级变速器设计机械设计课程设计设计说明
课程设计(二轴五档变速器 )
目录1方案的选择 (1)1.1设计任务书 (1)1.2总体方案论证 (1)1.3零部件结构方案分析 (2)1.3.1齿轮形式 (2)1.3.2换挡机构形式 (2)1.3.3变速器轴承 (2)2变速器主要参数的选择 (2)2.1传动比范围的选择 (2)2.2.1功率转速 (2)2.2.2主减速器传动比的初选 (3)2.2.3最小传动比的选择 (4)2.2.4最大传动比的选择 (4)2.2挡数 (5)2.3分配各挡传动比 (5)2.4传动路线图 (6)3变速器参数的计算与校核 (6)3.1初定中心距 (6)3.2初定齿轮参数（斜齿轮齿形参数） (7)3.2.1模数 (7)3.2.2压力角 (8)3.2.3齿宽 (8)3.2.4螺旋角 (9)3.2.5齿顶高系数与顶隙系数 (10)3.3分配各挡齿数 (10)3.3.1确定一挡齿轮的齿数 (11)3.3.2对中心距及一挡齿轮螺旋角进行修正 (11)3.3.3确定二挡齿轮的齿数 (12)3.3.4确定三挡齿轮的齿数 (12)3.3.5确定四挡齿轮的齿数 (12)3.3.6确定五挡齿轮的齿数 (13)3.3.7确定倒挡齿轮的齿数 (13)3.3.8变位系数 (13)3.4齿轮的校核 (16)3.4.1齿轮的损坏形式 (16)3.4.2齿轮的强度计算 (16)3.4.3齿轮的材料 (21)3.5轴的设计与校核 (21)3.5.1初选轴的直径 (21)3.5.2轴的可靠性分析 (21)3.6轴承的计算与校核 (27)3.6.1轴承形式的选择 (27)3.6.2轴承尺寸的选择 (27)3.6.3轴承寿命的计算 (29)4设计参数汇总（优化后） (34)4.1汽车主要参数 (34)4.2变速器主要设计参数 (34)参考文献 (37)1方案的选择1.1设计任务书根据给定的汽车性能参数，进行汽车变速箱传动方案设计，计算各部件的设计参数，绘出指定总成的装配图和部分零件图表1-1 乘用车传动系统的主要参数1.2总体方案论证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、加速等各种形式工况下，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。
轿车机械式变速器设计
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。
变速器设有空挡和倒挡。
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挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡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。
简单讲述了变速器中各部件材料的选择。
关键词：变速器；传动比；机械式；齿距；目录1 绪论................................................... 错误！未定义书签。
1.1 选题背景及意义 (1)1.2 汽车参数的选择 (1)1.3 变速器设计应满足的基本要求 (2)2 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 倒挡布置方案 (3)3 零部件结构方案分析 (5)3.1 齿轮形式 (5)3.2 换挡机构形式 (5)3.3 变速器轴承 (6)4 变速器设计和计算 (8)4.1 挡数 (8)4.2 传动比范围 (8)4.3 中心距A (8)4.4 外形尺寸 (9)4.5 轴的直径 (9)4.6 齿轮参数 (9)4.6.1 模数的选取 (9)4.6.2 压力角α (10)4.6.3 螺旋角β (10)4.6.4 齿宽b (11)4.7 各挡齿轮齿数的分配 (12)4.7.1 确定一挡齿轮的齿数 (12)4.7.2 对中心距进行修正 (13)4.7.3 确定常啮合传动齿轮副的齿数 (13)4.7.4 确定其他各挡的齿数 (13)4.7.5 确定倒挡齿轮齿数 (14)5 变速器的校核 (15)5.1 齿轮的损坏形式 (15)5.2 齿轮弯曲强度计算 (15)5.3 轮齿接触应力计算 (17)5.4 轴的强度计算 (18)6 同步器的选型 (22)6.1 锁销式同步器 (22)6.1.1 锁销式同步器结构 (22)6.1.2 锁销式同步器工作原理 (22)6.2 锁环式同步器 (23)6.2.1 锁环式同步器结构 (23)6.2.2 锁环式同步器工作原理 (24)6.2.3 锁环式同步器主要尺寸的确定 (24)结论 (27)参考文献.................................................. 错误！未定义书签。
第三章 变速器设计
二、组成 1、传动机构 2、操纵机构
三、发展趋势
1、加强设计工作的系列化，通用化。如在4 档变 速器基础上，附加一个副箱体，使档数变成5档。 2、操纵机构从手动向半自动、自动、电子操纵方 向发展。
第二节
分类依据
变速传动机构布置方案
分 三 四 五 多 固 定 轴 式 类 档 档 档 档 两轴式 中间轴式 双中间轴式 多中间轴式 旋转轴式 备 少 注 用
2）变速器常用轴承形式
