变速器设计说明书-正文
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。
机械式变速器设计电子说明书
一、课程设计任务书1题目商用车总体设计及各总成选型设计——变速器的设计。
2要求为给定基本设计参数的汽车进行总体设计,计算并匹配合适功率的发动机,轴荷分配和轴数,选择并匹配各总成部件的结构形式,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。
其具体参数如下额定装载质量3000kg最大总质最6750kg最大车速75km/h比功率10kw/t比转矩33N . m/t3设计计算要求(1)根据已知数据,确定轴数、驱动形式、布置形式,注意国家道路交通法规规定和汽车设计规范。
(2)确定汽车主要参数。
1)主要尺寸,可从参考资料中获取。
2)进行汽车轴荷分配。
3)百公里油耗。
4)最小转弯直径。
5)通过性几何参数。
6)制动性参数。
(3)选定发动机功率、转速、扭矩,可参考已有车型。
(4)离合器的结构形式选择、主要参数计算。
(5)确定传动系最小传动比,即主减速器传动比。
(6)确定传动系最大传动比,从而计算出变速器最大传动比。
(7)机械式变速器形式选择,主要参数计算,设置合理的挡位数,计算出各挡的速比(8)驱动桥结构形式,根据主减速器的速比,确定采用单级或双级主减速器。
(9)悬架导向机构结构形式。
(10)转向器结构形式选择、主要参数计算。
(11)前后轴制动器形式选择、制动管路系统形式、主要参数计算。
4完成内容(l)总成装配图1张(1号图)。
(2)零件图l张(3号图)。
(3)零件图l张(3号图)。
(4设计计算说明书1份二、汽车主要参数确定1根据已知数据,确定轴数、驱动形式,布置形式(1)确定轴数。
由单轴最大允许轴载质最为10t,双轴汽车结构简单,制造成本低,故采用双轴方案(2)驱动形式。
采用4x2形式,后轮双胎驱动。
(3)布置形式。
驾驶室采用平头形式,发动机前置,直列四缸柴油发动机。
2汽车主要尺寸(1)外廓尺寸。
总长:6050mm总宽2076mm总高:2190mm驾驶室后围至车箱尾部尺寸:4354mm(2)轴距和轮距。
变速器说明书
本次课业设计是在给定主要整车参数的情况下进行设计, 发动机最大功率 81kw 车轮型号 185/60R14S发动机最大转矩 110N ·m 总质量 1722kg最大转矩时转速 3200r/min 最高车速 175km/h一 变速器主要参数的选择1.1档数的确定近年来,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4~5个档位的变速器。
发动机排量大的乘用车变速器多用5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,本次设计的轿车变速器为5档变速器。
1.2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。
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范围在3.0~4.5之间,总质量轻些的商用车在5.0~8.0之间,其它商用车则更大。
本设计最高档传动比为0.81。
1.3变速器各档传动比的确定(1)、主减速器传动比的确定发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为[12]:377.0i i rn u g a (3.1) 式中: a u ——汽车行驶速度(km/h );n ——发动机转速(r/min );r ——车轮滚动半径(m ); g i ——变速器传动比;0i ——主减速器传动比。
已知:最高车速max a u =max a v =175 km/h ;最高档为超速档,传动比g i =0.81;车轮滚动半径由所选用的轮胎规格185/60R14S 得到r =290(mm);发动机转速n =p n =7734(r/min );由公式(3.1)得到主减速器传动比计算公式:4.4616975.010*********.0377.020=⨯⨯⨯⨯==-a g u i nr i (2)、最抵档传动比计算按最大爬坡度设计,满足最大通过能力条件,即用一档通过要求的最大坡道角max α坡道时,驱动力应大于或等于此时的滚动阻力和上坡阻力(加速阻力为零,空气阻力忽略不计)[13]。
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。
无级变速器设计说明书
目录第1章绪论....................................................1.1无级变速器的简介............................................1.2无级变速器的分类............................................1.3机械无级变速器..............................................1.3.1机械无级变速器的发展概况1.3.2机械无级变速器的分类 .............................................1.3.3机械无级变速器的应用第2章变速器设计方案及论证 .....................................2.1变速器的设计要求............................................2.2变速器设计方案论证..........................................2.2.1传动方案2.2.2方案的分析第3章变速器主要参数的设计计算 .................................3.1电机的选择..................................................3.2齿轮的设计..................................................3.2.1齿轮的设计要求3.2.2齿轮的相关参数计算3.3轴的直径的确定..............................................3.4轴承的设计..................................................3.5键的设计....................................................3.6联轴器的选择3.7设计零件的校核3.7.1轴的校核3.7.2轴承的校核3.8箱体的设计..................................................第4章变速器的润滑与密封 .......................................第5章变频器的调控分析5.1变频器的简介5.2变频器对电机的控制第6章结论.....................................................参考文献: ........................................................致谢............................................................附录Ⅰ......................................... 错误!未定义书签。
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。
中型货车六档机械式变速器设计本科设计说明书
摘要本次毕业设计的任务是设计一台用于中型货车上的六档机械式变速器。
变速器是汽车传动系统中比较关键的一个部件,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。
本次毕业设计的设计过程主要包括两大部分:设计部分和利用Unigraphics软件进行虚拟建模与装配部分。
设计过程中首先根据所给参数确定六档机械式变速器布置方案。
其次,确定变速器各档的传动比,变速器各零部件的参数。
接着进行齿轮的强度计算、强度校核,轴的设计及强度校核。
然后,采用UG软件对变速器进行三维实体建模、虚拟装配,再导出为二维工程图原型。
最后使用CAD对变速器的主要零部件及装配图进行工程图的制作。
