轴五档变速器设计说明书

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五档变速器设计说明书

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汽车设计课程设计说明书设计题目:汽车五档变速器08级汽车制造与装配设计者:尤建超指导教师:梅彦利目录第一部分:车型基本参数---------------------------3第二部分:传动方案拟定---------------------------4第三部分:变速器主要参数的选择--------------------5第四部分:变速器齿轮的设计计算--------------------6第五部分:变速器轴的设计计算----------------------14第六部分:滚动轴承的选择和计算--------------------18第七部分:参考资料------------------------------20一.机械式变速器的概述及其方案的确定§1.1 变速器的功用和要求变速器的功用是根据汽车在不同的行驶条件下提出的要求,改变发动机的扭矩和转速,使汽车具有适合的牵引力和速度,并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。

为保证汽车倒车以及使发动机和传动系能够分离,变速器具有倒档和空档。

在有动力输出需要时,还应有功率输出装置。

对变速器的主要要求是: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。

2.工作可靠,操纵轻便。

汽车在行驶过程中,变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生。

为减轻驾驶员的疲劳强度,提高行驶安全性,操纵轻便的要求日益显得重要,这可通过采用同步器和预选气动换档或自动、半自动换档来实现。

3.重量轻、体积小。

影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。

选用优质钢材,采用合理的热处理,设计合适的齿形,提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。

4.传动效率高。

为减小齿轮的啮合损失,应有直接档。

提高零件的制造精度和安装质量,采用适当的润滑油都可以提高传动效率。

五档变速器设计说明书

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 B achelor’s DegreeDesign of The Five gearTransmissionCandidate:ChangShengyingSpecialty:Vehicle EngineeringClass:B07-2Supervisor:Associate professor . YaoJiayanHeilongjiang Institute of Technology 2011—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。

五档AMT设计说明书

五档AMT设计说明书

毕业设计某1.5L乘用车五档AMT的设计学生姓名:专业班级:指导教师:学院:2013年6月毕业设计任务书某1.5L乘用车五档AMT的设计学生姓名:专业班级:指导教师:学院:2013年5月1日某1.5L乘用车五档AMT的设计摘要汽车自动变速器已经是一种相对比较成熟的技术,具体是指自动变换传动比,调节和变换发动机的动力输出性能,目的是传送动力方便且更具经济性,以更好地适应行驶过程中的负载与路条件的需要。

自动变速器经历了漫长的发展过程,是人们长久以来追求的目标,也是汽车向高级领域发展的一项重要特征。

现今,随着车辆自动变速器设计理论与手段的不断进步,各式自动变速器已经广泛地在乘用车、客车、重型货车、自卸车、特种车辆、工程机械、拖拉机等各种车辆上得到了应用。

不仅装车率得到了迅速增长,同时各种自动变速技术也得到了进一步完善和发展。

目前市场主要有四种:机械式无级变速器(CVT)、电控机械式自动变速器(AMT)、液力自动变速器(AT)、双离合自动变速器(DCT)。

本次设计即设计AMT的机械变速器部分。

AMT集合了液力自动变速器的自动变速与传统手动齿轮变速器传动效率高、构造简单、便于制造等优点,具有相对较高的性价比,是自动变速器发展的一个重要方向,有着广阔的发展前景。

关键词乘用车;AMT;变速器A 1.5 L passenger car five gear design of AMTAbstractAutomobile automatic transmission is a relatively mature technology, specifically refers to the automatic conversion ratio, engine power output performance adjustment and transformation, purpose is to transmit power convenient and more economical, in order to better adapt to the needs of driving load and road conditions in the process of.Automatic transmission has experienced a long process of development is the goal of the people for a long time, is also a car to the top industry an important characteristics of the development.Nowadays, as the vehicle automatic transmission design theory and means constant progress, all kinds of automatic transmission has been widely in passenger cars, buses, heavy duty truck, dump truck, special vehicles and other vehicles.Not only have increased rapidly in the loading rate, at the same time all kinds of automatic transmission technology also obtained the further perfect and development.The market AT present there are four major types of mechanical stepless transmission CVT, electric control AMT automated mechanical transmission, hydraulic automatic transmission AT, DCT dual-clutch automatic transmission.This design the mechanical transmission part of AMT.AMT collection of automatic transmission hydraulic automatic transmission and the traditional manual gear transmission transmission efficiency high, the advantages of simple structure, easy to manufacture, has a relatively high cost performance, is an important direction of the development of the automatic transmission, with broad prospects for development.Keywords Passenger car;AMT;The transmission目录摘要Abstract1前言 (1)1.1 AMT简介............................................................................................ 错误!未定义书签。