例：中间轴式变速器
形式 圆 柱 滚 子 轴 第二轴前支承 径向力 承 中间轴前或后 径向力 支承 第一轴后支承 径+轴 第一轴前支承 径 球轴承 第二轴后支承 径+轴 中间轴支承 径+轴
采用的部位
承载特点
备
注
第一轴内腔尺寸够大
外圈有挡圈
形式 圆锥滚子轴 承
采用的部位 中间轴支承 第一轴前端支承
2、初步计算A A= K A 3 Temx i1 g mm
参数 车型 轿 车 货 车 多档变速器
η g——96%
中心距系数 KA 8.9——9.3 8.6——9.6 9.5——11.0
A 的范围
mm
65——80 80——170
二、外形尺寸 1、横向尺寸 影响横向尺寸的因素有： 1）齿轮直径 2）倒档齿轮直径 3）壳体壁厚及其与齿轮之间的间隙
一、传动机构分类
档 数
轴的形式
用于前置前驱动 用于前置后驱动 用于重型汽车 用于重型汽车 液力机械变速器
二、两轴式与中间轴式变速器
形式 特点 结 构 方 面 轴数 第一轴与输出轴 输出轴末端 动力传递经过 直接档 结 噪 构 声 平 两轴式 2 行 1○ 2 主减速器齿轮○ 一对齿轮 没 简 有* 单 低 高 小(3.0—4.5) 中间轴式 3 同一直线上 万向节 两对齿轮※ 有 复 杂 高 低 大(7—8) 备 注
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。
汽车设计--3变速器设计
直齿：b=Kcm, Kc为齿宽系数，取为4.5~8.0 斜齿：b= Kcmn，Kc取6.0~8.5
5、变位系数的选择原则
◎采用变位的原因：
1）避免齿轮产生根切 2）配凑中心距 3）通过变位影响齿轮的强度，使用平稳性，耐磨性、抗胶
合能力及齿轮的啮合噪声。 ◎变位齿轮的种类：高度变位和角度变位。 1）高度变位：齿轮副的一对啮合齿轮的变位系数的和为零。
1、变速器的传动比范围： 指变速器最低挡传动比与最高挡传动比的比值。 2、最高挡传动比的选取： 直接挡1.0，超速挡0.7～0.8。
3、最低挡传动比选取：
影响因素：
发动机的最大转矩、最低稳定转速；
驱动轮与路面间的附着力； 主减速比与驱动轮的滚动半径；
Ft max Ff Fi max
汽车的最低稳定车速。
1、中间轴式变速器
❖ 多用于FR，RR布置的 乘用车和商用车上
❖ 能设置直接挡，直接挡 效率高
❖ 一挡传动比能设计较大
❖ 一轴与输出轴转向相同 （挂前进档时）
❖ 零件多，尺寸、质量大
2、两轴式变速器
❖ 结构简单、紧凑、轮廓 尺寸小
❖ 中间挡位传动效率高、 噪音低（少了中间轴、 中间传动齿轮）
❖ 不能设置直接挡，高挡 位时噪音高（轴承齿轮 均承载），且效率略比 三轴式低
第三章 机械式变速器设计
本章主要学习 ❖ （1）变速器的基本设计要求； ❖ （2）各种形式变速器的结构布置特点（☆）； ❖ （3）变速器主要参数的选择 （☆）； ❖ （4）变速器的设计与计算（☆）； ❖ （5）同步器设计的基本方法； ❖ （6）变速器操纵机构及基本结构元件； ❖ （7）机械式无级变速器简介。
汽车设计变速器的课程设计
汽车设计变速器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变速器在汽车中的作用及其工作原理；2. 学生能掌握不同类型变速器（如手动变速器、自动变速器）的结构组成及特点；3. 学生能了解变速器设计的基本原则和关键参数。
技能目标：1. 学生具备运用CAD软件绘制变速器简易图纸的能力；2. 学生能通过小组合作，分析并解决变速器设计中的实际问题；3. 学生能运用数学和物理知识进行变速器关键参数的计算。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对汽车工程设计和机械制造的热爱，激发创新意识；2. 学生通过课程学习，增强团队合作意识和解决问题的自信心；3. 学生认识到变速器设计在汽车产业中的重要性，关注汽车行业的可持续发展。
课程性质：本课程为高二年级汽车工程兴趣小组的选修课程，注重理论知识与实践操作的相结合。
学生特点：学生具备一定的物理和数学基础，对汽车工程感兴趣，具有较强的动手能力和探究精神。
教学要求：结合学生特点，注重培养学生的学习兴趣和动手能力，通过小组合作、实践操作等方式，提高学生的综合运用知识解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在学习专业知识的同时，形成正确的价值观和人生观。
二、教学内容1. 理论知识：- 变速器的作用与工作原理；- 手动变速器与自动变速器的结构、原理及优缺点对比；- 变速器设计的基本原则及关键参数计算。
参考教材章节：第三章“汽车传动系统”，第5节“变速器”。
2. 实践操作：- 利用CAD软件绘制变速器简易图纸；- 小组合作，分析并解决变速器设计中的实际问题；- 变速器关键参数计算的实际应用。
3. 教学大纲安排：- 第一周：变速器作用、工作原理及结构组成的学习；- 第二周：手动变速器与自动变速器的对比学习；- 第三周：变速器设计原则及关键参数计算；- 第四周：实践操作，包括CAD绘图、问题分析和参数计算；- 第五周：总结与展示，学生分享学习成果。