关键词:机械式变速器;三维建模;虚拟装配;Unigraphics;强度校核ABSTRACTThis graduation design is mainly about the design of six-shift mechanical transmission using in the medium truck.Transmission is a key component in the drive line of an automobile, so rational design and layout of the transmission can increase engine’s power performance and fuel economy.This paper, which mainly consists of two parts:the part of design and the three dimensional model and virtual assembly in UG. First,according to the data given, determine the layout scheme of the six-speed mechanical transmission. Then the transmission ratio of each shift of the transmission, the gear parameter and so on can be made sure. Next, count and analyze the strength of gears, analyze and verify the strength of each shaft. Then, the three-dimensional solid models of the transmission’s parts were established and virtual assembly based on UG software. At last, CAD was used to draw the two dimensional pictures of transmission’s each part and the general assembly.Keywords:Manual transmission;Three dimensional model;Virtual assembly;Unigraphics;Intension verified前言随着科学技术的日益发展,汽车的各项性能也日臻完善。
两轴式四档手动变速器设计正文
两轴式四档手动变速器设计摘要轿车作为一种最常用汽车,已在现代的社会中占有举足轻重的地位。
而变速器是汽车传动系统结构中最重要的部分之一,汽车的前进、后退,增速、减速都要靠变速器传动来实现。
而且变速器在汽车的动力性和燃油经济性上也有很重要的影响。
本次设计的汽车变速箱主要是从强度方面来对齿轮的尺寸计算及校核,轴的尺寸计算和位置的确定,选择设计满足其承载能力的同步器。
另外,针对齿轮作用力的不同,在不同的轴上选择合适的轴承。
利用软件AUTCAD完成变速器总成图、第一轴、第二轴、中间轴、各个挡齿轮及同步器的设计。
随着我国汽车行业的迅猛发展,人们对汽车的需求也越来越高。
通过对轿车车变速器的设计,我了解到变速器在汽车结构中具有着重要的作用,因此变速器结构的改进对汽车行业的发展与进步具有着深远的意义。
关键词:汽车;变速器;齿轮AbstractsAs a automobile commonly used by commercial vehicles,in modern society occupies a pivo- tal position.And the transmission gearbox is one of most important parts in the automobile transmission system structure,automobile's advance,the backlash,the growth rate,the deceleration must depend on the transmission gearbox transmission to realize.Moreover the transmission gearbox also has the very important influence in automobiles power and the fuel oil efficiency.This design is mainly gear's size computation and the examination,the axis size's calcul-ation and the position's determination,the choice design satisfies its bearing capacity the syn- chromesh. Moreover,in view of the gear action's difference, chooses the appropriate bearing on the different axis.Completes the transmission gearbox unit chart,the first axis,the second axis, the intermediate shaft using software AUTCAD, to keep off the gear and the synchromesh design one by one.Along with our country automobile profession rapid development,the people are also g- etting higher and higher to automobile's demand,Through to the truck transmission gearbox's design,I understood the transmission gearbox is having the vital role in the automobile struct- ure,so the transmission gearbox structure improvement is having the profound significance to the automobile profession development and the progress.Keyword:Automobile; Transmission gearbox; Gear;毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
行星式动力换挡变速器设计说明书
一、综合法设计行星式动力换挡变速箱传动方案1、已知:i1=3.33 i2=2.05 i3=1.00 i R=3.05 n e=1660r/min M e=420N∙M2、计算方程式数:C53=103、计算方程组数:C103=1204、计算旋转构件数:m=n+2=55、旋转构件命名:输入构件i,输出构件o,其它旋转构件1、2、R6、用构件名称组合方程式:( i o 1 ) (1)( i o 2 ) (2)( i o R ) (3)7、列方程式(1) 列原始方程式n i+3.05n o−4.05n R=0n i−3.33n o+2.33n1=0n i−2.05n o+1.05n2=0(2)寻找派生方程式n1+1.74n R−2.74n o=0n2+3.86n R−4.86n o=0n2+1.22n o−2.22n1=0n i+1.11n1−2.11n R=0n2+1.59n i−2.59n R=0n i+2.73n2−3.73n1=0n R+1.29n2−2.29n1=0四个方程式。
方程式1、2、4、5、8、9可用来组成方程组。
9、根据已确定的方程式列方程组。
由于每个方程组都必须含有所有旋转构件“i、o、1、2、R”,只有这样,才能实现所有不等于1的传动比。
若用方程式的序号表示方程,那么序号组成的符合上述条件的方程组为:10、根据方程组绘制变速箱传动示意图:由于每组都有三个方程,共6种排法,但形如1 2 5和5 2 1两种排法在结构上是相同的,故只用画出其中一种传动示意图即可。
由此可知每组方程组都有三种结构不同的排法。
第一组:1、2、5⑴⑵⑸⑴⑸⑵⑵⑴⑸o 1 R o R 1 1 o RR o o R o o o R oi i 2 i 2 i i i 2第一组第一种排法两个R无法连在一起,故排除;旋转构件2制动件不能引至箱件,故排除。
第二组:1、2、8⑴⑵⑻⑴⑻⑵⑵⑴⑻o 1 i o i 1 1 o iR o R R R o o R Ri i 2 i 2 i i i 2上图两个R连不到一起排除。
车辆工程专业课程设计-变速箱设计说明书
目录任务书 (1)第一章汽车变速器的概述 (2)§1.1 汽车变速器的功用 (2)§1.2汽车变速器的一般结构 (2)§1.3汽车变速器的分类 (3)§1.4变速器的自锁互锁和倒挡锁 (4)第二章变速器的方案设计 (6)§2.1 传动机构布置方案分析 (6)§2.2零、部件结构方案分析 (8)第三章变速器主要参数的选择 (11)§3.1 传动比的选择 (11)§3.2 变速器主要参数的选 (13)§3.3 各档齿轮齿数的分配 (14)§3.4齿轮强度校核 (16)第四章轴的校核 (18)§4.1 中间轴的强度计算 (19)§4.2 轴的刚度验算 (21)第五章变速器的使用方法和注意事项 (22)参考文献 (25)设计总结 (26)第一章汽车变速器的概述§1.1 汽车变速器的功用1.在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。
由于汽车行驶条件不同,要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。
例如在高速路上车速应能达到100km/h,而在市区内,车速常50km/h 左右。
空车在平直的公路上行驶时,行驶阻力很小,则当满载上坡时,行驶阻力便很大。
而汽车发动机的特性是转速变化范围较小,而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。
