HGC7160輕型乘用車變速器設(shè)計【9張CAD圖紙全套】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 用車 變速器設(shè)計 系部名稱 ： 專業(yè)班級 ： 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 職 稱 ： 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二○ **年 *月 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 系部 專業(yè)、班級 指導(dǎo)教師姓名 職稱 從事 專業(yè) 是否外聘 □ 是 ■ 否 題目名稱 一、設(shè)計（論文）目的、意義 隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢。而變速器設(shè)計是汽車設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一。它是用來改變發(fā)動機傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，因此它的性能影響到汽車的動力性和經(jīng)濟性指標，對轎車而言，其設(shè)計意義更為明顯。在對汽車性能要求越來越高的今天，車輛的舒適性也是評價汽車的一個重要指標，而變速器的設(shè)計如果不合理，將會使汽車的舒適性下降，使汽車的運行噪聲增大。通過本題目的設(shè)計，學(xué)生可綜合運用《汽車構(gòu)造》、《汽車理 論》、《汽車設(shè)計》、《機械設(shè)計》、《液壓傳動》等課程的知識，達到綜合訓(xùn)練的效果。由于本題目模擬工程一線實際情況，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計可與工程實踐直接接觸，從而可以提高學(xué)生解決實際問題的能力。 二、設(shè)計（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） 本次設(shè)計主要是通過查閱近幾年來有關(guān)國內(nèi)外變速器設(shè)計的文獻資料，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識進行設(shè)計。通過比較不同方案和方法選取最佳方案進行設(shè)計，計算變速器的齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)并對其進行校核計算；同時對同步器、換擋操縱機構(gòu)等結(jié)構(gòu)件進行分析計算；另外，對現(xiàn)有傳統(tǒng)變速器的結(jié)構(gòu)進行改進、完善。然后利用 計算機輔助繪圖畫出裝配圖和零件圖，并輔之以說明書。 三、設(shè)計（論文）完成后應(yīng)提交的成果 （一）計算說明部分 1、各檔位傳動比及計算依據(jù)； 2、一軸、二軸強度校核； 3、齒輪參數(shù)的計算選擇； 4、設(shè)計計算說明書。 （二）圖紙部分 1、整體裝配圖 ； 2、輸 入軸、輸出軸零件圖 3、其他重要零件圖合計 張 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 四、進度安排 1、 第 1 調(diào)研、開題報告 2、 第 3 周 各檔位傳動比計算及常嚙齒輪齒數(shù)分配 3、 第 4 周 各檔位齒輪設(shè)計計算 及 一軸、二軸的設(shè)計及校核 4、 第 5 變速器操 縱機構(gòu)及箱體設(shè)計 5、 第 7 周 裝配圖設(shè)計繪制 6、第 8周 中期檢查 6、 第 9~第 10 周 完成裝配圖圖 7、 第 11 完成零件圖 8、 第 12 周 完成設(shè)計說明書 9、第 13 周 設(shè)計審核、修改 10、第 14周 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )修改 11、第 15 周 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )評閱教師 評閱或 預(yù)審 12、第 16 周 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )修改。 13、第 17 周 畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯 五、 參考文獻 [1] 陳家瑞 上 ， 下冊 ) [M]民交通出版社， 1994 [2] 高維山 M]民交通出版社， 1990 [3] 劉海江，于信匯，沈斌 M]濟大學(xué)出版社， 1997 [4] 孫恒，傅則紹 M]等教育出版社， 1990 [5] 余志生 M]械工業(yè)出版社， 2000 [6] 蔡炳炎 ， 徐勇 ， 林寧 J]20057] 王望予 四版） [M]械工業(yè)出版社， 2004 [8] 劉惟信 M]華人學(xué)出版社， 2001 [9] 徐 灝 M]械工業(yè)出版社， 1991 [10]相關(guān)汽車專業(yè)網(wǎng)站 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 設(shè)計（論文）題目 : 型乘用車變速器設(shè)計 院 系 名 稱 : 專 業(yè) 班 級 : 學(xué) 生 姓 名 : 導(dǎo) 師 姓 名 : 開 題 時 間 : 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）開 題報告 學(xué)生姓名 系部 專業(yè)、班級 指導(dǎo)教師姓名 職稱 從事 專業(yè) 是否外聘 □是 ■ 否 題目名稱 一、 課題研究 現(xiàn)狀、 選題 目的 和意義 1、研究現(xiàn)狀 隨著經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的不斷的發(fā)展，汽車工業(yè)也漸漸成為我國支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的使用已經(jīng)遍布全國。