汽车手动变速器设计
6档手动变速器论文设计.
1 引言1.1 本次设计的目的和意义汽车被称为“改变世界的机器”。
1894年,一个法国工程师给一辆汽车装上世界上第一个变速器至今,汽车变速器已经经过了一百多年的发展[3]。
随着经济和科学技术的不断的发展,21世纪,汽车工业已经成为中国经济发展的支柱产业之一,汽车企业对各系统部件的设计需求旺盛。
由此可见,对汽车的变速器进行研究具有十分重要的意义。
经过这几年的刻苦学习,我掌握了多门基础知识和专业知识。
在大学毕业之即,进行了对五档手动变速器的设计。
毕业设计是对每个大学生进行知识掌握与实际运用的一次大检阅,充分体现了一个设计者的知识掌握程度和创新思想。
通过本次设计,我将进一步巩固所学的知识并为以后参加工作打下良好的基础。
1.2 变速器的发展现状近10年来,我国汽车变速器行业随着汽车工业的快速发展而不断发展壮大,形成了一批具有规模的变速器企业。
绝大多数国内的变速器企业在引进消化吸收国外先进技术方面取得了突出成绩,并不断坚持自主创新,打造我国自主品牌、开发核心技术,在手动变速器领域,尤其是在重型车用和微型车用手动变速器上,涌现了大量自主创新的产品。
在中国手动变速器仍然有很大的市场。
具体有两个原因:首先,目前国内企业已经基本掌握对手动变速器的开发,而且在生产方面也积累了长期经验,所以在一定程度上加大了手动变速器的价格优势;另外,绝大多数中国驾驶者在学车时就用的是手动车,他们更加享受手动车带来的驾驶乐趣。
因此在国内很多人都选择维修保养成本低,能够带来驾驶乐趣,传动效率比自动变速器高的手动变速器。
目前,世界最大的手动变速器制造商德国ZF公司预测说,到2012年,北美市场出售的汽车中将只有6%是手动挡。
而2002年,在美国和加拿大市场出售的汽车中,还有10%配备的是手动变速器。
同样地情况也发生在欧洲市场,原本是手动变速器的市场,不断被自动变速器占领。
欧洲汽车制造商将诶经销商协会目前统计的数据显示,在英国现在配备自动变速器的汽车占汽车总量的15%。
微型汽车手动变速器结构设计
微型汽车手动变速器结构设计摘要变速器是汽车传动系的重要组成部分,其发展无疑代表着汽车工业的发展,它的设计也是汽车设计的一个重要部分。
本设计的任务是设计一台用于微型车上的三轴式刚性支承结构变速器,以使变速器结构更加紧凑、合理,承载能力大,满足匹配微车发动机之所需。
本设计从后驱动变速器的总体方案开始,对传动系统的方案进行分析,档位的布置形式进行研究分析,变速器基本参数的选择,零部件结构方案的分析确定,同步器、操纵机构及箱体的设计选用。
根据所配车型,结合上述参数,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。
最终,用AutoCAD软件完成变速器装配图和零件图的绘制。
设计三轴式刚性支承结构变速器,以进一步提升后驱动变速器的性能,增加后驱动微型车市场,满足不同层次的需求。
关键词:手动变速器;后驱动变速器;同步器;变速器壳体Manual Transmission Structure Design ofMiniature CarABSTRACTTransmission is an important of automobile transmission system. Undoubtedly,it represents the development of the automobile industry,its design is also an important part of automotive design. The design mission is a three-axis rigid support transmission designing for micro car. The purpose is to enable the transmission has more compact and reasonable structure,carry capacity of large, meet the needs of mini-car engines.In this paper, from the beginning of the overall program of rear-wheel drive transmission, analyse the program of transmission system. Choose basic parameters of the transmission,determine the structure of the program components, design the synchronizer,manipulation of body and the box. According to the model selection,combine these parameters and the related knowledge of Auto Design, Automotive Theory, Mechanical design , calculate related parameters of transmission and prove the rationality of the design. Finally, achieve the assembly drawing and parts chart to use the soft ware of AutoCAD.Design the three-axis rigid support transmission to upgrade the performance of rear-wheel drive transmission, increase the market of rear-wheel drive mini-cars, in order to satisfy the needs of different levels.Key words:Stick-shift ; Rear-wheel Drive Transmission; synchronizer; The transmission housing.目录摘要 (I)Abstract (I)第1章绪论 ............................................................................................ - 1 -1.1课题的目的和意义 ....................................................................... - 1 - 1.2 研究现状 ....................................................................................... - 1 - 1.3 变速器的设计思想 ................................................................... - 1 -第2章变速器设计的总体方案 ............................................................ - 3 -2.1 设计依据 ....................................................................................... - 4 - 2.2 变速器传动机构布置方案 ........................................................... - 4 - 2.3 变速器基本参数的确定 ............................................................... - 5 -2.3.1 挡数的确定 ............................................................................ - 5 -2.3.2 传动比的确定 ........................................................................ - 5 -2.3.3 变速器中心距的确定 ............................................................ - 7 -2.3.4 变速器轴向尺寸的确定 ........................................................ - 7 - 2.4 本章小结 ....................................................................................... - 7 - 第3章主要零部件的设计及计算 ........................................................ - 7 -3.1 齿轮的设计及校核 ....................................................................... - 8 -3.1.1 齿轮参数确定及各挡齿轮齿数分配 .................................... - 8 -3.1.2 轮齿强度计算 ...................................................................... - 16 -3.1.3 变速器齿轮的材料及热处理 .............................................. - 20 - 3.2 轴的设计及校核 ......................................................................... - 20 -3.2.1 初选轴的直径 ...................................................................... - 20 -3.2.2 轴的设计 .............................................................................. - 21 -3.2.3 轴的校核 .............................................................................. - 25 - 3.3 轴承的选用及校核 ..................................................................... - 30 -3.3.1 变速器轴承型式的选择 ...................................................... - 30 -3.3.2 轴承的校核 .......................................................................... - 30 -3.3.3 轴承的润滑和密封 ..................................... 错误!未定义书签。
汽车手动五档变速器毕业设计
摘要变速器是汽车不可或缺的组成部分,其功用是使汽车在起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下获得不同的牵引力和速度,同时使发动机在最有利的工况下工作。
手动式五档变速器具有成本低廉,操控感强的优势。
因此对提高发动机性能具有很大的意义。
本设计针对桑塔纳轿车的变速器进行设计,计算了变速器传动齿轮的传动比、选定齿轮的模数、齿数、齿宽并校核了齿轮的强度输出轴一档齿轮受弯曲应力306Mpa小于350Mpa,所受应力符合强度要求。
及轴的强度和刚度计算得出输出轴所受应力150Mpa小于400Mpa,符合强度要求。
还计算了轴承的寿命得出两对轴承寿命:输出轴轴承224796.2(h)中间轴轴承411726.6(h)。
并运用画图软件如AUTO CAD绘制变速器零件图及装配图。
最终设计出手动中间轴式五档变速器其传动比,齿轮参数,经过校核后,其弯曲强度和接触强度都符合标准。
轴的选用,并经过强度和刚度校核后符合标准。
轴承的选用,同步器的选用。
以及变速器相关的设计图纸。
关键词:传动机构,齿轮校核,轴校核,轴承校核Design of Five Shift Manual TransmissionABSTRACTTransmission is an integral part of the car, its purpose is to make the car start, climbing, cornering, acceleration and other driving conditions get different traction and speed while the engine in the most favorable conditions of work. Five-speed manual transmission has a low cost, control and strong sense of superiority therefore, of great significance for improving engine performance.This design on the transmission of the Santana involves calculating the transmission gear transmission ratio and selecting gear modulus, tooth number, tooth width and