2.实现倒车行驶汽车发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的,而汽车有时需要能倒退行驶,因此,往往利用变速箱中设置的倒挡来实现汽车倒车行驶。
3.实现空挡当离合器接合时,变速箱可以不输出动力。
例如可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。
为保证变速器具有良好的工作性能,对变速器有如下要求:(1)应正确选择变速器的挡数和传动比,保证汽车有必要的动力性和经济性指标;(2)设置空挡和倒挡,保证发动机与驱动轮能长期分离,使汽车能进行倒退行驶;(3)换挡迅速、省力,以便缩短加速时间并提高汽车动力性能,目前有发展自动、半自动和电子操纵机构的趋势;(4)工作可靠。
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。
两轴式五挡手动变速器设计
本科毕业设计说明书某型乘用车五挡手动变速器设计PASSENGER CAR MANUAL TRANSMISSION DESIGN学院(部):机械工程专业班级:车辆工程11-1学生姓名:***指导教师:***2015 年06 月02 日某型乘用车五挡手动变速器设计摘要本次设计针对小型前置前驱乘用车,综合考虑乘用车对乘坐舒适性、操作简便性、动力性以及燃油经济性等方面需求,进行五挡机械式变速器设计。
变速器结构采用两轴式,同时采用锁环式同步器换挡机构,使换挡更及时、更准确、更平稳。
设计过程包括动力参数分析、传动比分配、变速器结构设计以及各个零部件强度的校核。
在结构设计中,运用CATIA软件进行三维建模和结构分析,最后根据确定的参数完成工程图纸的绘制。
关键词:乘用车,机械式变速器,结构分析,强度校核PASSENGER CAR MANUAL TRANSMISSION DESIGNABSTRACTThe design is directed at small front precursor passenger cars. It takes various requirements into comprehensive consideration, such as comfort, ease operation, power performance and fuel economy.With two shaft type transmission structure, and using the lock ring synchronizer shifting mechanism at the same time, makes the shifting more timely, more accurate, more stable.Design process including analysis, dynamic parameters distribution of transmission ratio, the transmission structure design and strength check every parts and components.In structure design, using CATIA software for 3 d modeling and structure analysis, according to the determined parameters to complete drawing engineering drawings.KEYWORDS: passenger vehicles, mechanical transmission, structure analysis and strength check目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 机械式变速器设计概述.......................................................................................... 12 变速器传动机构布置方案.................................................................................... 32.1传动机构布置方案分析................................................................................. 32.2 零、部件结构方案分析................................................................................ 62.2.1 齿轮形式............................................................................................ 62.2.2换挡机构形式....................................................................................... 62.2.3 变速器轴承.......................................................................................... 73 变速器主要参数的选择.......................................................................................... 93.1 变速器挡数的确定和各挡传动比分配........................................................ 93.1.1确定最大和最小传动比[6] ................................................................... 93.1.2 确定中间各挡传动比...................................................................... 103.2中心距A ..................................................................................................... 113.3 齿轮参数.................................................................................................... 113.4 各挡齿轮齿数分配.................................................................................... 133.5 各挡齿轮参数计算.................................................................................... 153.5.1变位前齿轮参数见表3.5................................................................. 153.5.2 变位齿轮参数计算.......................................................................... 164 轮齿强度校核...................................................................................................... 214.1齿轮材料的选择原则[2] ............................................................................. 214.2各轴转矩计算............................................................................................. 234.3轮齿强度校核计算..................................................................................... 234.3.1轮齿弯曲应力计算与校核............................................................... 234.3.2轮齿接触应力j 计算与校核........................................................... 265 轴的结构设计及强度校核.................................................................................. 315.1轴的结构设计............................................................................................. 315.2轴的载荷计算及危险截面分析................................................................. 