而隨著我國人民生活水平的不斷提高，微型客貨兩用車、轎車等高級消費品已進入平常家庭。 汽車已經(jīng)逐漸成為，現(xiàn)代生活不可缺少的一部分。 在汽車變速箱 100 多年的歷史中，主要經(jīng)歷了從手動到自動的發(fā)展過程。目前世界上使用最多的汽車變 速器為手動變速 器（ 、自動變速器 （ 、手自一體變速器 （ 、無級變速器 （ 雙離合變速器（ 種型式。 它們各有優(yōu)缺點： 節(jié)能效果最好、經(jīng)濟性娛樂性強，但對駕駛技術(shù)要求高； 節(jié)能效果差一些，但是操作簡單、舒適性好、元器件可靠性高； 備前兩者的優(yōu)點，但在換擋時會有短暫的中斷，舒適性差一些； 構(gòu)簡單、效率高、功率大、車速變化平穩(wěn)，但它的 傳動帶容易損壞，無法承受較大的載荷 ； 合了手動變速器的燃油經(jīng)濟性和自動變速器的舒適性，它是從傳統(tǒng)的手動變速器演變而來，目前代表變 速器的最高技術(shù)。 在我國，據(jù)調(diào)查 2007 年手動變速器的市場比重為 74%，占據(jù)較大的市場份額。從 2002 到 2007年間自動擋變速器市場占有率從 9%增長到 26%， 司預(yù)計到 2012 年自動擋變速器將占據(jù) 33%的份額，而乘用車市場自動擋所占的比例可能達到 44%。從 2002間，長到 而自動擋變速器使用方便特點深受女性用戶群的喜愛。另外在消費者調(diào)查中最受關(guān)注的汽車配件中，第一名是安全氣囊，第二就是自動檔的變速器。在中國，自動擋變速器的市場是十分樂觀 的。同時手動擋變速器的節(jié)能型，經(jīng)濟性以及駕駛娛樂性也決定了其不可替代性。 中國要成為汽車強國，首先要克服自主技術(shù)研發(fā)的短板。而汽車的核心部分 —— 動力總成，仍是國內(nèi)一直沒有完全掌握的關(guān)鍵汽車零部件技術(shù)之一。發(fā)動機發(fā)展了數(shù)十年之后，變速器，尤其是自動變速器成為了制約國內(nèi)動力總成技術(shù)發(fā)展的重要因素。 目前，我國的變速器市場發(fā)展趨勢是：（ 1）在短期內(nèi)，手動檔變速器仍然占據(jù)主要份額，而自動檔變速器將有更大的增長空間。（ 2）鑒于中國市場情況的復(fù)雜性，長期來看變速器不是單一式的發(fā)展趨勢，沒有哪一種形式變速器會成為最后 的贏家。（ 3）從長遠來看，中國本土的企業(yè)應(yīng)該更加關(guān)注購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 個產(chǎn)品，因為它將有非常好的前景。 2、目的、 依據(jù) 和意義 在我國，汽車工業(yè)起步較晚。入世后，我國的汽車工業(yè)面臨的是機遇和挑戰(zhàn)。隨著我國汽車工業(yè)不斷的壯大，以及汽車行業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展，如何設(shè)計出經(jīng)濟實惠，工作可靠，性能優(yōu)良，且符合中國國情的汽車已經(jīng)是當前汽車設(shè)計者的緊迫問題。在面臨著前所未有的機遇同時，不得不承認在許多技術(shù)上，我國與發(fā)達國家還一定的差距，所以我們要努力為我國的汽車工業(yè)做出應(yīng)有的貢獻。 國內(nèi)手動變速器的技術(shù)在國際上是較為落后的，雖然目前大 部分廠商都擁有生產(chǎn)手動變速器的設(shè)備和能力，但普遍以 5 擋手動變速器為主，對于 5 擋以上的產(chǎn)品，還要借助一些國外技術(shù)進行研究，并且生產(chǎn)出來的產(chǎn)品還存在象齒輪敲擊嘯叫噪音、換擋性能低下等問題?？梢哉f，目前國內(nèi)的手動變速器在制造或研發(fā)方面還處于尚未成熟的階段 經(jīng)過這幾年的學(xué)習(xí)及綜合專業(yè)訓(xùn)練，本人掌握了相關(guān)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識。根據(jù)車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，進行畢業(yè)設(shè)計， 型乘用車變速器設(shè)計?？梢跃C合訓(xùn)練本人相關(guān)的知識和能力， 也使 本人 對 變速器 作專門深入系統(tǒng)的研究，鞏固、擴大、加深已有知識，培養(yǎng)綜合 運用已有知識獨立解決問題的能力。 對變速器的總體布置有了進一步的了解，對齒輪的傳動有了深刻的認識，又對力學(xué)以及工藝學(xué)知識有了一定的掌握和運用。 學(xué)習(xí)的最終目的是為了應(yīng)用 ，這使得本人在以后的工作當中，不僅有了理論知識，同時擁有了實際運用的能力。通過畢業(yè)設(shè)計，本人將進一步鞏固所學(xué)的知識，提高實際運用能力，并為以后參加工作打下良好的基礎(chǔ)。 二、設(shè)計（論文） 的基本內(nèi)容 、 擬解決的主要問題 1、研究的 基本 內(nèi)容 變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比的齒輪傳動裝置，又稱變速箱。它作為汽車動力系統(tǒng)重要的組成部分，變速器 主要用于轉(zhuǎn)變發(fā)動機曲軸的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下對驅(qū)動車輪牽引力及車速的不同要求的需要。此外，變速器還用于使汽車能倒退行駛和在起動發(fā)動機以及汽車滑行或停車時使發(fā)動機與傳動系保持分離；必要時還應(yīng)有動力輸出功能。 