变速箱设计
汽车三轴五档变速器毕业设计(机械CAD图纸)
摘要变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加快等各样行驶工况下，使汽车获取不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有益工况范围内工作。
变速器设有空挡和倒挡。
需要时变速器还有动力输出功能。
因为变速箱在低档工作时作用有较大的力，所以一般变速箱的低档都部署凑近轴的后支承处，而后依照从低档到高档次序部署各档位齿轮。
这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装置简单。
变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构相关系。
一般经过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱有足够的刚性。
本文设计研究了三轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了论述，变速器的各挡齿轮和轴做了详尽的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。
变速器的传动方案设计。
简单叙述了变速器中各零件资料的选择。
要点字：挡数；传动比；齿数；轴AbstractTransmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, is aimed at marking start, climbing, turning, accelerate various driving conditions, the car was different traction and speed Meanwhile engine in the most favorable working conditions within the scope of the work. And the trans mission in neutral gear with reverse gear. Transmission also need power output function.Gearbox because of the low-grade work at a larger role, In general, the low-grade gearbox layout are close to the axis after support, Following from low-grade to high-grade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid.This paper describes the design of three-axis five block manual trans mission, the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design.A brief description of the trans mission of all components of the material choice.Keywords : block; Transmission ratio; Teeth; Axis目录第 1 章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..1 第 2 章整体方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..3 2.1 汽车参数的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (4)变速器设计应知足的基本要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..4 第 3 章变速器传动机构部署方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯.53.1 传动机构部署方案剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯5固定轴式变速器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯ (5)倒挡部署方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (7)其余问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.8 第 4 章零零件结构方案剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯..9齿轮形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.9 换挡机构形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..9 变速器轴承⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 第 5 章变速器设计和计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.13 5.1 挡数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (13)5.2 传动比范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 135.3 中心距 A⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14外形尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)轴的直径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)齿轮参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (15)模数的选用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯15压力角⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯错误！不决义书签。
