车辆工程毕业设计92捷达轿车六档手动变速器设计

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捷达轿车gif两轴式变速器的设计本科毕业论文

捷达轿车gif两轴式变速器的设计本科毕业论文

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为增大变速器传递功率与重量之比,并要求变速器具有较小的尺寸和良好性能。

本文阐述了发动机的选择、变速器方案的确定、变速器设计、变速器同步器设计、变速器箱体设计。

在给定捷达GIF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。

关键词:变速器;齿轮;同步器;设计;结构ABSTRACTDrivetrain is the core components of automobile. Its task is transforming and regulateing the performance of engine. Transmission can effectively and economically conveyed the power to the wheel which can meet the requirement of vehicles. Transmission is the important part of drivetrain components to complete the tasks. as well as one of the main factor to decide the whole performance of vehicle. The standards of Transmission designing can directly impact the vehicle dynamics, fuel economy, the reliability and portability of shifting, the smoothness and efficiency of Transmiting. Along with the development of the automobile industry, the trend of car transmission designing is to increase its transmission power and decrese its weight ,and hope have smaller size and excellent performance.This thesis are expounded the engine choice, transmission solution, transmission design , design for transmission the synchronizer, design for transmission the first axis ,design for transmission box.In conditions that knowing the JATTA engine out put torque, speed of engine and maximum speed of vehicles, maximum degree, focus on the designing of transmission gear structural parameters, axis geometry design computation; as well as the transmission and drive program structure design.Key words: Transmission;Gear;Synchronizer ;Design;Structure目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 汽车变速器的设计要求 (1)1.1.2 国内外汽车变速器的发展现状 (2)1.2 设计的内容及方法 (4)第2章变速器传动机构与操纵机构的布置 (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 (5)2.1.2 倒档布置方案 (5)2.1.3 零部件结构方案分析 (6)2.2 变速器操纵机构布置方案 (8)2.2.1 概述 (8)2.2.2 典型的操纵机构及其锁定装置 (9)2.3 本章小结 (11)第3章变速器的设计与计算 (12)3.1 变速器主要参数的选择 (12)3.1.1 档数 (12)3.1.2 传动比范围 (12)3.1.3 变速器各档传动比的确定 (12)3.1.4 中心距的选择 (15)3.1.5 变速器的外形尺寸 (15)3.1.6 齿轮参数的选择 (15)3.1.7 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 (17)3.1.8 变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整....... 错误!未定义书签。

车辆工程毕业设计开题报告

车辆工程毕业设计开题报告
因为兴趣使然,在综合了各个方面的因素之后,我决定报考华南理工大学的华南理工大学机械与汽车工程学院研究生,研究方向为汽车动力系统与电子控制。华南理工大学机械与汽车工程学院于2008年1月,由原机械工程学院、工业装备与控制工程学院、汽车工程学院三个学院合并组建而成,是华南理工大学的二级管理单位,是我国首批有权授予硕士、博士学位并设立博士后流动站的学科之一。它的机械与汽车工程学院实验室由原机械工程学院、汽车工程学院和工业装备与控制工程学院三个学院实验室合并,成立于2008年2月,以教学实验为中心,科研实验为重点的原则,根据学科的特点和发展趋势,新学院实验室现分为学院实验中心和科研实验基地两大块。现由学院副院长彭响方教授担任学院实验室中心主任,主持学院实验室工作。学院拥有一个国家工程研究中心“聚合物新型成型装备国家工程研究中心”,一个教育部工程研究中心“金属新材料成形及装备教育部工程研究中心”,一个教育部重点实验室“聚合物成型加工工程教育部重点实验室”,拥有广东省唯一的汽车工程重点实验室,国际一流水平的宝马汽车技术培训中心以及UGS汽车虚拟技术大学生实验创新平台。拥有机械基础教学国家实验教学示范中心,机械基础实验教学与工业训练广东省实验教学示范中心;装备制造技术及其信息化、公共安全、汽车技术等三个广东省创新科技平台。学院还拥有国内唯一的产学研结合的技术中心--广州汽车技术中心。机械工程学科已成为华南地区的制造、机械、材料加工等领域重要的人才培养基地和科研基地,在人才培养、科技创新和推动地方经济建设中发挥了十分重要的作用。这样条件让人向往并激励我努力学习。
本科专业职业生涯设计开题报告书
学生姓名
学 号
题 目
我的研究生之路/行星齿轮式变速箱的设计
内容:
一、职业生涯设计部分
即将毕业之际,择业成为我们不可避免的事情。大学阶段目标的确立,实际上是人生目标的确立。而志向是事业成功的基本前提。所以需要我们细细规划所以我决定拟订一份职业生涯规划,将自己的未来好好的规划一下,大学的开始是梦的开始,但大学的结束并不是梦的结束。这是我们人生的一个新的阶段,机会总是钦睐有准备的人。面对目前激烈的就业竞争,而且我感觉自己在大学学到的知识还远远不够,所以我决定考研继续深造来完善自己。