用變速器轉(zhuǎn)變發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的必要性在于內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩 燃機的適應(yīng)性系數(shù)為 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，變速器的設(shè)計趨勢為增大變速器 傳遞功率與重量之比，并要求變速器具有較小的尺寸和良好的性能。在給定發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速及最高的車速、最大爬坡度等條件下，著重對變速器齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)，軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進行設(shè)計計算。變速器用來改變發(fā)動機傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種工況。變速器設(shè)有空擋，可在啟動發(fā)動機、汽車滑行或停車時使發(fā)動機的動力停止向驅(qū)動輪傳輸。變速器設(shè)有倒擋，使汽車獲得倒退行駛能力。需購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 要時，機械式變速器還有動力輸出功能。 在汽車開發(fā)過程中變速器參數(shù)的選擇十分重要，因為它們關(guān)系到車輛的動力性和燃油經(jīng)濟性。如不 同車速時驅(qū)動力和行駛阻力之間的關(guān)系，當車速低于最高車速時，驅(qū)動力大于行駛阻力，這樣汽車就可以利用剩余的驅(qū)動力加速或爬坡，這些都與變速器的參數(shù)有關(guān)。通過對手動變速器的設(shè)計讓我更加的了解變速器參數(shù)的選擇過程和優(yōu)化過程。汽車變速器的設(shè)計是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。其設(shè)計的關(guān)鍵是綜合考慮車輛的平順性、動力性和燃油經(jīng)濟性等多方面的設(shè)計要求，這就對變速器設(shè)計人員提出較高的要求。采用 制二維平面圖，對變速器參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，能夠大大提高設(shè)計的效率和質(zhì)量。 為了滿足往復(fù)活塞式發(fā)動機的工作特性，滿足消費者對汽車高性 能、安全、可靠、舒適性的需求，所以對變速器的性能要求也更高。手動變速器有成本低、可靠性高、維護簡便的特點。隨著人們汽車對安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，汽車變速器作為整車的一個關(guān)鍵部件，其產(chǎn)品的質(zhì)量對整車的安全及整車性能的影響越來越大，因而對汽車變速器進行有效的優(yōu)化設(shè)計是非常必要的。現(xiàn)代汽車上廣泛采用的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機具有體積小、質(zhì)量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點，但其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當大的范圍內(nèi)變化，因此，在汽車傳動系中設(shè)置了變速器和主減速器，以達到減速增矩 的目的，所以設(shè)計出合理的變速器對于汽車整體性能的提高具有實際的意義。 為保證變速器具有良好的工作性能，對變速器應(yīng)提出如下設(shè)計要求： （ 1）正確選擇變速器的檔位數(shù)和傳動比，使之與發(fā)動機參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好的動力性與經(jīng)濟性； （ 2）設(shè)置空擋以保證汽車在必要時能將發(fā)動機與傳動系長時間分離；設(shè)置倒擋使汽車可以倒退行駛； （ 3）操縱簡單、方便、迅速、省力； （ 4）傳動效率高，工作平穩(wěn)，無噪聲； （ 5）體小、質(zhì)輕、承載能力強，工作可靠； （ 6）制造容易、成本低廉、維修方便、使用壽命長； （ 7）貫徹零件標準化 、部件通用化及總成系列化等設(shè)計要求，遵守有關(guān)標準規(guī)定； （ 8）需要時應(yīng)設(shè)置動力輸出裝置。 2、 擬解決的主要問題 在汽車工業(yè)高速發(fā)展的今天，隨著世界燃油價格的日益上漲和運用在汽車各種配件上的技術(shù)日趨成熟，變速器發(fā)展面臨的主要問題如下： 1．如何設(shè)計出更加節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟型的變速器，將是變速器乃至汽車發(fā)展所要面臨的一個巨大問題。 2．自動變速器之所以發(fā)展如此迅速是因為它操縱起來簡單方便，但同時也減少了駕車的樂趣。因此，在不減少駕車娛樂性的同時，又能使操縱更加方便快捷，也是變速器設(shè)計時要考慮的一個重要問題。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 3．如 何設(shè)計出結(jié)構(gòu)更簡單、傳動效率更高、使汽車車速變化更加平穩(wěn)以及駕車舒適性更高的變速器，則一直都是變速器設(shè)計所要攻克的技術(shù)難關(guān)。 4．在經(jīng)濟危機的前提下，我們更應(yīng)該看到，成本低才能擁有廣泛的市場。 5．如何在市場中，擁有競爭力。 