红旗轿车二轴变速器参考模板.docx

红旗轿车二轴变速器参考模板.docx

《红旗轿车二轴变速器参考模板.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《红旗轿车二轴变速器参考模板.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

红旗轿车二轴变速器参考模板

摘　　要

从汽车诞生时起，汽车变速器在汽车传动系中扮演着至关重要的角色。

现代汽车上广泛采用内燃机作为动力源，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动力性和燃油经济性能在相当大的范围内变化。

为解决这一矛盾，在传动系统中设置了变速器。

本文以红旗汽车的一些整车参数和发动机参数为依据，进行变速器的设计。

设计的主要内容包括变速器传动机构布置方案的确定，变速器主要参数如挡数、传动比范围、中心距、各挡传动比、外形尺寸、齿轮参数、各挡齿轮齿数的选择，齿轮、轴、轴承的设计校核，同步器、操纵机构及箱体的设计。

在设计的过程中，本文根据轿车变速器的设计要求和车辆动力传动系统自身的特点，参考多篇文献资料，以及国内外变速器设计图册，从经济性和实用性方面着手进行分析,设计出一种两轴式变速器。

关键词：

轿车；变速器；齿轮；轴；箱体；设计

ABSTRACT

Sinceautomobilewasborn,thetransmissionhasplayedacriticalroleinthedrivetrain.Moderncarswidelyusesenginesasthepowersource.Therangeoftorqueandspeedaresmall,butcomplexusingconditionsrequiretheautomobile’sdynamicandfueleconomicalefficiencycanchangeinaverylargerange.Tosolvethiscontradiction,transmissionissetupinthedrivetrain.ThetransmissionisdesignedbasedonengineparametersandvehicleparametersofHongQiautomobileinthistext.Themaindesigncontentsincludethelayoutprogramoftransmissiondrive-mechanism,theselectionofmaintransmissionparameterssuchasshifts,therangeofgearratio,center-spacing,eachgearratio,size,gearparametersandthenumbleofeachgear,thedesignandverificationofgears,shaftsandbearings,thedesignofsynchronizer,manipulation-frameworkandgearbox.Basesonthedesignrequirementandthecharacteristicofpowertransmissionsystem,consultingagreatdealofliteraturesandtransmissiondesigndraftsfrombothhomeandoverseas,ateconomicalefficiencyandpracticabilityangle,asmallkindoftwo-shaftedtransmissionisdesigned.

Keywords:

Automobile；Transmission；Shell；Gear；Shaft；Design

目　　录

第1章绪　　论

1.1选题的目的及意义

现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源，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驱动力和车速能在相当大的范围内变化。

为解决这一矛盾，在传动系统中设置了变速器。

它的功用是：

改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，如起步、加速、上坡等，同时使发动机在有利的工况下工作；在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。

变速器作为汽车传动系统的主要组成部分，是汽车动力性和燃油经济性的重要保证。

随着科技的高速发展，人们对汽车的要求越来越高，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的设计和研发。

变速器技术的发展是衡量汽车技术水平的一项总要依据。

1.2国内外研究状况

汽车变速器技术的发展历史：

手动变速器（MT：

ManualTransmisson）主要采用了齿轮传动的降速原理。

变速器内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换挡工作，也就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作。

自动变速器（AT：

AutomaticTransmisson）是由液力变矩器，行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力变矩器和齿轮组合的方式来达到变速变矩。

AMT是在传统干式离合器和手动齿轮变速器的基础上改造而成，主要改变了手动换挡操纵部分。

即在MT总体结构不变的情况下改用电子控制来实现自动换挡。

无级变速器（CVT：

ContinuouslyVariableTransmission）,又称为连续变速式机械变速器。

金属带式无级变速器主要包括主动轮组，从动轮组，金属带和液压泵等基本部件。

主要靠主动轮，从动轮和传动带来实现速比的无级变化，传动带一般用橡胶带，金属带和金属链等。

无限变速式机械无级变速器（IVT：

InfinitelyVariableTransmisson）采用的是一种摩擦板式变速原理。

IVT的核心部分由输入传动盘，输出传动盘和Variator传动盘组成。

它们之间的接触点以润滑油作介质，金属之间不接触，通过改变Variator装置的角度变化而实现传动比的连续而无限的变化[1]。

汽车的发展经历了三大革命，动力革命（内燃机的使用），传动革命（机械传动的完善和液体传动的使用）和控制革命（用传感器、微机和电液阀进行信息处理）。

从先进国家来看，动力革命和传动革命已经完成，目前正处于控制革命阶段，要解决的主要是机械太“机械”，没有灵性的问题，过去机械全靠人来操纵控制，然而人的生理和心理能力（感觉器官的功能、头脑分析的能力和体能）是有限的，操纵汽车这样复杂的机械对于人来说体力和脑力负担是很重要的，更主要的是单靠人力操纵将阻碍汽车的发展和其性能的提高。

因此必须对汽车各部分（发动机、变速器、悬架、制动和转向机构等）进行自动控制，并从各部分的单独控制向整车一体化控制发展，从一般控制向智能控制发展。

要解决机械信息处理能力问题，机械本身是无能为力的，液压控制在性能上也达不到要求，必须引入具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术。

