.1初选轴的直径........................................................................................- 21 -3.1.2轴最小直径的确定.................................................................................- 22 -3.1.3设计轴的各段尺寸.................................................................................- 23 -3.2轴的强度计算 .................................................................................................- 23 -3.2.1轴的挠度验算........................................................................................- 24 -3.2.1轴的强度验算........................................................................................- 27 -第一章变速器主要参数的选择与计算1.1主要技术参数表1.1变速器主要技术参数1.2传动方案和零部件方案的确定采用中间轴式变速器传动方案。
最新变速器课程设计说明书
变速器课程设计说明书目录目录 0第1章变速器的设计与计算 (1)1 方案的选择 (1)2 档数 (1)3 传动比范围 (1)4变速器各档传动比的确定 (2)5 中心距的选择 (4)6变速器的外形尺寸 (4)变速器的横向外形尺寸，可以根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定。
影响变速器壳体轴向尺寸的因素有档数、换档机构形式以及齿轮形式。
. 4货车变速器壳体的轴向尺寸可参考下列公式选用： (4)⨯==AL mm (4)5.3=5.3.625653737齿轮参数的选择 (4)8各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 (6)第2章变速器齿轮强度校核 (11)1齿轮材料的选择原则 (11)2变速器齿轮弯曲强度校核 (11)第3章轴的设计和校核 (17)1轴的结构和尺寸设计 (17)2初选轴的直径 (17)3轴的刚度计算 (17)4轴的强度计算 (20)第4章轴承的选择和校核 (30)1 中间轴轴承的选择与寿命计算 (30)2 输出轴轴承的选择与寿命计算 (31)参考文献 (33)第1章变速器的设计与计算1 方案的选择最高车速 120 Km/h整车总质量 4800 Kg最大功率 55 Kw最大转矩 201 N·m最大转矩转速 2250 r/min前轮胎规格165/60 R142 档数近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。
目前，乘用车一般用5～6个档位的变速器。
发动机排量大的乘用车变速器多用6个档。
商用车变速器采用4～5个档或多档。
载质量在2.0～3.5t的货车采用五档变速器，载质量在4.0～8.0t的货车采用六档变速器。
多档变速器多用于总质量大些的货车和越野汽车上。
档数选择的要求：1、相邻档位之间的传动比比值在1.8以下。
2、高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的比值小。
因此，本次设计的变速器为6档变速器。
3 传动比范围变速器传动比范围是指变速器最高档与最低档传动比的比值。
变速器课程设计说明书word文档
目录第1章变速器的设计与计算 (1)1方案的选择 (1)2 档数 (1)3传动比范围 (1)4变速器各档传动比的定 (2)5中心距的选择 (4)6 变速器的外形尺寸 (5)7齿轮参数的选择 (5)8 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 (7)9 变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角调整 (11)第2章变速器齿轮强度校核 (16)1 齿轮材料的选择原则 (16)2 变速器齿轮弯曲强度校核 (16)3 轮齿接触应力校核 (19)第3章轴的设计和校核 (21)1 轴的结构和尺寸设计 (21)2初选轴的直径 (21)3 轴的刚度计算 (22)4 轴的强度计算 (29)第4章轴承选择与寿命计算 (35)1 输入轴轴承的选择与寿命计算 (35)2 输出轴轴承的选择与寿命计算 (40)第5章同步器的选择………………………………………………………………………1 同步器的选择412 同步器的校核参考文献 (40)第1章变速器的设计与计算1 方案的选择最高车速 150 Km/h整车总质量 1200 Kg最大功率 65 Kw最大转矩 145 N·m最大转矩转速 5500 r/min前轮胎规格165/60 R142 档数近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。