checking the strength of gear. Output shaft gear bending stress is 306 (Mpa)which is less than 350 (Mpa), which meets the strength standard. Calculate the strength and stiffness of the shaft. The shaft stress is 150 mpa which is less than 400 (Mpa), comply with the requirement of strength. Also calculate the bearing of life. The output shaft bearing life is 224796.2 (h) and the other one has 411726.6 (h). And use drawing software such as AUTO CAD drawing transmission part drawings and assembly drawingThe final design of the five-speed manual gearbox countershaft type transmission ratio, gear parameters, after checking, the bending strength andcontact strength are standard. Select shaft and check the strength and stiffness of the shaft which is suit for standard. Select bearing and the synchronizer. Draw the related part drawings.Key words: Transmission mechanism,Gear checking,shaft checking,bearing checking目录摘要 (i)ABSTRACT (ii)0 引言 (1)1 变速器的基本设计方案 (3)1.1 变速器设计的基本要求 (4)1.2 传动机构布置方案 (4)1.3 倒挡布置方案 (6)2 变速器的主要基本参数选择 (7)2.1 本设计的基本参数 (7)2.2 档数和传动比 (8)2.3 中心距 (9)2.4 轴向尺寸………………………………………………………………103 变速器各档齿轮的参数选择及计算……………………………………113.1 模数的选择……………………………………………………………113.2 压力角…………………………………………………………………123.3 螺旋角β………………………………………………………………123.4 齿宽……………………………………………………………………123.5 各档齿轮齿数分配 (13)4 变速器齿轮的校核 (21)4.1 各轴、各齿轮扭矩计算 (21)4.2 齿轮的损坏形式 (21)4.3 齿轮弯曲强度计算 (22)4.4 齿轮接触应力的计算 (24)4.5 各档齿轮受力 (25)5 变速器轴的设计计算及校核 (28)5.1 变速器轴的结构 (28)5.2 变速器轴的尺寸设计 (28)5.3 变速器轴的刚度校核 (30)5.4 变速器轴的强度校核 (34)6 变速器轴承的校核 (38)6.1 变速器轴承的选择 (38)6.2 计算轴承当量动载荷 (38)6.3 计算轴承寿命 (41)7 同步器的选用及计算 (42)7.1 同步器设计 (42)7.2 同步器的工作原理 (42)7.3 同步环锥面上的螺纹槽 (43)7.4 锥面半锥角 (44)7.5 摩擦锥面平均半径R (44)7.6 锥面工作长度b (44)7.7 同步环径向厚度 (44)7.8 锁止角 (45)7.9 同步时间t (45)8结论 (37)参考文献 (47)0 引言汽车变速器是汽车传动系统中最主要的部件之一。
三轴五档手动变速器设计
三轴五档手动变速器设计手动变速器是一种传动装置,用于改变发动机输出转速和转矩,以适应不同道路条件和车速要求。
三轴五档手动变速器是一种常见的手动变速器设计,本文将详细介绍该变速器的设计原理和结构。
首先,三轴五档手动变速器由三根轴组成,分别是输入轴、中间轴和输出轴。
输入轴连接发动机和变速器,通过输入轴将发动机的转矩传递给变速器。
中间轴作为变速器的中间传动轴,承担着传递输入轴和输出轴间的力矩负荷的任务。
输出轴连接车轮,将变速器输出的力矩传递给车轮,使车辆运行。
在设计变速器的齿轮传动系统时,需要考虑到变速器的传动比和传动效率。
传动比是指输入轴转速与输出轴转速的比值,决定了车辆的速度。
传动效率是指变速器传递输入轴功率至输出轴的效率,影响了车辆的燃油消耗和行驶性能。
为了实现不同档位的变速,三轴五档手动变速器采用了不同的齿轮组合。
对于较高的档位,一般使用直齿轮和斜齿轮传动,以提高传动效率。
而对于较低的档位和倒档,常使用螺旋锥齿轮和斜齿轮传动,以提供较大的传动比。
此外,为了方便换挡操作,三轴五档手动变速器还需要设计换挡机构。
换挡机构一般由操纵杆、同步器和齿轮选择机构组成。
操纵杆通过控制同步器的摩擦片接触,实现齿轮的切换。
同步器则能够使得齿轮间的转速同步,以减少换挡时的冲击和磨损。
最后,为了提高变速器的可靠性和耐用性,还需要注意变速器的冷却和润滑系统的设计。
冷却系统通过散热片等部件来降低变速器的温度,以保证变速器正常工作。
润滑系统则通过齿轮箱内的润滑油来减少齿轮磨损和摩擦,延长变速器寿命。
综上所述,三轴五档手动变速器是一种常见的手动变速器设计,通过精确的齿轮传动和合理的换挡机构设计,实现了不同档位和速度的变速功能。
在设计过程中需要考虑传动比、传动效率、换挡机构以及冷却和润滑系统等因素,以提高变速器的性能和可靠性。
手动变速器设计范文
手动变速器设计范文手动变速器是一种传动装置,用于控制发动机输出到车轮的扭矩和速度。
它允许驾驶员根据需要选择不同的挡位,以满足不同的驾驶条件和行驶速度。
手动变速器由离合器、齿轮和选择机构组成,通过正确选择挡位可以实现切换和匹配发动机与车轮之间的旋转速度。
下面将详细介绍手动变速器的设计。
在手动变速器的设计过程中,首先需要确定所需的挡位数量和平齿轮齿数比。
一般来说,手动变速器通常具有3至6个挡位,其中第一个挡位为低速挡,用于起步和爬坡等低速行驶情况,最后一个挡位为高速挡,用于高速公路等高速行驶情况。
平齿轮齿数比的选择取决于所需的每个挡位的速比和传动效率。
为了在不同挡位间实现平稳的切换,齿轮的设计要考虑到齿轮间的啮合、传动噪声和磨损等因素。
其次,手动变速器的设计还需要考虑离合器的设计和选择机构的设计。
离合器是连接发动机和变速器之间的装置,用于切断发动机输出的转矩,并在换挡时实现平稳的离合和啮合操作。
离合器设计的关键是选择合适的离合器片厚度和材料,并确定传动扭矩的转矩容量。
选择机构则用于控制变速器的换挡操作,包括选择杆、选择叉和拨叉等。