但是仅仅采用机电液技术还不够，还需要应用声学、光学、和化学等多学科技术才能使机械具有良好的信息处理能力，实现高度自动化[2]。

从技术发展角度来看，汽车传动技术中的关键是电子技术、电液控制技术和传感器技术。

目前，世界主要的变速器制造生产厂家都致力于这些关键技术的研究与应用，极大地促进了自动变速器的发展[3]。

1.3研究方法

根据此次设计要求，依据红旗轿车的整车参数和发动机参数，完成变速器的结构布置和设计。

设计的主要内容有确定变速器传动机构布置方案，变速器主要参数的选择，变速器齿轮的设计计算，轴与轴承的设计校核。

查阅图书馆电子资源、馆藏图书和文献，以及本市各大型图书馆的馆藏图书资源，了解变速器研究领域的最新发展动向；阅读关于变速器设计方面的书籍，学习前人进行变速器设计的过程、步骤、方法和经验教训；向指导教师请教；同学之间互相讨论；亲自去实验室动手拆装各种类型的变速器，了解各种变速器的结构与工作原理进行变速器的设计和计算。

1.4研究内容

（1）变速器设计的目的意义、国内外现状；

（2）变速器方案的确定、各挡传动比等参数的确定；

（3）各挡齿轮的设计及校核；

（4）传动轴的设计及校核，轴承的选择校核；

（5）同步器和操纵机构的设计选用等；

（6）CAD绘制变速器装配图一张（0）

（7）零件图3张

第2章变速器传动机构布置方案

2.1传动机构布置方案分析

变速器由变速器传动机构和操纵机构组成。

根据轴的不同类型，分为固定轴式和旋转轴式两大类，而前者又分为两轴式，中间轴式和多轴式变速器[4]。

2.1.1两轴式和中间轴式变速器

现代汽车大多数都采用三轴式变速器，而发动机前置前轮驱动的轿车，若变速器传动比小，则常用两轴式变速器。

在设计时，究竟采用哪一种方案，除了汽车总布置的要求外，主要考虑以下四个方面：

1、结构工艺性

两轴式变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体。

当发动机纵置时，主减速器可用螺旋圆锥齿轮或双曲面齿轮；而发动机横置时用圆柱齿轮，因而简化了制造工艺。

2、变速器的径向尺寸

两轴式变速器输出轴的前进挡均为一对齿轮副，而中间轴式变速器则有两对齿轮副。

因此，对于相同的传动比要求，中间轴式变速器的径向尺寸可以比两轴式变速器小得多。

3、变速器齿轮的寿命

两轴式变速器的低档齿轮副，大小相差悬殊，小齿轮工作循环次数比大齿轮要高得多。

因此，小齿轮的寿命比大齿轮的短。

中间轴式变速器的各前进挡均为常啮合斜齿轮传动，大小齿轮的径向尺寸相差较小，因而寿命较接近。

在直接挡时，齿轮只空转，不影响齿轮寿命。

4、变速器的传动效率

两轴式变速器虽然有等于1的传动比，但仍要有一对齿轮传动，因而有功率损失。

而中间轴式变速器可将输入轴和输出轴直接相连，得到直接挡，因而传动效率较高，磨损小，噪声也较小。

轿车尤其是微型汽车，采用两轴式变速器比较多，而中、重型载重汽车则采用中间轴式变速器。

2.1.2多中间轴结构

当变速器安装在转矩高于1200～1300N·m的大功率柴油即时，其齿轮轴和轴承都要承受很大的载荷。

为防止过早被破坏，所以才采用多中间轴式[5]。

2.1.3倒挡的形式和布置方案

图2.1为常见的布置方案。

图a方案广泛用于前进挡都是同步器换挡的四挡轿车和轻型货车变速器中；b方案的优点是可以利用中间轴上的1挡齿轮，因而缩短了中间轴的长度，但换挡时两对齿轮必须同时啮合，致使换挡困难，某些轻型货车四挡变速器采用这种方案；c方案能获得较大的倒挡速比，突出的缺点是换挡程序不合理；d方案针对前者的缺点作了修改，因而在货车变速器中取代了c方案；e方案中，将中间轴上的一挡和倒挡齿轮做成一体，其齿宽加大，因而缩短了一些长度；f方案采用了全部齿轮副均为常啮合齿轮，换挡更为轻便；为了充分利用空间，缩短变速器轴向长度，有的货车采用g方案，其缺点是一挡和倒挡得各用一根变速器拨叉轴，使变速器上盖中的操纵机构复杂一些。

后述五种方案可供五挡变速器的选择：

图2.1　倒挡布置方案

本次设计采用两轴式变速器，图2.1（a）所示的倒挡布置方案。

2.2零、部件布置方案分析

2.2.1齿轮形式

变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。

与直齿圆柱齿轮比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、运转平稳、工作噪声低等优点；缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力，这对轴承不利。

变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮，尽管这样会使常啮合齿轮数增加，并导致变速器的质量和转动惯量增大。

直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒挡[6]。

2.2.2换挡的结构形式

如图2.2所示，变速器换挡机构形式分为直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种。

（a）滑动齿轮换挡（b）啮合套换挡（c）同步器换挡

图2.2　换挡机构形式

1、滑动齿轮换挡

通常采用滑动直齿轮换挡，也有采用斜齿轮换挡的。

滑动直齿轮换挡的优点是结构简单、紧凑、容