目前，乘用车一般用5～6个档位的变速器。
发动机排量大的乘用车变速器多用6个档。
商用车变速器采用4～5个档或多档。
载质量在2.0～3.5t的货车采用五档变速器，载质量在4.0～8.0t的货车采用六档变速器。
多档变速器多用于总质量大些的货车和越野汽车上。
档数选择的要求：1、相邻档位之间的传动比比值在1.8以下。
2、高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的比值小。
因此，本次设计的变速器为5档变速器。
3 传动比范围变速器传动比范围是指变速器最高档与最低档传动比的比值。
最高档通常是直接档，传动比为1.0；有的变速器最高档是超速档，传动比为0.7～0.8。
变速器课程设计doc
变速器课程设计 doc一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握变速器的基本原理，理解其工作方式和构造。
2. 使学生了解变速器在机械设备中的应用，明白不同变速器类型的特点和使用场合。
3. 引导学生掌握与变速器相关的物理概念，如速度、扭矩、传动比等。
技能目标：1. 培养学生运用变速器进行速度调整的能力，学会简单机械设备的速度匹配。
2. 提高学生实际操作变速器的能力，包括拆装、调试和维护。
3. 培养学生分析并解决变速器相关问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对变速器及其在工程领域重要性的认识，提高学生的学习兴趣。
2. 培养学生的团队合作精神，学会在小组合作中分享观点，共同解决问题。
3. 强化学生的安全意识，让他们在操作变速器过程中养成良好的安全习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在让学生掌握变速器的基本知识和操作技能，培养他们在实际应用中解决问题的能力。
课程目标分解为具体学习成果，以便后续教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够理论联系实际，为未来从事机械设备相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 变速器基本原理：介绍变速器的工作原理，包括齿轮传动、带传动、链传动等；分析变速器在机械设备中的作用。
教材章节：第二章“变速器的结构与原理”2. 变速器类型及特点：讲解不同类型的变速器，如定轴齿轮变速器、行星齿轮变速器、无级变速器等，及其各自的特点和应用场合。
教材章节：第三章“变速器的类型与选用”3. 变速器相关物理概念：阐述速度、扭矩、传动比等物理概念，及其在变速器中的应用。
教材章节：第一章“机械基础”4. 变速器操作与维护：介绍变速器的拆装、调试、维护方法，以及操作过程中的安全注意事项。
教材章节：第四章“变速器的操作与维护”5. 变速器应用案例分析：分析实际机械设备中变速器的应用案例，让学生了解变速器在实际工作中的重要性。
教材章节：第五章“变速器应用案例”教学内容按照教学大纲安排和进度进行，保证科学性和系统性。
变速器设计说明书 - 课程设计毕业设计使用
变速器设计说明书 - 课程设计、毕业设计使用目录前言 ..........................................................................1 1 总体方案设计 (3)1.1 汽车参数的选择 ............................................ 3 1.2 变速器设计应满足的基本要求 .. (3)2 变速器传动机构布置方案 (4)2.1 传动机构布置方案分析 ...................................... 4 2.1.1 固定轴式变速器 ....................................... 4 2.1.2 倒挡布置方案 ......................................... 5 2.1.3 其他问题 (7)3 零部件结构方案分析 (8)3.1 齿轮形式 .................................................. 8 3.2 换挡机构形式 .............................................. 8 3.3 变速器轴承 (10)4变速器设计和计算 (11)4.1 挡数 ..................................................... 11 4.2 传动比范围 ............................................... 11 4.3 中心距A ................................................. 11 4.4 外形尺寸 ................................................. 