低速载货汽车变速器的设计

本科毕业设计（论文）通过答辩低速载货汽车变速器的设计摘要：课题来源于生产实际，依据《机动车安全技术条件》和《汽车机械变速器总成技术条件》，针对低速载货汽车的运行特点而设计。

参与了汽车的总体设计，确定了汽车的质量参数，选择了合适的发动机，并且计算出汽车的最高速度。

关于变速器的设计，首先选择标准的齿轮模数，在总档位和一档速比确定后，合理分配变速器各档位的速比，接着计算出齿轮参数和中心距，并对齿轮进行强度验算，确定了齿轮的结构与尺寸，绘制出所有齿轮的零件图。

根据经验公式初步计算出轴的尺寸，然后对每个档位下轴的刚度和强度进行验算，确定出轴的结构和尺寸，绘制出各根轴的零件图。

根据结构布置和参考同类车型的相应轴承后，按国家标准选择合适的轴承，然后对轴承进行使用寿命的验算，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。

此变速器的齿轮都为标准齿轮，档位数和传动比与发动机参数匹配，保证了汽车具有良好的动力性和经济性。

该变速器具有操纵简单、方便、传动效率高、制造容易、成本低廉、维修方便的特点，适合低速载货汽车的使用。

关键词：低速载货汽车；变速器；设计盐城工学院毕业设计说明书2006Design The Transmission of Low-speed TruckAbstract: The topic comes from the production reality, which is based on the safety specifications for power driven vehicles operating on roads and the specifications for the automobile mechanical transmission. It designs the low-speed truck’s movement characteristic. The automobile quality parameters are determined, according to the automobile system design, choosing the appropriate engine, and calculating the maximum speed.When design the transmission, first, we choose the standard gear modulus and deter mine all speed’s proportions after we choose the number of the transmission’s gears and the first gear, then calculate the gear’s parameter and the center distance, and the gear needs the intensity checking calculation. We determine gear’s structure, then complete drawing of the gears’ component. According to the empirical formula, we preliminary carry on the checking calculation to each gear’s rigidity and the intensity to determine the axis’ structure and size, and thus draw up various axis’ component dra wing. After arranged structure and compared with the similar type of vehicle’s bearing, according to the national standard, we select the appropriate bearings, and then calculate the service life of the bearings. Finally drawing of the component and the assembly of the transmission are completed.Because the transmission gear is the standard gear and the number of gears and speed’s proportions match to the engine conditions, which ensure the necessary power and economy. This transmission has many merits of simple operation, efficient, easy manufacturing, low cost, and convenient.Key words: Low-speed Truck；Transmission；Design低速载货汽车变速器的设计目录1 前言 (3)2 低速载货汽车主要参数的确定 (5)2.1 质量参数的确定 (5)2.2 发动机的选型 (5)2.3 车速的确定 (6)3 变速器的设计与计算 (8)3.1 设计方案的确定 (8)3.1.1 两轴式 (8)3.1.2 三轴式 (8)3.1.3 液力机械式 (8)3.1.4 确定方案 (8)3.2 零部件的结构分析 (9)3.3 基本参数的确定 (10)3.3.1 变速器的档位数和传动比 (10)3.3.2 中心距 (12)3.3.3 变速器的轴向尺寸 (13)3.3.4 齿轮参数 (13)3.3.5 各档齿轮齿数的分配 (16)3.4 齿轮的设计计算 (18)3.4.1 几何尺寸计算 (18)3.4.2 齿轮的材料及热处理 (19)3.4.3 齿轮的弯曲强度 (19)3.4.4 齿轮的接触强度 (20)3.5 轴的设计与轴承的选择 (23)3.5.1 轴的设计 (23)3.5.2 轴承的选择 (35)4 结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)盐城工学院毕业设计说明书20061 前言低速载货汽车是一种特殊的货车,特殊在于它以前叫农用运输车，GB7258-2004[1]将“四轮农用运输车”更名为“低速货车”，明确“农用运输车”实质上是汽车的一类。

GB18320-2001[2]规定以柴油机为动力装置，中小吨位、中低速度，从事道路运输的机动车辆，包括三轮农用运输车和四轮农用运输车等，但不包括轮式拖拉机车组、手扶拖拉机车组和手扶变型运输机。