三、技術(shù)路線（研究方法） 變速器傳動機構(gòu)方案的選擇 采用兩軸式變速器 變速器參數(shù)的確定 齒輪齒數(shù)及齒輪參數(shù) 齒輪強度校核 校核計算是否滿足要求 同 步器型式的選擇 檔數(shù)和傳動比分析計算 外形尺寸 軸的強度和剛度校核 軸承的計算與校核 撰寫說明書 繪裝配圖和零件圖 初選軸徑 是 否 分析任務(wù)書、查閱資料 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 四、進度安排 1、 第 1 調(diào)研、開題報告 2、 第 3 周 各檔位傳動比計算及常嚙齒輪齒數(shù)分配 3、 第 4 周 各檔位齒輪設(shè)計計算 及 一軸、二軸的設(shè)計及校核 4、 第 5 變速器操縱機構(gòu)及箱體設(shè)計 5、 第 7 周 裝配圖設(shè)計繪制 6、第 8周 中期檢查 7、 第 9~第 10 周 完成裝配圖圖 8、 第 11 完成零件圖 9、 第 12 周 完成設(shè)計說明書 10、第 13 周 設(shè)計審核、修改 11、第 14周 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )修改 12、第 15 周 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )評閱教師 評閱或 預(yù)審 13、第 16 周 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )修改。 14、第 17 周 畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯 五、 參考文獻 [1] 陳家瑞 上 ， 下冊 ) [M]民交通出版社， 1994 [2] 高維山 M]民交通出版社， 1990 [3] 劉海江，于信匯，沈斌 M]濟大學(xué)出版社， 1997 [4] 孫恒，傅則紹 M]等教育出版社， 1990 [5] 余志生 M]械工業(yè)出版社， 2000 [6] 蔡炳炎 ， 徐勇 ， 林寧 J]20057] 王望予 四版） [M]械工業(yè)出版社， 2004 [8] 劉惟信 M]華人學(xué)出版社， 2001 [9] 徐 灝 M]械工業(yè)出版社， 1991 [10] “汽車工程”雜志， 2004～ 2008 年 [11] “汽車技術(shù)”雜志， 2004～ 2008 年 [12] 劉法順 J]2008 [13] 徐海山，湯夢蕊 J]2009 [14] 孫衛(wèi)靜 D] 2010 [15] 周飛 D] .,上海交通大學(xué)， 2008 [16] 蔣春明 D] 2007 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 [17] 高敬 A] 2009 [18]]19] ]20]]、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日 I 摘 要 變速器 是汽車的核心組成部分 ，用來改變發(fā)動機傳到驅(qū)動 輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 ，將動力有效而經(jīng)濟地傳至驅(qū)動車輪，以滿足汽車的使用要求。變速器是完成傳動系任務(wù)的重要部件，也是決定整車性能的主要部件之一。變速器的設(shè)計水平對汽車的動力性、燃料經(jīng)濟性、換擋操縱的可靠性與輕便性、傳動平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，轎車變速器的設(shè)計趨勢是增大其傳遞功率與重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。本設(shè)計以 乘用車 變速器為基礎(chǔ)， 在給定發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，著重對變速器齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)、軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進行設(shè)計計算；并對變速器的傳動方案和結(jié) 構(gòu)形式進行設(shè)計；同時對操縱機構(gòu)和同步器的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計；從而提高汽車的整體性能。 關(guān)鍵詞： 乘用車； 變速器；齒輪； 計算 ；結(jié)構(gòu) is of is of It be to on of is of to as as of to of of of of is to on In of of on of as as on of to of 目 錄 摘要 ······································································································· Ⅰ ·································································································· Ⅱ 第 1 章 緒論 ···························································································· 1 述 ············································································································· 1 車變速器的設(shè)計要求 ·········································································· 1 內(nèi)外 汽車變速器 的發(fā)展現(xiàn)狀 ································································· 2 計的內(nèi)容及方法 ··························································································· 