选择机构的设计要考虑到换挡的快速性、准确性和可靠性,以确保驾驶员能够轻松地切换挡位。
此外,手动变速器的设计还需考虑防止滑移和提高传动效率的因素。
对于离合器部分,可以采用双离合器设计,以减少离合时间和能量损失。
对于齿轮部分,可以采用合理的啮合角度和润滑系统,以减少摩擦和能量损耗。
此外,还可以采用轻量化设计和优化的齿轮几何形状,以减少传动系统的质量和惯性,并提高传动效率。
最后,手动变速器的设计还需要考虑制造成本、安全性和可维修性等因素。
制造成本可以通过采用模块化设计、标准化零部件和先进的制造工艺等方式进行降低。
安全性可以通过增加防滑功能、限速装置和故障诊断系统等来提高。
可维修性可以通过设计易于拆卸和更换的零部件、提供详细的维修手册和培训等来改善。
综上所述,手动变速器的设计涉及到齿轮、离合器、选择机构和其他相关部件的设计与优化。
汽车5挡手动变速器设计设计
a毕业论文(设计)题目:汽车5挡手动变速器设计学生:专业:车辆工程学号:指导老师:2014年6月汽车5挡手动变速器设计摘要:变速器是连接发动机与传动系统的至关重要的部分,对它的合理设计能够保证汽车在各种不的工况下满足需求,而且他的合理与否决定了发动机的动力能否高效发挥。
本次针对前置后驱形式设计一台五档手动变速器,并且采用三轴式。
这次设计主要考虑的是动力输出平顺、传动效率高、磨损消耗小、使用寿命长。
同时在设计时还会尽量考虑工艺的优化和经济性的要求。
设计采用三轴式,所以其中设计了一个直接档,提高传动效率。
变速器的换挡通过锁环式同步器实现,同时合理设计了一套与之相匹配的操作机构。
在整个过程中,通过基本参数计算出变速器的各种数据,并且严格校核,保证能够满足设计和使用要求。
关键词:变速器锁环式同步器中间轴Design on Car 5 Manual TransmissionAbstract:Transmission is connecting to the engine and transmission system is the important part with its reasonable design can ensure the normal order of the vehicle under various conditions, and he is reasonable or not determines the power of the engine can be efficient.This design for the front drive form a three shaft five file manual mechanical transmission, the design main consideration is power output smooth consumption, high transmission efficiency, wear small, long life of service. At the same time also will try to consider in the design of process optimization and economy requirements.Because of using three axis type, so designed a direct file, improve transmission efficiency . Transmission shift by the lock ring synchronizer, at the same time, the reasonable design a set of matching operator. Through the basic parameter to calculate the transmission of all kinds of data, another checking strictly, guaranteed to meet design ,use requirements.Keywords:transmission synchronizer intermediate shaft目录1 绪论 (1)1.1本次设计的目的及意义 (1)1.2变速器的发展现状 (2)1.3变速器设计面临的主要问题 (2)1.4毕业设计任务及要求 (3)2 变速器的总体方案确定 (4)2.1变速器的功用及设计要求 (4)2.2变速器传动机构的型式选择 (4)2.2.1三轴式变速器与两轴式变速器传动方案 (4)2.2.2倒档布局方案 (6)2.3零部件结构方案分析 (7)2.3.1齿轮型式 (7)2.3.2变速器轴 (8)2.3.3变速器轴承的选择 (8)3 变速器主要参数的选择与齿轮设计 (9)3.1变速器各档传动比的确定 (9)3.1.1主减速器传动比的确定 (9)3.1.2最低档传动比计算 (9)3.1.3变速器各档速比的配置 (11)3.1.4中心距 (11)3.1.5变速器的外形尺寸 (12)3.1.6齿轮参数的选择 (12)3.1.7各档齿轮计算 (14)3.2齿轮设计与计算 (19)3.2.1齿轮材料的选择原则 (19)3.2.2变速器齿轮强度校核 (19)3.3轴的结构和尺寸设计 (30)3.3.1轴的工艺要求 (30)3.3.2初选轴的直径 (31)3.4轴的强度校核 (32)3.4.1轴的刚度验算 (33)3.4.2轴的强度计算 (41)3.5轴承选择与寿命计算 (46)3.5.1输入轴轴承的选择与寿命计算 (46)4 变速器同步器与操纵机构的设计 (51)4.1同步器设计 (51)4.1.1同步器类型的选取 (51)4.1.2接近尺寸和分度尺寸 (51)4.1.3滑块宽度、内啮合套缺口宽度 (51)4.1.4同步器装配间隙 (52)4.2 同步锁环主要尺寸确定 (53)4.3 同步器校核 (54)4.3.1同步器同步时间校核 (54)4.4变速器的操纵机构 (56)4.4.1变速器操纵机构的功用 (56)4.4.2变速器操纵机构的要求 (56)4.4.3换档位置 (57)5. 结论 (60)致谢 (61)参考文献 (62)1 绪论1.1本次设计的目的及意义随着经济实力和科学技术的不断的发展,汽车工业不断发展,逐渐成为我国重要的工业产业,汽车的使用已经遍布我国的大江南北。
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。
汽车手动变速器设计(机械CAD图纸)
汽车手动变速器设计摘要: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。