教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节内容，确保学生能够掌握变速器相关知识，并通过实践操作提高综合运用知识解决实际问题的能力。
二级变速器设计_机械设计课程设计设计说明书 精品
机械设计课程设计设计说明书设计题目二级变速器设计目录一、设计任务书〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3二、传动方案拟定〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4三、电动机的选择〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4四、传动装臵的运动和动力参数计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 6五、高速级齿轮传动计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 7六、低速级齿轮传动计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 12七、齿轮传动参数表〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 18八、轴的结构设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 18九、轴的校核计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 19十、滚动轴承的选择与计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 23 十一、键联接选择及校核〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 24 十二、联轴器的选择与校核〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 25 十三、减速器附件的选择〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 26 十四、润滑与密封〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 28 十五、设计小结〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 29 十六、参考资料〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 29一.设计题目：原始数据：数据编号10运送带工作拉力F/N 2500运输带工作速度v/(m/s) 0.9卷筒直径D/mm 3001.工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，室内工作，有粉尘；2.使用期：使用期10年；3.检修期：3年大修；4.动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V;5.运输带速度允许误差：±5%；6.制造条件及生产批量：中等规模机械厂制造，小批量生产。
设计要求1.完成减速器装配图一张（A0或A1）。
机械式变速器设计
图3-3 中间轴式五挡变速器传动方案
中间轴式变速器旳特点
图3-4为中间轴式六挡变速器传动方案。图3-4a所示方案中旳一 挡、倒挡和图3-4b所示方案中旳倒挡用直齿滑动齿轮换挡，其他各挡 均匀常啮合齿轮。
低挡与高挡之间旳传动比比值减小，使换挡工作轻易进行。 挡数选择旳要求：
1. 相邻挡位之间旳传动比比值在1.8下列。 2. 高挡区相邻挡位之间旳传动比比值要比低挡区相邻挡位之间旳比值小。
目前，轿车一般用4～5个挡位变速器， 货车变速器采用4～5个挡或 多挡，多挡变速器多用于重型货车和越野汽车。
二、传动比范围
两轴式变速器旳特点
两轴式变速器有构造简朴、轮廓尺寸小、布置以便、中间挡位传动 效率高和噪声低等优点。两轴式变速器不能设置直接挡，一挡速比不可 能设计得很大。
图3-1为发动机前置前轮驱 动轿车旳两轴式变速器传动方 案。其特点是：变速器输出轴 与主减速器主动齿轮做成一体； 多数方案旳倒挡传动常用滑动 齿轮，其他挡位均用常啮合齿 轮传动。图3-1f中旳倒挡齿轮 为常啮合齿轮，并用同步器换 挡；图3-1d所示方案旳变速器 有辅助支承，用来提升轴旳刚 度。
中心距越小，轮齿旳接触应力越大，齿轮寿命越短。所以，最小允许 中心距应该由确保轮齿有必要旳接触强度来拟定。
初选中心距A时，可根据下面旳经验公式计算
A K A 3 Te maxi1 g
式中，KA为中心距系数，轿车：KA=8.9～9.3，货车：KA=8.6～9.6，多挡变 速器：KA=9.5～11.0。
• 对于轿车，为了降低噪声，应选用 14.5°、15°、16°、16.5°等小些旳压 力角。
车辆工程毕业设计178桑塔纳2000机械变速器设计说明书
前言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（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。