(整理)二轴五档变速器设计说明书.

(整理)二轴五档变速器设计说明书.

(整理)⼆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。

汽车五档变速箱毕业设计资料[仅公参考]

汽车五档变速箱毕业设计资料[仅公参考]

汽车五档变速箱毕业设计资料[仅公参考]车辆与动力工程学院毕业设计说明书第一章概述变速器是用来改变改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速的,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。

变速器设有空挡,,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。

对变速器提出如下要求:1)确保汽车具有必要的动力和经济性。

2)设置空挡,用来切断发动机动力向驱动轮的传输。

3)设置倒挡,使汽车能倒退行驶。

4)动力输出装置需要能够输出动力。

5)换档速度快、省力、方便。

6)工作可靠。

汽车行使过程中,变速器不得跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。

7)传动装置应具有较高的工作效率。

8)变速箱运行噪音低。

除此之外,变速器还应当轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求。

满足车辆必要的动力性和经济性指标,这与变速器的档位数和传动比有关。

路况越复杂,比功率越小,变速器的传动比范围越大。

变速器由变速传动机构和控制机构组成。

变速传动机构可根据前进档的数量或轴的形式进行分类。

在原有变速传动机构基础上,再附加一个副箱体,这就在结构变化不大的基础上,达到增加变速器挡数的目的。

近年来,变速器操纵机构有向自动操作方向发展的趋势。

车辆与动力工程学院毕业设计说明书第二章变速器传动机构布置机械传动以其结构简单、传动效率高、制造成本低、运行可靠等优点被广泛应用于各种形式的车辆中。

§2.1传动机构布置方案分析一、固定轴传动1.两轴式变速器固定轴式变速器中的两轴式和中间轴式变速器得到广泛应用。

其中,两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动汽车上。

与中间轴传动相比,双轴传动具有轴少、轴承少、结构简单、外形尺寸小、布置方便等优点。

此外,每个中间齿轮仅通过一对齿轮传递动力,因此传动效率高,噪音低。

五档手动变速器课程设计说明

五档手动变速器课程设计说明

目录第一章基本数据选择 (01)1.1设计初始数据 (01)1.1.1变速器各挡传动比的确定 (02)1.1.2中心距 (03)1.2齿轮参数 (04)1.3各挡齿轮齿数的分配 (05)第二章齿轮校核 (17)2.1齿轮材料的选择原则 (17)2.2计算各轴的转矩 (18)2.3齿轮强度计算 (18)2.3.1齿轮弯曲强度计算 (18)2.3.2齿轮接触应力 (22)2.4计算各挡齿轮的受力 (26)第三章轴及轴上支撑件的校核 (29)3.2轴的强度计算……………………………………………………………………………29 3.2.1初选轴的直径………………………………………………………………………29 3.2.2轴的强度校核………………………………………………………………………30 3.3轴承及轴承校核…………………………………………………………………………39 3.3.1一轴轴承校核…………………………………………………………………………39 3.3.2中间轴轴承校核 (42)第一章 数据计算1.1设计初始数据:(方案二)学号:30最高车速:m ax a U =110-30/2=95Km/h 发动机功率:max e P =66-30/2=51KW 转矩:max e T =210-30/2=195Nm 总质量:m a =4100-30=4070Kg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 = 0.377max 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 ax g i —变速器最大传动比 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/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/min柴油机的转速在3200~4000 r/min 取p n =3200r/min主减速器传动比0i =0.377×0max i i rn g p =0.377×951095.31532003-⨯⨯=4.012双曲面主减速器,当0i ≤6时,取η=90%,0i ›6时,η=85%。

