变速器设计毕业论文

变速器设计毕业论文

目录

第1章绪论 (1)

1.1. 本设计的目的和意义 (1)

1.2. 变速器的现状和发展 (1)

第2章变速器的基本设计方案 (2)

2.1. 变速器设计的基本要求 (2)

2.2. 变速器倒档传动与布置方案 (2)

第3章变速器主要参数的选择 (4)

3.1. 本设计的数据准备 (4)

3.2. 档数和传动比 (4)

3.3. 中心距 (5)

3.4. 轴向尺寸 (6)

第4章变速器各档齿轮的计算设计 (7)

4.1. 模数的选用 (7)

4.2. 压力角 (7)

4.3. 螺旋角 (7)

4.4. 齿宽 (8)

4.5. 确定一挡齿轮的齿数 (9)

4.6. 确定二挡齿轮的齿数 (10)

4.7. 确定三挡齿轮的齿数 (11)

4.8. 确定四挡齿轮的齿数 (12)

4.9. 确定五挡齿轮齿数 (13)

4.10. 确定倒档齿数 (15)

第5章变速器轴的设计计算 (16)

第6章变速器齿轮的的校核 (17)

6.1. 齿轮强度校核 (17)

6.2. 斜齿轮弯曲应力 (17)

6.3. 轮齿接触应力计算 (18)

第7章变速器轴的校核 (19)

7.1. 计算各轴的转矩 (19)

7.2. 轴的工艺要求 (19)

7.3. 计算齿轮的受力 (19)

7.4. 轴的刚度计算 (20)

7.5. 输入轴的刚度 (20)

7.6. 轴的强度计算 (21)

第8章变速器同步器与操纵机构的设计 (23)

8.1. 同步器设计 (23)

8.2. 同步器的工作原理 (23)

8.3. 同步环主要参数的确定 (24)

8.3.1. 同步环锥面上的螺纹槽 (24)

8.3.2. 锥面半锥角 (24)

8.3.3. 摩擦锥面平均半径R (24)

8.3.4. 锥面工作长度b (24)

8.3.5. 同步环径向厚度 (24)

8.3.6. 锁止角 (25)

8.3.7. 同步时间t (25)

第9章变速器的操纵机构 (26)

9.1. 变速器操纵机构的功用 (26)

9.2. 设计变速器操纵机构 (26)

9.3. 换档位置 (26)

第10章变速器轴承校核 (28)

10.1. 初选轴承型号 (28)

10.2. 计算轴承当量动载荷P (28)

10.3. 计算轴承当量动载荷P (28)

10.4. 计算轴承的基本额定寿命 (29)

结论 (30)

致谢 (31)

参考文献 (32)

第1章绪论

1.1.本设计的目的和意义

随着汽车工业的迅猛发展,车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。尽管近年来，自动变速器和无级变速器技术迅猛发展，对长期以来主导市场地位的手动变速器产生很大冲击，但手动变速器已应用了很长一个时期,经过反复改进,成为现在的形式,制造技术趋于成熟化，与其它种类变速器相比较，具有以下优点：

1.手动变速器技术已经发展了几十年，制造技术更加成熟，长期处于主导变速器市场的地位，各方面技术经过长期市场考验，通过逐步积累，技术已经相当成熟。

2.手动变速器传动效率较高，理论上比自动变速器更省油。

3.手动变速器结构简单，制造工艺成熟，市场需求大，能够产生生产规模效益，生产成本低廉。

4.维修方便，维修成本便宜。

5.可以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控快感。

在市场经济形势下.特别是当前国家对汽车变速器产品还拿不出完整规划的情况下.寻求引进更先进的汽车变速器,改进现有的变速器,从市场广度开发转变为深度开发,使产品系列化,通用化,标准化.组织好精益生产,降低成本,提高产品质量,才能逐步缩短同世界先进技术水平的差距。

1.2.变速器的现状和发展

从现代汽车变速器的市场状况和发展来看, 全世界的各大广商都对提高AT的性能及研制无级变速器CVT表现积极, 汽车业界非常重视CVT在汽车上的实用化进程。然而,因无级变速器技术难度很大, 发展相对较慢, 从而成为世界围尚未解决的难题之一。目前世界上装车较多的汽车变速器是手动变速器、电控液力自动变速器、金属带链式无级变速器、电控机械式自动变速器、双离合器变速器及环形锥盘滚轮牵引式无级变速器等数种, 并具有各自优势, 但其中金属带式无级变速器前景看好。ECT变扭器中的自动变速器油在高速运动中, 由于油液分子间的摩擦和油液分子与各工作轮叶片表面间的摩擦所消耗的部分能量及泵轮、涡轮窄隙处油液剪切等原因会产生油液温度升高造成功率损失, 存在传动效率低油耗较大的不足, 另外还存在结构复杂、成本高及维修难度大等较明显缺点。欧洲格特拉克变速箱公司开发的电控机械自动变速器则克服了AT效率低等缺点, 与AT相比, 具有更大的发展优势。可是, AMT依旧需要复杂的电控系统来控制。据该公司预测, 到2008年, 欧洲的50％的MT将会被AMT代替, 同时部分市场也将会被占领。

总之, 变速器是汽车除发动机外的主要装置之一, 伴随着汽车技术更新换代和市场需求，在向实现理想变速器发展过程中将会取得更加巨大的成就。变速器会应对市场要求朝操纵舒适、轻柔、传动效率高、低油耗、环保与低噪声方向发展, 汽车变速器市场的需求量将继续持续增长。

第2章变速器的基本设计方案选择

变速器的结构对汽车的动力性、燃油经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性，传动的平稳性与效率等都有直接的影响。采用优化设计方法对变速器与主减速器，以及变速器的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与燃油经济性；采用自锁及互锁装置、倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程接合、错位接合、齿厚减薄、台阶齿侧）等措施，以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳档、乱档、自行脱档和误挂倒档；采用同步器可使换挡轻便、无冲击及噪声；采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低。降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。

2.1.变速器设计的基本要求：

1）保证汽车有必要的动力性和经济性。

2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。

3）设置倒挡，使汽车能变速倒退行驶。

4）设置动力输出装置。

5）换挡迅速、省力、方便。

6）工作可靠。变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。

7）变速器应有高的工作效率。

8）变速器的工作噪声低。

2.2.变速器倒档传动与布置方案

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。

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。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。

两轴式变速器有结构简单、轮廓尺寸小、布置方便、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2-1为发动机前置前轮驱动轿车的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；多数方案的倒挡传动常用滑动齿轮，其它挡位均用常啮合齿轮的传动。

图2-1 变速器倒档传动方案