变速器设计说明书改后.doc

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本科毕业设计（论文）

比亚迪旅行车五档变速器设计

院（系）：

机电工程学院

专业：

机械设计制造及其自动化

班级：

050213

学生：

张磊

学号：

050213123

指导教师：

白川

2009年06月

轿车变速箱设计

摘要

本设计的任务是设计一台用于轿车上的FR式的手动变速器。

本设计采用中间轴式变速器，该变速器具有两个突出的优点：

一是其直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小；二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。

根据轿车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该轿车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。

再结合某些轿车的基本参数，选择适当的主减速比。

根据上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。

它功用是：

①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；②在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；③利用空档，中断动力传递，以使发动机能够起动、怠速，并便于发动机换档或进行动力输出。

这台变速器具有五个前进档（包括一个超速档五档）和一个倒档，并通过锁环式同步器来实现换档。

关键词：

变速器，锁环式同步器，传动比，中间轴，第二轴，齿轮

Thedesignofsaloongearbox

ABSTRACT

ThedutyofthisdesignistodesignaFRtypemanualtransmissionusedinthesaloon,It’sthecountershaft-typetransmissiongearbox.Thistransmissionhastwoprominentmerits:

First,thetransmissionefficiencyofthedirectdrivekeepsoffhigh,theattritionandthenoisearealsoslightest;Second,it’sallowedtoobtaininthebigergearratioofthefirstgearwhenthecenterdistanceissmaller.

Accordingtothecontour,track，wheelbase，thesmallestgroundclearance,thesmallestturningradium,thevehiclesweight,theall-upweightaswellasthehighestspeedandsoon,unionthechoosingenginemodelwecanobtaintheimportantparametersofthemaxpower,themaxtorque,thedisplacementandsoon.Accordingtothebasicparametersofthecertainsaloon,choosethesuitablefinaldriveratio.Accordingtotheaboveparameters,combiningtheknowledgeofautomobiledesign,automobiletheory,machinedesignandsoon,calculatethecorrelatedparametersofthegearboxandprooftherationalityofthedesign.

Itsfunctionis:

①Changinggearratio,expandingthetorqueofthedrivingwheelandtherangeoftherotationalspeed,toadaptthetravelconditionwhichfrequentlychanges,likestart,acceleration,climbingandsoon,simultaneouslycausestheenginetoworkundertheadvantageousoperatingmode;②Underthepremiseoftheinvariablerotation,enablestheautomobiletotravelback;③Usingneutral,severancesthepowertransmission,tomaketheenginestart,idle,andisadvantageousfortheenginetoshiftgearsortocarryonthedynamicoutput.Thisgearboxhasfive（includingoverdrive—fifthgear）andareversegear,andthroughtheinertialtypeofsynchronizertorealizeshiftgears.

·

KEYWORDS：

transmission,inertialtypeofsynchronizer,gearratio,countershaft,secondaxis,gear

符号说明

m汽车总质量

重力加速度

道路最大阻力系数

驱动轮的滚动半径

发动机最大扭矩

主减速比

汽车传动系的传动效率

一档传动比

汽车满载载荷

路面附着系数

第一轴与中间轴的中心距

中间轴与倒档轴的中心距

第二轴与中间轴的中心距

中心距系数

直齿轮模数

斜齿轮法向模数

齿轮压力角

斜齿轮螺旋角

齿轮宽度

齿轮齿数

齿轮变位系数

齿轮弯曲应力

齿轮接触应力

齿轮所受圆周力

轴向力

径向力

计算载荷

应力集中系数

摩擦力影响系数

齿轮材料的弹性模量

重合度影响系数

主动齿轮节圆半径

从动齿轮节圆半径

主动齿轮节圆处的曲率半径

从动齿轮节圆处的曲率半径

扭转切应力

轴的抗扭截面系数

轴的材料的剪切弹性模量

轴截面的极惯性矩

垂直面内的挠度

水平面内的挠度

IV

西安工业大学毕业设计（论文）

目录

轿车变速箱设计 I

摘要 I

英文摘要 II

第一章绪论 1

1.1手动变速器（MT） 1

1.2自动变速器（AT） 2

1.3手动/自动变速器（AMT） 2

1.4无级变速器 3

第二章机械式变速器的概述及其方案的确定 3

2.1变速器的功用和要求 3

2.2变速器结构方案的确定 4

2.3倒档传动方案 8

2.4变速器主要零件结构的方案分析 9

2.4.1齿轮型式 9

2.4.2换档结构型式 9

第三章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 11

3.1变速器主要参数的选择 11

3.1.1档数和传动比 11

3.1.2中心距 12

3.1.3轴向尺寸 13

3.1.4齿轮参数 13

3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 14

3.2.1确定一档齿轮的齿数 14

3.2.2确定常啮合齿轮副的齿数 15

3.2.3确定其他档位的齿数 15

3.2.4.确定倒档齿轮的齿数 16

3.3齿轮变位系数的选择 16

第四章变速器齿轮的强度计算与材料的选择 17

4.1齿轮的损坏原因及形式 17

4.2齿轮的强度计算与校核 17

4.2.1齿轮弯曲强度计算 18

4.2.2齿轮接触应力 19

第五章变速器轴的强度计算与校核 20

5.1变速器轴的结构和尺寸 20

5.1.1轴的结构 20

5.1.2确定轴的尺寸 21

5.2.1第一轴的强度与刚度校核 21

第六章变速器同步器的设计 25

6.1同步器的结构 25

6.2．同步环主要参数的确定 26

第七章变速器的操纵机构 27

第八章结论 28

参考文献 29

VI

第一章绪论

第一章绪论

汽车现在是全世界最普遍的交通工具之一，在人们的生活中占据着重要的地位。

作为汽车的核心部件之一变速器，它主要是要求它能与发动机很好的配合，保证发动机的动力性能合理的输出，这就是要求变速器应具有合理的档数和合适的传动比与相应的发动机匹配。

拥有一颗“健康的心”是非常重要的，因为变速器是动力的缔造者。

从现在市场上不同车型所配置的变速器来看，主要分为：

手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。

1.1手动变速器（MT）

手动变速器（ManualTransmission）采用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值（也就是所谓的“级”）。

比如，一档变速比是3.85,二档是2.55,再到五