一、手动变速器(MT)手动变速器（Manual Transmission）采用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值(也就是所谓的“级” )。
比如，一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有5个值(即有5级)，所以说它是有级变速器。
首先，从商用车的特性上来说，手动变速器的功用是其他变速器所不能替代的。
以卡车为例，卡车用来运输，通常要装载数吨的货品，面对如此高的“压力”，除了发动机需要强劲的动力之外，还需要变速器的全力协助。
我们都知道一档有“劲”，这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。
特别是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。
而对于其他新型的变速器，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。
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，资历郊深的司机都是“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。
第三，随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型轿车最为合适，手动变速器以其自身的性价比配套于经济型轿车厂家，而且经济适用型轿车的销量一直在车市名列前茅。
例如，夏利、奇瑞、吉利等国内厂家的经济型轿车都是手动变速的车，它们的各款车型基本上都是5档手动变速。
毕业设计 变速器设计计算说明书
毕业设计变速器设计计算说明书1.绪论1.1 课题背景及目的本课题是取材于汽车中比较实用的皮卡汽车，皮卡车在载货或在雨、雪路面上行驶时，动力性好，越野性能出色。
为了满足消费者对汽车高性能、安全、可靠、舒适性的需求，所以对变速器的性能要求也更高。
因此，本课题主要是对机械式变速器的设计。
本课题目的根据给定皮卡车的车型参数，来设计皮卡车变速器系统，使汽车在各种工况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。
通过对皮卡汽车变速器的课题的深入分析和研究，强化我们的开发和设计能力。
运用所学习的知识和技能去分析和解决实际问题，树立严谨的科学态度和工作作风，培养不断思考和学习的能力。
1.2 国内外研究状况汽车变速器在汽车传动系中扮演着至关重要的角色。
现在的汽车上广泛采用活塞式内燃机，其转矩和变速范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化，为了解决这一矛盾，在传动系中设置了变速器，以满足复杂条件的使用要求。
随着科技的高速发展，人们对汽车的性能要求越来越来高，使用寿命，能源消耗，振动噪声等在很大程度上取决于变速器的性能。
1894年变速器由法国人路易斯·雷纳·本哈特和埃米尔·拉瓦索推广在汽车上使用，从此变速器在汽车上就得到广泛的运用。
经过100多年的发展，汽车变速器的技术达到了一个空前的高度，尤其在近几十年，汽车工业在各个国家的高速发展，更加带动了变速器的进步。
随着各个领域的科学技术的发展，在未来变速器主要发展方向：1）节能与环境保护：研究高效率的传动副，来节约能源，采用零污染的工作介质或润滑油来避免环境污染，根据发动机的特性和行驶工况来设计变速器，使发动机工作在最佳状态，以保证汽车在最高传动效率和最低污染物排放区运行，2）应用新型材料：各种新材料的使用推动汽车技术的发展和性能的提高。
3）高性能，低成本，微型化：对变速器进行机构创新的研究，探索变速器的新类型；对传动副的材料和机理进行研究，提高寿命，减小质量；进行变速器的动力学特性和振动研究，以求提高特性，降低噪声；采用先进的制造技术提高变速器的性能和降低成本。
机械设计变速器课程设计
机械设计变速器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变速器的基本原理，掌握变速器的设计原则和步骤。
2. 学生能掌握变速器各部分的构成及其功能，了解不同类型变速器的特点和应用。
3. 学生能运用所学知识，分析并解决实际机械设计中变速器相关问题。
技能目标：1. 学生能运用CAD软件进行变速器零部件的绘制和装配。
2. 学生能通过实验和模拟，掌握变速器性能测试方法，具备变速器故障诊断能力。
3. 学生能运用团队合作，完成一个简单的变速器设计方案，并进行展示和答辩。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 培养学生严谨的科学态度，养成自主学习、合作探究的良好习惯。
3. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中充分考虑绿色、可持续发展的理念。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生在理解变速器基本原理的基础上，掌握实际设计方法，培养解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，以便学生和教师在教学过程中能够明确预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 变速器基本原理：介绍变速器的作用、类型及工作原理，重点讲解齿轮传动、皮带传动等常用变速器的工作原理。