关键词:变速器,锁环式同步器,传动比,中间轴The design of saloon gearboxABSTRACT:The duty of this design is to design a FR type manual transmission used in the saloon,It’s the countershaft-type transmission gearbox.This transmission has two prominent merits: Firstly,the transmission efficiency of the direct drive keeps off high, the attrition and the noise are also slightest;Secondly ,it’s allowed to obtain in the biger gear ratio of the first gear when the center distance is smaller.According to the contour,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, union the choosing engine model we can obtain the important parameters of the max power,the max torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon,choose the suitable final drive ratio.According to the above parameters,combining the knowledge of automobile design, automobile theory, machine design and so on, calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the design.Key words:transmission, inertial type of synchronizer,gear ratio, countershaft目录前言 (1)1机械式变速器的概述及其方案的确定 (2)1.1 变速器的功用和要求 (2)1.2 变速器结构方案的确定 (2)1.2.1 变速器传动机构的结构分析与型式选择 (2)1.2.2 倒档传动方案 (5)1.3 变速器主要零件结构的方案分析 (6)2 变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (10)2.1 变速器主要参数的选择 (10)2.1.1 档数和传动比范围 (10)2.1.2 中心距 (11)2.1.3 轴向尺寸 (11)2.1.4 齿轮参数 (12)2.2 各档传动比及其齿轮齿数的确定 (13)2.2.1 确定一档齿轮的齿数 (13)2.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 (14)2.2.3 确定其他档位的齿数 (15)2.2.4 确定倒档齿轮的齿数 (15)2.3 齿轮变位系数的选择 (16)3 变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (17)3.1 齿轮的损坏原因及形式 (17)3.2 齿轮的强度计算与校核 (17)3.2.1 齿轮弯曲强度计算 (17)4 变速器轴的强度计算与校核 (21)4.1变速器轴的结构和尺寸 (21)4.1.1 轴的结构 (21)4.1.2 确定轴的尺寸 (22)4.2 轴的校核 (22)4.2.1 第一轴的强度与刚度校核 (22)4.2.2 第二轴的校核计算 (23)4.3 变速箱总体装配图: (26)5 变速器同步器的设计 (27)5.1 同步器的结构 (27)5.2 同步环主要参数的确定 (28)6 变速器的操纵机构 (31)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)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)。
轿车五档手动变速器设计
摘要本设计的任务是设计一台用于轿车上的五档手动变速器。
合理的设计和布置变速器能使发动机功率取得最合理的利用,从而提高汽车动力性和经济性。
设计部份表达了变速器的功用与设计要求,对该变速器进行了方案论证,选用了三轴式变速器。
说明了变速器要紧参数的确信,齿轮几何参数的计算、列表,齿轮的强度计算、强度校核,轴的设计及强度校核。
该变速器具有两个突出的优势: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形下仍然能够取得较大的一档传动比。
关键词:变速器齿轮轴目录第一章绪论 (1)第二章变速器的整体方案设计 (6)变速器的功用及设计要求 (6)变速器传动机构的型式选择与结构分析 (7)三轴式变速器与两轴式变速器 (7)变速器主传动方案的比较 (9)倒档的布置方案 (10)变速器要紧零件的结构方案分析 (11)齿轮型式 (11)换档结构型式 (11)轴承型式 (12)传动方案的最终设计 (12)第三章变速器要紧参数的选择与齿轮设计 ........................ - 12 -变速器要紧参数的选择....................................... - 13 -档位数和传动比.......................................... - 13 -中心距.................................................. - 14 -齿轮模数................................................ - 14 -齿形、压力角α、螺旋角β和齿宽b ....................... - 15 -齿轮的变位系数.......................................... - 15 -各档传动比及其齿轮齿数的确信.................................................................. - 16 - 确信一档齿轮的齿数............................................................................... - 16 -确信常啮合齿轮副的齿数....................................................................... - 16 -确信其他档位的齿数............................................................................... - 17 -确信倒档齿轮的齿数............................................................................... - 17 - 齿轮要紧参数表 (18)第四章变速器齿轮的强度计算与材料选择 (20)齿轮的损坏缘故及形式 (20)齿轮的强度计算及材料接触应力 (20)齿轮弯曲强度计算 (20)齿轮材料接触应力 (22)第五章变速器轴的设计与校核........................................................................... - 23 - 变速器轴的结构和尺寸.................................................................................. - 23 - 轴的结构................................................................................................... - 23 -轴的尺寸................................................................................................... - 23 - 轴的校核.......................................................................................................... - 24 - 第一轴的强度与刚度校核....................................................................... - 24 -第二轴的强度与刚度校核....................................................................... - 25 -第六章变速器同步器与操纵机构的设计........................................................... - 27 - 同步器设计...................................................................................................... - 27 - 同步器的工作原理................................................................................... - 28 -同步环要紧参数的确信 (30)变速器的操纵机构 (32)第一章绪论变速器的进展现状在汽车变速箱100连年的历史中,要紧经历了从手动到自动的进展进程。
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。
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。
汽车手动变速器设计
目录
CONTENTS
• 引言 • 手动变速器的基本结构 • 手动变速器的设计流程 • 材料与制造工艺 • 手动变速器的性能优化 • 手动变速器的未来发展
01 引言
CHAPTER
变速器的作用与重要性
变速器的作用
汽车变速器是汽车传动系统的重要组成部分,主要作用是改 变发动机的转速和转矩,以适应不同的行驶需求,如起步、 加速、减速和倒车等。
磨削加工
通过磨床对零件表面进行磨削加工,使其达到高精度和低粗糙度要 求。
装配工艺
将加工好的零件按照设计要求进行组装,通过螺栓、键、销等连接 件固定各个部件,最终形成一个完整的手动变速器。
05 手动变速器的性能优化
CHAPTER
齿轮设计优化
1 2
齿轮强度
通过优化齿轮材料、热处理和齿面处理,提高齿 轮的抗疲劳强度和耐磨性,确保变速器在各种工 况下的可靠性。
压力铸造
通过高压将熔融的金属注入金属模 具中,快速冷却凝固形成铸件。
热处理与表面处理
热处理
通过加热和冷却金属材料,改变其内部 结构,提高其力学性能和耐腐蚀性。
VS
表面处理
通过电镀、喷涂、化学镀等方法在金属表 面形成一层具有特殊性能的涂层,提高其 耐磨性、耐腐蚀性和装饰性。
加工与装配工艺
切削加工
通过车床、铣床、钻床等机床对金属材料进行切削加工,形成所 需形状和尺寸的零件。
操纵机构
用于连接驾驶员的操作意图与换挡机构,常见的有换挡杆和换挡拨片。
锁定装置
用于在特定情况下锁定变速器的输出轴,如四驱模式切换或低速时防止动力传递。
03 手动变速器的设计流程
CHAPTER
需求分析与设计目标
赛车手动变速器方案设计及分析
赛车手动变速器方案设计及分析
赛车手动变速器的方案设计和分析通常涉及以下几个关键方面:
1. 变速器类型选择:手动变速器通常有H型和序列式两种,选择适合赛车的变速器类型可以根据比赛需求和司机的个人喜好来定。
H型变速器操作简便,适用于多种赛道;序列式变速器换挡快速,适用于对速度敏感的赛道。
2. 变速器结构设计:手动变速器由齿轮、离合器和操作机构组成,设计时需要考虑结构紧凑、刚性强、重量轻、操作灵活、换挡阻力小等要求。
选用高强度材料制作齿轮部件,合理分配齿轮比,确保变速器的耐久性和性能。
3. 换挡机构设计:换挡机构主要由换挡杆、换挡叉、换挡杆支架等组成。
设计时需要考虑操作者的舒适度和换挡速度。
杆的长度、形状和角度应与驾驶员的操作习惯相匹配,换挡叉的设计应确保换挡杆的准确引导和换挡过程的平稳。
4. 离合器设计:离合器的设计应考虑最大扭矩和传动效率。
选用高摩擦系数的离合片材料,优化离合器的结构和摩擦片数量,确保换挡过程中离合器的可靠性和耐久性。
5. 换挡控制系统设计:换挡控制系统通常采用电子控制单元(ECU)或机械控制方式。
电子控制方式能够实现自动化和电子化控制,提高换挡的准确性和速度,但机械控制方式更直接简单,操作响应更快。
设计时需要根据赛车的特点和要求来选择合适的控制方式。
以上是对赛车手动变速器的方案设计和分析的一些基本内容,具体设计和分析需要根据实际情况和需求进行详细考虑和优化。
《三轴式五挡手动变速器毕业设计》
速器毕业设计三轴式五档手动变速器设计摘要本设计的任务是设计一台用于通用五菱之光微型车的三轴式五档手动变速器,该变速器有两个突出的优点: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依然能够获得较大的一档传动比。
随着科学技术的日益发展,汽车的各项性能也日臻完善。
现代汽车已成为世界各国国民经济和社会生活中不可缺少的交通工具。
现代汽车除了装有性能优良的发动机外还应该有性能优异的传动系与之匹配才能将汽车的性能淋漓尽致的发挥出来,因此汽车变速器的设计显得尤为重要。
分析了为保证变速器具有良好的工作性能,对变速器应提出的设计要求。
详细介绍了变速器机构方案的确定,变速器主要参数的选择,变速器的设计计算,同步器设计计算等在变速器设计过程中的关键步骤。
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,是汽车获得不同的牵引力和速度,用时使发动机在最有利工况范围内工作。
变速器设有空档和倒档。
需要变速器还有动力输出功能。
