摘要目前，许多变速器生产企业正在研发一些燃油经济性更好、换挡性能更高的变速器，以满足市场上的多层次需求。
汽车变速器是通过改变传动比、改变发动机曲轴的转矩，适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动轮牵引力及车速不同要求的需要。
变速器是汽车传动系中最重要的部件之一。
变速器是用来改变发动机传动到驱动轮上的转矩和转速，在汽车传动系中扮演着至关重要的角色，因此必须重视对变速器的设计研究。
传统的变速器零件设计包括了变速器传动布置方案的确定、变速器主要参数的选择、变速器齿轮的设计及校核、变速器轴的设计及校核，由于变速器有较多的零件组成且零件之间的装配关系较复杂因此变速器的设计需要较长的时间和反复的实验。
本设计是在传统变速器重要零件设计的基础上运用Pro/E软件进行三维实体模型的创建,可实现变速器的辅助设计，能快速准确的设计出变速器各主要零部件并完成装配。
从而可以缩短设计周期，降低开发成本，增加模型可信度，提高产品的质量。
关键词：变速器；设计；轴；校核；建模；Pro/EABSTRACTAt present, many manufacturers are developing some better transmission fuel, higher transmission shift performance to meet the market demand for multi-level. Automotive Transmission adapt in the start, acceleration, road traffic, as well as to overcome all kinds of different driving conditions impede on different wheel traction and speed requirements is by changing the transmission ratio, the engine crankshaft torque change. Transmission of the automotive power train is one of the most important components. Transmission is used to change the engine to the driving wheel on the drive torque and rotational speed, in the automotive power train to play a vital role, it is necessary to attach importance to the design of transmission.The traditional design of transmission components including the transmission of the determined drive layout, the main parameters of the choice of transmission, gear transmission design and verification, transmission shaft design and verification, as more transmission parts and components between the composition of the the relationship between the assembly of more complex design therefore require a longer transmission time and the experiment repeated. The design is an important part in the traditional design of transmission based on the use of Pro / E software to create three-dimensional solid model .And it can design a fast and accurate transmission of the major components and complete assembly. So that we can shorten the design cycle, reduce development costs and increase model credibility, improve product quality .Key words: Transmission; Design; Axis; Check; Modeling; Pro目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2国内外研究现状 (1)第2章变速器传动机构布置方案 (4)2.1传动机构布置方案分析 (4)2.2传动装置布置方案分析 (4)2.3本章小结 (5)第3章变速器主要参数的选择 (6)3.1挡数的选择及各挡传动比的确定 (6)3.3.1 确定挡数 (6)3.3.2确定主减速比 (6)3.3.3确定各挡传动比 (6)3.2中心距 (7)3.3齿轮参数 (7)3.3.1模数的选取 (7)3.3.2 压力角 (8)3.3.3螺旋角 (8)3.4 齿宽计算 (8)3.5各挡齿轮齿数的分配 (9)3.5.1确定一挡齿轮的齿数 (9)3.5.2对中心距进行修正 (9)3.5.3确定常啮合传动齿轮副的齿数 (9)3.5.4 修正螺旋角的值 (10)3.5.5 确定其它各挡的齿数 (10)3.5.6确定倒挡的齿数 (10)3.6变速器齿轮的几何尺寸计算 (11)3.6.1直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 (11)3.6.2斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 (12)3.6.3根据以上公式计算各齿轮参数 (13)3.7变速器轮齿强度计算 (15)3.7.1齿轮弯曲强度计算 (15)3.7.2 齿轮接触应力计算 (16)3.7.3 变速器齿轮具体强度校核计算 (17)3.8变速器齿轮的材料及热处理 (19)3.9 本章小结 (20)第4章变速器轴设计计算 (21)4.1轴的功用及要求 (21)4.2 轴尺寸的初选 (21)4.3轴的结构形状 (22)4.4轴的强度和刚度的计算 (22)4.4.1计算各轴上齿轮的圆周力与切向力 (22)4.4.2轴的刚度验算 (24)4.4.3轴的强度验算 (30)4.5 本章小结 (33)第5章变速器的同步器设计及其结构元件 (34)5.1 同步器设计 (34)5.1.1惯性式同步器 (34)5.1.2同步器工作原理 (34)5.1.3主要参数的确定 (35)5.2 变速器结构元件 (37)5.2.1变速器齿轮 (37)5.2.2变速器的轴 (38)5.2.3变速器壳体 (38)5.3本章小结 (39)第6章应用pro/E进行变速器的建模与装配 (39)6.1Pro/E软件简介 (40)6.2变速器齿轮几何模型的建立 (41)6.2.1直齿圆柱齿轮的几何模型建立 (41)6.2.2斜齿圆柱齿轮的几何模型建立 (44)6.3变速器轴的几何模型的建立 (46)6.3.1 变速器第一轴的几何模型建立 (46)6.3.2变速器中间轴的几何模型建立 (46)6.3.3变速器第二轴的几何模型建立 (47)6.4变速器其它附件几何模型的建立 (48)6.4.1 轴承的几何模型建立 (48)6.4.2键的几何模型建立 (48)6.4.3箱体的几何模型建立 (49)6.4.4同步器接合套及花键毂的几何模型建立 (50)6.5变速器零件模型的虚拟装配 (53)6.5.1变速器轴上零件与轴的虚拟装配 (53)6.5.2 变速器的整体装配 (54)6.6本章小结 (56)结论 (58)参考文献 (59)致谢 (60)附录 (61)第1章绪论1.1概述汽车变速器的任务是传递动力,并在动力的传递过程中改变传动比，以调节或变换发动机的特性，同时通过变速来适应不同的驾驶要求。
由此可见，变速器在汽车传动系中扮演着至关重要的角色。
随着科技的高速发展，人们对汽车性能的要求越来越高，汽车的性能、使用寿命、能源消耗、振动噪声等在很大程度上取决于变速器的性能，因此必须重视对变速器的研究[1]。
变速器由变速传动机构和操纵机构组成，对变速器设计的基本要求如下：（1）保证汽车有必要的动力性和经济性；（2）设置有空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输；（3）设置倒挡，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。
汽车行驶过程中变速器不得有跳挡、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）变速器的工作噪音低。
除此之外，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。
满足汽车有必要的动力性和经济性指标，这与变速器的挡数、传动比范围和各挡传动比有关[2]。
汽车工作的道路条件越复杂、比功率越小，变速器的传动比范围越大。
1.2 国内外研究现状虚拟样机是建立在计算机上的原型系统或子系统模型，它在一定程度上具有与物理样机相当的功能真实度。
虚拟样机技术，是20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程(CAE)技术。
虚拟样机技术强调系统的观点，涉及产品全生命周期，支持对产品的全方位测试、分析与评估，强调不同领域的虚拟化的协同设计[3]。
制造生产商将虚拟样机技术引入各自的产品开发中，大大简化机械产品的开发过程，大幅缩短产品开发周期，提高产品的系统级性能，获得最优化和创新的产品，取得了很好的经济效益。
目前，许多变速器生产企业正在研发一些燃油经济性更好、换挡性能更高的变速器，以满足市场上的多层次需求。
汽车变速器是通过改变传动比、改变发动机曲轴的转拒，适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。
变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。
传统的变速器设计方法一般是根据性能要求利用经验公式取值，然后验算，如果不符合要求则根据经验改变某些参数，继续验算，直至符合所有的条件与要求。
这种设计方法计算量较大，而一般的经验公式又较保守，对于不符合要求时改变的参数有一定的局限性，导致结果过于保证安全性。
产品笨重，而许多性能未必很好甚至变的较差。