变速箱设计毕业论文

广州市工贸技师学院

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两轴式四档手动变速器设计

摘要

轿车作为一种最常用汽车，已在现代的社会中占有举足轻重的地位。而变速器是汽车传动系统结构中最重要的部分之一，汽车的前进、后退，增速、减速都要靠变速器传动来实现。而且变速器在汽车的动力性和燃油经济性上也有很重要的影响。

本次设计的汽车变速箱主要是从强度方面来对齿轮的尺寸计算及校核，轴的尺寸计算和位置的确定，选择设计满足其承载能力的同步器。另外，针对齿轮作用力的不同，在不同的轴上选择合适的轴承。利用软件AUTCAD完成变速器总成图、第一轴、第二轴、中间轴、各个挡齿轮及同步器的设计。

随着我国汽车行业的迅猛发展，人们对汽车的需求也越来越高。通过对轿车车变速器的设计，我了解到变速器在汽车结构中具有着重要的作用，因此变速器结构的改进对汽车行业的发展与进步具有着深远的意义。

关键词：汽车；变速器；齿轮

目录

ABSTRACT

第1章绪论 ---------------------------------------------1 1.1变速器的概述------------------------------------------1

1.2 变速器的种类 -------------------------------------------1 1.3机械式变速器的特点 ---------------------------------------4 第二章变速器传动机构布置方案-----------------------------5

2.1传动机构的布置方案分析 ---------------------------5

2.1.1固定轴式变速器-----------------------------------5

2.1.2倒档的布置方案--------------------------------------8

2.2变速器零、部件结构方案分析 ----------------------------9 2.2.1齿轮型式 ----------------------------------------9

2.2.2换档结构型式 ---------------------------------------9

2.2.3变速器轴承形式 -------------------------------10

2.2.4齿轮变位系数的选择原则 -------------------------11

2.2.5其他问题 ------------------------------------11

第三章变速器主要参数选择 ----------------------------------12 3.1中心距A的选定 -----------------------------------12

3.2齿轮参数 -----------------------------------------12

3.2.1模数的选取 -------------------------------------12

3.2.2压力角α ----------------------------------------13

3.2.3螺旋角β ---------------------------------------14

3.2.4齿宽b ----------------------------------------14

3.3各档齿数的分配与计算 -------------------------------14

3.3.1一档齿轮齿数的确定---------------------------------14

3.3.2二档齿轮齿数的确定--------------------------------15

3.3.3三档齿轮齿数的确定--------------------------------15

3.3.4四档齿轮齿数的确定---------------------------------15

3.3.5倒档齿轮齿数的确定--------------------------------16

3.3.6各档齿轮参数表--------------------------------16

第四章变速器的设计与计算 -------------------------------17

4.1齿轮的损坏形式 ---------------------------------17

4.2齿轮的强度计算 ---------------------------------17

4.3轴的强度计算 ---------------------------------------20

4.3.1初选轴的直径 ---------------------------------------21 4.3.2轴的强度验算 ------------------------------------21

4.3.3校核各挡齿轮处轴的强度和刚度 -------------------22

第五章同步器的设计 ----------------------------------30

5.1惯性式同步器----------------------------------30

5.2锁环式同步器 -------------------------------------30

5.2.1锁环式同步器的结构 ---------------------------30

5.2.2锁环式同步器的工作原理 -----------------------31

5.3同步器重要参数的确定---------------------------------31

第六章变速器的操纵机构 --------------------------------34

参考文献 ------------------------------------------------35

致谢 ------------------------------------------------------36

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第一章绪论1.1变速器的概述

变速器作为传递力和改变汽车车速的主要装置，现在对其操纵的方便性和档位数方面的要求愈来愈高。目前，四、五档特别是五档的变速器的用量有日渐增加的趋势。同时，六挡变速器的装车率也在上升。

变速器是用于改变发动机的转矩和转速，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种路障的不同条件下对驱动车轮牵引力级车速不同要求的汽车总成。设置变速器的目的是在各种行驶状况下，是汽车获得不同的牵引力和速度，同时是发动机在最有利的工作范围内工作。因此它的性能直接影响到汽车的动力性和经济性。

我们知道，汽车发动机在一定的转速下能够达到最好的状态，此时发出的功率你较大，燃油经济性也比较好。因此，我们希望发动机总能在其最佳状态下工作。但是，汽车在实际使用中还是需要有不同的速度，这样就产生了矛盾。这个矛盾需要通过变速器来解决。

变速器的作用用一句话来概括就是变速变扭，即减速增扭或增速减扭。为什么减速可以增扭，而增速又要减扭呢？在相同情况下，发动机输出的功率是不变的，功率可以表示为N=ωT，其中ω是传动角速度，T是扭矩。当N固定的时候，ω和T是成反比的。所以减速必增扭，反之亦然。汽车变速器的就是根据变速器变速变扭的原理，分成各个档位对应不同的传动比，以适应不同的运行状况。

那么变速器的具体作用是什么？

1）改变传动比，扩大驱动轮的转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的形式条件、如起步、加速、上坡等，同时是发动机机在最有利的情况下工作；

2）在发动机的旋转方向不变的前提下，是汽车能倒退行驶；

3）利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够启动、怠速，并是变速器便于换挡或进行动力输出。必要时变速器还有动力输出功能。

对于变速器提出如下基本要求：

1）保证汽车有必要的动力性和经济性

2）设置空挡，用来切断发动机向驱动轮的动力传输

3）设置倒档，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。汽车在行驶过程中，变速器不得有跳挡、乱档以及换挡冲击等现象发生

7）变速器应当有高的工作效率

8）变速器的工作噪声低

此外，变速器还要满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易和维修方便等要求。

1.2 变速器的种类

变速器有传动机构和操纵机构组成。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/自一体变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。

一、手动变速器(MT)

手动变速器（Manual Transmission）采用齿轮组，每档的齿轮组的齿数是固定