车辆工程毕业设计92捷达轿车六档手动变速器设计

车辆工程毕业设计92捷达轿车六档手动变速器设计

车辆工程毕业设计92捷达轿车六档手动变速器设计引言:随着汽车行业的发展,变速器作为汽车动力传输系统中的关键组成部分,对于提高汽车的性能和燃油经济性起着重要作用。

本文以92捷达轿车为研究对象,设计了一款六档手动变速器,旨在提高汽车的动力性能和操控性。

一、设计原理:1.1变速器工作原理汽车变速器的主要功能是将发动机提供的动力通过不同的变速比传递给车轮,以实现不同行驶速度和扭矩要求。

通过调整不同的齿轮组合,可以实现不同的变速比,从而实现变速器的工作。

1.2六档手动变速器设计原理六档手动变速器是一种常用的变速器类型,它通过六个不同的齿轮组合来实现不同的变速比。

其中,一档齿轮组合用于低速起步,二档至五档齿轮组合用于中速行驶,六档齿轮组合用于高速巡航。

通过操纵离合器和档位杆,驾驶员可以根据需要选择不同的变速比。

二、设计要求:2.1提高捷达轿车的动力性能和燃油经济性;2.2保持变速器的可靠性和耐久性;2.3确保变速器的操控性和驾驶舒适性。

三、设计步骤:3.1变速器总体设计首先进行变速器总体设计,确定变速器的结构、布局和尺寸。

根据捷达轿车的底盘结构和空间限制,设计合适的变速器结构,确保变速器可以安装在车辆中。

3.2齿轮设计根据捷达轿车的动力需求和行驶特点,确定合适的齿轮比和传动比。

通过计算和模拟分析,选取适当的齿轮参数,包括齿数、模数和转速比等。

3.3离合器设计离合器是手动变速器中的重要部件,通过控制离合器的接合和分离,实现变速操作。

根据捷达轿车的设计要求,选取合适的离合器盘和离合器壳。

3.4操控机构设计操控机构是指控制变速器操作的机构,包括离合器踏板和档位杆。

通过合理设计操控机构,确保驾驶员可以方便地操控变速器,提高操控性和驾驶舒适性。

四、设计结果和讨论:经过设计和优化,完成了92捷达轿车六档手动变速器的设计。

该变速器在满足捷达轿车动力性能和燃油经济性的基础上,具有较高的可靠性和耐久性。

同时,操控机构的设计使得驾驶员可以方便地操控变速器,提高了车辆的操控性和驾驶舒适性。

六档手动变速器总体传动方案及壳体优化设计

六档手动变速器总体传动方案及壳体优化设计

六档手动变速器总体传动方案及壳体优化设计变速器是汽车的核心部件之一,是汽车动力总成中重要的传输部件,用来改变发动机传递到驱动轮上的转矩和转速,以在各种工况下,使汽车获得不同的牵引力和速度[1]。

因此,变速器性能的好坏直接影响到整车的动力性、燃油经济性、舒适性及安全可靠性,其质量也反映了整车的质量,若其损坏能直接造成车辆无法运行,甚至出现重大交通安全事故。

变速器的总体布置既要保证传动效率高和噪音低,还要使得结构简单紧凑。

变速器壳体是变速器安全的防护罩,是变速器的重要零件,在齿轮传递过程中,它承受较大的载荷并产生较大变形和应力,而这种应力和变形对变速器工作的可靠性和寿命有较大的影响,也是变速器噪音的主要来源之一。