关键词:变速器;同步器;档数;轴;Three axis manual shift transmission design in fiveAbstrackThis design task is to design a used for general WuLing sunshine in fiveof the three axis subcompact manual shift transmission , the tran smission hastwo outstanding advantages : one is its direct transmiss ion of high transmissionefficiency ; wear and noise minimal ; Seco nd : in the gear center distance issmaller still can acquire larger gear t ransmission .Along with the development of science and technology , the car of v ariousperformance also is being perfected . Hyundai has become the world nationaleconomic and social life of indispensable transport . Modern car with goodperformance engine except outside still shou ld have excellent performancedrivetrain matching car performance wi ll play out, so the incisively and vividlyauto transmission design is parti cularly important. Analyzed in order to ensure transmission has good work performance : the transmission should propose design requirements. Introduces the transmission mechanism project determinatio n,and transmission main parameters are selected, the transmission de sign calculation , the synchronizer design calculation in design pro cess such as a critical step in transmission.Transmission used to change to the drive wheels on the engine torqu e ancd rotational speed, the purpose is back starting, climbing, turn, a ccelerate, etc. Various kinds of driving conditions, the automobile get different traction and the engine speed and use it in the most favorabl e work within the working conditions. Transmission has gap and rever sing. Need transmission and power output functions.Keywords : transmission; Synchronizer; File numbered; Axis;目录中文摘要英文摘要主要符号表1绪论1.1概述1.2五档手动变速器的研究意义1.3国内外相关研究现状1.3.1手动变速器(MT)1.3.2白动/手动变速器(AMT)1.3.3白动变速器(AT)1.3.4无级变速器(CVT)1.3.5双离合器变速器(DCT)1.4本文主要研究工作2机械式变速器的概述及其方案的确定2.1变速器的功用和要求2.2变速器结构方案的确定2.2.1变速器传动机构的结构分析与型式选择2.2.2倒档传动方案2.3变速器主要零件结构的方案分析2.3.1齿轮型式2.3.2换档结构型式3变速器主要参数的选择与主要零件的设计3.1变速器主要参数的选择3.1.1档数和传动比3.1.2中心距3.1.3轴向尺寸3.1.4齿轮参数3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定3.2.1确定一档齿轮的齿数3.2.2确定常啮合齿轮副的齿数3.2.3确定其它档位的齿数3.2.4确定倒档齿轮的齿数3.3齿轮变位系数的选择4变速器齿轮的强度计算与材料的选择4.1齿轮的损坏原因及形式4.2齿轮的强度计算与校核4.2.1齿轮弯曲强度计算4.2.2齿轮接触应力5变速器轴的强度计算与校核5.1变速器轴的结构和尺寸5.1.1轴的结构5.1.2确定轴的尺寸5.2轴的校核5.2.1第一轴的强度与刚度校核5.2.2第二轴的校核计算6变速器同步器的设计6.1同步器的结构6.2同步环主要参数的确定6.2.1同步环锥面上的螺纹槽6.2.3摩擦锥面平均半径R6.2.4锥面工作长度b6.2.5同步环径向厚度6.2.6锁止角6.2.7同步时间t7变速器的操纵机构8结论致谢参考文献1.4本文主要研究工作本设计的任务是设计一台用于通用五菱之光微型车的三轴式五档手动变速器,该变速器有两个突出的优点: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依然能够获得较大的一档传动比。
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。
三轴四档式手动变速器设计
三轴四档式手动变速器设计手动变速器是汽车变速系统中常见的一种变速装置,它采用机械齿轮传动的方式将发动机的动力传递给车轮,实现汽车的不同速度档位调节。
本文将设计一个三轴四档式手动变速器,详细介绍其结构和工作原理。
一、设计要求1.实现四个不同的速度档位:前进一档(1档)、前进二档(2档)、前进三档(3档)和倒档。
2.档位切换顺畅,操作简便。
3.变速器体积紧凑,重量轻,适应不同类型的汽车。
二、设计思路设计一个三轴四档式手动变速器,需要三个轴线:输入轴、中间轴和输出轴。
其中,输入轴和输出轴与发动机和车轮相连,中间轴用于连接输入轴和输出轴的齿轮。
设计中间轴和变速齿轮组,使其能够实现四个不同的速度档位。
选择合适的齿轮比例,使得不同的档位可以实现不同的转速和转矩输出。
设置可移动的离合器和档位选择机构,通过操作离合器来使得输入轴与输出轴产生刚性或者非刚性连接,从而实现档位切换。
三、设计细节1.输入轴:输入轴连接发动机,通过输入轴可以将发动机的动力传到中间轴上。
输入轴上设置一个离合器,用于切换输入轴和输出轴的连接。
