当前位置:文档之家› 机械平面三轴式变速箱的设计

机械平面三轴式变速箱的设计

摘要设计内容:机械平面三轴式变速箱的设计。

汽车实际行驶中的安全性、经济性、实用性都是由整体设计来决定的;实际中发动机传到车轮上的转矩和转速必须改变以适应起步、爬坡、转弯、加速、倒行等各种工况,变速器就是为了满足这些要求而设计的。

我的设计从实际出发利用所学知识对变速器进行设计,具体内容为:第一章主要介绍变速器的功用和基本要求;第二章主要介绍了汽车变速箱主要参数选择,各部件的选择以及整体布置;第三章为齿轮的设计,第四章为轴的设计。

第三、四章是本次设计的重点,这两章从齿轮的设计与计算,轴的设计与计算以及零件的定位润滑出发对变速器详细设计。

经过我的计算和验算,我所设计齿轮、轴、轴承及操纵机构等均达到任务书要求。

关键词:变速器齿轮轴经济性AbstractOur design includes: Three-axis gearbox mechanical planarizationThe actual moving vehicle safety, economy, practicality is determined by the overall design; practice spread to the wheels on the engine torque and speed must be changed to meet the start, climb, turn, speed up, but line and other working conditions of transmission in order to satisfy these requirements is designed.I design from the reality of learning to use the design of the transmission, the specific contents as follows: The first chapter introduces the functions of transmission and basic requirements; the second chapter introduces the main parameters of the vehicle choice, the choice of the components and the overall layout; article three chapters to the design of gear, the fourth chapter of the design axis, the third, four chapters is the focus of this design, these two chapters from the design and calculation of gear, shaft design and calculation, as well as the positioning of parts of the transmission lubrication point detailed design.After checking my calculations and I designed gears, shafts, bearings and control agencies to meet all requirements of the task book.Keyword: Transmission gear axle economy目录摘要 (I)ABSTRACT.................................................................. I I 第1章绪论 .. (1)1.1变速箱的功用和要求 (1)1.1.1 变速箱的功用 (1)1.1.2 对变速箱的主要要求 (1)1.2变速箱设计原始数据 (1)第2章变速箱总体方案设计 (3)2.1绪论 (3)2.2总体设计 (3)2.2.1 传动机构布置方案分析 (3)2.2.2 零、部件结构分析 (6)第3章齿轮的设计 (7)3.1变速箱主要参数 (7)3.1.1 挡位确定 (7)3.1.2 传动比范围确定 (7)3.1.3 中心距A (7)3.1.4 外形尺寸 (8)3.1.5 齿轮参数 (8)3.2各挡齿轮齿数的分配 (13)3.2.1 确定一挡齿轮的齿数 (13)3.2.2 确定第一轴常啮合齿轮的齿数 (14)3.2.3 确定二挡齿轮齿数 (14)3.2.4 确定三挡齿轮齿数 (15)3.2.5 确定四挡齿轮齿数 (15)3.2.6 确定五挡齿轮齿数 (15)3.2.7 确定倒挡齿轮齿数 (16)3.2.8 齿轮的齿形系数计算 (17)3.3齿轮的强度校核 (18)3.3.1 齿轮的损坏形式 (18)3.3.2 齿轮的弯曲强度计算 (18)3.3.3 计算齿轮的接触应力 (24)3.4结论 (29)第4章轴的设计 (30)4.1轴的结构 (30)4.2第一轴的设计 (30)4.2.1 确定轴的尺寸及结构形式 (30)4.2.2 轴的强度计算 (31)4.2.3 轴的刚度校核 (35)4.2.4 对轴上的花键进行校核 (37)4.3第二轴的设计 (38)4.3.1 确定轴的尺寸及结构形式 (38)4.3.2 轴的强度计算 (39)4.3.3 轴的刚度校核 (48)4.3.4 对轴上的花键进行校核 (52)4.4中间轴的设计 (54)4.4.1 确定轴的尺寸及结构形式 (54)4.4.2 轴的强度计算 (54)4.4.3 轴的刚度校核 (58)4.4.4 中间轴上花键的校核 (61)4.5结论 (61)第五章变速箱操纵机构 (62)5.1绪论 (62)5.2操纵机构的结构 (62)5.2.1 自锁装置 (62)5.2.2 互锁装置 (62)5.2.3 倒挡锁 (63)5.3挡位的布置 (63)第6章总结 (64)参考文献: (65)致谢 (66)第1章绪论1.1 变速箱的功用和要求1.1.1 变速箱的功用变速箱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,使汽车具有合适的牵引力和速度,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,变速箱具有倒挡和空挡。

