三轴五档变速器设计说明书
三轴五档手动机械式变速器设计
1)应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时,根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求,选择合理的变速器档数及传动比,来满足这一要求。
这台变速器具有五个前进档(包括一个超速档五档)和一个倒档,并通过锁环式同步器来实现换档。
关键词:变速器;传动比;中间轴;齿轮
Three shafttype gearbox design
Abstract
This designtask is to design a sport utility vehicle for the manual transmission FR type. This design USES the intermediate bearing type transmission, the transmission has two outstanding advantages: one is the direct transmission of high transmission efficiency, wear and tear of noise and the minimum; Second, in the center distance gear smaller still can acquire larger a transmission.
2012年5月11日~5月19日第二次修改
2012年5月20日~5月24日定稿
2012年5月25日~5月30日论文评阅小组审定论文(设计)
2012年5月26日~5月27日毕业论文(设计)答辩
专业负责人意见
签名:
年月日
哈尔滨剑桥学院
毕业设计审阅评语
一、指导教师评语
是否同意答辩:同意答辩□不同意答辩□
CA1040轻型货车三轴五档变速器设计
CA1040轻型货车三轴五档变速器设计毕业设计(论文)开题报告学生姓名潘雪松系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆07-5指导教师姓名孙远涛职称实验师从事专业车辆工程是否外聘□是□√否题目名称CA1040轻型货车机械式变速机设计一、课题研究现状、选题目的和意义研究现状: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、爬破、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。
变速器设有空挡,可在起动发动机、汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。
变速器设有倒挡,使汽车获得倒退行驶能力。
需要时,变速器还有动力输出功能。
变速器按传动比变化方式不同,变速器可分为有级式、无级式和综合式三种:有级式变速器应用最为广泛。
它采用齿轮传动,具有若干个定值传动比。
按所用轮系形式不同,有轴线固定式变速器和轴线旋转式变速器两种。
目前,轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进挡和一个倒挡;在重型货车用的组合式变速器中,则有更多挡位。
所谓变速器挡数,均指前进挡位数。
无级式变速器的传动比在一定的范围内可按无限多级变化,常见的有电力式和液力式两种。
电力式变速器在传动系统中也有广泛采用的趋势需要全套设计请联系QQ1537693694,其边素传动部件为直流串励电动机。
液力式变速器的传动部件是液力变矩器。
综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器,其传动比可在最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化,目前应用较多。
汽车行驶的速度是不断变化的,这就要求汽车的变速器的变速比要尽量多,这就是无级变速。
尽管传统的齿轮变速箱并不理想,但其以结构简单、效率高、功率大三大显着优点依然占领着汽车变速箱的主流地位。
在跨越了三个世纪的一百多年后的今天,汽车还没有使用上满意的无级变速箱。
这是汽车的无奈和缺憾。
但是,人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力,各大汽车厂商对无级变速器表现了极大的热情,极度重视无级变速器在汽车领域的实用化进程。
毕业设计汽车三轴五档变速器的设计
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工况范围内工作。
变速器设有空档和倒档。
需要时变速器还有动力输出功能。
因为变速箱在低档工作时作用有较大的力,所以一般变速箱的低档都布置靠近轴的后支承处,然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。
这样做既能使轴有足够大的刚性,又能保证装配容易。
变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。
一般通过控制轴的长度即控制档数,来保证变速箱有足够的刚性。
本文设计研究了三轴式五档手动变速器,对变速器的工作原理做了阐述,变速器的各档齿轮和轴做了详细的设计计算,并进行了强度校核,对一些标准件进行了选型。
变速器的传动方案设计。
关键字:档数;传动比;齿数;轴箭头向下符号不能出现在论文里,让人一看就知道是网上下载的,要剪切,选择性粘贴,再选无格式文本,确定,此符号去掉,在编制。
ABSTRACTTransmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, is aimed at marking start, climbing, turning, accelerate various driving conditions, the car was different traction and speed Meanwhile engine in the most favorable working conditions within the scope of the work. And the trans mission in neutral gear with reverse gear. Transmission also need power output function.Gearbox because of the low-grade work at a larger role, In general, the low-grade gearbox layout are close to the axis after support, Following from low-grade to high-grade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid.This paper describes the design of three-axis five block manual trans mission, the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design. A brief description of the trans mission of all components of the material choice.Keywords : block; Transmission ratio; Teeth; Axis目录前言 (1)第一章总体方案设计 (2)1.1 汽车参数的选择 (2)1.2 变速器设计应满足的基本要求 (2)第二章变速器传动机构布置方案 (3)2.1 传动机构布置方案分析 (3)2.1.1 固定轴式变速器 (3)2.1.2 倒档布置方案 (4)2.1.3 其他问题 (5)第三章零部件结构方案分析 (7)3.1 齿轮形式 (7)3.2 换档机构形式 (7)3.3 变速器轴承 (9)第四章变速器设计和计算 (10)4.1 档数 (10)4.2 传动比范围 (10)4.3 中心距A (10)4.4 外形尺寸 (11)4.5 轴的直径 (11)4.6 齿轮参数 (12)4.6.1 模数的选取 (12)4.6.2 压力角α (12)4.6.3 螺旋角β (12)4.6.4 齿宽b (14)4.6.5 变位系数的选择原则 (14)4.7 各档齿轮齿数的分配 (15)4.7.1 确定一档齿轮的齿数 (15)4.7.2 对中心距进行修正 (16)4.7.3 确定常啮合传动齿轮副的齿数 (16)4.7.4 确定其他各档的齿数 (17)4.7.5 确定倒档齿轮齿数 (17)第五章变速器的校核 (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)第六章结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)目录要索引,不能输入。