3 計的目的 及意義 ··························································································· 3 第 2 章 變速器傳動機構(gòu)與操縱機構(gòu) 的選擇與設(shè)計 ··················································· 4 速器傳動機構(gòu)布置方案 ·················································································· 4 速器傳動方案分析與選擇 ···································································· 4 檔布置方案 ····················································································· 4 部件結(jié)構(gòu)方案分析 ············································································· 6 速器操縱機構(gòu)布置方案 ·················································································· 7 述 ·································································································· 7 型的操縱機構(gòu)及其鎖定裝置 ································································· 8 章小結(jié) ····································································································· 10 第 3 章 變速器的設(shè)計與計算 ·········································································· 11 速器主要參數(shù)的選擇 ··················································································· 11 數(shù) ································································································ 11 動比范圍 ······················································································· 11 速器各檔傳動比的確定 ····································································· 11 心距的選擇 ···················································································· 15 速器的外形尺寸 ·············································································· 15 輪參數(shù)的選擇 ················································································· 15 檔齒輪齒數(shù)的分配及傳動比的計算 ······················································ 17 速器齒輪的變位及齒輪螺旋角的調(diào)整 ··················································· 21 速器齒輪強度校核 ······················································································ 22 輪材料的選擇原則 ··········································································· 22 速器齒輪彎曲強度校核 ····································································· 23 齒接觸應(yīng)力校核 ·············································································· 25 檔齒輪的校核 ················································································· 27 的 結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計 ······················································································ 29 的強度驗算 ······························································································· 31 的剛度計算 ···················································································· 