2. 变速器设计原则与步骤：分析变速器设计的基本原则，包括性能、结构、成本等方面的考虑，明确设计步骤，指导学生进行实际操作。
3. 变速器零部件设计：详细讲解齿轮、轴、轴承、箱体等主要零部件的设计方法，结合教材章节，指导学生运用CAD软件进行零部件的绘制。
4. 变速器性能测试与故障诊断：介绍变速器性能测试方法，包括实验和模拟，使学生掌握变速器性能的评价指标，学会故障诊断方法。
5. 变速器设计实例分析：分析典型变速器设计方案，让学生了解实际工程设计中的注意事项，提高解决实际问题的能力。
6. 团队合作与展示：组织学生进行团队合作，完成一个简单的变速器设计方案，并进行展示和答辩。
机械式变速箱设计(毕业设计)
机械变速箱传动机构设计姓名：学号：系部名称：汽车工程系班级：指导老师：职称：教授设计初始数据：（方案二）学号：23最高车速：m ax a U =110-23=87Km/h 发动机功率：max e P =66-23/2= 转矩：max e T =210-23×3/2= 总质量：m a =4100-23×2=4054Kg转矩转速：n=2100r/min 车轮：R16（选205/55R16）r ≈R=16××10/2+×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 =min 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 in g i —变速器最小传动比 0i —主减速器传动比p n / T n =～ 即p n =（～）×2100=2940～4200r/minmax e T =9549×pe n P maxα （转矩适应系数α=～）所以，p n =9549×17157)3.1~1.1(⨯=～min由上述两两式取p n =3400 r/m 0i =×maxmin a g p u i r n =×871095.31534003-⨯⨯=双曲面主减速器，当0i ≤6时，取η=90% 轻型商用车1g i 在~范围，g η=96%， T η=η×T η=90%×96%=% 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 （）汽车以一挡在无风、沥青混凝土干路面行驶，公式简化为ααηsin cos 0emax G Gf ri i T Tg += （）即，()Te g i Tf Gr i ηαα0max 1sin 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 ==4055×=39739N ；max e T —发动机最大转矩，max e T =； 0i —主减速器传动比，0i =T η—传动系效率，T η=%；r —车轮半径，r =0.316m ；f —滚动阻力系数，对于货车取f =；α—爬坡度，取α=°%4.8665.45.1757.16sin 7.16cos 02.0316.040541⨯⨯︒+︒⨯⨯⨯≥）（g i =5.5.45 ①②满足附着条件。
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。
第九版机械设计课程设计 设计说明书
机械设计课程设计计算说明书设计题目：圆锥圆柱斜齿轮减速器设计者：指导教师：2014年1月10日目录一、设计任务 2二、传动方案的拟定及说明 3三、电动机的选择 3四、传动装置的总传动比及其分配 4五、计算传动装置的运动和动力参数 4六、齿轮传动的设计计算 5七、链传动设计 17八、轴的设计计算 18联轴器的选择轴承的选择九、滚动轴承的校核 25十、键的选择及强度校核 32 十一、箱体设计及附属部件设计 34 十二、润滑与密封 35 十三、端盖设计 35 十四、心得体会 37mm N m 齿轮传动的设计计算、按齿面接触强度设计由《机械设计》mm=得，ZE25 2.431 0.645 Z d H mm Z βφ==13254004(2.4351.594] H Z Z u +满足条件）齿根强度校核 1 0.801 0.760 Fa mm Y Y β=d L d L dF AZmm mN mN m⋅m0.6)d≈f十四、心得体会历时二周，在无数次的坚持中终于将其完成，虽然结果不一定多么美好，但过程却是值得回味和推敲的。
万事开头难，此言非虚。
每一件事的第一步总是难以起步的，相应的可以想象第一步的空难程度，画图也是如此。
虽然主讲老师说了也算数据后画图。
但是我还是毅然决然的选着边画图变校核计算。
其中艰辛苦涩唯有只知。
画图之事贵在坚持。
没有走不完的路，没有下不完的棋。
当然也没有画不完的图，刚开始也许不大愿意画图，毕竟跟自己所猜想的相去甚远。
暂时搁置下来，转行做了它事。
一步一个脚印，做事贵在踏实，不躁进，不功利。
大概就是一个人所要达到的境界了。
画图就是一笔一划皆了然于胸。