轴五档变速器设计说明书
经济型轿车机械式手动变速箱设计计算说明书目录1.设计任务书 (2)2.总体方案论证 (2)3.变速器主要参数及齿轮参数的选择 (5)4.变速器主要零部件的几何尺寸计算及可靠性分析 (15)4.1变速器齿轮 (15)4.2变速器的轴 (19)4.3变速器轴承 (24)5.驱动桥(主减速器齿轮)部分参数的设计与校核 (31)6.普通锥齿轮差速器的设计 (37)7.设计参数汇总(优化后) (45)*参考文献 (48)1设计任务书根据给定汽车车型的性能参数,进行汽车变速箱总体传动方案设计,选择并匹配各总成部件的结构型式,计算确定各总成部件的主要参数;详细计算指定总成的设计参数,绘出指定总成的装配图和部分零件图。
表1-1 轿车传动系统的主要参数2 总体方案论证变速器的基本功用是在不同的使用条件下,改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,使汽车得到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。
此外,应保证汽车能倒退行驶和在滑行时或停车时使发动机和传动系保持分离。
需要时还应有动力输出的功能。
变速器设计应当满足如下基本要求:☞具有正确的档数和传动比,保证汽车有需要的动力性和经济性指标;☞有空档和倒档,使发动机可以与驱动轮长期分离,使汽车能倒车;☞换档迅速、省力,以便缩短加速时间并提高汽车动力性(自动、半自动和电子操纵机构);☞工作可靠。
汽车行驶中,变速器不得跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生;☞应设置动力输出装置,以便必要时进行功率输出;☞效率高、噪声低、体积小、重量轻便于制造、成本低。
变速器是由变速传动机构和操纵机构组成。
根据前进档数的不同,变速箱有三、四、五和多挡几种。
根据轴的不同类型,分为固定轴式和旋转轴式两大类。
而前者又分为两轴式、中间轴式和多中间轴式变速箱。
在已经给出的设计条件中,具体的参数说明如下:2.1 传动机构布置方案分析(1)传动方案的选取根据提供的参数及设计需求,变速器传动方案的选择如下:1—输入轴 2—输入轴一档齿轮 3—输入轴倒档齿轮 4—倒档轴 5—倒档轴倒档齿轮6—输入轴二档齿轮 7—输入轴三档齿轮 8—三、四档同步器 9—输入轴四档齿轮10—支撑 11—输入轴五档齿轮 12—五档同步器 13—输出轴 14—输出轴五档齿轮 15—输出轴四档齿轮 16—输出轴三档齿轮 17—输出轴二档齿轮 18—一、二档同步器19—输出轴倒档齿轮 20—差速器半轴齿轮 21——差速器星行星齿轮图2-1 变速器传动方案该方案的的特点是:变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体,由于发动机横置,故主减速器不需要有改变转矩方向的作用,主减速器齿轮选用斜齿圆柱齿轮。
三轴五档手动变速器设计
三轴五档手动变速器设计手动变速器是一种传动装置,用于改变发动机输出转速和转矩,以适应不同道路条件和车速要求。
三轴五档手动变速器是一种常见的手动变速器设计,本文将详细介绍该变速器的设计原理和结构。
首先,三轴五档手动变速器由三根轴组成,分别是输入轴、中间轴和输出轴。
输入轴连接发动机和变速器,通过输入轴将发动机的转矩传递给变速器。
中间轴作为变速器的中间传动轴,承担着传递输入轴和输出轴间的力矩负荷的任务。
输出轴连接车轮,将变速器输出的力矩传递给车轮,使车辆运行。
在设计变速器的齿轮传动系统时,需要考虑到变速器的传动比和传动效率。
传动比是指输入轴转速与输出轴转速的比值,决定了车辆的速度。
传动效率是指变速器传递输入轴功率至输出轴的效率,影响了车辆的燃油消耗和行驶性能。
为了实现不同档位的变速,三轴五档手动变速器采用了不同的齿轮组合。
对于较高的档位,一般使用直齿轮和斜齿轮传动,以提高传动效率。
而对于较低的档位和倒档,常使用螺旋锥齿轮和斜齿轮传动,以提供较大的传动比。
此外,为了方便换挡操作,三轴五档手动变速器还需要设计换挡机构。
换挡机构一般由操纵杆、同步器和齿轮选择机构组成。
操纵杆通过控制同步器的摩擦片接触,实现齿轮的切换。
同步器则能够使得齿轮间的转速同步,以减少换挡时的冲击和磨损。
最后,为了提高变速器的可靠性和耐用性,还需要注意变速器的冷却和润滑系统的设计。
冷却系统通过散热片等部件来降低变速器的温度,以保证变速器正常工作。
润滑系统则通过齿轮箱内的润滑油来减少齿轮磨损和摩擦,延长变速器寿命。
综上所述,三轴五档手动变速器是一种常见的手动变速器设计,通过精确的齿轮传动和合理的换挡机构设计,实现了不同档位和速度的变速功能。
在设计过程中需要考虑传动比、传动效率、换挡机构以及冷却和润滑系统等因素,以提高变速器的性能和可靠性。
最新三轴五档手动变速器设计(机械cad图纸
三轴五档手动变速器设计(机械C A D图纸)精品好文档,推荐学习交流摘要本设计的任务是设计一台用于轿车上的五档手动变速器。
合理的设计和布置变速器能使发动机功率得到最合理的利用,从而提高汽车动力性和经济性。
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。
本文参阅了国内外大量文献,首先简单地叙述了机械式变速器的发展历史、变速器的地位和作用,讨论了其现状以及未来发展趋势。
进而研究了机械式变速器的基本结构和变速原理,其中重点研究了传动机构(主要是轴和齿轮)的基本结构、特点及工作原理,对机械式变速器各挡传动路线进行了简要分析。
文章包括大量的计算过程,具体内容有:变速器的布置方案分析、变速器回转件结构参数的确定、同步器的结构及工作原理、各挡齿轮的强度校核、轴的强度校核、轴承的使用寿命计算等。
关键词齿轮、同步器、变速器仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢I精品好文档,推荐学习交流AbstractThis design task is to design a car for five manual shift transmission. Reasonable design and decorate transmission can make the engine power to get the most reasonable use of, so as to improve the dynamic performance and fuel economy cars. Variable speed transmission's main function is to change the torque and speed of numerical and direction; Operation is the main purpose of control transmission mechanism, realize the transmission ratio of the gearbox change, which realize the shift, in order to achieve the change from the speed.This article refer to the domestic and foreign many papers, and first simply describes the mechanical transmission of the history, the status and effect of the transmission, and discussed its present situation and future development trend. And then we study the basic structure of the mechanical transmission and variable speed principle, which focus on the transmission mechanism (mainly shaft and gear) the basic structure, characteristic and work principle, mechanical transmission of each block transmission line are briefly analyzed. The articles included a large amount of calculation process, and the specific contents: the layout of transmission analysis, the transmission structure paramete determination of turning a synchronizer, the structure and the working principle, each block of the gear axis strength check, the intensity, the service life of the bearings calculations, etc.Keywords Gear, Shaft, Synchronizer, Three axis five gear仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢II精品好文档,推荐学习交流仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢III精品好文档,推荐学习交流目录Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 本设计的目的和意义 (1)1.2 变速器的发展 (1)1.3变速器的设计要求 (4)1.4设计内容与思路 (4)1.4.1设计内容 (4)1.4.2设计思路 (5)1.5本章小结 (5)第2章变速器的整体结构方案设计 (6)2.1变速器传动机构的型式选择与结构分析 (6)2.1.1变速器传动方案的比较 (6)2.1.2倒档的布置方案 (8)2.2本章小结 (10)第3章变速器主要参数的选择与齿轮设计 (11)3.1变速器主要参数的选择 (11)3.1.1档位数和传动比 (11)3.1.2中心距 (13)3.1.3齿轮模数 (14)3.1.4压力角α、螺旋角β和齿宽b (15)3.1.5齿轮的变位系数 (16)3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 (17)3.2.1确定一档齿轮的齿数 (17)3.2.2确定常啮合齿轮副的齿数 (18)3.2.3确定其他档位的齿数 (19)仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢III精品好文档,推荐学习交流3.2.4确定倒档齿轮的齿数 (20)3.2.5确定齿轮轮齿尺寸 (20)3.3本章小结 (20)第4章变速器齿轮的强度计算与材料选择 (21)4.1齿轮的主要失效形式 (21)4.2齿轮的强度计算及材料接触应力 (21)4.2.1齿轮弯曲强度计算 (22)4.2.2齿轮材料接触应力 (25)4.3本章小结 (27)第5章变速器轴的设计与校核 (27)5.1变速器轴的结构和尺寸 (27)5.1.1轴的结构 (27)5.1.2轴的尺寸 (28)5.2轴的校核 (29)5.2.1第一轴的强度与刚度校核 (29)5.2.2第二轴的强度与刚度校核 (30)5.3本章小结 (33)第6章变速器同步器与操纵机构的设计 (35)6.1同步器设计 (35)6.1.1同步器的工作原理 (35)6.1.2同步环主要参数的确定 (36)6.2变速器的操纵机构 (39)6.2.1操纵机构的功用 (39)6.2.2操纵机构的设计要求 (39)6.2.3变速器的换档位置 (41)6.3本章小结 (41)仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢IV精品好文档,推荐学习交流第7章轴承的选用与寿命计算 (42)7.1 第一轴轴承选用与计算 (42)7.2第二轴轴承选用与计算 (43)7.3本章小结 (44)第8章 (44)8.1 CATIA软件简介 (44)8.2变速器的软件设计 (45)8.2.1齿轮的建模 (45)8.2.2变速器的装配 (48)8.2.3变速器的仿真 (49)8.3本章小结: (50)结论 (51)致谢 (52)参考文献 (53)仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢V精品好文档,推荐学习交流第1章绪论1.1 本设计的目的和意义随着我国汽车工业不断的壮大,以及汽车行业持续快速的发展,如何设计出经济实惠,工作可靠,性能优良汽车已经是当前汽车设计者的紧迫问题。
三轴五档变速器
金杯小海狮X30三轴五档变速器1 绪论1.1变速器的简介1.1.1手动变速器(MT)手动变速器(Manual Transmission,简称MT,又称机械式变速器)采用齿轮组[1],,它的原理是用手拨动变速杆改变变速器内齿轮的啮合位置,而改变传动比,以达到变速的目的。
现代轿车的手动变速器大多为五挡的有级式齿轮传动变速器,由于大多采用同步器的原因,所以,噪音小,换挡方便。
但是,手动变速器在操纵时必须踩下离合,才能拨得动变速杆。
曾有人预言,驾驶操作繁杂等缺点,阻碍了汽车迅猛的发展,手动变速器会在不久便会被淘汰,从事物发展的角度来说,的确有它的道理所在。
但从目前市场的适用角度和需求来看,我认为手动变速器暂时还不会离开太快。
首先,从微车的特性上来说,其他变速器的功用不能完全代替手动变速器。
以货车为例,货车用于运输,通常要装载大量的货物,面对如此高的重力,除了需要强劲的发动机动力之外,还需要变速器的全力配合。
大家都知道一挡功率最大,这样,在起步的时候才有足够大的牵引力将车带动。
尤其是在爬坡路段,它的优势就更加明显了。
与其他新型的变速器相比较,它们虽然具有简便的操作等优势,但这些优势却十分欠佳。
其次,虽然自动变速器和无级变速器已非常普遍,但是大多数年轻的司机还是喜欢手动,尤其是喜欢在超车时手动变速器带来的那种快速超越感。
所以,一些中高级别的汽车(特别是轿车)也不敢果断的换掉手动变速器。
还有一个原因是,我国的汽车驾驶学校中大部分教练车都是使用的手动变速器,除了经济性之外,关键是能够让学员打好扎实的基本功以及驾驶协调性。
第三,现在轿车已经进入了生活水平不断提高的寻常百姓中,对于一般的家庭来说,经济适用型轿车最为合适。
经济型轿车厂家采用性价比高的手动变速器,这就使得经济适用型轿车占据着在中国车市销量的大部分份额。
例如,长安、吉利、奇瑞等国内厂家的经济型轿车都配备的手动变速,而且各款车型基本上都是采用的5挡手动变速。
车用三轴五档机械式变速器设计
大连大学本科毕业论文(设计)开题报告论文题目:某车用三轴五档机械式变速器设计学院:机械工程学院专业、班级:汽车111班学生姓名:卢恺指导教师(职称):王邦国2015年3月2日填毕业论文(设计)开题报告要求开题报告既是规范本科生毕业论文工作的重要环节,又是完成高质量毕业论文(设计)的有效保证。
为了使这项工作规范化和制度化,特制定本要求。
一、选题依据1.论文(设计)题目及研究领域;2.论文(设计)工作的理论意义和应用价值;3.目前研究的概况和发展趋势。
二、论文(设计)研究的内容1.重点解决的问题;2.拟开展研究的几个主要方面(论文写作大纲或设计思路);3.本论文(设计)预期取得的成果。
三、论文(设计)工作安排1.拟采用的主要研究方法(技术路线或设计参数);2.论文(设计)进度计划。
四、文献查阅及文献综述学生应根据所在学院及指导教师的要求阅读一定量的文献资料,并在此基础上通过分析、研究、综合,形成文献综述。
必要时应在调研、实验或实习的基础上递交相关的报告。
综述或报告作为开题报告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通顺,较全面地反映出本课题的研究背景或前期工作基础。
五、其他要求11.开题报告应在毕业论文(设计)工作开始后的前四周内完成;2.开题报告必须经学院教学指导委员会审查通过;3.开题报告不合格或没有做开题报告的学生,须重做或补做合格后,方能继续论文(设计)工作,否则不允许参加答辩;4.开题报告通过后,原则上不允许更换论文题目或指导教师;5.开题报告的内容,要求打印并装订成册(部分专业可根据需要手写在统一纸张上,但封面需按统一格式打印)。