31 的強度計算 ···················································································· 34 承選擇與 壽命計算 ······················································································ 39 入軸軸承的選擇 與壽命 計算 ······························································· 39 出軸軸承的選擇 與壽命計算 ······························································· 42 ······································································································· 43 第 4 章 變速器同步器及結(jié)構(gòu)元件設(shè)計 ······························································· 44 步器設(shè)計 ·································································································· 44 步器的功用及分類 ··········································································· 44 性式同步器 ···················································································· 44 環(huán)式同步器主要尺寸的確定 ······························································· 45 要參數(shù)的確定 ················································································· 46 速器殼體 ·································································································· 48 章小結(jié) ····································································································· 48 結(jié)論 ······································································································· 49 參考文獻 ·································································································· 50 致謝 ······································································································· 51 1 第 1章 緒 論 述 隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢。而變速器設(shè)計是汽車設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一。它是用來改變發(fā)動機傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速， 目的是在各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時使發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。 因此它的性能影響到汽車的動力性和經(jīng)濟性指 標，對轎車而言，其設(shè)計意義更為明顯。在對汽車性能要求越來越高的今天，車輛的舒適性也是評價汽車的一個重要指標，而變速器的設(shè)計不合理，將會使汽車的舒適性下降，使汽車的運行噪聲增大，影響汽車的整體性。 車變速器的設(shè)計要求 變速器 是汽車的核心組成部分 ，用來改變發(fā)動機傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 ，將動力有效而經(jīng)濟地傳至驅(qū)動車輪，以滿足汽車的使用要求。變速器是完成傳動系任務(wù)的重要部件，也是決定整車性能的主要部件之一。變速器的結(jié)構(gòu)要求對汽車的動力性、燃料經(jīng)濟性、換檔操縱的可靠性與輕便性、傳動平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，轎車變速器的設(shè)計趨勢是增大其傳遞功率與重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。在汽車變速器的設(shè)計工作開始之前，首先要根據(jù)變速器運用的實際場合來對一些主要參數(shù)做出選擇。主要參數(shù)包括中心距、變速器軸向尺寸、軸的直徑、齒輪參數(shù)、各檔齒輪的齒數(shù)等。 