参考文献：1、机械设计. 第九版. 濮良贵，纪名刚. 高等教育出版社，20132、机械原理. 第七版. 孙桓，陈作模，葛文杰. 高等教育出版社，20063、工程制图基础. 第二版. 孙根正，王永平. 西北工业大学出版社，20054、机械设计课程设计手册第三版．吴宗择，罗圣国高等教育出版社 2008。
变速器设计
变速器设计引言变速器是一种用于改变机械系统的输出速度和扭矩的装置。
它在各种机械和交通工具中起着至关重要的作用，例如汽车、船只、飞机等。
本文将介绍变速器的设计原理和常见的设计方法。
设计概述•变速器的主要功能是通过改变输入和输出的齿轮组合来改变传动比，从而实现不同的输出速度和扭矩。
•变速器通常由输入轴、输出轴和一组齿轮组成。
不同的齿轮组合会导致不同的传动比。
•变速器的设计需要考虑多个因素，包括传动比的范围、传动效率、噪音和可靠性等。
设计流程1.确定设计要求：根据应用需求确定变速器的传动比范围、承载能力、工作环境等。
2.选取合适的齿轮类型：常见的齿轮类型包括直齿轮、斜齿轮和行星齿轮等，根据需求选取合适的齿轮类型。
3.计算传动比：根据设计要求和齿轮类型计算出不同齿轮组合的传动比。
4.进行齿轮设计：根据计算得到的传动比，进行齿轮的几何和强度设计。
5.进行模拟和分析：使用计算机辅助设计（CAD）工具进行齿轮的模拟和分析，检查设计的合理性和可靠性。
6.制造和装配：根据最终的设计结果进行齿轮的制造和装配，确保变速器的性能和质量。
齿轮设计齿轮是变速器中最关键的组件之一，它们决定了传动比、噪音和传动效率等性能。
齿轮设计的关键要点如下：•齿轮的模数选择：齿轮的模数确定了齿轮尺寸的比例，并且对变速器的传动比和承载能力有重要影响。
•齿轮的齿数计算：根据传动比和齿轮模数计算出齿轮的齿数，确保齿轮的尺寸匹配和传动比准确。
•齿轮的强度设计：根据扭矩和转速等参数进行齿轮的强度设计，确保齿轮在工作时不会发生破裂或变形等失效。
模拟和分析通过使用计算机辅助设计（CAD）工具进行齿轮的模拟和分析，可以有效地评估设计的合理性和可靠性。
常见的模拟和分析方法包括：•齿轮接触分析：通过对齿轮的接触区域进行分析，评估齿轮的接触应力和接触疲劳寿命等参数。
•齿轮动力学分析：通过考虑齿轮的动力学特性，评估齿轮的振动、噪音和传动效率等性能。
•齿轮热力学分析：通过考虑齿轮的热传导和热膨胀等因素，评估齿轮的温升和热失效等情况。
机械制造装备课程设计说明书
在 中，因基本组和扩大组排列顺序的不同而有不同的方案，有2种方案，根据传动线要“前密后疏”，降速要“前慢后快”的原则，选择结构式 ，画出结构网图见图1-2。
图1-2 结构网图
拟定转速图。电动机和主轴的转速是一定的，当选定了结构式和结构网后，就可分配各传动组的传动比并确定中间轴的转速，再加上定比传动，就可画出转速图。本设计中结构式共有两个传动组，变速机构共需2根轴、主轴1根、电动机轴1根，故转速图需4条竖线，主轴共9级转速，中间各轴的转速可以从主轴开始往前推，总的传动比 。故轴Ⅲ的9级转速为：63、90、125、180、250、355、500、705、1000r/min。传动组C的传动比为 ，传动比分配为 ， ， ，所以轴Ⅲ转速 63、90、125、180、250、355、500、705、1000。传动组B的传动比为 ，传动比分配为 ， ， 故轴Ⅱ的转速为250、355、500、705、1000 ，带传动传动比为 ，拟出转速图见图1-3。
D点受力:
由于 ，故 。
由于工作温度低于120度，故查表得温度系数
球轴承基本额定动载荷
所以，轴承寿命满足要求，同理Ⅱ、Ⅲ的轴承校核寿命满足要求。
2.6
均选普通平键A型键，键的型号见表2-1.
表2-1 键的选择
键的位置
型号尺寸
带轮
齿数30的齿轮
齿数20的齿轮
齿数25的齿轮
齿数53的齿轮
齿数30的齿轮
齿数72的齿轮
当传动比采用标准公比的整数次方时，齿数和以及小齿轮齿数可以查表得到。有时，为了满足传动比的要求，可以使同一传动组内各传动副的齿数和不等，然后采用变位的方法使中心距相等，但各传动组的齿数和不能相差太多。当采用三联滑移齿轮时，还应检查滑移齿轮之间的齿数关系，，即，对于不变位的标准齿轮，最大和次大齿轮之间的齿数差应大于或等于4。课程设计中根据转速图进行计算各传动副齿轮的齿数，具体计算如下。
机械式变速器设计
机械式变速器设计机械式变速器是一种用于传动动力和调节车辆行驶速度的重要装置。
它由多个齿轮组成，通过齿轮的啮合和转动，将发动机的动力传递到驱动轮上。
机械式变速器的设计需要考虑多个因素，如变速器的结构、齿轮的设计和啮合性能等，下面将详细介绍机械式变速器设计的几个关键要点。
首先，机械式变速器的结构设计是影响其性能的重要因素之一、变速器通常由输入轴、输出轴、多个齿轮和选择器组成。
在设计过程中，需要确定输入轴和输出轴的位置和布局，并选择合适的齿轮数量和大小。
根据车辆的需求，可以设计多速比变速器，以满足不同速度和扭矩要求。
其次，齿轮的设计是机械式变速器设计的一个重要环节。
齿轮的设计需要考虑齿形、齿数、齿轮直径和齿隙等因素。
合适的齿形可以提高齿轮的强度和耐磨性，减小齿轮的噪声和振动。
齿轮的齿数和直径需要根据变速比和转速要求进行选择。
齿隙的设计需要考虑齿轮的热膨胀和变形，以保证齿轮之间的正常啮合。
第三，变速器的啮合性能是机械式变速器设计中需要关注的重点之一、啮合性能主要包括啮合的平稳性、可靠性和耐久性。