2自动化就是机器人逐渐地取代人来制造生产。
因此,使用精密减速器来实现对机器人手臂的位置的精确控制是必需的。
曲线齿廓,如摆线或渐开线齿廓,普遍使用于精密减速器中。
减速器的摆线齿廓,使控制精度高,被广泛用于机器人的操作系统。
本研究提出了一种具有直线梯形齿廓的减速器。
在这工作中,我们分析了机械的梯形齿廓,然后专门为这项研究制造了测量性能的各种试验用样机。
轿车三轴五档变速器毕业设计说明书
第1章绪论.................................................................................................................1
2.1.5变速器各档传动比的确定..................................................................10
2.2变速器中心距的确定.....................................................................................10
第2章变速器主要参数的选择............................................................................7
2.1变速器档数及各档传动比...............................................................................7
1.2.1国外研究现状........................................................................................1
1.2.2国内研究现状........................................................................................4
三轴五档汽车变速器-说明书
二零零年月
摘
本设计的任务是设计一台用于轿车上的FR式的手动变速器。本设计采用中间轴式变速器,该变速器具有两个突出的优点:一是其直接档的传动效率高,磨损及噪声也最小;二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。
根据轿车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该轿车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。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。
其次,对于老司机和大部分男士司机来说,他们的最爱还是手动变速器。从我国的具体情况来看,手动变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史,资历较深的司机都是“手动”驾车的,他们对手动变速器的认识程度是非常深刻的,如果让他们改变常规的做法,这是不现实的。虽然自动变速器以及无级变速器已非常的普遍,但是大多数年轻的司机还是崇尚手动,尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感,所以一些中高档的汽车(尤其是轿车)也不敢轻易放弃手动变速器。另外,现在在我国的汽车驾驶学校中,教练车都是手动变速器的,除了经济适用之外,关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。
五档变速器设计说明书
本科学生毕业设计五档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B07-2班学生姓名:常圣英指导教师:姚佳岩职称:副教授黑龙江工程学院二○一一年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeDesign of The Five gearTransmissionCandidate:ChangShengyingSpecialty:Vehicle EngineeringClass:B07-2Supervisor:Associate professor . YaoJiayanHeilongjiang Institute of Technology2011-06·Harbin摘要变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,是汽车总成部件中的重要组成部分,是主要的传动系统。
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。
本文设计研究了三轴式五档手动变速器,其目的主要是基于对机械原理、机械设计、AutoCAD等知识的熟练运用和掌握,同时运用汽车构造、汽车设计、材料力学、互换性测量等学科知识,对三轴式变速器的各部件进行设计,并利用AutoCAD软件绘制装配图和零件图等六项内容。
首先,本文将概述变速器的现状和发展趋势,介绍变速器领域的最新发展状况。
其次,对工作原理做了阐述,对不同的变速器传动方案进行比较,选择合理的结构方案进行设计。
再次,对变速器的各档齿轮和轴以及轴承做了详细的设计计算,并进行了受力分析、强度和刚度校核计算,并为为这些元件选择合适的工程材料及热处理方法。
对一些标准件进行了选型以及变速器的传动方案设计。
简单讲述了变速器中各部件材料的选择。
最后,本文将对变速器换档过程中的重要部件—同步器以及操纵机构进行阐述,讲述同步器的类型、工作原理、选择方法以及重要参数。
关键词:变速器;传动比;轴;齿轮;花键;校核ABSTRACTTransmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, Automotive transmission parts in the automobile assembly of an important part of the main drive system. Transmission of the power structure of the vehicle, economy, manipulation of the reliability and portability, the smooth drive and have a direct impact on efficiency.This design study of the three-axis 5-speed manual transmission, the purpose is based on the skillful of using mechanic theory ,mechanic design, AutoCAD. Meanwhile, my paper is incorporated structure of vehicle, design of vehicle, mechanic of materials, and survey of interchangeability. I will design the parts of three-shaft transmission, and using Auto CAD software, drawing assembly drawings and parts diagrams of five elements. At the same time the use of vehicle construction, automotive design, material mechanics, interchangeability of measurement knowledge of the subjects on the three-axis gearbox design file 12.At first, I will give a summary of the current situation and the tendency of development of the vehicle transmission, and introduce the latest development state in the field of the transmission.The second, I will compare the