變速器的基本設(shè)計要求 [1]：保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性；設(shè)置空檔，用來切斷發(fā)動機動力向驅(qū)動輪的傳輸；設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛；換檔迅速、省力、方便；工作可靠，汽車行駛過程中，變速器不得有跳檔、亂檔，以及換檔沖擊等現(xiàn)象出現(xiàn)；工作效率高，噪聲小 ；結(jié)構(gòu)簡單、方案合理；在滿載及沖擊載荷條件下，使用壽命長；除此之外，變速器還應(yīng)當滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、維修方便等要求。 變速器傳動機構(gòu)有兩種分類方法。 根據(jù)前進檔數(shù)分為：三檔變速器，四檔變速器，五檔變速器，多檔變速器。 根據(jù)軸的形式分為：固定軸式，旋轉(zhuǎn)軸式。其中固定軸式又分為：兩軸式變速器，中間軸式變速器，雙中間軸式變速器，多中間軸式變速器。固定軸式應(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動機前置前輪驅(qū)動的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的汽車上。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機械式變速器。 2 內(nèi)外 汽車變速器 的發(fā)展現(xiàn)狀 變速器作為汽車傳動系統(tǒng)的總要組成部分，其技術(shù)的發(fā)展，是衡量汽車技術(shù)水平的一項總要依據(jù)。 21 世紀能源與環(huán)境、先進的制造技術(shù)、新型材料技術(shù)、信息與控制技術(shù)等是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域 [2]，這些領(lǐng)域的科技進步推動了變速器技術(shù)的發(fā)展。目前國內(nèi)外的變速器主要向著自動變速器方向發(fā)展，自動變速器在實際中所占的比例越來越大，目前有一半以上的轎車和部分重型載貨汽車上使用的是自動變速器。變速器作為汽車傳動系統(tǒng)的總要組成部分，其技術(shù)的發(fā)展，是衡量汽車技術(shù)水平的一項總要依據(jù)。 21 世紀能源與環(huán)境、先進的制造 技術(shù)、新型材料技術(shù)、信息與控制技術(shù)等是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，這些領(lǐng)域的科技進步推動了變速器技術(shù)的發(fā)展。 根據(jù)前進檔數(shù)分為：三檔變速器，四檔變速器，五檔變速器，多檔變速器。 根據(jù)軸的形式分為：固定軸式，旋轉(zhuǎn)軸式。其中固定軸式又分為：兩軸式變速器，中間軸式變速器，雙中間軸式變速器，多中間軸式變速器。固定軸式應(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動機前置前輪驅(qū)動的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的汽車上。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機械式變速器 。目前自動變速器得到廣泛的應(yīng)用。 變速器技術(shù)的發(fā)展動向如下： （ 1）節(jié)能與環(huán)境保護。 變速器的節(jié)能與環(huán)境保護既包括傳動系本身的節(jié)能與環(huán)境保護，也包括發(fā)動機的節(jié)能與保護。因此研究高效率的傳動副來節(jié)約能源，采用零污染的工作介質(zhì)或潤滑油來避免環(huán)境污染，根據(jù)發(fā)動機的特性和行駛工況來設(shè)計變速器，使發(fā)動機工作在最佳狀態(tài)，以保證汽車在最高傳動效率和最低污染物排放區(qū)運行。 （ 2）應(yīng)用新型材料。 材料科學(xué)與技術(shù)是 21 世紀重點發(fā)展的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。各種新型材料在變速器中的應(yīng)用已經(jīng)推動了汽車技術(shù)的發(fā)展和性能的提高。陶瓷材料、高分子聚合物、納米材料、梯度材料、表面渡膜技術(shù)等獨特的性能特點，將對變速器的性能產(chǎn)生重要的影響。 （ 3）高性能、低成本、微型化。高性能、高效、精密、低噪聲、長壽命、重量輕、體積小、低成本一直以來是變速器的發(fā)展方向。 （ 4）智能化、集成化。變速器智能化、集成化是信息、電子集成技術(shù)和控制技術(shù)與變速器技術(shù)的結(jié)合。 其特點是根據(jù)發(fā)動機的特性和汽車的行駛工況，通過計算機智能控制，實現(xiàn)對變速器傳動比的實時控制，使發(fā)動機工作在最佳狀態(tài)。將變速器智能化，并且普及到大眾化的汽車上 [3]。這樣的汽車可以依據(jù)駕車者的性情、路面的狀況、車身的負荷乃至周邊環(huán)境等多種因素，挑選最適合的功能，實現(xiàn)智能化駕駛，以充 分發(fā)揮車輛的性能，降低油耗，確保安全。變速器的發(fā)展使汽車好像有了人的智慧，甚 3 至比人更善于思索，它根據(jù)外界路面的變化，經(jīng)過計算，代替人作出準確聰明的決斷。 隨著科技的發(fā)展和汽車工業(yè)的不斷向前進步，汽車自動變速器會越來越多的得到使用。 計的內(nèi)容及方法 本次設(shè)計的變速器是 在給定發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，主要完成傳動機構(gòu)的設(shè)計，并繪制出變速器裝配圖及主要零件的零件圖。 1、對變速器傳動機構(gòu)的分析與選擇。 通過比較兩軸和中間軸式變速器各自的優(yōu)缺點，以及所設(shè)計車輛的特點，確定傳動機構(gòu)的布置形 式。 2、變速器主要參數(shù)的選擇 變速器主要參數(shù)的選擇：檔數(shù)、傳動比、中心距、齒輪參數(shù)等。 