因此,对于一个结构合理、传动效率高、刚度和强度优良的变速器,总体方案和壳体设计是至关重要的。

本文以某轿车的一些整车参数和发动机参数为依据,确定变速器传动方案,并利用CAD/CAE技术对壳体进行了优化设计,以缩短设计周期,降低开发成本。

捷达轿车变速器的设计

捷达轿车变速器的设计
2. The main parameter selection and transmission of main parts design. Of the transmission main parameters of each gear transmission choice, and determine the pinion gear, gear edge position coefficients choice.
3. Transmission gear strength calculation and material selection. The damage of gear determination of reason and form of gear, strength calculation and checking.
摘要
捷达轿车在我国应用十分广泛,而变速器是整车的关键总成之一。其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。通过捷达轿车变速器的设计,使其变速器性能更好具有一定的实际意义。我设计的变速器主要内容:
1.变速器的总体的方案的确定。对变速器的功能和要求进行确定,对结构方案确定,和变速器主要零件结构的方案分析。
Keywords:jetta; Transmission; Main parameters; Parts; checking
摘要……………………………………………………………………………………………...Ⅰ
Absteact………………………………………………………………………………………...Ⅱ
第1章前言………………………………………………………………………………….1

汽车六档变速器毕业设计

汽车六档变速器毕业设计
This thesis firmly confirms the design plan of manual gearbox of micro car, basing on the comprehension and study on gearbox development process as well asrelevant theories.The design plan includes the layout of gear and shaft, layout of gearshifting operation mechanism,etc.Secondly based on the essential parameter offurnished engine and the required transmission ratio of the vehicle’s powerperformance,the related parameters on main components of gearbox are worked out.Via analysis to design parameters,finds out the factors which take effects on theperformance of manual gearbox.This thesis completes gear, shaft and bearing main parts and synchronizer synchronous process analysis.Considering all the factors combined with the structure of the performance target and transmission is optimized .In improve the transmission efficiency, the shifting comfort ability, the overall performance of NVH, lightweight, etc,

汽车六档变速器项目设计方案

汽车六档变速器项目设计方案

汽车六档变速器项目设计方案1.1 选题的背景及意义汽车在不同使用场合有不同的要求,采用往复活塞式内燃机为动力的汽车,其在实际工况下所要求的性能与发动机的动力性、经济性之间存在着较大的矛盾。

例如,受到载运量、道路坡度、路面质量、交通状况等条件的影响,汽车所需的牵引力和车速需要在较大范围内变化,以适应各种使用要求;此外,汽车还需要能倒向行驶,发动机本身是不可能倒转的,只有靠变速箱的倒挡齿轮来实现。

上述发动机牵引力、转速、转向与汽车牵引力、车速、行驶方向等之间的矛盾,单靠发动机本身是难以解决的,车用变速器应运而生,它与发动机匹配,通过多挡位切换,可以使驱动轮的扭矩增大到发动机扭矩的若干倍,同时又可使其转速减小到发动机转速的几分之一。

从现在市场上不同车型所配置的变速器来看,主要分为:手动变速器、自动变速器、手动/自动变速器、无级变速器。

(1)手动变速器手动机械式变速器采用齿轮组,每挡的齿轮组的齿数是固定的,所以各挡的变速比是定值,即所谓有级变速器。

虽然这种变速器在操作时比较繁琐,驾驶工作强度大,但具有成本低、起速快、传递扭矩大等特点,从目前市场实际需求和适用角度来看,手动变速器还不能被其它新型汽车变速器所完全替代。