transmitting scheme of different transmission, and choose a better structure scheme.Next, I will do some mechanic analyses, strength, stiffness check of the shafts and gears, which are the important parts of the transmission, and choose appropriate materials and heat treatment.At last, I will introduce the operation mechanism and the synchronizer, which plays an important role in changing gear. I will give an account of the type, operation, design procedure and major parameter of the synchronizer.At the supplement, I will write some thing like formula, tableau graph and so on. It may be helpful for the future design.Key words: Transmission;Transmission Ratio;Shaft;Gear;spline;Checking目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1汽车变速器的概述 (1)1.2汽车变速器研究状况、发展趋势及成果 (2)1.3汽车变速器设计的目的和意义 (4)1.4汽车变速器的设计方法和研究内容 (5)第2章变速器的结构方案的确定 (6)2.1变速器传动机构分析和布置方案的设计 (6)2.1.1两轴式变速器和中间轴式变速器的特点分析 (6)2.1.2变速器倒挡布置方案分析确定 (7)2.1.3传动机构布置中齿轮安排的分析确定 (8)2.2变速器零、部件结构方案分析确定 (9)2.2.1齿轮形式 (9)2.2.2变速器自动脱档机构形式分析确定 (10)2.3本章小结 (11)第3章变速器主要参数的选择 (12)3.1变速器档位数目及各档传动比 (12)3.1.1变速器档位数目的确定 (12)3.1.2主减速比的确定 (12)3.1.3 变速器Ⅰ档传动比的确定 (13)3.1.4变速器各档传动比的确定 (15)3.2变速器中心距的确定 (15)3.3变速器的外形尺寸 (16)3.4变速器的齿轮参数的确定 (17)3.4.1齿轮齿数 (17)3.4.2齿轮模数 (17)3.4.3齿形、压力角及螺旋角 (19)3.4.4齿宽 (21)3.4.5齿顶高系数 (21)3.4.6齿轮的修正 (21)3.5变速器各档齿轮齿数的分配 (23)3.5.1确定一挡齿轮的齿数 (23)3.5.2对中心距A进行修正 (23)3.5.3确定常啮合传动齿轮副的齿数 (24)3.5.4确定其他各档的齿数 (26)3.5.5确定倒档齿轮齿数 (31)3.6本章小结 (33)第4章变速器齿轮的设计及校核 (34)4.1 齿轮的材料选择 (34)4.1.1 齿轮坏损形式及避免错失 (34)4.1.2 齿轮的材料选择 (35)4.2计算各轴的转矩 (36)4.3齿轮的强度计算 (36)4.3.1轮齿的弯曲应力 (36)4.3.2轮齿接触应力 (39)4.3.3各档齿轮的强度计算校核 (40)4.4计算各档齿轮的受力 (48)4.5本章小结 (51)第5章变速器轴和轴承的设计及校核 (52)5.1轴的设计 (52)5.1.1轴的功用及其设计要求 (52)5.1.2轴的结构设计 (52)5.1.3轴的尺寸 (53)5.2轴的强度验算 (54)5.2.1轴的刚度验算 (54)5.2.2轴的强度计算 (59)5.2.3轴承的选择及校核 (61)5.3本章小结 (65)第6章同步器的确定 (66)6.1锁销式同步器 (66)6.2锁环式同步器 (67)6.3本章小结 (68)第7章操纵机构和箱体的确定 (69)7.1操纵机构的功用 (69)7.2 换档位置 (69)7.3变速杆的布置 (69)7.3.1直接操纵手动换挡变速器 (69)7.3.2远距离操纵手动换挡变速器 (70)7.4锁止装置 (70)7.4.1互锁装置 (70)7.4.2自锁装置 (71)7.4.3倒档锁装置 (71)7.5变速器箱体的设计 (71)7.6本章小结 (72)结论 (73)参考文献 (74)致谢 (75)附录 (76)第1章绪论1.1汽车变速器的概述汽车是一种快速机动的道路交通工具。
三轴五档金龙客车变速器设计说明书
1 设计任务本设计要求设计变速器型号为金龙客车XMQ6931G,该型号客车已经有了成品,在金龙客车的官网上可以查出,该型号客车所采用的发动机为广西玉柴机器集团有限公司所设计生产的型号为YC6J220—30的发动机,成品车采用的变速器为綦江齿轮传动有限公司设计生产的五档变速箱,根据成品车的相关数据,决定本设计中拟设计的客车为6档(5+1),金龙汽车所用轮胎配件多为佳通品牌型号为255/70R22。
5的轮胎,轮胎外径为938mm.图1 金龙XMQ6931G客车效果图在本设计中,由相关的成品尺寸,得出设计参数如下:金龙牌XMQ6931G客车变速器设计(5+1)档发动机: M emax=800 N·m ;最大输出功率:162Kw车速:V max=90 Km/h ;额定转速:n=2500r/min ;车轮滚动半径:R0=0。
469m ;汽车总质量:9000 Kg ;主减速比:i0=3。
33 ;设计要求:采用中间轴式,全同步器换档,要进行齿轮参数设计计算,对一档齿轮的接触强度、弯曲应力进行校核计算。
2 变速器方案选择对于某些轿车和货车的变速器,在较好的路面状况和空载行驶时使用超速档。
采用传动比小于1(0。
7~0.8)的超速档,可以更充分地利用发动机功率,降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数.但在本例中鉴于所设计的车辆为载客型客车,因此最高档设为传动比为1的直接档进行工作。
本设计中采用轴式变速器设计,三轴式变速器如图2所示,其第一轴的常啮合齿轮与第二轴的各档齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合,且第一、第二轴同心.在传递动力过程中将第一、第二轴直接连接起来传递扭矩称为直接档,在这种情况下,齿轮、轴承及中间轴均不承载,而第一、第二轴直接传递转矩。
直接档的传递效率高,磨损及噪音也最小,这是三轴式变速器优势所在,易于在良好的路况下节约燃油。
其他前进档需依次经过两对齿轮传递转矩。
因此,在齿轮中心距(影响变速器尺寸的重要参数)较小的情况下仍然可以获得大的一档传动比,这是三轴式变速器的另一主要优势。
三轴五档手动变速器设计(DOC)
本章对变速器的发展历史和未来的方向进行了初步了解,我还是对手动变速器的未来比较乐观,因为它有巨大的市场。本章还明确了该设计的目的和意义,设计会严格按照目的去做,保证了不会偏离方向。变速器的设计要求是需要严格遵守的,因为这直接关系到变速器的安全性和舒适性;最后还对本次设计的设计内容和设计思路进行了展开,进一步明确了设计方案。
第2章变速器的整体结构方案设计
2.1变速器传Βιβλιοθήκη 机构的型式选择与结构分析变速器的种类很多,按其传动比的改变方式可以分为有级、无级和综合式的。有级变速器按根据前进档档数的不同,可以分为三、四、五档和多档变速器;而按其轴中心线的位置又分为固定轴线式、螺旋轴线式和综合式的。其中固定轴式应用广泛,有两轴式和三轴式之分,前者多用于发动机前置前轮驱动的汽车上,而后者多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。
1.4设计内容与思路
1.4.1设计内容
1、齿轮主要参数的选择设计与校核计算
2、齿轮轴的设计与校核计算
3、同步器的设计计算
4、轴承的选择设计与校核计算
5、用CATIA软件进行三维建模
1.4.2设计思路
查看变速器相关资料,理解变速器的结构组成与工作原理,先对变速器进行整体布置,包括整体的传动方案和倒档的布置。其次次变速器中的齿轮和轴进行设计计算,只要确定了齿轮和轴的尺寸就可以用CAD进行草图的绘制,在此基础上对同步器进行设计计算,进一步完善草图。对各个部分进行校核计算,查看其尺寸是否满足使用要求,如果不正确可以对其进行修改。着重分析同步器和操纵机构的工作原理,对其进行细化处理,并出一张 的操纵机构图纸。当CAD二维图纸绘制完成后,用CATIA软件进行三维建模,并仿真运动,立体结构能更直观的把变速器呈现出来,也能把内部机构的配合看的更清楚。