轴五档变速器设计说明书

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。

轿车三轴五档变速器毕业设计说明书

轿车三轴五档变速器毕业设计说明书
摘要................................................................................................................................I
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

三轴五档汽车变速器-说明书
自动—手动变速系统向人们提供两种驾驶方式—为了驾驶乐趣使用手动档,而在交通拥挤时使用自动档,这样的变速方式对于我国的现状还是非常适合的。笔者曾在上面提到,手动变速器有着很大的使用群体,而自动变速器也能适应女士群体以及解决交通堵塞带来的麻烦,这样对于一些夫妻双方均会驾车的家庭来说,可谓是兼顾了双方,体现了“夫妻档”。虽然这种二合一的配置拥有较高的技术含量,但这类的汽车并不会在价格上都高不可攀,比如广州本田飞度1.3LCVT两厢、南京菲亚特2004派力奥1.3 HL Speedgear、南京菲亚特西耶那Speedgear EL这些“二合一”的车型价格均在10万元左右,这个价格层面还比较低的。所以,手动/自动车在普及上还是具有相当的优势。而汽车厂商和配套的变速器厂家应该以此为契机,根据市场要求精心打造此类变速器。因为这类变速器是有比较广阔的市场的。
二零零年月

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。

三轴五档金龙客车变速器设计说明书

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。

机械五档变速器设计说明

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 ................................................................................................ 错误!未定义书签。

机械五档变速器设计说明

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 .......................................................... 错误!未定义书签。

五档变速器设计说明书

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

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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第一章设计方案1.1 设计方案和基本数据乘用车(二轴式)基本参数如下表表1-1设计基本参数表1.2 变速器设计的基本要求对变速器如下基本要求.1)保证汽车有必要的动力性和经济性。

2)设置空挡,用来切断发动机动力向驱动轮的传输。

3)设置倒档,使汽车能倒退行驶。

4)设置动力输出装置,需要时能进行功率输出。

5)换挡迅速,省力,方便。

6)工作可靠。

汽车行驶过程中,变速器不得有跳挡,乱挡以及换挡冲击等现象发生。

7)变速器应当有高的工作效率。

除此以外,变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小,制造成本低,维修方便等要求。

满足汽车有必要的动力性和经济性指标,这与变速器的档数,传动比范围和各挡传动比有关。

汽车工作的道路条件越复杂,比功率越小,变速器的传动比范围越大。

第二章变速器主要参数的选择2.1变速器主要参数的选择一、挡数增加变速器的挡数能改善汽车的动力性和经济性。

挡数越多,变速器的结构越复杂,并且是尺寸轮廓和质量加大。

同时操纵机构复杂,而且在使用时换挡频率也增高。

在最低挡传动比不变的条件下,增加变速器的当属会是变速器相邻的低挡与高挡之间传动比比值减小,是换挡工作容易进行。

要求相邻挡位之间的传动比比值在1.8以下,该制约小换挡工作越容易进行。

要求高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的传动比比值小。

近年来为了降低油耗,变速器的挡数有增加的趋势。

目前轿车一般用4~~5个挡位,级别高的轿车变速器多用5个挡,货车变速器采用4~~5个挡位或多挡。

装载质量在2~3.5T 的货车采用5挡变速器,装载质量在4~8T的货车采用6挡变速器。

多挡变速器多用于重型货车和越野车。

本次设计选用的是5挡变速器。

2二、初选传动比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: og a i i rn u 377.0= 式中:a u 为汽车行驶速度(Km/h ),n 为发动机转速(r/min ),r 为车轮滚动半径(m ),g i 为变速器传动比,o i 为主减速器传动比。

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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。

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范围、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。

传动比范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,则变速器的传动比范围应愈大。

目前,轿车变速器的传动比范围为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内,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。

啮合套有分为内齿啮合套和外齿啮合套,视结构布置而选定,若齿轮副内空间允许,采用内齿结合式,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。

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