哈工大汽车设计课程设计说明书2015

Harbin Institute of Technology

课程设计Ⅱ说明书

课程名称：汽车设计课程设计

设计题目：2006款1.6L速腾

机械式变速器设计

院系：机电工程学院

班级：1208107

设计者：

学号：11208107

指导教师：韩秀琴

设计时间：2015.12.17

哈尔滨工业大学

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目录

第1章变速器的功用及设计要求 (1)

第2章变速器传动方案及机构设计 (2)

2.1 变速器传动方案 (2)

2.2 变速器机构设计 (2)

第3章变速器参数计算与选择 (4)

3.1 基本参数 (4)

3.1.1 最基本参数 (4)

3.1.2 布置形式 (4)

3.1.3 外廓尺寸 (4)

3.1.4 轴距和轮距 (4)

3.1.5 轴荷分配 (4)

3.1.6 性能参数 (4)

3.1.7 轮胎参数 (5)

3.2 发动机的选择 (5)

3.2.1 发动机最大功率和相应转速 (5)

3.2.2 发动机最大转矩和相应转速 (5)

3.3 主减速器的传动比 (5)

3.4 传动系最大传动比 (6)

第4章变速器齿轮的设计 (7)

4.1变速器传动机构的布置方案确定 (7)

4.2确定各挡传动比 (7)

4.3初选中心距 (7)

4.4外形尺寸 (8)

4.5齿轮参数 (8)

4.5.1 模数 (8)

4.5.2 压力角α (8)

4.5.3 螺旋角β (9)

4.5.4 齿宽b (9)

4.5.5 齿顶高系数 (9)

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4.5.6 各挡位齿轮齿数的分配 (9)

第5章变速器齿轮强度计算 (14)

5.1轮齿弯曲强度计算 (14)

5.2轮齿接触强度计算 (15)

第6章变速器齿轮材料和热处理 (18)

第7章轴的设计及强度计算 (19)

7.2轴的刚度计算 (19)

7.3轴的强度计算 (21)

第8章变速器附件及其说明 (23)

8.1 同步器的选择 (23)

8.1.1 同步器的工作原理 (23)

8.1.2. 同步环主要参数的确定 (23)

8.2变速器的操纵机构 (24)

8.2.1变速器操纵机构的功用 (24)

8.2.2 变速器应满足的要求 (24)

8.2.3 换挡位置 (24)

参考文献 (25)

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第1章变速器的功用及设计要求

变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置，又称变速箱。它作为汽车动力系统重要的组成部分，主要用于转变从发动机曲轴传出的转矩和转速，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动轮牵引力以及车速的不同需求。此外，变速器还用于使汽车能倒退行驶和在启动发动机以及汽车滑行或停车时使发动机传动系保持分离；必要时还应有动力输出功能。

为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器应提出如下设计要求：

1.保证汽车有必要的动力性和经济型。

2.设置空挡。用来切断发动机动力向驱动轮的传输。

3.设置倒档，使汽车能倒退行驶。

4.设置动力传输装置，需要时进行功率输出。

5.换挡迅速、省力、方便。

6.工作可靠，汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生。

7.变速器应有高的工作效率。

8.变速器的工作噪声低。

除此之外，变速器还应该满足轮廓尺寸和质量小、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，这与变速器挡数、传动比范围和各挡传动比有关。汽车工作的道路条件越复杂、比功率越小，变速器传动比范围越大。

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第2章 变速器传动方案及机构设计

2.1 变速器传动方案

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。

2.2 变速器机构设计

图2-1 变速器挡位分布

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。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变速器是2006款1.6L大众速腾的机械式变速器，而速腾的驱动形式属于发动机前置前轮驱动，且可布置变速器的空间较小，对变速器的要求较高，要求运行噪声小，设计车速高，故选用二轴式变速器作为传动方案。选择5档变速器。

变速器挡位分布如图2-1所示。

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