三轴五档手动机械式变速器设计
三轴五档手动机械式变速器设计三轴五档手动机械式变速器是一种常用于汽车和其他机械设备中的传动装置。
它的主要功能是通过不同齿轮的组合,将发动机产生的转矩传递到车轮上,以达到不同车速和扭矩输出的目的。
本文将从设计原理、组成部件、工作原理和应用领域等方面进行详细分析。
在设计原理方面,三轴五档手动机械式变速器采用了齿轮组合的方式来实现不同档位的切换。
其中,三个轴分别是主轴、中轴和辅助轴。
主轴连接着发动机的输出轴,而中轴和辅助轴则与车轮相连。
通过选择不同的齿轮组合,可以实现不同的车速和扭矩输出。
此外,机械式变速器还配备了离合器和换档杆等控制装置,用于控制变速器的切换操作。
组成部件方面,三轴五档手动机械式变速器主要由齿轮、轴承、轴和外壳等部件组成。
齿轮是变速器中最重要的部件,它们通过啮合的方式将能量传递给中轴和辅助轴。
轴承则用于支撑轴的转动,并减少摩擦损耗。
轴则是连接各个部件的关键元件,它们通过齿轮的啮合将转动力传递到车轮上。
外壳则起到保护内部部件不受外界环境影响的作用。
工作原理方面,当发动机工作时,主轴将发动机输出的转矩传递给变速器。
通过离合器和换档杆的操作,选择相应的档位。
当档位切换完成后,变速器将相应的齿轮组合固定在中轴和辅助轴上。
当发动机转动时,齿轮之间的啮合将能量传递给车轮,从而实现车辆的运动。
应用领域方面,三轴五档手动机械式变速器广泛应用于汽车和其他机械设备的传动系统中。
它在汽车领域中主要用于小型乘用车和商用车中,由于其结构简单、可靠性高等特点,受到了广大车主的喜爱。
此外,机械式变速器也被用于工程机械、船舶等领域,以满足不同工况下的动力需求。
综上所述,三轴五档手动机械式变速器是一种常用的传动装置,通过齿轮的组合实现不同车速和扭矩输出。
它的设计原理、组成部件、工作原理和应用领域都有着重要的意义。
随着技术的不断发展,三轴五档手动机械式变速器将继续在汽车和其他机械设备中发挥重要作用。
三轴五档变速器设计与校核
摘要变速器是汽车传动系统中一个比较关键的部位,它设计的好坏直接影响到汽车的实际使用性能。
本文主要说明了轻型客车变速器的设计计算过程,主要分为设计和校核两大部分。
设计部分叙述了轻型汽车手动变速器的功用,要求,对比了变速器各种结构方案,说明了变速器主要参数的确定方法,齿轮的几何计算和校核过程,轴的尺寸确定和校核过程,轴承等标准件的选用方法和同步器的选用方法。
同时分析设计了与之相适应的操纵机构,最后给变速器壳体的设计方案图纸。
校核部分主要包括齿轮强度校核程序,轴的强度校核程序和轴的刚度校核程序。
关键词:手动变速器齿轮轴同步器壳体ABSTRACTAS a common type of commercial car, the light-duty coach makes our living more convenient.The transmission a key component in the drivel of an automotive vehicle.This paper,which mainly consists of two parts-the part design and check.The design part introduces the function of the transmission and the demand. By comparing some kinds of alignment ,the paper made an optimization.The paper also introduces how to choose the main parameters of transmission,the gears, the shafts,the synchronizers etc. The paper gives some MATLAB programs to check the gears and shafts in order to ensues that transmission is safe enough when it is working .The main program of the calculation and the result will be explained in details in another appendix.Keywords:Manual transmission Gear Shaft Synchronizers Housing1 绪论1.1 本次设计的目的及意义 (1)1.2 变速器的发展现状 (1)1.3 变速器设计面临的主要问题 (2)2 变速器的总体设计方案设计 (3)2.1 毕业设计任务及要求 (3)2.2 变速器的功用及设计要求 (3)2.3 变速器传动机构的型式选择与结构分析 (4)2.3.1 三轴式变速器与两轴式变速器 (4)2.3.2变速器主传动比方案的比较 (6)2.3.3 倒档的布置方案 (8)2.4 变速器主要零件的结构方案分析 (9)2.4.1 齿轮型式 (9)2.4.2 换挡结构型式 (9)2.4.3 轴承型式 (9)2.5 传动方案的最终设计 (10)3 变速器主要参数的选择与齿轮设计 (11)3.1 变速器主要参数的选择 (11)3.1.1 档位数和传动比 (11)3.1.2 中心距 (13)3.1.3 齿轮模数 (14)3.1.4 齿形、压力角α、螺旋角β和齿宽b (14)3.1.5 齿轮的变位系数 (16)3.2 各档传动比及其齿轮齿数的确定 (17)3.2.1 确定一档齿轮的齿数 (17)3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (17)3.2.3 确定其他档位的齿数 (18)3.2.4 确定倒档齿轮的齿数 (18)3.3 齿轮主要参数表 (19)4 变速器齿轮的强度计算与材料选择 (20)4.1 齿轮的损坏原因 (20)4.2 齿轮材料的选择原则 (20)4.3 齿轮设计与计算 (21)4.4 齿轮的强度计算及材料接触应力 (21)4.4.1 齿轮弯曲强度计算 (21)4.4.2 齿轮材料接触应力 (24)5 变速器轴的设计与校核 (25)5.1 变速器轴的结构和尺寸 (25)5.1.1 轴的结构 (26)5.1.2 轴的尺寸 (26)5.2 轴的校核 (27)5.2.1 第一轴的强度和刚度校核 (27)5.2.2 第二轴的强度与刚度校核 (28)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (40)1 绪论1.1 本次设计的目的及意义随着经济和科学技术的不断发展,汽车工业也渐渐成为我国支柱产业,汽车的使用已经遍布全国。
三轴五档变速器设计说明书
三轴五档变速器设计说明书高级轿车三轴五档手动机械式变速器目录一、设计任务书 (4)二、机械式变速器的概述及总体方案论证 (4)2.1 变速器的功用、要求、发动机布置形式分析 (4)2.2 变速器传动机构布置方案 (5)2.2.1 传动机构布置方案分析 (5)2.2.2 倒挡布置方案 (7)2.3 变速器零部件结构方案分析 (8)三、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (11)3.1 变速器主要参数选择 (11)3.1.1 档数与传动比 (13)3.1.2 中心距 (14)3.1.3 外形尺寸 (14)3.1.4 齿轮参数 (15)3.2 各档齿轮齿数的分配 (15)3.2.1 确定一档齿轮的齿数 (15)3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (16)3.2.3 确定其它档位的齿数 (18)3.2.4 确定倒挡齿轮的齿数 (18)3.3 齿轮变位系数的选择 (19)四、变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (22)4.1 齿轮的损坏原因及形式 (22)4.2齿轮的强度计算与校核 (22)4.2.1齿轮弯曲强度计算 (23)4.2.2齿轮接触应力 (24)五、变速器轴的强度计算与校核 (26)5.1变速器轴的结构和尺寸 (26)5.1.1 轴的结构 (26)5.1.2 确定轴的尺寸 (26)5.2轴的校核 (27)5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (28)5.2.2 第二轴的校核计算 (29)六、变速器同步器的设计及操纵机构 (30)6.1 同步器的结构 (31)6.2 同步环主要参数的确定 (33)6.3 变速器的操纵机构 (35)参考文献 (36)一、设计任务书某款四座高级轿车整备质量1458kg,拟设计最高车速203km •h-1,最大功率124kW,对应转速6000r/min;最大转矩226N•m,对应转速4000r/min,前后轮胎尺寸均为205/60 R16。