335.3轴的强度校核............................................................................................. 405.3.1轴的刚度校核................................................................................... 405.3.2轴的强度校核................................................................................... 446 同步器设计.......................................................................................................... 546.1锁环式同步器结构及其工作原理[1] ......................................................... 546.2锁环式同步器主要尺寸的确定................................................................. 556.3同步环主要参数确定................................................................................. 566.4同步器花键参数确定与计算..................................................................... 577 汽车环境保护...................................................................................................... 587.1我国环境保护的原则和政策..................................................................... 587.2汽车及内燃机污染与危害......................................................................... 587.2.1汽车及内燃机污染的主要表现....................................................... 587.2.2汽车及内燃机污染的危害............................................................... 587.3汽车与内燃机污染防治措施..................................................................... 59结论.......................................................................................................................... 60参考文献.................................................................................................................. 61附录A 乘用车五挡变速器装配效果图................................................................ 62附录B 锁环式同步器装配图................................................................................ 63谢辞.......................................................................................................................... 641 机械式变速器设计概述变速器通过不同传动比的切换使汽车能够很好地适应各种复杂工况。
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。
汽车变速器设计说明书 本科毕设论文
摘要变速器是汽车重要的传动系组成,在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。
变速器能在发动机旋转方向不变的前提下,使汽车倒退行驶,而且利用档位可以中断动力的传递。
变速器是车辆不可或缺的一部分,其中机械式变速箱设计发展到今天,其技术已经成熟,但对于我们还没有踏出校门的学生来说,其中的设计理念还是很值得我们去探讨、学习的。
设计的变速箱来说,其特点是:扭矩变化范围大可以满足不同的工况要求,结构简单,易于生产、使用和维修,价格低廉,而且采用同步器挂挡,可以使变速器挂挡平稳,噪声降低,轮齿不易损坏。
在设计中采用了5+1档手动变速器,通过较大的变速器传动比变化范围,可以满足汽车在不同的工况下的要求,从而达到其经济性和动力性的要求;变速器挂挡时用同步器,虽然增加了成本,但是使汽车变速器操纵舒适度增加,齿轮传动更平稳。
本文设计了常用货车用机械式变速器。
在阐述了机械式变速器的功用、要求的基础上,根据设计任务书的要求,选择三轴式的设计方案,进行变速器主要参数的确定、齿轮的强度校核和齿轮的几何尺寸计算,同时设计了变速器所用的锁环式同步器,确定了同步器的主要参数,最后对变速器操纵机构进行设计。
关键词:变速器;齿轮;输入轴;同步器AbstractThe transmission gearbox, as an important part in automobile driving system is used to make up the shortcoming of engine torque and rotary speed. It can change the vehicle speed and type torque in a big scope, cut off the power transfer from the engine, and also provides a reverse traveling direction for the vehicle. Transmission is an integral part of the vehicle, including mechanical design development of transmission, the technology has matured, but we have not taken the school's students, of which the design is still very worthwhile for us to explore and learn of.Gearbox design, its features are: large torque range to meet the requirements of different operating conditions, simple structure, easy production, use and maintenance, low cost, and the use of synchronizer sets required shifting allows smooth transmission required shifting, noise reduction is not easy damaged teeth. Used in the design of the 5 +1 manual transmission, transmission through the large changes in the scope of the transmission ratio, to meet the vehicle requirements of different conditions, so as to achieve its economic and power requirements; transmission linked file by synchronizer sets, although the increase in cost, but the manipulation of the automobile transmission to increase comfort, smoother gear.This designs commonly used truck with mechanical transmission. Describes the function of mechanical transmission and on the basis of the requirements, according to the requirements of the mission design, selection of three shaft type design, for