完整一级圆柱齿轮减速器机械设计基础课程设计说明书Word格式.docx

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齿轮图。

以及轴图。

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课题名称一级圆柱齿轮减速器

专业机电一体化

姓名

学号

指导老师

东北大学继续教育学院

2012年6月05日

中文摘要

减速器是汽车传动系统中一个比较关键的部件,是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度,同时使发动机在最有利的工况范围内工作。

减速器设有空挡，可在起动发动机、汽车滑行或是停车时使发动机的动力停止下能够驱动轮传输。

减速器设有倒挡,使汽车获得倒退行驶的能力.它设计的好坏直接影响到汽车的实际使用性能。

减速器的速比设计虽然有许多理论可以参考，但大多数只是经验公式，对于具体传动比的分配还没有一种较为实用的计算方法。

传统理论一般是根据经验或参照同类车型来确定减速器传动比，这显然有它的不足之处:

主观性因素较大，而且没有一种有效的评价指标来确定性能的好坏。

本文通过分析传统等比级数分配速比的优缺点，创造性地提出了基于减速器各个档位使用率的不同，以发动机功率的实际使用率最大化作为目标函数进行优化设计的减速器速比分配方法，并用实例计算的结果证明它是一种非常有效的设计方法。

本文主要是根据指定的部分技术指标来进行减速器结构中一些齿轮、轴、轴承等结构设计和计算选取和可靠性计算。

关键词：

减速器；

结构设计；

速比；

计算

ABSTRACT

ThetransmissionisakeyPartinthedrivelineoftheautomobileandisappliedtochangethetorqueandspeedtransmittedfromtheenginetodrive—wheels，Atthis,thevehiclewillgainvariousspeedandtractionunderdifferentrunningconditionssuchasstarting，climbing，turning，acceleranting,ect.Atthesametime,theenginecanbeoperatingunderthebeststate。

Thegear—caseissetaneutralgear，sothepower-transmissionfromenginemaybestopinenginestarting，slidingmotionandstoppingtothevehicle。

Thegear-caseisalsosetareversegearsoastogainback-runningperformance.Thequalityofdesignwilldirectlyaffecttheactualfunctionofuse。

Althoughtherearemanytheoriescanconsultaboutthedegineoftransmission,butplentyofthemarejustexperientialformula.Thereisnotagoodkindofcalculationmethodforthedistributionofconcretegearratio。

Traditionaltheoriesaregenerallyaccordingtoexperienceorthesamekindcartypetodecidethegearratiosofthetransmission.Obviouslythereareitsshortages:

thesubjectivityfactorcomparesgreatly，thereisnoakindofvalidevaluationindextoconfirmthequalityofthedesign。

Byanalyzingthemeritandtheshortageofthetraditionalmethodofthedesignofthegearratios，Inthispassageweputoutanewtransmission’sgearratiosallottingmethod,accordingtothedifferentusingratetoeachgearofthetransmission.Weoptimizethedesignbyusingit,themaximizesoftheactualutilizationrateofenginespower,asthetargetfunction。

Thenweuseanexample'

scalculatingreuslttoprovethatitisakindofvaliddesignmethod.Thepurposeofthispaperisapplyingforcollectionofsomegearsandbears,calculationofreliabilityandcheckofpartsstrengthaccordingtotheassignedtechnicalindex。

TheKeyword：

Gear—case;

Calculationofreliability；

Gearratios;

Compute

前言

减速器在汽车传动系中扮演着至关重要的角色.现在的汽车上广泛采用活塞式内燃机，其转矩和变速范围较小，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,为了解决这一矛盾，在传动系中设置了减速器,以满足复杂条件的使用要求。

随着科技的高速发展,人们对汽车的性能要求越来越来高，使用寿命,能源消耗，振动噪声等在很大程度上取决于减速器的性能.