12 4.5 轴的直径 ................................................. 12 4.6 齿轮参数 (12)Ⅰ4.6.1 模数的选取 .......................................... 12 4.6.2 压力角? ............................................ 13 4.6.3 螺旋角? ............................................ 13 4.6.4 齿宽b .............................................. 14 4.6.5 变位系数的选择原则 .................................. 15 4.7 各挡齿轮齿数的分配 ....................................... 16 4.7.1 确定一挡齿轮的齿数 .................................. 16 4.7.2 对中心距进行修正 .................................... 17 4.7.3 确定常啮合传动齿轮副的齿数 .......................... 17 4.7.4 确定其他各挡的齿数 .................................. 17 4.7.5 确定倒挡齿轮齿数 (18)5 变速器的校核 (19)5.1 齿轮的损坏形式 ........................................... 19 5.2 齿轮强度计算 ............................................. 19 5.2.1 齿轮弯曲强度计算 .................................... 19 5.2.2 轮齿接触应力计算 .................................... 21 5.2.3 轴的强度计算 (23)6 同步器的选型 (26)6.1 锁销式同步器 ............................................. 26 6.1.1 锁销式同步器结构 .................................... 26 6.1.2 锁销式同步器工作原理 ................................ 27 6.2 锁环式同步器 (27)Ⅱ6.2.1 锁环式同步器结构 .................................... 27 6.2.2 锁环式同步器工作原理 ................................ 28 6.2.3 锁环式同步器主要尺寸的确定 .. (29)7 变速器操纵机构 (32)7.1 直接操纵手动换挡变速器 ................................... 32 7.2 远距离操纵手动换挡变速器 (32)参考文献 (33)Ⅰ前言现代汽车的动力装置，几乎都采用往复活塞式内燃机。
变速器设计说明书
除此之外，变速器还应当轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求。
满足汽车必要的动力性和经济性指标，这与变速器的挡数、传动比有关。汽车工作的道路条件越复杂、比功率越小，变速器的传动比范围越大。
变速器由变速传动机构和操纵机构组成。变速传动机构可按前进挡数或轴的形式分类。
两轴式变速器没有直接档，因此在高档工作时，齿轮和轴承均承载，因而噪声比较大，也增加了磨损，这是它的缺点。另外，低档传动比取值的上限（igⅠ=4.0~4.5）也受到较大限制,但这一缺点可通过减小各档传动比同时增大主减速比来取消。
1-输入轴2-接合套3-里程表齿轮4-同步环5-半轴6-主减速器被动齿轮7-差速器壳
对变速器提出如下要求：
1）保证汽车有必要的动力性和经济性。
2)设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。
3)设置倒挡，使汽车能倒退行驶。
4)设置动力输出装置，需要是能进行功率输出。
5)换档迅速、省力、方便。
6)工作可靠。汽车行使过程中，变速器不得跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。
7)变速器应有高的工作效率。
在原有变速传动机构基础上，再附加一个副箱体，这就在结构变化不大的基础上，达到增加变速器挡数的目的。近年来，变速器操纵机构有向自动操作方向发展的趋势。
2.变速器结构方案的确定
机械式变速器因具有结构简单、传动效率高、制造成本低和工作可靠等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛的应用。
2.1传动机构布置方案分析
8-半轴齿轮9-行星齿轮10、11-输出轴12-主减速器主动齿轮13-花键毂
图2-2两轴五当变速器传动简图