在有动力输出需要时,还应有功率输出装置。

1.1.2 对变速箱的主要要求a 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,选择合理的变速箱挡数及传动比,来满足这一要求。

b工作可靠,操纵轻便。

汽车在行驶过程中,变速箱内不应有自动跳挡、乱挡、换挡冲击等现象发生。

为减轻驾驶员劳动强度,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挡或自动、半自动换挡来实现。

c 重量轻、体积小。

影响这个指标的主要参数是变速箱的中心距。

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减小中心距。

d 传动效率高。

为减少齿轮的啮合损失,应有直接挡。

此变速箱设有超速挡,可以提高齿轮传动的效率。

提高零件的制造和装配质量,采用适当的润滑油都可以提高传动效率。

e 噪声小。

采用斜齿轮传动及选择合理的变位系数,提高制造精度和装配刚性可减少齿轮的噪声。

1.2 变速箱设计原始数据最大总质量:9475kg最大功率:84.5KW(2800r/min)最大转矩:353N(1100—1200)最高车速:75km/h变速箱:机械平面三轴式五前+R各挡位的传动比:()23.6i 91.0i ;31.1i ;1.2i ;39.3i ;24.6i R 54321======倒挡各挡位使用时间比例系数:Ⅰ挡 20%Ⅱ挡 20%Ⅲ挡 25%Ⅳ挡 25%Ⅴ挡 5%R 挡 5%第2章变速箱总体方案设计2.1 绪论a 变速箱的设计方案必须满足使用性能、制造条件、维修方便及三化要求。

在确定变速箱结构方案时,应从齿轮型式、换挡结构型式及其布置、轴承型式、润滑和密封以及倒挡布置等方面综合考虑,全面评价,以期得到合理的最佳方案。

b 变速箱由变速传动机构、操纵机构和壳体组成。

2.2 总体设计机械式变速箱因具有结构简单、传动效率高、制造成本低和工作可靠等优点,在不同型式的汽车上得到广泛的应用。

2.2.1 传动机构布置方案分析(1) 变速箱传动机构有两种分类方法。

根据前进挡数的不同,有三、四、五和多挡变速箱。

根据轴的型式不同,分为固定轴式和旋转轴式两类。

固定轴式应用广泛,其中两轴式变速箱多用于发动机前置前驱,中间轴式变速箱多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。

旋转式主要用于液力机械式变速箱。

与中间轴式变速箱比较,两轴式变速箱有结构简单、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。

因两轴式变速箱不能设置直接挡,所以在高挡工作时齿轮和轴承均能承载,不仅工作噪声增大,且易损坏。

此外,受结构限制,两轴式变速箱的一挡速比不可能设计的很大。

根据此变速箱的转动参数选用中间轴式变速箱,其传动方案如下图2—1所示:Z 1Z 13Z 13′Z 3Z 5Z 7Z 9Z 11Z 12Z 10Z 8Z 6Z 4Z 15Z 2Z 14输 入 轴中 间 轴输 出 轴倒 挡 轴图 2-1 传动方案(2) 变速箱在一挡和倒挡时有较大的力作用,所以在布置齿轮时变速箱的低挡和倒挡都应当布置在靠近支承处,以减少轴的变形,保证齿轮重合度下降不多,然后按照从抵挡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比较少,从这点出发此方案应将一挡布置靠近轴的支承处。

经常使用的挡位,其齿轮接触应力过高而造成表面点蚀损坏,将高挡布置在靠近轴的支撑中部区域较为合理,在该区域因轴的变形而引起的齿轮偏转角较小,齿轮保持好较好的啮合状态,偏转减少能提高齿轮的寿命。

对于倒挡值得注意一点,倒挡设置在变速箱的左侧或右侧在结构上均能实现,不同之外是在挂倒挡时驾驶员移动变速杆的方向变了。

为防止意外挂入倒挡,一般在挂倒挡时设有一个弹簧,以便在挂倒挡时需要克服弹簧所产生的力,用来提醒驾驶员注意。

(3) 倒挡的结构方案如图2—2所示:Z 1Z 13Z 13′Z 15Z 2Z14图2—2 倒挡结构方案(4) 轴的支承方式和轴承的选用与固定轴的支承方式和轴承的选用依变速箱的结构类型和轴上的受力不同而有所不同。

变速箱轴承常采用圆柱滚子轴承、球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、滑动轴承套等。

相关主题