(2)自动变速器自动变速器,利用行星齿轮机构进行变速,它能根据油门踏板程度和车速变化,自动地进行变速。

而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。

虽说自动变速汽车没有离合器,但自动变速器中有很多离合器,这些离合器能随车速变化而自动分离或合闭,从而达到自动变速的目的。

(3)手动/自动变速器1其实通过对一些车友的了解,他们并不希望摒弃传统的手动变速器,而且在某些时候也需要自动的感觉。

这样手动/自动变速器便由此诞生。

这种变速器在德国保时捷911车型上首先推出,它可使高性能跑车不必受限于传统的自动挡束缚,让驾驶者也能享受手动换挡的乐趣。

此型车在其挡位上设有“+”、“-”选择挡位。

在D挡时,可自由变换降挡(-)或加挡(+),如同手动挡一样。

手动变速器 毕业设计

手动变速器 毕业设计

手动变速器毕业设计手动变速器毕业设计引言:手动变速器是汽车传动系统中的重要组成部分,它通过改变齿轮的组合来实现汽车的不同速度和扭矩输出。

作为一名汽车工程专业的学生,我对手动变速器的设计和优化产生了浓厚的兴趣。

在我的毕业设计中,我将着重研究手动变速器的设计原理、优化方法和未来发展趋势。

一、手动变速器的设计原理手动变速器的设计原理主要包括齿轮组合、离合器和换挡机构。

齿轮组合决定了汽车的不同速度和扭矩输出,离合器用于实现发动机和变速器之间的无级连接,而换挡机构则用于改变齿轮的组合。

手动变速器的设计需要考虑齿轮的传动比、齿轮的材料和制造工艺等因素,以保证变速器的可靠性和效率。

二、手动变速器的优化方法手动变速器的优化方法主要包括齿轮的优化设计、离合器的优化设计和换挡机构的优化设计。

齿轮的优化设计可以通过改变齿轮的模数、齿数和齿轮的材料来提高变速器的传动效率和承载能力。

离合器的优化设计可以通过改变离合器片的材料和结构来提高离合器的传动效率和寿命。

换挡机构的优化设计可以通过改变换挡杆的长度和形状来提高换挡的顺畅性和准确性。

三、手动变速器的未来发展趋势随着汽车工业的不断发展,手动变速器也在不断演化和改进。

未来手动变速器的发展趋势主要包括自动化、电动化和智能化。

自动化手动变速器可以通过电子控制系统实现换挡的自动化,提高驾驶的便利性和舒适性。

电动化手动变速器可以通过电动机驱动齿轮的换挡,提高变速器的效率和响应速度。

智能化手动变速器可以通过传感器和控制算法实现智能化的换挡决策,提高变速器的适应性和可靠性。

结论:通过对手动变速器的设计原理、优化方法和未来发展趋势的研究,我将能够深入了解手动变速器的工作原理和设计要点。

在我的毕业设计中,我将尝试设计一种性能优越、结构简洁的手动变速器,并通过实验验证其性能和可靠性。

通过这一研究,我相信我将能够为汽车工程领域的发展做出一定的贡献,并为未来的汽车设计提供有力支持。

手动变速器毕业设计

手动变速器毕业设计

手动变速器毕业设计手动变速器毕业设计在汽车工程领域,手动变速器一直是一项重要的技术。

它作为汽车动力系统的核心组成部分,对汽车的性能和驾驶体验起着至关重要的作用。

因此,手动变速器的设计和优化一直是汽车工程师们关注的焦点之一。

本文将探讨手动变速器毕业设计的相关内容,包括设计原则、优化方法以及未来发展方向。

一、手动变速器设计原则手动变速器的设计需要考虑多个因素,包括传动比、换挡顺畅性、耐久性等。

首先,传动比的选择是手动变速器设计的核心问题。

传动比的合理选择可以使发动机在不同转速下获得最佳的输出功率和扭矩,从而提高汽车的加速性能和燃油经济性。

其次,换挡顺畅性是手动变速器设计中的关键问题。

换挡时的顺畅度和准确性直接影响驾驶者的舒适度和驾驶体验。

因此,在手动变速器设计中,需要充分考虑换挡机构的设计和优化,以提高换挡的顺畅性和准确性。

最后,手动变速器的耐久性也是设计过程中需要考虑的重要因素。

由于手动变速器在长时间使用过程中会受到较大的负荷和冲击,因此需要采用合适的材料和结构设计,以确保其长期可靠运行。

二、手动变速器优化方法在手动变速器设计过程中,优化方法是实现设计目标的关键。

首先,可以采用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)技术,以提高设计的效率和精度。

CAD技术可以帮助工程师们进行三维建模和装配,从而更好地理解和分析变速器的结构和工作原理。

CAE技术则可以进行有限元分析和模拟,以评估设计方案的强度和可靠性。

其次,可以采用仿真和试验相结合的方法进行设计优化。

通过建立数学模型和进行仿真分析,可以快速评估不同设计方案的性能和可行性。