为了提高变速器的平稳性，可以设计合适的齿形和齿隙，并使用滑动啮合装置。
为了提高变速器的可靠性和耐久性，可以采用优质材料制造齿轮，对齿轮进行热处理和表面硬化处理，以增加齿轮的强度和耐磨性。
此外，机械式变速器的润滑和冷却系统也是需要重视的。
润滑系统可以有效地降低齿轮的摩擦和磨损，并降低齿轮的工作温度。
冷却系统可以帮助变速器快速散热，防止齿轮因高温而损坏。
因此，在设计过程中需要合理安排润滑和冷却系统的位置和管路布局，以保证变速器的正常运行。
最后，机械式变速器的制造和装配也是影响其性能的重要因素。
制造过程需要保证齿轮的精度和质量，确保其符合设计要求。
装配过程需要严格控制齿轮的啮合间隙，以保证齿轮的正常运转。
同时，需要进行严格的质量检查和测试，确保变速器的性能和可靠性。
综上所述，机械式变速器的设计涉及多个方面，如结构设计、齿轮设计、啮合性能、润滑和冷却系统以及制造和装配等。
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机械设计课程设计设计说明书设计题目二级变速器设计目录一、设计任务书 (3)二、传动方案拟定 (4)三、电动机的选择 (4)四、传动装置的运动和动力参数计算 (6)五、高速级齿轮传动计算 (7)六、低速级齿轮传动计算 (12)七、齿轮传动参数表 (18)八、轴的结构设计 (18)九、轴的校核计算 (19)十、滚动轴承的选择与计算 (23)十一、键联接选择及校核 (24)十二、联轴器的选择与校核 (25)十三、减速器附件的选择 (26)十四、润滑与密封 (28)十五、设计小结 (29)十六、参考资料 (29)一.设计题目：原始数据：数据编号10运送带工作拉力F/N 2500运输带工作速度v/(m/s) 0.9卷筒直径D/mm 3001.工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，室内工作，有粉尘；2.使用期：使用期10年；3.检修期：3年大修；4.动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V;5.运输带速度允许误差：±5%；6.制造条件及生产批量：中等规模机械厂制造，小批量生产。
设计要求1.完成减速器装配图一张（A0或A1）。
2.绘制轴、齿轮零件图各一张。
3.编写设计计算说明书一份。
二. 电动机设计步骤1. 传动装置总体设计方案本组设计数据：第十组数据：运送带工作拉力F/N 2500 。
运输带工作速度v/(m/s) 0.9 , 卷筒直径D/mm 300 。
1.外传动机构为联轴器传动。
2.减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。
3.该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料。
轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。
减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。
但减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。
原动机部分为Y 系列三相交流异步电动机。
总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
三．电动机的选择 1.选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V 。
2.确定电动机效率Pw 按下试计算1000FVP w =试中Fw=2500N V=0.9m/s 工作装置的效率考虑胶带卷筒器及其轴承的效率取 代入上试得 1000FVP w ==2.25kw电动机的输出功率d P 按下式ηwd P P =计算式中η为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率由试 5423421ηηηηηη⨯⨯⨯⨯=公式中1η 2η 3η 4η 5η分别为带传动，轴承，齿轮传动, 联轴器和卷筒的传动效率。
有表9.1取1η=0.96， 2η=0.98， 3η=0.97，4η=0.99，96.05=η所得 5423421ηηηηηη⨯⨯⨯⨯==0.79所以电动机所需工作功率为85.279.025.2===ηwd P P 3.确定电动机转速按表9.1推荐的传动比合理范围，两级圆柱齿轮减速器传动比）（25~9'=∑i V 带）（带5~2=i 而工作机卷筒轴的转速为m i n57min 3009.0100060100060r r d v n w ≈⨯⨯⨯=⨯=ππ 所以电动机转速的可选范围为min )7125~1026(min 575~2)25~9('r r n i i n w d =⨯⨯==∑）（带 符合这一范围的同步转速有min 1500r 和m in 3000r 三种。