1894年减速器由法国人路易斯·

雷纳·

本哈特和埃米尔·

拉瓦索推广在汽车上使用，从此减速器在汽车上就得到广泛的运用。

经过100多年的发展,汽车减速器的技术达到了一个空前的高度，尤其在近几十年,汽车工业在各个国家的高速发展,更加带动了减速器的进步。

随着各个领域的科学技术的发展，在未来减速器主要发展方向：

1）节能与环境保护:

研究高效率的传动副，来节约能源，采用零污染的工作介质或润滑油来避免环境污染，根据发动机的特性和行驶工况来设计减速器，使发动机工作在最佳状态，以保证汽车在最高传动效率和最低污染物排放区运行，

2）应用新型材料:

各种新材料的使用推动汽车技术的发展和性能的提高。

3）高性能，低成本,微型化:

对减速器进行机构创新的研究，探索减速器的新类型；

对传动副的材料和机理进行研究，提高寿命，减小质量；

进行减速器的动力学特性和振动研究，以求提高特性，降低噪声;

采用先进的制造技术提高减速器的性能和降低成本。

4）智能化，集成化：

根据发动机的特性和汽车的行驶工况，通过计算机智能控制,实现对减速器传动比的实时控制,使发动机工作在最佳状态。

齿轮变速箱（机械式减速器）在现代汽车中使用中并不理想，会随着社会的进步和汽车技术的发展，必将被社会所淘汰，这是一个必然的趋势，也才能满足汽车消费者对汽车动力性和经济性的高标准要求。

就目前而言，机械式减速器仍然会以结构简单，效率高，功率大三大显著优点依然占领着汽车变速箱的主流地位.

1。

减速器概述

1.1减速器功用和基本要求

机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理.简单的说，变速箱内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换档行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。

如在低速时，让传动比大的齿轮副工作，而在高速时，让传动比小的齿轮副工作。

1.1.1减速器的功用

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。

为保证汽车倒车亦即是发动机和传动系统能够分离，减速器具有倒档和空挡.在有动力输出需要时，还应有功率输出装置。

1.1。

2减速器的基本要求

（l）保证汽车有必要的动力性和经济性。

（2）设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的动力传输。

（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,减速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象生。

（7）减速器应有高的工作效率。

（8）减速器的工作噪声低。

（9）自身重量要尽量小

（10）拆装容易、维修方便

除此之外，减速器还应当满足轮廓尺寸小、制造成本低等要求.

1.2减速器的一般结构及其基本类型

2.1减速器的一般结构

（1）壳体：

壳体是基础件，用以安装支承减速器全部零件及存放润滑油.其上有安装轴承的精确镗孔。

减速器承受变载荷，所以壳体应有足够的刚度，内壁有加强,形状复杂，多为铸件（材料为灰铸铁，常用HT200）.为便于安装,传动部分和操纵部分常做成剖分式，箱盖与壳体用螺栓联接并可靠定位。

壳体上有加油、放油口,油面检查尺口，还应考虑散热.

（2）传动部分：

是指齿轮、轴、轴承等传动件.轴的几何尺寸通过强度、刚度计算确定.因主要决定于刚度,而碳钢与合金钢弹性模量近乎相等，所以一般用碳钢（常用45钢）.只有齿轮与轴制成一体或轴载荷严重才用合金钢。

轴与齿轮多为花键联接（对中性好，能可靠传递动力,挤压应力小等）。

轴的花键部分和放轴承处经表面淬火处理。

轴多用滚动轴承支承，润滑简单，效率高、径向间隙小，轴向定位应可靠。

润滑方式多用飞溅（υ〉25m／s,只要粘度适宜可甩到壁上）。

（3）操纵部分：

主要零件位于减速器盖内。

1.2。

2基本类型

（1）按传动比变化方式的不同，减速器可分为有级式、无级式和综合式三种。

（2）按操纵方式划分,减速器可以分为强制操纵式、自动操纵式和半自动操纵式三种.

2。

减速器总体方案的确定

减速器由传动机构及操纵机构组成。

2.1减速器传动机构布置方案选择

减速器传动机构有两种分类方法

根据前进挡数：

三挡减速器、四挡减速器、五挡减速器、多挡减速器

根据轴的形式：

固定轴、旋转轴

而固定轴可分:

两轴式减速器、中间轴式减速器、双中间轴式减速器、多中间轴式减速器

固定轴式应用广泛，其中两轴式减速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上,中间轴式减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减速器.

2.1.1固定轴式减速器