有级变速器结构的发展趋势是增多常啮合齿轮副的数目，从而可采用斜齿轮。后者比直齿轮有更长的寿命、更低的噪声，虽然其制造稍复杂些且在工作中有轴向力。因此，在变速器中，除低档及倒档外，直齿圆柱齿轮已经被斜齿圆柱齿轮所代替。
变速器设计课程设计说明书
变速器设计说明书课程名称: 基于整车匹配的变速器总体及整车动力性计算院（部）：机电学院专业：车辆工程班级：车辆101学生姓名：学号：指导老师：设计时限：2013.7.1-2013.7.21目录1概述 (1)2基于整车性能匹配的变速器的设计 (2)2.1变速器总体尺寸的确定及变速器机构形式的选择 (2)2.2变速器档位及各档传动比等各项参数的总体设计 (3)2.3在满足中心距，传动比，轴向力平衡的条件下确定个档位齿轮的参数 (4)2.3.1确定第一档齿轮传动比 (4)2.3.3确定常啮合齿轮传动比 (4)2.3.4确定第二档 (5)2.3.5确定第三档 (6)2.3.6确定第四档 (7)2.3.7确定第五档 (8)2.3.8确定倒挡 (8)3 对整车的动力性进行计算 (9)3.1计算最高车速 (9)3.2最大爬坡度 (9)3.3最大加速度 (9)4 采用面向对象的程序设计语言进行程序设计 (10)4.1程序框图 (10)4.2程序运行图 (11)4.3发动机外特性曲线 (12)4.4驱动力与行驶阻力图 (13)4.5动力特性图 (14)4.6加速度曲线图 (15)4.7爬坡度图 (16)4.8 加速度倒数曲线 (17)5 总结 (18)6 参考文献 (19)1概述本课程设计是在完成基础课和大部分专业课学习后的一个集中实践教学环节，是应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。
本设计将会使用到《汽车构造》，《汽车理论》，《汽车设计》等参考文献，在整个过程中将要定位变速器的结构，齿轮的布置以及各项齿轮的参数，如齿数，轴距等参数。
第二个阶段就是用vb编程带入计算值绘制汽车行驶力与阻力平衡图，动力特性图，加速度倒数曲线。
1：培养具有汽车初步设计能力。
通过思想，原则和方法体现出来的。
2：复习汽车构造，汽车理论，汽车设计以及相关课程进行必要的复习。
3：学习使用vb编程软件。
4：处理各齿轮相互之间轴向力平衡的问题。
变速器课程设计说明书
目录第1章变速器的设计与计算 (1)1方案的选择 (1)2档数 (1)3传动比范围 (1)4变速器各档传动比的定 (2)5中心距的选择 (4)6变速器的外形尺寸 (5)7齿轮参数的选择 (5)8各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 (7)9变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角调整 (11)第2章变速器齿轮强度校核 (16)1齿轮材料的选择原则 (16)2变速器齿轮弯曲强度校核 (16)3轮齿接触应力校核 (19)第3章轴的设计和校核 (21)1轴的结构和尺寸设计 (21)2初选轴的直径 (21)3轴的刚度计算 (22)4轴的强度计算 (29)第4章轴承选择与寿命计算 (35)1输入轴轴承的选择与寿命计算 (35)2输出轴轴承的选择与寿命计算.......................................... 错误!未定义书签。
第5章同步器的选择………………………………………………………………………1 同步器的选择412 同步器的校核参考文献 (40)东北林业大学1第1章变速器的设计与计算1 方案的选择最高车速 120 Km/h整车总质量 4800 Kg最大功率 55 Kw最大转矩 201 N·m最大转矩转速 2250 r/min前轮胎规格165/60 R142 档数近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。
目前，乘用车一般用5～6个档位的变速器。
发动机排量大的乘用车变速器多用6个档。
商用车变速器采用4～5个档或多档。
载质量在2.0～3.5t的货车采用五档变速器，载质量在4.0～8.0t的货车采用六档变速器。
多档变速器多用于总质量大些的货车和越野汽车上。
档数选择的要求：1、相邻档位之间的传动比比值在1.8以下。
2、高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的比值小。
因此，本次设计的变速器为6档变速器。
3 传动比范围变速器传动比范围是指变速器最高档与最低档传动比的比值。
两轴式变速器课程设计说明书
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要部件，也是决定整车性能的主要部件之一。
变速器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。
本设计以现有企业正在生产的车型CA7220变速器为基础，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，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。