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1500m in r 的Y 系列电动机Y100L2-4,其满载转速为=w n 1420r/min发动机的主要性能如下表额定功率()Kw同步转速()m in /r 满载转速 ()m in /r额定转矩起动转矩额定转矩最大转矩 3150014202.22.2发动机的主要安装尺寸和外形尺寸如下表 型号H ABC D EF ⨯G DG K b b 1b 2h A AB BH AL 1Y100L2-4 1001601406328608x 724122051801052454017614380四.计算传动装置的总传动比∑i 并分配传动比 1.总传动比∑i 为9.24571420===∑w m n n i 取V 带的传动比为2=i 带则齿轮传动比为45.1229.24==∑i 2.分配传动比I I I ∑=i i i考虑润滑条件等因素，初定i i 3.11= 得0.41=i1.32=i3. 计算传动装置的运动和动力参数 1.各轴的转速I 轴m i n 7102r n n m==III 轴m i n 5.177r i n n ==I II I III 轴 m i n 3.57r i n n ≈=I II II I I 卷筒轴mi n 3.57r n n w ==I I I4.各轴的输入功率 I 轴 kw pP d73.296.085.211=⨯=⨯=ηII 轴 kw P P 59.297.098.073.2321=⨯⨯=⨯⨯=ηηIII 轴kw P P 46.297.098.059.2323=⨯⨯=⨯⨯=ηη卷筒轴kw P43.299.098.046.2123P =⨯⨯=⨯⨯=ηη卷5. 各轴的输入转矩电动机的输出转矩mm N n P m d d T .1091.1142085.21055.91055.9466⨯=⨯=⨯= I 轴 mm N T T d .1083.196.01091.14411⨯=⨯⨯=⨯=ηII 轴 mm N i T T .1096.60.497.098.01083.1441321⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=∏ηη III 轴 mm N i T T .1005.21.397.098.01096.6542233⨯=⨯⨯⨯⨯==ηη 卷筒轴mm N T T .1099.198.099.01005.255123⨯=⨯⨯⨯==ηη卷 将上述计算结果汇总与下表，以备查用。
项目 电动机 I 轴 ∏轴 I ∏轴 J 卷筒轴 转速（r/min ） 1420 710 177.5 57.3 57.3 功率P （kw ） 2.852.732.592.462.43转矩T （N.mm ）41091.1⨯41083.1⨯41096.6⨯51005.2⨯51099.1⨯传动比i 2 4.0 3.1 1 效率0.960.950.970.99五 V 带的设计已知电动机的功率为P=2.85kw ，转速1n =1420min r ，传动比为i=2 1.确定计算功率pca由表8-7查的工作情况系数1.1=K A ，故kw P K pA ca14.385.21.1=⨯=⨯=2.选择V 带的带型 根据pca，1n 由机械设计课本图8-11选用A 型带。
3.确定带轮的基准直径1d d 并验算带速v1）初选小带轮的基准直径1d d 。
由教材表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径1d d =90mm 。
2）验算带速v 。
s m n d v d 69.610006014209010006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ因为s m v s m 255 ，故带速合适 3）计算大带轮的基准直径2d dmm i d d d d 18029012=⨯=⨯= 根据表8-8调整为180mm4.确定V 带的中心距a 和基准长度d L 1）根据式8-20，初定中心距mm a 5000= 2）由式8-22计算所需的基准长度mm a d d d d a L d d d d d 14284)()(2202122100≈-+++≈π由表8-2选带的基准长度mm L d 1400=3）按式8-23计算实际中心距amm L L a a d d 48620≈-+≈ 中心距变化范围为465~528mm 5.验算小带轮上的包角︒︒︒︒≥≈--≈901693.57)(180121ad d d d α 6.计算带的根数z1）计算单根V 带的额定功率r p由m in 14209011r n mm d d ==和，查表8-4a 得kw P 053.10= 根据2,m in 14201==i r n 和A 型带，查表8-4b 得.17.00kw p =∆ 查表8-5得96.0k 2-898.0L ==得，表αk ，于是kw k k p p p L r 15.1)(00=⨯⨯∆+=α2）计算V 带的根数z7.215.114.3===r ca p p z ，取3根带 7.计算单根V 带的初拉力的最小值m in 0)(F由表8-3得A 型带的单位长度质量m kg q 1.0=，所以N qv zvk p k F ca1251.069.6121)5.2(500)(22min 0≈⨯+=+-=αα应使带的实际拉力min 00)(F F 8.计算压轴力p F压轴力的最小值为N F z F p 5.7462sin )(2)(1min 0min ==α9.带轮结构设计（略）五. 高速级齿轮的设计。