同时,通过试验验证和优化,可以进一步改进设计方案,使其更加符合实际工作条件和要求。

三、手动变速器未来发展方向随着汽车技术的不断发展,手动变速器也在不断演进和改进。

未来,手动变速器的发展方向主要包括以下几个方面。

首先,随着电动汽车的兴起,手动变速器可能逐渐被自动变速器所取代。

汽车变速器设计毕业设计

汽车变速器设计毕业设计

汽车变速器设计毕业设计一、引言汽车变速器是汽车传动系统中非常关键的部件之一,它的性能直接影响着汽车的动力性、燃油经济性以及驾驶舒适性。

在本次毕业设计中,我深入研究并设计了一款汽车变速器,旨在满足特定车型的性能需求,并提高汽车的整体性能。

二、汽车变速器的类型和工作原理(一)手动变速器手动变速器是通过驾驶员手动操作换挡杆来改变齿轮的组合,从而实现不同的传动比。

其结构相对简单,成本较低,但操作相对复杂,需要驾驶员具备较高的驾驶技能。

(二)自动变速器自动变速器则是根据车速、油门踏板位置等信号,由液压控制系统或电子控制系统自动换挡。

它操作简便,但结构复杂,成本较高,且燃油经济性相对较差。

(三)无级变速器无级变速器通过连续变化的传动比来实现动力传递,具有良好的燃油经济性和平顺性,但承载能力相对较弱。

三、设计目标和要求本次设计的目标是为一款中型轿车设计一款性能优越、结构合理、可靠性高的变速器。

具体要求包括:1、满足车辆的动力性和燃油经济性要求。

2、具备良好的换挡品质,减少换挡冲击。

3、结构紧凑,重量轻,便于安装和维护。

4、具有较高的可靠性和耐久性。

四、变速器主要参数的确定(一)传动比范围根据车辆的最高车速、最大爬坡度等性能指标,确定变速器的传动比范围。

(二)中心距中心距的大小直接影响变速器的尺寸和质量,需要综合考虑齿轮强度、轴的刚度等因素来确定。

(三)齿轮参数包括模数、齿数、压力角等,这些参数的选择需要满足强度要求,并考虑加工工艺和成本。

五、变速器结构设计(一)齿轮布置方案根据传动比的要求,确定合理的齿轮布置方案,如两轴式、三轴式等。

(二)换挡机构设计选择合适的换挡方式,如手动换挡、自动换挡或手自一体换挡,并设计相应的换挡机构,确保换挡准确、迅速、平稳。

(三)轴和轴承的设计根据受力情况,对轴进行强度和刚度计算,选择合适的轴承类型和规格。

六、变速器零部件的强度校核(一)齿轮强度校核运用相关公式和软件,对齿轮的接触强度和弯曲强度进行校核,确保齿轮在工作过程中不会发生失效。

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第1章绪论1.1 课题的目的和意义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[1]。

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。

变速器若采用浮动式结构的齿轮轴,工作时会产生挠度。

因此,一方面降低了输出轴的刚性,另一方面造成了啮合齿轮啮合不良,致使齿轮强度降低,增加了运转噪音,影响了整机的性能。

为了近一步提升后驱动变速器的性能,增加后驱轿车市场销售份额,应该建立一个适应发动机排量为2.0升的后驱动变速器新平台,以满足车厂和用户更高层次的要求。

设计方案力求实现:(1)变速器结构更加紧凑、合理,承载能力较大,满足匹配发动机之所需;(2)选挡、换挡轻便、灵活、可靠;(3)同步器结构合理,性能稳定,有利于换挡;(4)齿轮承载能力高,运转噪音低,传递运动平稳。

1.2课题研究的现状目前,国内外汽车变速器的发展十分迅速,普遍研究和采用电控自动变速器,这种变速器具有更好的驾驶性能、良好的行驶性能、以及更高的行车安全性[3]。

但是驾驶员失去了驾驶乐趣,不能更好的体验驾驶所带来的乐趣。

机械式手动变速器具有结构简单、传动效率高、制造成本底和工作可靠,具有良好的驾驶乐趣等优点,故在不同形式的汽车上得到广泛应用。

在档位的设置方面,国外对其操纵的方便性和档位数等方面的要求愈来愈高。

目前,4档特别是5档变速器的用量有日渐增多的趋势。

同时,6档变速器的装车率也在日益上升[4]。

变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用率、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。

汽车变速器是汽车的重要部件之一,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、加速等各种行使工况下,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。

