汽车变速器设计说明书

汽车工程系本科生机电工程学院汽车理论课程作业（设计）题目长运拖拉机的变速器设计Title The Design of CHANGYUN Tractor Transmission年级：2008级专业：08交通运输（2）班学生姓名：栾庆熊童飞梁菲赵小洋沈娟娣学号：20080503B072 073 074 075 0762011年6月日符号说明m汽车总质量kgg重力加速度N/kg ψ道路最大阻力系数maxr驱动轮的滚动半径mm rT发动机最大扭矩N·m maxei主减速比η汽车传动系的传动效率i一档传动比gIG汽车满载载荷N 2ϕ路面附着系数A第一轴与中间轴的中心距mm A'中间轴与倒档轴的中心距mmA''第二轴与中间轴的中心距mmK中心距系数Am直齿轮模数m斜齿轮法向模数nα齿轮压力角°β斜齿轮螺旋角°b齿轮宽度mmZ齿轮齿数xξ齿轮变位系数σ齿轮弯曲应力MPa Wσ齿轮接触应力MPa jF齿轮所受圆周力NtF轴向力 N aF径向力NrT计算载荷N·m gK应力集中系数σK摩擦力影响系数fE 齿轮材料的弹性模量 MPaK ε 重合度影响系数 z r 主动齿轮节圆半径 mmb r 从动齿轮节圆半径 mmz ρ 主动齿轮节圆处的曲率半径 mmb ρ 从动齿轮节圆处的曲率半径 mm T τ 扭转切应力 MPaT W 轴的抗扭截面系数 3mmG轴的材料的剪切弹性模量 MPaP I 轴截面的极惯性矩 4mm c f 垂直面内的挠度 mm s f 水平面内的挠度 mm摘要本文详细叙述了QY1030T轻型载货汽车的设计过程。

其中设计总则确定了此车的设计目标；整车的动力性、经济性、操纵稳定性等性能以及整车性能参数的叙述，说明了QY1030T轻型载货汽车的特点；各大总成的选择，整车动力性能的验算以及一些参数的计算，进一步说明了整车性能的优越性；在本书附录中，附有QY1030T动力性能计算程序流程图及程序代码。

关键词：总体布置，动力性，经济性AbstractThis paper described in details the course of the design in QY1030T.The rules of design give the targets of planning, the description of the performance in power performance in the whole truck, economics of performance, performance of operation stable and the whole performance, express the characters of QY1030T. The choose of parts check of the performance in the whole truck and the computation of some parameter, show deeply the goodness of the whole truck’s performance. This paper also shows the flow chart and the codes of the power performance calculation program in the appendixKeywords:目录目录符号说明..................................................................................................................................Ⅱ 摘要.............................................................................................................................................. Abstract .............................................................................................................................. Ⅲ 1 设计总则.. (1)1.1 变速器的功用 .............................................................................................................1 1.2 变速器的设计基本要求 .............................................................................................1 1.3 变速器结构方案的选择 .............................................................................................2 1.4 变速器主要参数的确定 (2)1.4.1 挡数和传动比 ..................................................................................................2 1.4.2 中心距 ..............................................................................................................2 1.4.3 轴向尺寸 ..........................................................................................................5 1.4.4 齿轮参数 ..........................................................................................................5 1.5 变速器轴 ...................................................................................................................10 2 整车性能分析 .....................................................................................................................14 2.1 动力性分析 .................................................................................................................14 2.2 燃油经济性分析 .........................................................................................................16 致谢..........................................................................................................................................18 参考文献. (19)小四号、页码右对齐 一级标题：黑体；其余：宋体1设计总则1.1变速器的功用发动机的输出转速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。

为了发挥发动机的最佳性能，就必须有一套变速装置，来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。

变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。

变速器是能固定或分挡改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置。

又称变速箱。

它是汽车传动系中最主要的部件之一。

变速器的作用是：（1）在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。

由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。

例如在高速路上车速应能达到100km/h，而在市区内，车速常在50km/h左右。

空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时，行驶阻力便很大。

而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。

（2）实现倒车行驶汽车发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶。

（3）实现空档当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。

例如可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。

1.2变速器的设计基本要求(1)性能要求：正确选择变速器的挡位;正确选择变速器的传动比;保证汽车有良好的动力性和经济性(2)设置倒挡和空挡(3)操纵简单、方便、迅速、省力，缩短换挡时间，提高加速性能和动力性能(4)传动效率要高，尽可能设置直接挡(5)变速器工作可靠、平稳、无噪声(6)设置动力输出装置，需要时能进行功率输出(7) 制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长1.3 变速器结构方案的选择近年来，为了降低油耗，变速器的挡数有增加的趋势。

目前，乘用车一般用4~5个挡位的变速器。

本设计也采用5个挡位。

此外，金鹿拖拉机为前置发动机后轮驱动，其变速器采用三轴式。

变速器的传动示意图：1.4 变速器主要参数的确定1.4.1 挡数和传动比选择最低挡传动比时，应根据汽车最大爬坡度、驱动轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动轮的滚动半径等来综合考虑、确定。

（1）根据汽车最大爬坡度确定汽车爬陡坡时车速不高，空气阻力可忽略，则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力。

根据题目中的参数：%9.27max =α，2/8.9s m g =，KW P 2.24=,kg m 2100=，2r wsr r n π=≈其中r 可以取1024.510245in mm =⋅=，max 955024.3955096.72400/minP kw T N m n r ⋅⋅===⋅，0.6ϕ=取得最大值0.96η=，30max gh 2451024000.3770.377 4.3251.261r pa r n i v i -⨯⋅===⋅⋅式中：r r ——车轮的滚动半径，m ；gh i ——变速器最高档传动比。