关键词：变速器；齿轮；同步器；设计；结构目录第1章绪论 (3)1.1概述 (3)1.1.1 .................................... 汽车变速器的设计要求 31.1.2国内外汽车变速器的发展现状 (2)1.2设计的内容及方法 (2)第2章变速器传动机构与操纵机构 (5)2.1变速器传动机构布置方案 (5)2.1.1 ................................ 变速器传动方案分析与选择 52.1.2 ............................................ 倒档布置方案 52.1.3 ...................................... 零部件结构方案分析 62.2变速器操纵机构布置方案 (5)2.2.1 .................................................... 概述 52.3本章小结 (6)第3章变速器的设计与计算 (7)3.1变速器主要参数的选择 (9)3.1.1 .................................................... 档数 73.1.2 .............................................. 传动比范围 73.1.3 .................................. 变速器各档传动比的确定 73.1.4 ............................................ 中心距的选择 103.1.5 ........................................ 变速器的外形尺寸 103.1.6 .......................................... 齿轮参数的选择 123.1.7 ........................ 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 113.1.8 ...................... 变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整 183.19总结各档齿轮参数 (18)3.2变速器齿轮强度校核 (19)3.2.1 ...................................... 齿轮材料的选择原则 193.2.2 .................................. 变速器齿轮弯曲强度校核 183.2.3 ........................................ 轮齿接触应力校核 243.2.4 .......................................... 倒档齿轮的校核 283.3轴的结构和尺寸设计 (27)3.3.1 ............................................ 初选轴的直径 273.4轴的强度验算 (28)3.4.1 ............................................ 轴的刚度计算 283.4.2 ............................................ 轴的强度计算 363.5轴承选择与寿命计算 (39)3.5.1 .............................. 输入轴轴承的选择与寿命计算 433.5.2 .............................. 输出轴轴承的选择与寿命计算 443.6本章小结 (45)第4章变速器同步器及结构元件设计 (44)4.1同步器设计 (44)4.1.1 ...................................... 同步器的功用及分类 444.1.2 ............................................ 惯性式同步器 444.1.3 .............................. 锁环式同步器主要尺寸的确定 454.1.4 .......................................... 主要参数的确定 464.2变速器壳体 (48)4.3本章小结 (48)结论 (49)参考文献 (50)致谢 (53)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。