变速器设有空档,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- 1驱动轮传输。

变速器设有倒档,使汽车获得倒退行使能力。

汽车变速器技术的发展历史:手动变速器(MT:Manual Transmisson)主要采用了齿轮传动的降速原理。

变速器内有多组传动比不同的齿轮副,而汽车行驶时的换挡工作,也就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作。

自动变速器(AT:Automatic Transmisson)是由液力变矩器,行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力变矩器和齿轮组合的方式来达到变速变矩。

AMT是在传统干式离合器和手动齿轮变速器的基础上改造而成,主要改变了手动换挡操纵部分。

即在MT总体结构不变的情况下改用电子控制来实现自动换挡。

无级变速器(CVT:Continuously Variable Transmission),又称为连续变速式机械变速器。

金属带式无级变速器主要包括主动轮组,从动轮组,金属带和液压泵等基本部件。

主要靠主动轮,从动轮和传动带来实现速比的无级变化,传动带一般用橡胶带,金属带和金属链等。

无限变速式机械无级变速器(IVT:Infinitely Variable Transmisson)采用的是一种摩擦板式变速原理。

IVT的核心部分由输入传动盘,输出传动盘和Variator传动盘组成。

它们之间的接触点以润滑油作介质,金属之间不接触,通过改变Variator装置的角度变化而实现传动比的连续而无限的变化。

1.3 变速器的设计思想根据发动机匹配的轿车的基本参数,及发动机的基本参数,设计能够匹配各项的新型后驱动变速器。

新型后驱动变速器应满足:(1)发动机排量2.0升;(2)六个前进挡,一个倒档;(3)输入、输出轴保证两点支承;(4)采用同步器,保证可靠平稳换挡;(5)齿轮、轴及轴承满足使用要求。

1.4 研究的主要工作内容中间轴式变速器主要用于后轮驱动变速器,所以,根据实际汽车发动机匹配所需,本文计划对适用于后驱动发动机固定中间轴式变速器作为总的布置方案。

1.确定合适的布置结构变速器中各档齿轮按照档位先后顺序在轴上排列;各档的换挡方式;齿- 2轮与轴的配套方案;轴承支承位置等结构。

2.进行主要参数的选择确定变速器的档位数;各档传动比;中心距;轴向长度等。

3.进行主要零部件及其他结构的设计齿轮参数;各档齿轮齿数分配;轮齿强度计算;轴的设计及校核;轴承的设计及校核;同步器主要参数的选取;操纵机构的设计等。

4.绘制图纸根据设计方案,通过CAD完成装配图及零件图的绘制。

- 3第2章变速器设计的总体方案变速器是汽车传动系的重要组成部分,是连接发动机和整车之间的一个动力总成,起到将发动机的动力通过转换传到整车,以满足整车在不同工况的需求。

所以整车和发动机的主要参数对变速器的总体方案均产生较大影响。

2.1 设计依据随着消费者对汽车安全性、舒适性、经济性和动力性需求的提高,汽车的技术含量不断提高,机械式手动变速器具有结构简单、传动效率高、制造成本底和工作可靠,具有良好的驾驶乐趣等优点,故在不同形式的汽车上得到广泛应用。

在档位的设置方面,国外对其操纵的方便性和档位数等方面的要求愈来愈高。

目前,4档特别是5档变速器的用量有日渐增多的趋势。

同时,6档变速器的装车率也在日益上升[4]。

变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用率、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。

设计新型后驱动变速器以使变速器结构更加紧凑、合理,承载能力强。

选择车型为捷达型轿车进行设计,基本性能参数如表2-1。

表2-1 基本性能参数发动机参数排量(L) 2.0最大功率(km) 80(5600r/min) 最大扭矩(N·m)140(3500r/min)底盘参数驱动方式前轮驱动轮胎规格185/60 R14整车尺寸及质量长*宽*高(mm) 4428*1660*1415 轴距(mm) 2471总质量(kg) 1091整备质量(kg) 1105整车性能参数最高车速(km/h) 175 最大爬坡度30%2.2传动机构布置方案分析变速器由变速器传动机构和操纵机构组成。