the main parameters of transmission, gear strength checking and gear calculation of geometric size, while the design of transmission used by the lock ring synchronizer, identified synchronizer of main parameters, the transmission control mechanism design.Key words:Transmission;gearbox;synchronizer;input shaft目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究意义与背景 (1)1.2 变速器的简介 (1)1.3 变速器的分类 (2)1.4 变速器的功用 (3)第2章变速器设计方案及论证 (4)2.1 变速器的设计要求 (4)2.2 变速器设计方案论证 (4)第3章各主要参数的设计计算 (10)3.1 变速器传动比的确定 (10)3.2 中心距的初步确定 (11)3.3 变速器的外形尺寸 (12)3.4 轴的直径的初步确定 (12)3.5 齿轮参数设计 (13)3.6 各挡齿数的分配 (14)3.6.1 一档斜齿轮齿数的确定 (14)3.6.2 二档斜齿轮齿数的确定 (15)3.6.3 三档齿轮齿数的确定 (16)3.6.4 五档齿轮齿数的确定 (17)3.6.5 确定倒档传动比 (18)3.7 齿轮精度选择 (19)3.8 齿轮螺旋方向 (19)3.9 齿轮变位系数的确定 (19)第4章变速器各挡齿轮的校核 (22)4.1 齿轮弯曲应力计算 (22)4.1.1 一轴常啮合齿轮的弯曲应力校核 (23)4.1.2 中间轴常啮合齿轮的弯曲应力校核 (23)4.1.3 二轴五档齿轮的弯曲应力校核 (23)4.1.4 中间轴五档齿轮的弯曲应力校核 (24)4.1.5 二轴三档齿轮的弯曲应力校核 (24)4.1.6 中间轴三档齿轮的弯曲应力校核 (24)4.1.7 二轴二档齿轮的弯曲应力校核 (25)4.1.8 中间轴二档齿轮的弯曲应力校核 (25)4.1.9 二轴一档齿轮的弯曲应力校核 (25)4.1.10 二轴一档齿轮的弯曲应力校核 (25)4.1.11 二轴倒档齿轮的弯曲应力校核 (26)4.1.12 中间轴倒档齿轮的弯曲应力校核 (26)4.1.13 倒档轴倒档齿轮的弯曲应力校核 (26)4.2 齿轮接触应力计算 (27)4.2.1 一轴常啮合齿轮的接触应力校核 (27)4.2.2 中间轴常啮合齿轮的接触应力校核 (28)4.2.3 二轴五档齿轮的接触应力校核 (28)4.2.4 中间轴五档齿轮的接触应力校核 (29)4.2.5 二轴三档齿轮的接触应力校核 (29)4.2.6 中间轴三档齿轮的接触应力校核 (30)4.2.7 二轴二档齿轮的接触应力校核 (30)4.2.8 中间轴二档齿轮的接触应力校核 (30)4.2.9 二轴一档齿轮的接触应力校核 (31)4.2.10 中间轴一档齿轮的接触应力校核 (31)4.2.11 二轴倒档齿轮的接触应力校核 (32)4.2.12 中间轴倒档齿轮的接触应力校核 (32)4.2.13 倒档轴倒档齿轮的接触应力校核 (32)第5章变速器轴的设计计算 (34)5.1 轴的功用及设计要求 (34)5.2 轴尺寸初选 (34)5.3 齿轮的受力分析 (35)5.4 轴的受力分析 (35)5.5 轴强度的计算和校核 (36)5.5.1 第二轴上齿轮3处的应力计算 (37)5.5.2 第二轴上齿轮5处的应力计算 (38)5.5.3 第二轴上齿轮7处的应力计算 (38)5.5.4 第二轴上齿轮9处的应力计算 (39)5.5.5 第二轴上齿轮11处的应力计算 (39)5.5.6 中间轴上齿轮2处的应力计算 (40)5.5.7 中间轴上齿轮4处的应力计算 (41)5.5.8 中间轴上齿轮6处的应力计算 (41)5.5.9 中间轴上齿轮8处的应力计算 (42)5.5.10 中间轴上齿轮10处的应力计算 (42)5.5.11 中间轴上齿轮12处的应力计算 (43)5.6 轴的刚度计算和校核 (43)5.6.1 第二轴上齿轮3处刚度校核 (44)5.6.2 第二轴上齿轮5处刚度校核 (45)5.6.3 第二轴上齿轮7处刚度校核 (45)5.6.4 第二轴上齿轮9处刚度校核 (45)5.6.5 第二轴上齿轮11处刚度校核 (46)5.6.6 中间轴上齿轮2处刚度校核 (46)5.6.7 中间轴上齿轮4处刚度校核 (47)5.6.8 中间轴上齿轮6处刚度校核 (47)5.6.9 中间轴上齿轮8处刚度校核 (47)5.6.10 中间轴上齿轮10处刚度校核 (48)5.6.11 中间轴上齿轮12处刚度校核 (48)第6章轴上花键的设计计算 (49)第7章变速器轴承选择 (51)7.1 轴承类型的选择 (51)7.2 轴承的计算 (51)7.2.1 二轴受力分析及轴承当量动载的计算 (51)7.2.2 一轴受力分析及轴承当量动载的计算 (55)7.2.3 中间轴受力分析及轴承当量动载的计算 (58)7.3 计算各轴承的总当量动载荷 (61)7.4 校核轴承寿命 (62)第8章同步器的设计 (65)8.1 同步器的功用 (65)8.2 同步器的类型的选择 (65)8.3 同步器的参数的确定 (66)第9章变速器操纵机构的设计 (68)9.1 对变速器操纵机构的要求 (68)9.2 直接操纵手动换挡变速器 (68)9.3 远距离操纵手动换挡变速器 (69)9.4 变速器自锁、互锁、倒档锁装置 (69)9.4.1 自锁装置 (69)9.4.2 互锁装置 (69)9.4.3 倒档锁装置 (70)第10章变速器箱体的设计 (71)10.1 箱体零件的结构特点 (71)10.2 箱体零件的结构设计原则 (71)10.2.1 箱体结构的铸造工艺性 (71)10.2.2 箱体结构的机械加工工艺性 (71)10.3 变速器箱体的附件设计 (71)第11章变速器的润滑与密封 (73)第12章结论 (74)参考文献 (75)致谢 (76)附录 (77)第1章绪论1.1课题研究意义与背景轻型货车作为一种常用的商用车,已在现代的社会中占有举足轻重的地位。
比亚迪f3变速器设计说明书
太原科技大学课程设计说明书题目变速器设计院系交通及物流学院班级交通运输13240班姓名谷志朋学号 1 3 2 4 0 1 0 1 0 9指导教师郭晋明完成日期 2017年比亚迪f3变速器设计摘要此次设计依据比亚迪f3然后对变速器进行设计。
首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器。
然后根据汽车的功率、转矩、总质量、车速、主减速比等一系列参数,接着根据已知参数及我们所学过的汽车构造、汽车理论、汽车运用工程等参考书详细计算变速器的一系列的初级参数并验证数据的可行性。
计算及画图同步进行,这样可以做到相互检验,相互促进。
同时计算过程中注意设计零件及标准件的配合(标准件包含各种轴承、螺钉、各种键等)。
最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮、轴,另外对轴承、键进行强度、寿命计算。
关键字:变速器,齿轮,轴,设计,轴承,键AbstractThe design was based on BYD f3 and then designed the transmission. First of all, we should make sure that our design is a three axistransmission for cars. And then, according to the power, torque of the motor, the general quality and speed, the main reduction ratio and a series of parameters, and then according to the known parameters and we learned the automobile structure, automobile theory, automobile application engineering reference in detail a series of primary parameters to calculate the transmission and the feasibility of validation data. The calculation is synchronized with the drawing, so that it can be tested and promoted. In the meantime, the design of the parts and the standard parts (the standard parts contain various bearings, screws, etc.). In the end, the parts including gear and shaft, and the strength of the key and the calculation of the life span of the key are included.Key words: transmission, gear, shaft, design, bearing, key目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1选择变速器的意义11.2设计内容及方法2第2章变速器的总体设计方案42.1变速器初始参数42.2变速器设计的基本要求4第3章机械变速器方案布置63.1变速器布置方案63.1.1变速器类型的选择63.1.2倒档形式的选择63.1.3齿轮形式的选择73.1.5轴承的选用73.1.6换挡机构方法83.2变速器的主要参数选定83.2.1变速器挡数选择83.2.2个档位之间的传动比的确定83.2.3计算各档的传动比103.2.4初步设计中心距113.2.5变速器的外形设计12第4章变速器齿轮的设计124.1变速器齿轮模数的设计124.2齿轮的压力角的设计144.3齿轮螺旋角的设计144.4齿轮齿宽的设计144.5齿顶高系数154.6各个档位齿轮齿数的分配比154.7齿轮强度的校核254.7.1齿轮的基本要求254.7.2各个轴的转矩254.7.3齿轮强度计算264.7.4齿轮的接触应力的计算294.7.5各档齿轮受力情况31第5章变速器轴的设计345.1变速器轴的工艺要求345.1.1变速器第一轴的结构345.1.2变速器轴的计算355.2轴强度的校核365.3变速器轴的强度校核405.4轴承寿命的计算41第6章变速器同步器及壳体的设计436.1同步器的功用及分类436.1.1惯性式同步器436.2 同步器主要尺寸的确定466.2.1 摩擦因数f466.2.2同步环主要尺寸的确定476.2.3 锁止角486.3变速器壳体496.4本章小结50第7章结论51参考文献52致谢54第1章绪论随着时代的进步,汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具,在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到。
三轴五档式汽车变速器设计说明书
摘要汽车变速器,是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置,用于发挥发动机的最佳性能。
变速器可以在汽车行驶过程中,在发动机和车轮之间产生不同的变速比,通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。
本设计的任务是设计一台用于轿车上的机械式手动五档变速器。
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。
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。
关键词:变速器锁环式同步器中间轴AbstractAutomobile transmission is one set of speed-transformation which is used to coordinate the speed of the engine and the actual speed of the wheels , so that it can play the best performance of engine. In the running process of the automobile, the transmission can produce different transmission ratio between the engine and the wheel, and the engine can work in the best state of dynamic performance by shifting.The task of this design is to design a mechanical manual five gear transmission used in the saloon. This gearbox has five forward gears (including a overdrive gear—fifth gear) and a reverse gear, and through the inertial type of synchronizer to realize shift gears. This design uses the intermediate bearing type of transmission. This transmission has two prominent merits: Firstly , the direct transmission has a high transmission efficiency, the attrition and the noise are also minimal ; Secondly , it’s allowed to obtain bigger gear ratio of the first gear when the center distance is smaller.According to the saloon track,wheel base,the smallest ground clearance, the smallest turning radium, the vehicles weight, the all-up weight as well as the highest speed and so on, consider the choosing engine model we can obtain the important parameters such as the max power, the max torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon, we canchoose the suitable final drive ratio. According to the above parameters, combining the knowledge of automobile design, automobile theory, machine design and so on, we can calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the design.Key words:transmission inertial type of synchronizer countershaft目录前言 (1)符号说明 (6)1机械式变速器的概述 (8)1.1 变速器的功用和要求 (8)1.1 变速器的结构组成 (9)1.1 变速器的工作原理 (10)2 变速器结构方案的确定 (15)2.1 结构分析与型式选择 (15)2.2 倒档传动方案 (22)2.3 变速器主要零件结构的方案分析 (23)2.3.1 齿轮型式 (23)2.3.2 换档结构型式 (23)3 变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (27)3.1 变速器主要参数的选择 (27)3.1.1档数和传动比 (27)3.1.2中心距 (29)3.1.3轴向尺寸 (30)3.1.4齿轮参数 (30)3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 (33)3.2.1 确定一档齿轮的齿数 (33)3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (34)3.2.3 确定其他档位的齿数 (35)3.2.4 确定倒档齿轮的齿数 (35)3.3 齿轮变位系数的选择 (36)4 变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (38)4.1 齿轮的损坏原因及形式 (38)4.2 齿轮的强度计算与校核 (38)4.2.1 齿轮弯曲强度计算 (39)4.2.1 齿轮接触应力 (41)5 变速器轴的强度计算与校核 (44)5.1 速器轴的结构和尺寸 (44)5.1.1 轴的结构 (44)5.1.2 确定轴的尺寸 (45)5.2 轴的校核 (46)5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (46)5.2.2 第二轴的校核计算 (48)6 变速器同步器的设计 (51)6.1 同步器的结构 (51)6.2 同步环主要参数的确定 (53)7 变速器的操纵机构 (56)结论 (57)致谢 (58)参考文献 (59)前言汽车变速器,是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置,用于发挥发动机的最佳性能。
变速器设计说明书
设计结论表明,变速器齿轮及各轴尺寸确定,各轴强度的校核满足设计要求,设计结构合理。
关键词:变速器;齿轮;中间轴;同步器
Abstract
Transmission is a transmission device which can fix or change gear ratio at the output shaft and the transmission input shaft, also known as the gearbox, transmission is one of the most important components.