3、變速器齒輪強度的校核 變速器齒輪強度的校核主要對變速器的齒根彎曲疲勞強度和齒面接觸疲勞強度進行校核。 4、軸的基本尺寸的確定及強度計算。 對于軸的強度計算則是對軸的剛度和強度分別進行校核。 5、軸承的選擇與壽命計算。 對變速器軸的支撐部分選用圓錐磙子軸承，壽命計算是按汽車的大修里程來衡量，轎車的為 30 萬千米。 本次設(shè)計主要是查閱近幾年來有關(guān)國內(nèi)外變速器設(shè)計的文獻資料，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識進行設(shè)計。 通過比較不同方案和方法 選取最佳方案進行設(shè)計，計算變速器的齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)并對其進行校核計算；同時對同步器、換檔操縱機構(gòu)等結(jié)構(gòu)件進行分析設(shè)計；另外，對現(xiàn)有傳統(tǒng)變速器的結(jié)構(gòu)進行改進、完善。 計的目的及意義 此次變速器設(shè)計將基本滿足 乘用車 的使用要求，通過自己的分析、方案選擇、設(shè)計計算和整理，能達到預(yù)期的效果 。在 此次畢業(yè)設(shè)計 中 ，通過運用計算機繪圖提高計算機繪圖水平 ， 了解變速器設(shè)計的基本過程和在設(shè)計過程中應(yīng)該注意的問題，學(xué)會設(shè)計的過程和方法 ，提高計算能力和邏輯思維。 4 第 2章 變速器傳動機構(gòu)與操縱機構(gòu) 的選擇與設(shè)計 速器傳動機構(gòu)布置方案 機械式變速 器具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、制造成本底和工作可靠等優(yōu)點，故在不同形式的汽車上得到廣泛應(yīng)用。 速器傳動方案分析與選擇 機械式變速器傳動機構(gòu)布置方案主要有兩種：兩軸式變速器和中間軸式變速器。 其中兩軸式變速器多用于發(fā)動機前置前輪驅(qū)動的汽車上。與中間軸式變速器相比，它具有軸和軸承數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡單、輪廓尺寸小、易布置等優(yōu)點。此外，各中間檔因只經(jīng)一對齒輪傳遞動，故傳動效率高，同時噪聲小。但兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在工作時齒輪和軸承均承載，工作噪聲增大且易損壞，受結(jié)構(gòu)限制其一檔速比不能設(shè)計的很大。其特點是：變速 器輸出軸與主減速器主動齒輪做成一體，發(fā)動機縱置時直接輸出動力。 而中間軸式變速器多用于發(fā)動機前置后輪驅(qū)動汽車和發(fā)動機后置后輪驅(qū)動的汽車上。其特點是：變速器一軸后端與常嚙合齒輪做成一體絕大多數(shù)方案的第二軸與一軸在同一條直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接后可得到直接檔，使用直接檔變速器齒輪和軸承及中間軸不承載，此時噪聲低，齒輪、軸承的磨損減少。 對不同類型的汽車，具有不同的傳動系檔位數(shù)，其原因在于它們的使用條件不同、對整車性能要求不同、汽車本身的比功率不同。而傳動系的檔位數(shù)與汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性有著密切的聯(lián)系。就動 力性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動機發(fā)揮最大功率附近高功率的機會，提高了汽車的加速和爬坡能力。就燃油經(jīng)濟性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動機在低燃油消耗率區(qū)下作的能力，降低了油耗。從而能提高汽車生產(chǎn)率，降低運輸成木。不過，增加檔數(shù)會使變速器機構(gòu)復(fù)雜和質(zhì)量增加，軸向尺寸增大、成本提高、操縱復(fù)雜。 綜上所述，由于此次設(shè)計的 捷達 布置形式采用發(fā)動機前置前輪驅(qū)動， 驅(qū)動形式 采用 24? ，且可布置變速器的空間較小，對變速器的要求較高，要求運行噪聲小，設(shè)計車速高， 故選用二軸式變速器作為傳動方案。選擇 5檔變速器，并且五檔為超速檔。 檔布置方案 常見的倒檔布置方案如圖 示。圖 案的優(yōu)點是倒檔利用了一檔齒輪， 5 縮短了中間軸的長度；圖 案能獲得較大的倒檔傳動比 ，同時利用五檔換擋同步器，在換倒檔時使其容易嚙合 ；圖 案對 缺點做了修改；圖 示方案是將一、倒檔齒輪做成一體，將其齒寬加長；圖 示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，換檔換更為輕便。 綜合考慮以上因素，為了換檔輕便，減小噪聲，倒檔傳動采用圖 示方案。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) 圖 檔布置方案 整個變速器傳動方案如圖 12 3456789齒輪 10111213圖 檔變速器傳動方案簡圖 6 部件結(jié)構(gòu)方案分析 1、齒輪形式 變速器用齒輪有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種。直齒圓柱齒輪主要用于一檔、倒檔齒輪，與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作噪聲低等優(yōu)點，所以本設(shè)計 長嚙合齒輪 選用斜齒輪 ，倒檔選用直齒圓柱齒輪 。 變速器齒輪可以與軸設(shè)計為一體或與軸分開，然后用花鍵、過盈配合或者滑動支承等方式之一與軸連接。 齒輪尺寸小又與軸分開，其內(nèi)徑直徑到齒根圓處的厚 度 b （圖 響齒輪強度 [6]。要求尺寸 b 應(yīng)該大于或等于輪齒危險斷面處的厚度。為了使齒輪裝在軸上以后，保持足夠大的穩(wěn)定性，齒輪輪轂部分的寬度尺寸 C ，在結(jié)構(gòu)允許條件下應(yīng)盡可能取大些，至