变速传动机构可按前进档数或轴的不同分类,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等。

- 42.1.1两轴式和中间轴式变速器现代汽车大多数都采用固定轴式变速器,而两轴式和中间轴式应用最为广泛。

其中,两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。

中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车和发动机后置后轮驱动的客车上。

在设计时,究竟采用哪一种方案,除了汽车总布置的要求外,还要考虑以下几个方面:与中间轴式变速器比较,两轴式变速器因轴和轴承数少,所以有结构简单,轮廓尺寸小和容易布置等优点,此外,各中间档位因只经一对齿轮传递动力,故传动效率高,同时噪声也低。

因两轴式变速器不能设置直接档,所以在高档工作是齿轮和轴承均承载,不仅工作噪声增大,且易损坏。

还有,受结构限制,两轴式变速器的一档速比不可能设计的很大。

对于前进档,两轴式变速器输入轴的转动方向与输出轴的转动方向相反;而中间轴式变速器的第一轴与输出轴的转动方向相同。

中间轴式变速器可以设置直接档,在使用直接档时,变速器的齿轮和轴承及轴承均不承载,发动机转矩经变速器第一轴和第二轴直接输出,此时变速器的传动效率高,可达90%以上,噪声低,齿轮和轴承的磨损减少。

因为直接档的利用率高于其他档位,因而提高了变速器的使用寿命。

在除直接档以外的其他档位工作时,中间轴式变速器的传动效率略有降低,这是它的缺点[3]。

2.1.2倒档的形式和布置方案图2-2为常见的布置方案。

图2-2(a)方案广泛用于前进档都是同步器换档的四档轿车和轻型货车变速器中;图2-2(b)方案的优点是可以利用中间轴上的1档齿轮,因而缩短了中间轴的长度,但换档时两对齿轮必须同时啮合,致使换档困难,某些轻型货车四档变速器采用这种方案;图2-2(c)方案能获得较大的倒档速比,突出的缺点是换档程序不合理;图2-2(d)方案针对前者的缺点作了修改,因而在货车变速器中取代了图2-2(c)方案;图2-2(e)方案中,将中间轴上的一档和倒档齿轮做成一体,其齿宽加大,因而缩短了一些长度;图2-2(f)方案采用了全部齿轮副均为常啮合齿轮,换档更为轻便;为了充分利用空间,缩短变速器轴向长度,有的货车采用图2-2(g)方案,其缺点是一档和倒档得各用一根变速器拨叉轴,使变速器上盖中的操纵机构复杂一些。

后述五种方案可供五档变速器的选择[3]。

图2-2(f)所示的倒档布置方案。

- 5- 6图2-2 倒档布置方案2.3 变速器基本参数的确定2.3.1 挡数的确定挡数的设置与整车的动力性和经济性有关。

就动力性而言,增加变速器的挡数,能够增加发动机发挥最大功率附近高功率的机会,提高了整车的加速与爬坡能力。

就燃油经济性而言,挡数多,增加了发动机在低油耗区工作的可能性,降低油耗。

所以挡数设置为六档。

2.3.2 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]:06377.0i i rn u p a (2-1)式中: a u ——汽车行驶速度(km/h );p n ——发动机转速(r/min );r ——车轮滚动半径(m );6i ——变速器直接档传动比;0i ——主减速器传动比。

- 7已知:最高车速max a u =max a v =175km/h ;车轮滚动半径由所选用的轮胎规格185/60R14得到r =233.4(mm);发动机转速n =p n =5600(r/min );由公式(2-1)得到主减速器传动比计算公式:47.3377.060==a p u i rn i2、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m ax 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]。

用公式表示如下: max max 0max sin cos ααηG Gf r i i T tg e +≥(2-2)式中:G ——车辆总重量(N);f ——坡道面滚动阻力系数(对沥青路面μ=0.01~0.02);max e T ——发动机最大扭矩(N·m);0i ——主减速器传动比;g i ——变速器传动比;t η ——为传动效率(0.85~0.9);R ——车轮滚动半径;m ax α——最大爬坡度(一般轿车要求能爬上30%的坡,大约 7.16) 由公式(2-2)得: te g i T r G G i ηααμ0max max max 1)sin cos (+≥ (2-3)- 8已知:m=1091kg ;019.0=f ; 7.16max =α;r=0.26m ;140max =e T N·m;47.30=i ;g=9.8m/s 2;90.0=t η,把以上数据代入(3-3)式:91.490.047.317526.0)7.16sin 8.910917.16cos 319.08.91091(1=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯≥ g i 满足不产生滑转条件。

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