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变速器设计说明书课程名称: 基于整车匹配的变速器总体及整车动力性计算院（部）：机电学院专业：车辆工程班级：车辆101 学生姓名：学号：指导老师：设计时限：2013.7.1-2013.7.21目录1概述 (1)2基于整车性能匹配的变速器的设计 (2)2.1变速器总体尺寸的确定及变速器机构形式的选择 (2)2.2变速器档位及各档传动比等各项参数的总体设计 (2)2.3在满足中心距，传动比，轴向力平衡的条件下确定个档位齿轮的参数 (3)2.3.1确定第一档齿轮传动比 (3)2.3.3确定常啮合齿轮传动比 (4)2.3.4确定第二档 (5)2.3.5确定第三档 (6)2.3.6确定第四档 (6)2.3.7确定第五档 (7)2.3.8确定倒挡 (7)3 对整车的动力性进行计算 (9)3.1计算最高车速 (9)3.2最大爬坡度 (9)3.3最大加速度 (9)4 采用面向对象的程序设计语言进行程序设计 (10)4.1程序框图 (10)4.2程序运行图 (11)4.3发动机外特性曲线 (12)4.4驱动力与行驶阻力图 (13)4.5动力特性图 (14)4.6加速度曲线图 (15)4.7爬坡度图 (16)4.8 加速度倒数曲线 (17)5 总结 (18)6 参考文献 (19)1概述本课程设计是在完成基础课和大部分专业课学习后的一个集中实践教学环节，是应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。
本设计将会使用到《汽车构造》，《汽车理论》，《汽车设计》等参考文献，在整个过程中将要定位变速器的结构，齿轮的布置以及各项齿轮的参数，如齿数，轴距等参数。
第二个阶段就是用vb编程带入计算值绘制汽车行驶力与阻力平衡图，动力特性图，加速度倒数曲线。
1：培养具有汽车初步设计能力。
通过思想，原则和方法体现出来的。
2：复习汽车构造，汽车理论，汽车设计以及相关课程进行必要的复习。
3：学习使用vb编程软件。
4：处理各齿轮相互之间轴向力平衡的问题。
5：要求熟练操作office等办公软件，处理排版，字体等内容。
2基于整车性能匹配的变速器的设计2.1变速器总体尺寸的确定及变速器机构形式的选择最大转矩的确定由发动机外特性拟合公式：T=-148.995+0.6548n-3.362*410-2n +5.17128*810-3n其中T 为发动机转矩，n 为发动机转速min n =500r/minmax n =2800r/min经过计算，当n=1431r/min 时，T 获得最大值为：T=235.6N*M2:变速器传动比的确定 由r i i T g 0⋅⋅η=Gi+Gf (其中：m=4700kg,η=0.85,f=0.013,0i =37/6)又风阻公式为：w f =15.212a d Au c ，最大坡度设为：α=07.16同时，行驶附着率须达到要求：Gfcos α+Gsin α≦（G ɥ+Gf) 沥青路上的值取为0.8-0。
9计算得：g i =3.952.2变速器档位及各档传动比等各项参数的总体设计根据需要，设为5挡最高档为直接挡，即：5g i =1按照等比数列选取： q=41g i =1.4则同理可求得：4g i =1.43g i =2.02g i =2.81g i =3.93:中间轴式变速器中心距a由公式：A=A K 31max y i T e =98.2mm五档轴向尺寸：d=3.0A=29.48mm1g i =3.9=10192z z z z 直齿：齿数和h z =mA 2 斜齿：h z =mA 2cos β 因m ≦6.0T 所以模数选为m=2.002.3在满足中心距，传动比，轴向力平衡的条件下确定个档位齿轮的参数2.3.1确定第一档齿轮传动比h z =22.982 =98.2 取整得100 由货车一档齿数在12-17之间选用（中间轴上）选10z =15 9z =85分度圆直径d=zm得9D = 170mm 10D =30mm正常齿制，模数大于1mm 的齿轮，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25齿顶高：a h =*a h m=2mm齿根高：f h =)(**c h a +m=2.5mm齿宽：直齿b=c k m 取为4.5-8.0斜齿b=c k m 取为6.0-8.5取为6，则b=12mm2.3.2修正中心距 A=2zm =100mm 2.3.3确定常啮合齿轮传动比12z z =1g i 910z z =0.688 且A=βcos 2)(21z z m n + ，m=2.00 取2z =33，1z =47 得cos β=0.8又常啮合齿轮为斜齿轮，变速器螺旋角β=018-026 A '=98.2mm 压力角α=︒20分度圆直径d=zm/cos β得1D = 111.75mm 2D =82.5mm正常齿制，模数大于1mm 的齿轮，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25齿顶高：a h =*a h m=2mm齿根高：f h =)(**c h a+m=2.5mm齿宽：直齿b=c k m 取为4.5-8.0斜齿b=c k m 取为6.0-8.5取为6，则b=12mm变位系数s=mCOS A A β)(2'-=1.44 2.3.4确定第二档2g i =2.8=8172z z z z h z =m A βcos 2 m=2.00 069.43424344.321287=⨯==Z Z i Z Z g 由中间轴轴向力为零：978.2)069.41(8047)1(tan tan 872122=+=++=Z Z Z Z Z ββ tan β=3/4 tan 2β=0.25 cos 2β=7/8A=221cos 2)(βz z m n + =100mm 5.8787=+z z 取8z =18，7z =72， A '=102.85mm 压力角α=︒20分度圆直径d=zm/cos β正常齿制，模数大于1mm 的齿轮，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25齿顶高：a h =*a h m齿根高：f h =)(**c h a +m=齿宽：直齿b=c k m 取为4.5-8.0斜齿b=c k m 取为6.0-8.5取为6，则b=12mm变位系数s=mCOS A A β)(2'-=2.32.3.5确定第三档3g i =2.0=6152z z z z h z =m A βcos 2 因m ≦6.0T所以模数选为m=2.0065z z =2.9 由中间轴轴向力为零)1(tan tan 652123Z Z Z Z Z ++=ββ A=βcos 2)(21z z m n + =100mm 5.8765=+z z 选5z =75 6z =25 压力角α=︒20分度圆直径d=zm/cos β正常齿制，模数大于1mm 的齿轮，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25齿顶高：a h =*a h m齿根高：f h =)(**c h a+m 齿宽：直齿b=c k m 取为4.5-8.0斜齿b=c k m 取为6.0-8.5取为6，则b=12mm变位系数s=mCOS A A β)(2'-=1.89 2.3.6确定第四档4g i =2.0=4132z z z z 斜齿：齿数和h z =βcos 2m A 因m ≦6.0T所以模数选为m=2.0043z z =2.9 由中间轴轴向力为零)1(tan tan 652123Z Z Z Z Z ++=ββ h z =βcos 22.982⨯=98.2 选3z =66 4z =34 压力角α=︒20分度圆直径d=zm/cos β正常齿制，模数大于1mm 的齿轮，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25齿顶高：a h =*a h m齿根高：f h =)(**c h a +m齿宽：直齿b=c k m 取为4.5-8.0斜齿b=c k m 取为6.0-8.5取为6，则b=12mm变位系数s=mCOS A A β)(2'-=1.7 2.3.7确定第五档采用直接挡2.3.8确定倒挡由模数与一档相似，选取m=2由12z 在21-23之间选取，选取12z =22A=m(12z +10z )/2=27mm为保证不干涉，应有0.5mm 以上的间隙A =0.5+)(1011D D +/2=27mm得11D =23mm 选取24mm 则11z =12则A '=27.5mm变位系数s=mA A )(2'-=0.53 对整车的动力性进行计算3.1计算最高车速 由r i i T g 0⋅⋅η=w f +Gf (其中：m=4700kg,η=0.85,f=0.013,0i =37/6)又风阻公式为：w f =15.212a d Au ch km /34.58u amax =3.2最大爬坡度 由r i i T g 0⋅⋅η=Gi+Gf (其中：m=4700kg,η=0.85,f=0.013,0i =37/6)最大坡度为：i=︒7.363.3最大加速度 由r i i T g 0⋅⋅η=∂mdt du +Gf (其中：m=4700kg,η=0.85,f=0.013,0i =37/6) dtdu =2max /4.3s m a =4 采用面向对象的程序设计语言进行程序设计4.1程序框图4.2程序运行图图1.1 程序运行图数据text 传动比text 整个程序图如上分为三种布局：1：图形显示框。
2：各项汽车参数文本框。
3：各档传动比显示框。
4.3发动机外特性曲线图1.2 发动机外特性曲线上图曲线是节气门全开时，功率和最大输出扭矩跟随转速变化的曲线。
操作步骤为：1:点击显示所有数据。
2：点击发动机外特性曲线。
4.4驱动力与行驶阻力图图1.3 驱动力与行驶阻力图上图曲线是驱动力与行驶阻力跟随转速变化的曲线。
操作步骤为：1:点击显示所有数据。
2：点击驱动力与行驶阻力。
4.5动力特性图图1.4 动力特性图上图曲线是动力因数跟随转速变化的曲线。
操作步骤为：1: 点击显示所有数据。
2：点击动力特性图。
4.6加速度曲线图图1.5 加速度曲线图上图曲线是加速度跟随转速变化的曲线。
操作步骤为：1: 点击显示所有数据。
2：点击加速度曲线图。
4.7爬坡度图图1.6 爬坡度图上图曲线是爬坡度随转速变化的曲线。
操作步骤为：1: 点击显示所有数据。
2：点击爬坡度图。
4.8 加速度倒数曲线图1.7 加速度倒数曲线图上图曲线是加速度倒数跟随转速变化的曲线。
操作步骤为：1: 点击显示所有数据。
2：点击加速度倒数曲线图。
5 总结过而能改，善莫大焉。
在课程设计过程中，不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。
最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。
这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。