This design is a manual transmission gearbox ofmedium truck.A scheme of structure with three shafts, five (5+1) shifts andLocking pin type synchronizerwas adopted here,combine to pour to block wheel gear and stir fork to carry on a reasonable decoration.The first and second shafts were arranged in line. This kind of structure reduces the gearbox dimension in the axis direction,in assurance block to count under the constant circumstance, decrease wheel gear number.Therefore makes the designed transmission gearbox more compact.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第1章变速器主要参数的计算及校核学号:15最高车速:U=113Km/ham ax发动机功率:P=65.5KWm axe转矩:T=206.5Nmemax总质量:m a=4123Kg转矩转速:n T=2200r/min车轮:R16(选6.00R16LT)1.1设计的初始数据表1.1已知基本数据车轮:R16(选6.00R16LT )查GB/T2977-2008 r=337mm1.2变速器传动比的确定确定Ι档传动比:汽车爬坡时车速不高,空气阻力可忽略,则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力。
故有:ααηsin cos 0emax G Gf ri i T Tg +==max ψmg (1.1)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,41239.840405.4G mg N ==⨯=;max e T —发动机最大转矩,m N T e ⋅=174max ; 0i —主减速器传动比,0 4.36i =;T η—传动系效率,%4.86=T η;r —车轮半径,0.337r m =;f —滚动阻力系数,对于货车取02.0=f ;α—爬坡度,30%换算为16.7α=o 。
则由最大爬坡度要求的变速器I 档传动比为:Te r g i T mgr i η0max max 1ψ≥=41239.80.2940.3375.17206.5 4.3686.4%⨯⨯⨯=⨯⨯ (1.2) 驱动轮与路面的附着条件:≤rTg r i i T η01emax φ2G (1.3)2G ----汽车满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷;8.0~7.0=ϕ取75.0=ϕ1g i ≤2max 00.641239.80.750.3377.9206.5 4.3686.4%r e T G r T i φη⨯⨯⨯⨯==⨯⨯综上可知:15.177.9g i ≤≤ 取1 5.8g i = 其他各档传动比的确定: 按等比级数分配原则:q i i i i i i i i g g g g g g g g ====54433221 (1.4)式中:q —常数,也就是各挡之间的公比;因此,各挡的传动比为:41q i g =,32q i g =,23q i g =,q i g =41n 1-=g i q 1.55=高档使用率比较高,低档使用率比较低,所以可使高档传动比较小,所以取其他各挡传动比分别为:2g i =3 3.7q =;23 2.4g i q ==;4 1.55g i q ==1.3中心距A1.3.1初选中心距 可根据下述经验公式31max g e A i T K A η= (1.5)式中:A —变速器中心距(mm );A K —中心距系数,商用车:6.96.8-=A K ; max e T —发动机最大转矩(N.m );1i —变速器一挡传动比,8.51g =i ;g η—变速器传动效率,取96% ;max e T —发动机最大转矩,max 206.5e T N m =⋅。
则,31max g e A i T K A η=(8.6=:86.49100.57mm =-初选中心距96A mm =。
1.3.2变速器的轴向尺寸货车变速器壳体的轴向尺寸:(2.7 3.0)(2.7 3.0)96259.2288A -=-⨯=-mm 。
1.4齿轮参数及齿轮材料的选择1.4.1齿轮模数同步器与啮合套的接合齿多采用渐开线齿形。
出于工艺性考虑,同一变速器的接合齿采用同一模数。
轻中型货车为2.0-3.5,选取较小的模数并增多齿数有利于换挡。
变速器一档及倒档模数为3.5mm ,其他档位为3.0。
1.4.2齿形、压力角α及螺旋角β根据刘维信的《汽车设计》表6-3汽车变速器齿轮的齿形,压力角及螺旋角分别为:表1.2选择斜齿轮的螺旋角时应力求使中间轴上的轴向力相互抵消。
为此,中间轴上的全部齿轮一律取右旋,而第一,第二轴上的斜齿轮一律取左旋,其轴向力经轴承盖由壳体承受。
1.4.3齿宽b通常是根据齿轮模数来确定齿宽b直齿m k b c =,c k 为齿宽系数,取为4.4~8.0,小齿轮取8 .0 大齿轮取7.0; 斜齿n c m k b =,c k 取为7.0~8.6,小齿轮取8.0 大齿轮取7.0。
一档及倒档小齿轮齿宽285.30.8=⨯=b mm 大齿轮齿宽 3.5724.5b =⨯=;其他档位小齿轮齿宽24b mm 大齿轮齿宽 3.0721b=⨯=。
=⨯0.8=0.3第一轴常啮合齿轮副的齿宽系数可取大些,以提高传动的平稳性和齿轮的寿命。
采用啮合套或同步器换挡时,其接合齿的工作宽度初选时可取为2~4mm,取2.5mm。
1.4.4齿顶高系数0f一般规定齿顶高系数取为1.00。
1.4.5齿轮材料的选择原则1、满足工作条件的要求不同的工作条件,对齿轮传动有不同的要求,故对齿轮材料亦有不同的要求。