2.中间轴和变速齿轮组:中间轴设置在输入轴的下方,与输入轴通过齿轮传动连接。
中间轴通过变速齿轮组与输出轴连接。
由于需要实现四个档位,设计一个四个不同齿数的齿轮来实现档位切换。
可以通过离合器与变速齿轮组中的不同齿轮组合,实现不同的速度比例。
例如,1档采用最小的齿数的齿轮,3档采用较大的齿数的齿轮。
3.输出轴:输出轴连接车轮,通过输出轴可以将发动机的动力传到车轮上。
四、工作原理1.1档工作原理:启动发动机后,通过离合器将输入轴与输出轴刚性连接,此时输入轴的转动会通过中间轴和变速齿轮组传递给输出轴,实现前进的动力传递。
2.2档和3档工作原理:当需要切换到2档或3档时,首先踩下离合器,断开输入轴与输出轴的刚性连接。
然后通过档位选择机构,将变速齿轮组中的不同齿轮与输入轴和输出轴连接,实现不同的速度比例。
最后松开离合器,使输入轴和输出轴重新产生刚性连接,实现不同的档位输出。
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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综合式:插入式和分段式的结 合,使传动比范围进一步扩大 (C) 主变速器1-S2-S4-S6,分段 式副变速器1-S8,插入式副 变速器传动比是1/S-1可构成
1/s-1-s-…-s14
机械式变速器设计
2.4变速器操纵机构
➢ 要求
1.换档时只能挂入一个档; 2.防止误挂倒档; 3.换档后应使齿轮在全齿长 啮合,并防止自动脱档。
机械式变速器设计
3.3轴的直径
第二轴和中间轴中部直径 d≈0.45A;
中间轴 dm/L≈0.Байду номын сангаас6-0.18; 第二轴 dm/L≈0.18-0.21
刚度和强度验算
变速器主要参数选择
机械式变速器设计
变速器主要参数选择
3.4齿轮参数 ➢ 齿轮模数
直齿轮模数 m
斜齿轮法面模数 mn
➢压力角
齿轮最普遍采用国家规定的20°齿轮 标准压力角啮合套或同步器的接合齿 压力角有 20°、25°、30°,普遍 采用 30°压力角。
机械式变速器设计
概述
变速器的功能: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。
对变速器的基本要求:
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
机械式变速器设计
1概述 2变速器布置方案的分析 3变速器主要参数选择 4同步器
主要内容
机械式变速器设计
概述
推荐参考书:
– 汽车底盘基础,张洪欣,余卓平 译,科普版 – 汽车设计,刘惟信 主编,清华版 – 汽车设计,张洪欣 主编,工大版 – 汽车构造,陈家瑞主编,机械工业出版社 – 变速器,黄维山主编,人民交通出版社
变速器布置方案的分析
➢ 轴承型式
----过去,变速器轴的支承广泛采用滚珠轴承、滚柱轴承和滚 针轴承。现在的趋势是使用圆锥滚柱轴承。
----在变速器中,每根轴都轴向固定,以便承受轴向力。对于 中间轴式变速器,第一轴和和第二轴均采用后轴承固定; 中间轴有采用前轴承固定的,也有采用后轴承固定的。
➢ 其他问题
2后置副变速器(b、c、d) 3主变速器前后各设置一个 副变速器( e)
变速器布置方案的分析
机械式变速器设计
变速器布置方案的分析
组合式多档变速器传动比的搭配方式。
分段式:主变速器档位间公比较小, 副变速器传动比范围较大时,副变速 器高、低档传动比分别与主变速器各 档搭配,组成高、低传动比两段范围 (b)主变速器有五个档,传动比为 1-S-S2-S3-S4,副变速器的传 动比是1—S5;则总的传动比序列为: 1-S-S2-S3-S4-S5-S6-S7-S8-S9
----各档齿轮在轴上的安排顺序; ----装配问题; ----变速器整体结构刚性。
机械式变速器设计
2.3多档变速器的 组合方案分析
多档变速器普遍采用组合方 案——即以1 到2 种四档或 五档变速器为主体,再配以 副变速器,形成具有不同档 数、不同转矩容量和传动比 范围的变速器系列。
1前置副变速器(a)
插入式:主变速器档位间公比较大, 副变速器的传动比均匀地插入主变 速器各档传动比之间,两者交替换 档,共同组成一个传动比序列(单 调变化的)(a)副变速器有两个档: 传动比是1/s 和1;主变速器有五 个档,传动比是1-S2-S4-S6-S8 (其中S>1),得到:1/S-1-S-S2S3-S4-S5-S6-S7-S8
变速器布置方案的分析
机械式变速器设计
2.2变速器零部件结 构方案分析
➢ 齿轮型式
1.直齿轮—主要用于低档和倒档。 2.斜齿轮—传动平稳、使用寿命长;
但制造稍复杂,工作时有轴向力。
➢ 换档结构型式
1.直齿滑动齿轮; 2.啮合套; 3.同步器。
结构上采取措施 防止自动脱档
变速器布置方案的分析
机械式变速器设计
中间轴式变速器:
在常啮合齿轮对数、换档方式和倒 档传动方案上有差别。
➢ 四档变速器传动方案图(a、b、c):其 中a和 b 有四对常啮合齿轮,可用同步器 或啮合套换档;倒档用直齿滑动齿轮换档。 c 所示方案有三对常啮合齿轮,一档和倒 档用直齿滑动齿轮换档。
➢ 五档变速器传动方案(d、e、f):其中d 所 示方案除一、倒档用直齿滑动齿轮换档 外,其余都为常啮合齿轮;e 和 f,全部 齿轮处于常啮合状态。
➢ 六档变速器传动方案(g 和 h):除g 中 的一 档、倒档用直齿滑动齿轮换档外,其 余都为常啮合齿轮。g 中超速档位于后支 撑轴承的后部,有利于系列化。
机械式变速器设计
倒档型式 ➢ 在前进档的传动路线中,加入一个
中间传动齿轮,图 a、f;中间传动 齿轮的轮齿在正、负交替对称变化 的弯曲应力状态下工作 。 ➢ 利用联体齿轮方案(图 b、c、d、 e)。在单向循环弯曲应力状态下 工作,倒档传动比增加。 ➢ a 所示的倒档布置方案,在中间轴 上有一个专用倒档齿轮。 ➢ b 利用中间轴上的一档齿轮,缩短 了中间轴的长度,换档较困难(必 须使两对齿轮同时啮合)。 ➢ c能获得较大的倒档传动比,但换 倒档,要向前推动二轴上的直齿轮。 ➢ d与c 的差别在于,换倒档时,需 要向后推动二轴上的直齿轮。 ➢ e 将中间轴上的一、倒档齿轮做成 一体,其齿宽增大,缩短了长度。 ➢ f 适用于全部齿轮副均为常啮合的 齿轮,换档更为方便。
和电子操纵机构)
工作可靠。汽车行驶中,变速器不得跳档、乱档以及换档冲击等现象发生 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。
机械式变速器设计
2.1变速传动机构 的方案分析
两轴式变速器
变速器布置方案的分析
机械式变速器设计
变速器布置方案的分析
➢ 操纵方式 1.直接操纵 2.远距离操纵
变速器布置方案的分析
机械式变速器设计
3.1中心距
3.2变速器轴向尺寸
货车: 四档(2.2—2.7)A 五档 (2.7—3.0)A 六档 (3.2—3.5)A 轿车:四档变速器壳体 轴向尺为(3.0—3.4)A.
变速器主要参数选择
T1max变速器一档时2轴转矩