某轿车机械式变速器设计(4+1档)

汽车设计课程设计（论文）题目：某轿车机械式变速器设计（4+1档）学院：专业班级：学号：姓名：指导教师：教师职称：起止时间：学院：机械学院教研室（系别）：车辆工程摘要轿车作为一种最常用汽车，已在现代的社会中占有举足轻重的地位。

而变速器是汽车传动系统结构中最重要的部分之一，汽车的前进、后退，增速、减速都要靠变速器传动来实现。

而且变速器在汽车的动力性和燃油经济性上也有很重要的影响。

本次设计的汽车变速箱主要是从强度方面来对齿轮的尺寸计算及校核，轴的尺寸计算和位置的确定，选择设计满足其承载能力的同步器。

另外，针对齿轮作用力的不同，在不同的轴上选择合适的轴承。

利用软件AUTCAD完成变速器总成图、第一轴、第二轴、中间轴、各个挡齿轮及同步器的设计。

随着我国汽车行业的迅猛发展，人们对汽车的需求也越来越高。

通过对轿车车变速器的设计，我了解到变速器在汽车结构中具有着重要的作用，因此变速器结构的改进对汽车行业的发展与进步具有着深远的意义。

关键词：汽车；变速器；齿轮目录第一章绪论 ---------------------------------------------1 1.1变速器的概述------------------------------------------1 1.2 变速器的种类 -------------------------------------------1 1.3机械式变速器的特点 ---------------------------------------3 第二章变速器传动机构布置方案-----------------------------4 2.1传动机构的布置方案分析---------------------------42.1.1中间轴式变速器-----------------------------------42.1.2倒档的布置方案--------------------------------------6 2.2变速器零、部件结构方案分析 ----------------------------7 2.2.1齿轮型式 ----------------------------------------7 2.2.2换档结构型式 ---------------------------------------72.2.3变速器轴承形式-------------------------------72.2.4齿轮变位系数的选择原则 -------------------------8 第三章变速器主要参数选择 ----------------------------------83.1中心距A的选定-----------------------------------8 3.2齿轮参数-----------------------------------------9 3.2.1模数的选取 -------------------------------------9 3.2.2压力角α ----------------------------------------10 3.2.3螺旋角β ---------------------------------------10 3.2.4齿宽 b ----------------------------------------10 3.3各档齿数的分配与计算 -------------------------------11 3.3.1一档齿轮齿数的确定---------------------------------11 3.3.2二档齿轮齿数的确定--------------------------------11 3.3.3三档齿轮齿数的确定--------------------------------12 3.3.4四档齿轮齿数的确定---------------------------------123.3.5倒档齿轮齿数的确定--------------------------------123.3.6各档齿轮参数表--------------------------------13第四章变速器的设计与计算 -------------------------------14 4.1齿轮的损坏形式---------------------------------14 4.2齿轮的强度计算---------------------------------14 4.3轴的强度计算 ---------------------------------------17 第五章同步器的设计----------------------------------28 5.1惯性式同步器----------------------------------28 5.2锁环式同步器 -------------------------------------28 5.3同步器重要参数的确定---------------------------------29 第六章变速器的操纵机构 --------------------------------32 致谢 ------------------------------------------------------33 参考文献 ------------------------------------------------34第一章绪论1.1变速器的概述变速器作为传递力和改变汽车车速的主要装置，现在对其操纵的方便性和档位数方面的要求愈来愈高。

目前，四、五档特别是五档的变速器的用量有日渐增加的趋势。

同时，六挡变速器的装车率也在上升。

变速器是用于改变发动机的转矩和转速，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种路障的不同条件下对驱动车轮牵引力级车速不同要求的汽车总成。

设置变速器的目的是在各种行驶状况下，是汽车获得不同的牵引力和速度，同时是发动机在最有利的工作范围内工作。

因此它的性能直接影响到汽车的动力性和经济性。

变速器的具体作用是:1）改变传动比，扩大驱动轮的转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的形式条件、如起步、加速、上坡等，同时是发动机机在最有利的情况下工作；2）在发动机的旋转方向不变的前提下，是汽车能倒退行驶；3）利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够启动、怠速，并是变速器便于换挡或进行动力输出。

必要时变速器还有动力输出功能。

对于变速器提出如下基本要求：1）保证汽车有必要的动力性和经济性2）设置空挡，用来切断发动机向驱动轮的动力传输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。

汽车在行驶过程中，变速器不得有跳挡、乱档以及换挡冲击等现象发生7）变速器应当有高的工作效率8）变速器的工作噪声低此外，变速器还要满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易和维修方便等要求。

1.2 变速器的种类变速器有传动机构和操纵机构组成。

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/自一体变速器（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。

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。

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。

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。

在中档车的市场上，自动变速器有着一片自己的天空。

使用此类车型的用户希望在驾驶汽车的时候为了简便操作、降低驾驶疲劳，尽可能的享受高速驾驶时快乐的感觉。

在高速公路上，这是个体现地非常完美。

而且，以北京市来说，现在的交通状况不好，堵车是经常的事情，有时要不停地起步停步数次，司机如果使用手动档，则会反复地挂档摘档，操作十分烦琐，尤其对于新手来说更是苦不堪言。

使用自动档，就不会这样麻烦了。

三、手动/自动变速器（AMT）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1.3L CVT 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。

四、无级变速器当今汽车产业的发展，是非常迅速的，用户对于汽车性能的要求是越来越高的。