但是对于一般动力传输齿轮,要求其材料具有足够的强度和耐磨性,而且齿面硬,齿芯软。
2、合理选择材料配对如对硬度≤350HBS的软齿面齿轮,为使两轮寿命接近,小齿轮材料硬度应略高于大齿轮,且使两轮硬度差在30~50HBS左右。
为提高抗胶合性能,大、小轮应采用不同钢号材料。
3、考虑加工工艺及热处理工艺变速器齿轮渗碳层深度推荐采用下列值:m时渗碳层深度0.8~1.25.3≤法m时渗碳层深度0.9~1.35.3≥法m时渗碳层深度1.0~1.3≥5法表面硬度HRC58~63;心部硬度HRC33~48对于氰化齿轮,氰化层深度不应小于0.2;表面硬度HRC48~53[12]。
对于大模数的重型汽车变速器齿轮,可采用25CrMnM O ,20CrNiM O ,12Cr3A 等钢材,这些低碳合金钢都需随后的渗碳、淬火处理,以提高表面硬度,细化材料晶面粒[13]。
1.5一档齿轮参数的计算、齿轮校核、受力计算图3.1 中间轴式五档变速器简图1.5.1一挡齿轮参数的计算中间轴一挡齿轮齿数,货车可在12~17之间选用,最小为12-14,取1012Z =,一挡齿轮为斜齿轮。
一挡传动比为 101921g Z Z Z Z i =(1.6) 为了求9Z ,10Z 的齿数,先求其齿数和h Z , nh m A Z βcos 2=(1.7) =296cos213.5⨯⨯︒=51.25 取 51即9Z =h Z -10Z =51-12=39 对中心距A 进行修正因为计算齿数和h Z 后,经过取整数使中心距有了变化,所以应根据取定的h Z 和齿轮变位系数重新计算中心距A ,再以修正后的中心距A 作为各挡齿轮齿数分配的依据。
理论中心距:109n0cos 2mA -=βhZ =3.5(1239)2cos21⨯+︒=95.59mm (1.8)对一挡齿轮进行角度变位:端面压力角t α: tan t α=tan n α/cos 10-9β (1.9) t α∴=21.29° 端面啮合角,t α: cos ,t α=t oAA αcos (1.10) ,t α∴=21.9° 由表14-1-21查得:0.01996t inva '=0.01829t inva =齿轮齿数之比393.25 3.012u ==≥ 变位系数之和 ()()nt ,t 109n tan 2αααinv inv z z -+=X ∑ (1.11)=0.117 查图14-1-4选择变位系数线图(1*=ah ,︒=20α),可知,100.307n x =则 90.19n x =-计算β精确值:A=109ncos 2m-βhZ (1.12)91021.61β-∴=︒当量齿数 3v9991039z z /cos 49cos 21.61β-===o3v101091012z z /cos 15cos 21.61β-===o根据齿形系数图可知9100.144,0.157y y ==一挡齿轮参数:分度圆直径 1099n 9cos /m -=βz d =3.5×39/cos21.61°=146.39mm 10910n 10cos /m -=βz d =3.5×12/cos21.61°=45.17mm中心距变动系数 n 0n /m A A y )(-==(96-95.59)/3.5=0.117 齿顶变动系数 n n n y y -=∆∑x =0.117-0.1171=-0.0001 齿顶高 ()n n 9an 9y h m x h n a ∆-+=*=2.835mm ()n n 10an 10y h m x h n a ∆-+=*=4.57mm齿根高 ()n 9an 9h m x c h f -+=**=5.04mm ()n 10an 10h m x c h f -+=**=3.3mm齿高 9f a9h h +=h =7.875mm 齿顶圆直径 99a92a h d d +==152.06mm 10a 10102h d d a +==54.31mm 齿根圆直径 9992f f h d d -==136.31mm 1010102f f h d d -==38.57mm 1.5.2一挡齿轮强度的计算 1.齿轮弯曲应力的计算 2.图3.2 齿形系数图斜齿轮弯曲应力w σεσπβσK yK zm K T c n g w 3cos 2=(1.13)式中: g T —计算载荷(N·mm);n m —法向模数(mm ); z —齿数;β—斜齿轮螺旋角;σK —应力集中系数,5.1=σK ;y —齿形系数,可按当量齿数β3cos z z n =在图2.1中查得;c K —齿宽系数6.80.7-=c K ; εK —重合度影响系数,0.2=εK 。
(1)计算一挡齿轮9,10的弯曲应力9w σ ,10w σεσπβσK K y m z K T c n w 939109219cos 2-=03321021.34cos 21.61 1.50103.1439 3.50.1447.0 2.0⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 269.12300400a a MP MP =<-εσπβσK K y m z K T c n w 1031010910cos 2-=中0332330.65cos 21.61 1.50103.1412 3.50.1578.0 2.0⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 227300400a a MP MP =<-。
2.齿轮接触应力的计算⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+'=b z g j d b ET ρρβασ11cos cos 418.0 (1.14) 式中:j σ—轮齿的接触应力(MP a );g T —计算载荷(N .mm );d '—节圆直径(mm);α—节点处压力角(°),β—齿轮螺旋角(°); E —齿轮材料的弹性模量(MP a ); b —齿轮接触的实际宽度(mm);z ρ、b ρ—主、从动齿轮节点处的曲率半径(mm),直齿轮αρsin z z r =、αρsin b b r =,斜齿轮()βαρ2cos sin z z r =、()βαρ2cos sin b b r =;z r 、b r —主、从动齿轮节圆半径(mm)。