摘要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。
它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标,对轿车而言,其设计意义更为明显。
在对汽车性能要求越来越高的今天,车辆的舒适性也是评价汽车的一个重要指标,而变速器的设计如果不合理,将会使汽车的舒适性下降,使汽车的运行噪声增大。
本设计针对乘用车变速器进行系统深入的研究.本设计结合机械变速器的设计方法,深入研究了变速器传动比的计算,挡数的分配,齿轮参数的计算,轴及轴承的选择等,从而使乘用车的舒适性和动力性有很大的提高。
关键字:传动比;齿轮参数;轴;轴承ABSTRACTWith the rapid development of automobile industry, the diversity of models, individual has become a developing trend. The transmission design is an important part of automotive design one. It is used to change the engines torque and reached the driving wheel speed, so its impact on vehicle dynamic performance and economy indicators, on cars, its more obvious sense of design. Performance in increasingly high demand on the car today, the vehicles comfort is an important index for evaluation of car, and transmission design, if unreasonable, will decrease the comfort of the automobile, so that the car is running the noise increases. The design for the passenger car transmission system in-depth study carried outThe design combined with mechanical transmission design, in-depth study of the transmission gear ratio calculation, the distribution of the number block, the calculation of gear parameters, choice of shaft and bearing, so passenger comfort and dynamic have greatly improved.Key words: Transmission Ratio; Keeps Off The Number; Axis; Bearings目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)第1章绪论....... (1)1.1 本次设计的目的意义 (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 (4)第2章变速器的总体方案设计.......... . . . . (5)2.1 变速器的功用及设计要求 (5)2.2 变速器传动机构的形式选择与结构分析 (5)2.2.1 三轴式变速器与两轴式变速 (5)2.2.2 倒档的布置方案............... ...... . (5)2.3 变速器主要零件的结构方案分析 (7)2.3.1 齿轮型式............... ...... .... . (7)2.3.2 换档结构型式........... ...... .... .. (7)2.3.3 轴承型式........... ...... .... .... .. (7)2.4 传动方案的最终确定.................................... .. .. (8)2.5 本章小结........................ ...... ...... .. (8)第3章变速器主要参数的选择与计算................. . (9)3.1初始数据............................. ...... (9)3.2变速器各档传动比的确定 (9)3.3中心距的确定............................ (10)3.4齿轮参数.............................. .. (11)3.5 本章小结........................ .. . (12)第4章齿轮的设计计算与校核............. . . . . . . .. (13)4.1 齿轮的设计计算... .. .. .................... (13)4.2 齿轮的强度计算与材料选择.................. ..... ........ .. (22)4.2.1 齿轮的损坏原因 (22)4.2.2 齿轮材料的选择 (22)4.2.3 计算各轴的转矩 (23)4.2.4 齿轮的强度计算 (23)4.2.4 齿轮的接触应力............ (27)4.3 本章小结................ .. . (31)第5章轴的设计与计算及轴承的选择与校核 (32)5.1 轴的计算.................... . . . (32)5.1.1 轴的工艺要求..... .. (32)5.1.2 初选轴的直径............ .................. (32)5.1.3 轴的刚度计算............ ................ . (33)5.1.4 轴的强度计算............ .............. . (35)5.2 轴承的选择及校核 (37)5.2.1 输入轴的轴承选择及校核...... . .. ......... . (37)5.2.1 输出轴的轴承选择及校核............ . (38)5.3本章小结....... . ... ... .. (39)第6章变速器同步器与操纵机构的选择........ .. (40)6.1同步器的选择........... (40)6.1.1 同步器的工作原理............ .... .. ... ... . (40)6.1.2 同步环的主要参数的确定........ ... . ... ... . (40)6.2 变速器的操纵机构........... .. (41)6.2.1 变速器操纵机构的功用............ ...... ... . (41)6.2.2 变速器操纵机构应满足的要求.......... ..... . (41)6.2.3 换挡位置............ . ... ...... .. ... ... . (42)结论........ . .... ........ . ... ... ... . . . . . . . . . .. ... ... .43参考文献......... ..... ........ . ... . ... .. ... . . .. ... ... (44)致谢........ .. ..... ........ . ... ... ... ........ . . .. ... ... .45附录........ .. ... ... ... ......... ... ... ........ . . .. ... ... .46第1章绪论1.1 本次设计的目的意义随着经济和科学技术的不断发展,汽车工业也渐渐成为我国支柱产业,汽车的使用已经遍布全国。
而随着我国人民生活水平的不断提高,微型客货两用车、轿车等高级消费品已进入平常家庭。
在我国,汽车工业起步较晚。
入世后,我国的汽车工业面临的是机遇和挑战。
随着我国汽车工业不断的壮大,以及汽车行业持续快速发展,如何设计出经济实惠,工作可靠,性能优良,且符合中国国情的汽车已经是当前汽车设计者的紧迫问题。
在面临着前所未有机遇同时不得不承认在许多技术上,我国与发达国家还存在着一定的差距。
发动机的输出转速非常高,最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。
为了发挥发动机的最佳性能,就必须有一套变速装置,来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。
在经济方面考虑合适的变速器也非常重。
本次设计对轿车变速器的结构进行了介绍,阐述了轿车主要参数的确定,在机构方面选择了机械式变速器确定变速设计的主要参数,在变速器的寿命方面以及与变速器相关的操纵机构也进行了介绍。
1.2 变速器的发展现状汽车问世百余年来,特别是从汽车的大批量生产及汽车工业的大发展以来,汽车已经成为世界经济的发展、为人类进入现代生活,产生了无法估量的巨大影响,为人类社会的进步做出了不可磨灭的巨大贡献,掀起了一场划时代的革命。
自从汽车采用内燃机作为动力装置开始变速器就成为了汽车重要的组成部分,现代汽车广泛采用的往复活塞式内燃机具有体积小、质量轻、工作可靠和使用方便等优点,但其转矩和转速变化范围较小,而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化,故其性能与汽车的动力性和经济性之间存在着较大的矛盾,这对矛盾靠现代汽车的内燃机本身是无法解决的。
因此在汽车传动系中设置了变速器和主减速器,以达到减速增矩的目的。
变速器对整车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有着较为直接的影响。
汽车行驶的速度是不断变化的,即要求汽车变速器的变速必要尽量多,尽管传统的齿轮变速器并不理想但以其结构简单、效率高、功率大三大显著特点依然占领者汽车变速器的主流地位。
虽然传统机械师的手动变速器具有换挡冲击大,体积大,操纵麻烦等诸多缺点,但仍以其传动效率高、生产制造工艺成熟以及成本低等特点,广泛应用于现代汽车上。
早在1889年,法国标致研制成功世界上第一台手动机械式4挡齿轮传动汽车变速器。
在现在汽车中,变速器的结构对汽车的动力性、经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率等都有直接影响。
变速器与主减速器及发动机的参数作优化匹配,可得到良好的动力性与经济性;采用自锁及互锁装置,倒档安全装置可使操纵可靠,不跳档、乱档、自动脱档和误挂倒档;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。