微型汽车变速器课程设计说明书[9页].doc

课程设计说明书

课程名称:产品结构原理课程设计

课程代码: 8202941 题目:

学院(直属系) :机械工程与自动化学院

年级/专业/班: 07机械设计制造及其自动化5班学生姓名:

学号:

指导教师:

开题时间: 2010 年 11 月 18 日完成时间: 2010 年 12 月 8 日

皮匠网—开放、共享、免费的咨询方案报告文库

咨询人士学习成长与交流平台

目录

一、功能原理分析

二、装配、总体结构分析

三、零件反求分析

四、结论

一、功能原理分析

（一）变速器的作用

在汽车传动系中，变速器的功用为：

1、根据汽车在不同的行驶条件下的需要，改变发动机输出的扭矩和转速，使汽车具有合

适的牵引力和行驶车速，并同时使发动机在最有利的工况范围内运转。

2、汽车起步时，需要较大扭矩来牵引汽车，加速到一定车速。这时就需要挂在低档位，

输出扭矩大，转速低。

3、汽车告诉行驶时，汽车需要的是高转速，因而就需要挂在高档位，此时输出扭矩较小，

而转速较高。

4、变速器设立倒档，是为了保证汽车能够倒车。

5、变速器设立空挡，是为了使发动机与传动系统能够分开。

（二）汽车变速器的主要技术要求

1、应保证汽车具有较高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时，根据汽车载重量发

动机参数及汽车使用要求，选择合理的变速器档数及传动比，来达到这一要求。

2、工作可靠，操纵轻便。变速器各个档位不应有自动跳档、乱档和换挡冲击等现象；为

减轻驾驶员劳动强度，确保形式安全，可通过采用同步器和半自动、自动换挡来实现操纵轻便性。

3、重量要轻，体积要小。可通过选用优质材料，合理的热处理，合理的齿形设计，较高

的齿轮精度等以实现较小的中心距，使变速器小而轻。

4、传动效率要高。可采用直接档，提高零件的制造精度和装配质量，选择合适的润滑方

式和润滑油均可提高传动效率。

5、噪声小。采用斜齿传动，选择合理的变位系数，提高制造精度和装配刚性，均可减小

齿轮的啮合噪声。

（三）变速器的组成

变速器组成的种类较多，可分为有级式和无极式。其中有级式变速器按换挡方式可分为机械式手动换挡和机械式自动那个换挡变速器。按档位数可分为三档变速器、四档变速器、五档变速器以及多档变速器。

在这里，采用的是机械式四档手动变速器，主要组成部分有上下箱体、输入轴、中间轴、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档齿轮副、倒档齿轮副、转速表蜗轮蜗杆、主减速器齿轮、差动器壳、差速器行星齿轮及半轴齿轮、换挡拨叉轴、换挡拨叉、换挡杆等。

（四）变速器的工作原理

变速器各个档位进行传递工作流程如下：

1、由于各前进档齿轮副（驱动齿轮和从动齿轮）处于常啮合状态。输入轴上各驱动齿轮

与轴硬连接随轴一起转动；中间轴上各从动齿轮通过轴套空套在轴上，可以自由绕轴空转。因此，当操纵杆置于空挡位置时，尽管有发动机动力输入，只会带动中间轴上的各从动齿轮绕中间轴空转，中间轴不会转动，当然也就没有动力和转速的输出。

Ⅰ档：档操纵杆置一档位置时，将带动低速拨叉把低速同步器推向Ⅰ档从动齿轮，使同步器啮合套与Ⅰ档从动齿轮的齿圈啮合，而同步器是通过华健联在中间轴上的。结果动力传递是：输入轴——Ⅰ档驱动齿轮——Ⅰ档从动齿轮——低速同步器——中间轴——主减速器齿轮——差速器两输出轴的这样一个过程。

Ⅱ档：将操纵杆置于Ⅱ档位置时，将带动低速拨叉使同步器与Ⅱ档从动齿轮啮合，动力传递：输入轴——Ⅱ档驱动齿轮——Ⅱ档从动齿轮——低速同步器——中间轴——主减速齿轮——差速器两端输出轴。

Ⅲ档：将操纵杆推向Ⅲ档位置时，将带动高速拨叉推动高速同步器与Ⅲ档从动齿轮啮合，实现：输入轴——Ⅲ档驱动齿轮——Ⅲ档从动齿轮——高速同步器——中间轴——主减速齿轮——差速器两端输出轴的传输过程。

Ⅳ档：将操纵杆推向Ⅳ档位置时，将带动高速拨叉推动高速同步器与Ⅳ档从动齿轮啮合，实现：输入轴——Ⅳ档驱动齿轮——Ⅳ档从动齿轮——高速同步器——中间轴——主减速齿轮——差速器两端输出轴的传递过程。

倒档：将操纵杆推至倒档位置时，使换向齿轮拨叉将倒档轴上的倒档空转齿轮同时与输入轴上的驱动齿轮和中间轴上的低速同步器齿套相啮合，实现由输入轴——倒档驱动齿轮——倒档从动齿轮——低速同步器——中间轴——主减速齿轮——差速器两端输出轴

的传输过程。

2、变速器变速原理

发动机功率P一定,根据功率的计算公式P=Mn（其中M为变速器输入扭矩，n为变速器输入转速）

Ⅰ档时，Ⅰ档从动齿轮与Ⅰ档驱动齿轮齿数之比为43/12=3.583，根据齿轮旋转转速与齿轮齿数成反比，则从动齿轮输出转速为1/3.583n，输出扭矩为3.583M。故而Ⅰ档能实现大扭矩，低转速。

Ⅱ档时，Ⅱ档从动齿轮与Ⅱ档驱动齿轮齿数之比为39/18=2.167，根据齿轮旋转转速与齿轮齿数成反比，则Ⅱ档从动齿轮输出转速为1/2.167n，输出扭矩为2.167M。故而实现比Ⅰ档转速高，比Ⅰ档扭矩小。

Ⅲ档时，Ⅲ档从动齿轮与Ⅲ档驱动齿轮齿数之比为32/24=1.333，则Ⅲ档从动齿轮输出转速为1/1.333n，输出扭矩为1.333M。故而实现比Ⅱ档转速高，比Ⅱ档扭矩小。

Ⅳ档时，Ⅳ档从动齿轮与Ⅳ档驱动齿轮齿数之比为27/30=0.9，则Ⅳ档从动齿轮输出转速为1/0.9n，输出扭矩为0.9M。故而实现比Ⅲ档转速高，比Ⅲ档扭矩小。

由以上可知：当汽车在平坦路面起步时，由于汽车惯性力的作用，汽车要达到一定的速度，必须需要较大的扭矩来加速才能得以实现，因此，此时需要挂Ⅰ档。当汽车达到一定车速后想继续升高速度很困难，此时挂入Ⅱ档，当达到一定较高车速再升高很难，这时挂入Ⅲ档，当车速达到更高车速后，又很难升高时，挂入Ⅳ档，踏尽油门，直至加到最高车速，这就是原地起步，连续换挡，由Ⅰ档到Ⅳ档的加速过程。

当汽车爬坡时，由于需要克服汽车自重的一部分，因而需要较大的驱动力，这样就根据坡度的陡峭程度，选择Ⅰ档或Ⅱ档。