第四组(1)画出手动机械式变速器的总装配图(0号图纸);(2)画出所有手动机械式变速器内零部件图纸(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);(0/1/2/3号图纸)(3)选取、设计和确定手动机械式变速器内各零部件结构、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内的关键零部件;(5)设计说明书一份(5000字左右)二、机械式变速器的概述及总体方案论证2.1 变速器的功用、要求、发动机布置形式分析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。
五档变速器设计说明书
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:m ax 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 m ax a U = 0.377min 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 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 =0.377×0max 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dtdum Gi 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。
机械五档变速器设计说明
三轴式五档机械变速器Three axis of mechanical transmission offive filesStudents: LiHanguang (professional: automobile serviceengineering)Teacher: He Dongwei (unit: tongji university)【 abstract 】 now, whenever people watch F1 competition, there would be that kind of extreme feeling tracks. At the moment, everyone seems to talk about is what most of the engine performance and drivers in technology. Also, don't forget when in driving read speed feel or in purchase attention to engine performance, this seems to be the horizontal quantity of a standard car quality quality. Indeed, with a single "healthy heart" is very important, because it is the power of the creator. But, control the machine speed, but it behind the transmission. From now on the market which different types of allocation of mainly divided into: see, transmission manual transmission (MT), automatic transmission (AT), manual/automatic transmission (AMT), variator (CVT).【 keywords 】 input shaft; The output axis; Transmission; Oart...目录1 前 言 (1)2 变速器的基本设计方案 (2)2.1变速器设计的基本要求: (2)2 变速器主要参数的选择 (3)3 变速器各档齿轮的计算设计 (5)3.1 模数 (5)3.2 压力角α (6)3.3 螺旋角β (6)3.4 确定一挡齿轮的齿数 (7)3.5 确定二挡齿轮的齿数 (8)3.6 确定三挡齿轮的齿数 (9)3.7 确定四挡齿轮的齿数 (11)3.8 确定五挡齿轮齿数 (12)4 变速器轴的设计计算 (14)5 变速器齿轮的的校核 (14)6 变速器轴的校核 (16)6.1 轴的工艺要求 (16)6.2 计算齿轮的受力,选择一档受力分析,进行轴的刚度和强度校核 (16)6.2.1一挡齿轮1, 2的圆周力1F 、2F (16)6.2.2 轴的刚度计算 (16)6.2.3 轴的强度计算 (17)7 变速器轴承校核 (19)7.1 初选轴承型号 (19)7.2输入轴轴承校核 (19)参考文献 (20)致 谢 (22)1 前言现在,每当人们观看F1大赛,总会被那种极速的感觉所折服。
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.. . …高级轿车三轴五档手动机械式变速器目录一、设计任务书 (4)二、机械式变速器的概述及总体方案论证 (4)2.1 变速器的功用、要求、发动机布置形式分析 (4)2.2 变速器传动机构布置方案 (5)2.2.1 传动机构布置方案分析 (5)2.2.2 倒挡布置方案 (7)2.3 变速器零部件结构方案分析 (8)三、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (11)3.1 变速器主要参数选择 (11)3.1.1 档数与传动比 (13)3.1.2 中心距 (14)3.1.3 外形尺寸 (14)3.1.4 齿轮参数 (15)3.2 各档齿轮齿数的分配 (15)3.2.1 确定一档齿轮的齿数 (15)3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (16)3.2.3 确定其他档位的齿数 (18)3.2.4 确定倒挡齿轮的齿数 (18)3.3 齿轮变位系数的选择 (19)四、变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (22)4.1 齿轮的损坏原因及形式 (22)4.2齿轮的强度计算与校核 (22)4.2.1齿轮弯曲强度计算 (23)4.2.2齿轮接触应力 (24)五、变速器轴的强度计算与校核 (26)5.1变速器轴的结构和尺寸 (26)5.1.1 轴的结构 (26)5.1.2 确定轴的尺寸 (26)5.2轴的校核 (27)5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (28)5.2.2 第二轴的校核计算 (29)六、变速器同步器的设计及操纵机构 (30)6.1 同步器的结构 (31)6.2 同步环主要参数的确定 (33)6.3 变速器的操纵机构 (35)参考文献 (36)一、设计任务书某款四座高级轿车整备质量1458kg,拟设计最高车速203km•h-1,最大功率124kW,对应转速6000r/min;最大转矩226N•m,对应转速4000r/min,前后轮胎尺寸均为205/60 R16。
第四组(1)画出手动机械式变速器的总装配图(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);(0/1/2/3号图纸)(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;(5)设计说明书一份(5000字左右)二、机械式变速器的概述及总体方案论证2.1 变速器的功用、要求、发动机布置形式分析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围工作。
