手动五档汽车变速器毕业设计说明书

题目：EQ20XX 越野车五档变速器

摘要

本设计的任务是设计一台用于越野车上的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。

根据越野车的外形、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越野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。再结合某些越野车的基本参数，

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。

变速器的功用是：①改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经

常变化的行驶条件，如起步、加速、上坡等，同时使发动机在有利的工况下工作；②

在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；③利用空档，中断动力传递，

以使发动机能够起动、怠速，并便于发动机换档或进行动力输出。

变速器的基本要求是：①保证汽车有必要的动力性和经济性。②换档迅速、省力、

方便。③工作可靠。变速器不得有跳档、乱档及换档冲击等现象发生。④变速器应有

高的工作效率。⑤变速器的工作噪声低。

变速器由变速传动机构和操纵机构组成，变速器传动机构有前进档位数和轴的

形式两种分类方法。

根据前进档数 根据轴的型式 固定轴式

⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧多挡变速器五挡变速器四挡变速器三挡变速器 ⎪⎩⎪⎨⎧旋转轴式固定轴式 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧多中间轴上变速器双中间轴式变速器

中间轴式变速器两轴式变速器

固定轴式应用广泛，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上。

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。

关键词：变速器，锁环式同步器，传动比，中间轴，第二轴，齿轮。

目录

前言 (1)

第一节机械式变速器的概述及其方案的确定 (8)

第一节变速器的功用和要求 (8)

第二节变速器结构方案的确定 (8)

第三节变速器主要零件结构的方案分析 (14)

一齿轮型式 (14)

二换档结构型式 (14)

第二章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (17)

第一节变速器主要参数的选择 (17)

一档数和传动比 (17)

二中心距 (18)

三轴向尺寸 (19)

四齿轮参数 (19)

第二节各档传动比及其齿轮齿数的确定 (21)

一确定一档齿轮的齿数 (21)

二确定常啮合齿轮副的齿数 (22)

三确定其他档位的齿数 (22)

四确定倒档齿轮的齿数 (23)

第三节齿轮变位系数的选择 (23)

第三章变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (24)

第一节齿轮的损坏原因及形式 (24)

第二节齿轮的强度计算与校核 (25)

一齿轮弯曲强度计算 (25)

二齿轮接触应力 (27)

第四章变速器轴的强度计算与校核 (29)

第一节变速器轴的结构和尺寸 (29)

一轴的结构 (29)

第二节轴的校核 (31)

一第一轴的刚度与强度校核 (31)

第五章变速器同步器的设计 (34)

第一节同步器的结构 (34)

第二节同步环主要参数的确定 (35)

一同步环锥面上的螺纹槽 (35)

二锥面半锥角α (36)

三摩擦锥面平均半径R (36)

四锥面工作长度b (36)

五同步环径向厚度 (37)

六锁止角β (37)

七同步时间t (37)

第六章变速器的操纵机构 (38)

第七章结论 (38)

参考文献 (39)

致谢 (40)

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。

曾有人断言，繁琐的驾驶操作等缺点，阻碍了汽车高速发展的步伐，手动变速器会在不久“下课”，从事物发展的角度来说，这话确实有道理。但是从目前市场的需求和适用角度来看，笔者认为手动变速器不会过早的离开。

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：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。

二自动变速器（AT）

自动变速器（AutomaticTransmission），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。