农用运输车最高设计车速不大于70km/h，最大设计总质量不大于4500kg，长小于6m、宽不大于2m和高不大于2.5m。

我国农用运输车诞生于20世纪80年代初。

我国农村运输的特点是运量小、运距短、货物分散、道路条件差。

由于同吨位的柴油车较汽油车运载能力强，燃油价格低，且柴油保管无须特殊设备，又为广大农民所熟悉，所以，农用运输车均选用柴油机为动力。

农用运输车的载质量一般不超过1.5t。

当前四轮农用运输车载质量分为4个等级，包括1.5t、1.0t、O.75t和0.5t级。

在传动系统中设置了变速器，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车轮牵引力及车速的不同要求的需要。

本次设计的课题为低速载货汽车变速器的设计，该课题来源于结合生产实际。

本次课题研究的主要内容是：a.参与汽车的总体设计；b.变速器结构型式分析和主要参数的确定；c.变速器结构设计。

本说明书以设计低速载货汽车变速器的传动机构为主线。

第2章着重介绍了在参与总体设计当中，如何确定低速载货汽车参数，进而明确变速器应满足的条件及其所受的限制。

第3章则重点介绍低速载货汽车变速器的传动机构的设计说明。

在参与总体设计当中，首先是对低速载货汽车的产品技术规范和标准进行分析，然后确定低速载货汽车的总质量，以此来选择合适的发动机。

根据发动机的功率以及汽车的总质量确定该车的最高速度（满足低速载货汽车安全技术条件）。

关于变速器的设计，首先选择合适的变速器确定其档位数，接着对工况进行分析，拟订变速器的各档位的传动比和中心距，然后计算出齿轮参数以选择合适的齿轮并且对其进行校核，接着是初选变速器轴与轴承并且完成对轴和轴承的校核，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。

本课题所设计出的变速器可以解决如下问题：a.正确选择变速器的档位数和传动比，使之与发动机参数匹配，以保证汽车具有良好的动力性与经济性；b.设置空档以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档使汽车可以倒退行驶；c.操纵简单、方便、迅速、省力；d.传动效率高，工作平稳、无噪声；e.体小、质轻、承载能力强，工作可靠；f.制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长；低速载货汽车变速器的设计g.贯彻零件标准化、部件通用化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规定。

盐城工学院毕业设计说明书 20062 低速载货汽车主要参数的确定2.1 质量参数的确定[3]汽车的整备质量利用系数0m η：m m e m =η （2-1）式中 e m ——汽车的载质量；0m ——整车整备质量。

o m①装柴油机的货车为0.80～1.00。

汽车总质量a m ：商用货车的总质量m a 由整备质量m 0、载质量m e 和驾驶员以及随行人员质量三部分组成，即kg n m m m e οa 651++= （2-2）式中，1n 为包括驾驶员及随行人员数在内的人数，应等于座位数。

此低速载货汽车是柴油机，查表2-1得质量利用系数为0.80～1.10，其载质量是e m =1.5³103kg, 由公式（2-1）得：.18.0150000～m m m a ==η =1500～1875kg因为此车设计为单排室,所以1n =2,由公式（2-2）得:kg n m m m e a 6510++==（1500～1875）+1500+2³65 =3130～3505kg本课题选用m a =3500kg 。

2.2 发动机的选型根据现在低速载货汽车选用发动机的情况，参照2815系列四轮农用运输车，针对本次设计任务选用达到欧Ⅱ排放标准的YD480柴油机。

低速载货汽车变速器的设计2.3 车速的确定[4]⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3max max max 7614036001V A C V gfm P D a T e η （2-3）式中 max e P ——发动机最大功率，kW ；T η——传动系的传动效率，对单级主减速器驱动桥的4³2式汽车取T η≈0.9； a m ——汽车总质量，kg ； g ——重力加速度，m ／s 2；f ——滚动阻力系数，对载货汽车取0.02，对矿用自卸汽车取0.03，对轿车等高速车辆需考虑车速影响并取f ＝0.0165+0.0001（V a -50）； max V ——最高车速，km ／h ；C D ——空气阻力系数，轿车取0.4～0.6，客车取0.6～0.7，货车取0.8～1.0 A ——汽车正面投影面积，㎡，若无测量数据，可按前轮距B 1、汽车总高H 、汽车总宽B 等尺寸近似计算：对轿车 A ≈0.78BH ， 对载货汽车 A ≈B 1 H 。