变速器设有空档,可在启动发动机、汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。
变速器设有倒挡,使汽车获得倒退行驶能力。
需要时,变速器还有动力输出功能。
变速器设计应该满足以下基本要求:(1)具有正确的档数和传动比,保证汽车有需要的动力性和经济性指标;(2)有空档和倒档,使发动机可以与驱动轮长期分离,使汽车能倒车;(3)换档迅速、省力,以便缩短加速时间并提高汽车动力性(自动、半自动和电子操纵机构);(4)工作可靠。
汽车行驶中,变速器不得跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生;(5)应设置动力输出装置,以便必要时进行功率输出;(6)效率高、噪声低、体积小、重量轻便于制造、成本低。
变速器是由变速传动机构和操纵机构组成。
根据前进档数的不同,变速器有三、四、五和多挡几种。
根据轴的不同类型,分为固定轴式和旋转轴式两大类。
而前者又分为两轴式、中间轴式和多中间轴式变速器。
相比于经济型轿车,高级轿车更加追求汽车性能。
发动机纵置具有以下特点:(1)为复杂的前悬架腾出足够的布置空间(2)均衡轴荷,减轻前桥轴荷(3)体积庞大的大排量发动机只能纵置(4)修长的车头有非凡的魅力因此高级轿车普遍采用发动机纵置、前置后驱的形式。
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客车上。
因此本设计采用中间轴式机械变速器。
根据给出的设计条件和发动机布置形式的分析,变速器具体的参数说明如下:2.2 变速器传动机构布置方案分析2.2.1 传动机构布置方案分析有级变速器[1]与无级变速器相比,其结构简单、制造低廉,具有高的传动效率(η=0.96~0.98),因此在各类汽车上均得到广泛的应用。
设计时首先应根据汽车的使用条件及要求确定变速器的传动比围、档位数及各档的传动比,因为它们对汽车的动力性与燃料经济性都有重要的直接影响。
传动比围是变速器低档传动比与高档传动比的比值。
汽车行驶的道路状况愈多样,发动机的功率与汽车质量之比愈小,则变速器的传动比围应愈大。
目前,轿车变速器的传动比围为 3.0~4.5;一般用途的货车和轻型以上的客车为5.0~8.0;越野车与牵引车为10.0~20.0。
通常,有级变速器具有3、4、5个前进档;重型载货汽车和重型越野汽车则采用多档变速器,其前进档位数多达6~16个甚至20个。
变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用效率、汽车的燃料经济性及平均车速,从而可提高汽车的运输效率,降低运输成本。
但采用手动的机械式操纵机构时,要实现迅速、无声换档,对于多于5个前进档的变速器来说是困难的。
因此,直接操纵式变速器档位数的上限为5档。
多于5个前进档将使操纵机构复杂化,或者需要加装具有独立操纵机构的副变速器,后者仅用于一定行驶工况。
某些轿车和货车的变速器,采用仅在好路和空载行驶时才使用的超速档。
采用传动比小于1(0.7~0.8)的超速档,可以更充分地利用发动机功率,降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数,因而会减少发动机的磨损,降低燃料消耗。
但与传动比为1的直接档比较,采用超速档会降低传动效率。
有级变速器的传动效率与所选用的传动方案有关,包括传递动力的齿轮副数目、转速、传递的功率、润滑系统的有效性、齿轮及轴以及壳体等零件的制造精度、刚度等。
三轴式变速器得到的最广泛的应用。
三轴式变速器第一轴的常啮合齿轮与第二轴的各档齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合,且第一、第二轴同心。
将第一、第二轴直接连接起来传递扭矩则称为直接档。
此时,齿轮、轴承及中间轴均不承载,而第一、第二轴也传递转矩。
因此,直接档的传递效率高,磨损及噪音也最小,这是三轴式变速器的主要优点。
其他前进档需依次经过两对齿轮传递转矩。
因此。
在齿轮中心距(影响变速器尺寸的重要参数)较小的情况下仍然可以获得大的一档传动比,这是三轴式变速器的另一优点。
其缺点是:除直接档外其他各档的传动效率有所下降。
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。
图2-1a所示[2]方案,除一,倒档用直齿滑动齿轮换档外,其余各档为常啮合齿轮传动。
图2-4b、c、d所示方案的各前进档,均用常啮合齿轮传动;图2-4d 所示方案中的倒档和超速档安装在位于变速器后部的副箱体,这样布置除可以提高轴的刚度,减少齿轮磨损和降低工作噪声外,还可以在不需要超速档的条件下,很容易形成一个只有四个前进档的变速器。
图2-1中间轴式五档变速器传动方案以上各种方案中,凡采用常啮合齿轮传动的档位,其换档方式可以用同步器或啮合套来实现。
同一变速器中,有的档位用同步器换档,有的档位用啮合套换档,那么一定是档位高的用同步器换档,档位低的用啮合套换档。
变速器用图2-1c所示的多支承结构方案,能提高轴的刚度。
这时,如用在轴平面上可分开的壳体,就能较好地解决轴和齿轮等零部件装配困难的问题。
图2-1c所示方案的高档从动齿轮处于悬臂状态,同时一档和倒档齿轮布置在变速器壳体的中间跨距里,而中间档的同步器布置在中间轴上是这个方案的特点。
2.2.2 倒挡布置方案图2-2为常见的倒挡布置方案[2]。
图2-2b所示方案的优点是换倒挡时利用了中间轴上的一挡齿轮,因而缩短了中间轴的长度。
但换挡时有两对齿轮同时进入啮合,使换挡困难。
图2-2c所示方案能获得较大的倒挡传动比,缺点是换挡程序不合理。
图2-2d所示方案针对前者的缺点做了修改,因而取代了图2-2c 所示方案。
图2-2e所示方案是将中间轴上的一,倒挡齿轮做成一体,将其齿宽加长。
图2-2f所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合齿轮,换挡更为轻便。
为了充分利用空间,缩短变速器轴向长度,有的货车倒挡传动采用图2-2g所示方案。
其缺点是一,倒挡须各用一根变速器拨叉轴,致使变速器上盖中的操纵机构复杂一些。
图2-2变速器倒档传动方案本设计采用图2-2f所示的传动方案。
因为变速器在一挡和倒挡工作时有较大的力,所以无论是两轴式变速器还是中间轴式变速器的低档与倒挡,都应当布置在在靠近轴的支承处,以减少轴的变形,保证齿轮重合度下降不多,然后按照从低档到高挡顺序布置各挡齿轮,这样做既能使轴有足够大的刚性,又能保证容易装配。
倒挡的传动比虽然与一挡的传动比接近,但因为使用倒挡的时间非常短,从这点出发有些方案将一挡布置在靠近轴的支承处。
2.3 变速器零部件结构方案分析变速器的设计方案必需满足使用性能、制造条件、维护方便及三化等要求。
在确定变速器结构方案时,也要考虑齿轮型式、换档结构型式、轴承型式、润滑和密封等因素。
2.3.1齿轮型式与直齿圆柱齿轮比较,斜齿圆柱齿轮有使用寿命长,工作时噪声低等优点;缺点是制造时稍复杂,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,尽管这样会使常啮合齿轮数增加,并导致变速器的转动惯量增大。
直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒挡。
2.3.2换档结构型式换档结构分为直齿滑动齿轮、啮合套和同步器三种[2]。
直齿滑动齿轮换档的特点是结构简单、紧凑,但由于换档不轻便、换档时齿端面受到很大冲击、导致齿轮早期损坏、滑动花键磨损后易造成脱档、噪声大等原因,除一档、倒档外很少采用。
啮合套换档型式一般是配合斜齿轮传动使用的。
由于齿轮常啮合,因而减少了噪声和动载荷,提高了齿轮的强度和寿命。
啮合套有分为齿啮合套和外齿啮合套,视结构布置而选定,若齿轮副空间允许,采用齿结合式,以减小轴向尺寸。
结合套换档结构简单,但还不能完全消除换档冲击,目前在要求不高的档位上常被使用。
采用同步器换档可保证齿轮在换档时不受冲击,使齿轮强度得以充分发挥,同时操纵轻便,缩短了换档时间,从而提高了汽车的加速性、经济性和行驶安全性,此外,该种型式还有利于实现操纵自动化。
其缺点是结构复杂,制造精度要求高,轴向尺寸有所增加,铜质同步环的使用寿命较短。
目前,同步器广泛应用于各式变速器中。
自动脱档是变速器的主要障碍之一。
为解决这个问题,除工艺上采取措施外,在结构上,目前比较有效的方案有以下几种:1)将啮合套做得长一些(如图2-3a)或者两接合齿的啮合位置错开(图2-3b),这样在啮合时使接合齿端部超过被接合齿约1~3mm。