汽车设计变速箱课程设计
汽车设计变速箱课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变速箱在汽车设计中的重要性，掌握变速箱的基本工作原理；2. 学生能掌握不同类型变速箱（如手动、自动、CVT等）的结构特点及优缺点；3. 学生了解变速箱与发动机、车轮等部件的匹配关系，理解其对汽车性能的影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决变速箱设计中的实际问题；2. 学生能够通过小组合作，设计并制作简单的变速箱模型，提高动手实践能力；3. 学生能够运用相关软件（如CAD等）进行变速箱的初步设计与分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对汽车工程技术的兴趣，激发创新意识；2. 学生通过课程学习，认识到团队合作的重要性，提高沟通与协作能力；3. 学生关注汽车产业发展，树立环保意识，理解变速箱技术在节能减排中的作用。
课程性质：本课程为汽车工程专业的选修课程，旨在帮助学生了解变速箱设计的基本原理，提高实践操作能力。
学生特点：学生已具备一定的汽车基础知识，对变速箱有一定了解，但缺乏深入的认识和实践经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养解决实际问题的能力。
通过小组合作，培养学生的团队协作精神。
在教学过程中，关注学生的情感态度，引导其树立正确的价值观。
二、教学内容1. 变速箱概述：介绍变速箱的定义、作用、分类及其在汽车中的重要性。
- 教材章节：第一章 汽车变速箱概述- 内容：变速箱的基本概念、各类变速箱的特点及应用。
2. 变速箱工作原理：讲解变速箱内部结构，阐述其工作原理及传递动力的过程。
- 教材章节：第二章 变速箱工作原理- 内容：齿轮传动、离合器、同步器、行星齿轮等结构的作用及工作原理。
3. 不同类型变速箱：分析手动、自动、CVT等变速箱的结构、性能及优缺点。
- 教材章节：第三章 不同类型变速箱- 内容：各类变速箱的结构特点、工作原理、性能对比。
4. 变速箱与发动机、车轮匹配关系：探讨变速箱与发动机、车轮的匹配原则及对汽车性能的影响。
变速箱设计
变速箱设计变速箱又叫牙箱,广泛应用于惯性玩具,发条玩具,电动玩具和各类电器产品.牙箱的主要零部件包括:各种齿轮\轴\:5 64321987图中:1 牙箱小盖 2. 马达散热片 3 马达 4 马达齿轮 5 牙箱下壳 6 圆柱齿轮7 轴8 牙箱上壳9 介子一.常用牙箱零件的规格和用途：1.齿轮：齿轮又叫牙仔,是牙箱的主要零件，一般玩具和电器,电子产品牙箱的齿轮用聚甲醛(POM)制作，转速较高或承载较大的齿轮用黄铜制作。
玩具齿轮的模数以0.5居多，也有0.4,0.6,1.0等规格，视具体情况而定.各项技术参数的换算如下：D=MZDe=M(Z+2)Di=M(Z-2)式中De 牙仔外径Di 牙仔根径M 模数Z 齿数D 牙仔分度圆直径根据形状和功能不同，常用的牙仔还可分为以下几种：(1)圆柱齿轮：圆柱齿轮是最常用的齿轮，其外形是圆柱形，如下图所示：两个互相啮合的圆柱齿轮的模数必须相同。
一般大齿轮的厚度为2MM左右，小齿轮的厚度为3-4MM.小齿轮比大齿轮厚一点，可保证齿轮啮合时不会打滑。
一般情况下，一对圆柱齿轮的减速比不可大于5，小齿轮的齿数不可少于6。
一对互相啮合的圆柱齿轮，其中心距应很准确，若中心距过大，则牙箱工作时噪音大且易打滑。
若中心距过小，则牙箱工作时阻力大，且容易卡死。
一对互相啮合的圆柱齿轮的中心距的理论值按以下公式计算：DT=M(Z1+Z2)/2式中DT 中心距M 模数Z1 小齿轮的模数Z2 大齿轮的模数实际设计时可根据具体情况适当调整。
(2)蜗杆：又叫猪肠牙，它是一种特殊的齿轮，当一个圆柱斜齿齿轮的傾斜角度足够大，可以绕圆柱一圈以上时，即为蜗杆。
蜗杆一般和马达连接，可改变传动方向，并可实现大幅度的减速。
蜗杆的表示方法如下：OT _ _ X _ X _ X _孔径长度外径模数头数如OT105X7X6X2.6，意即该蜗杆的头数为单头，模数为0.5，外径7，长度6，孔径2.6。
蜗杆可以和任何模数相同的圆柱直齿齿轮互相啮合。
车辆工程毕业设计98解放CA10B手动变速箱结构设计
前言手动变速箱采用齿轮组，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,再到五档的0.75,这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有5个值(即有5级)，所以说它是有级变速器。
曾有人断言，繁琐的驾驶操作等缺点，阻碍了汽车高速发展的步伐，手动变速器会在不久会被淘汰，从事物发展的角度来说，这话确实有道理。
但是从目前市场的需求和适用角度来看，我认为手动变速器不会过早的离开。
首先，从车的特性上来说，手动变速器的功用是其他变速器所不能替代的。
以卡车为例，卡车用来运输，通常要装载数吨的货品，面对如此高的“压力”，除了发动机需要强劲的动力之外，还需要变速器的全力协助。
我们都知道一档有“劲”，这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。
特别是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。
而对于其他新型的变速器，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。
其次，对于老司机和大部分男士司机来说，他们的最爱还是手动变速器。
从我国的具体情况来看，手动变速器几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史，资历较深的司机都是“手动”驾车的，他们对手动变速器的认识程度是非常深刻的，如果让他们改变常规的做法，这是不现实的。
虽然自动变速器以及无级变速器已非常的普遍，但是大多数年轻的司机还是崇尚手动，尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感，所以一些中高档的汽车也不敢轻易放弃手动变速器。
另外，现在在我国的汽车驾驶学校中，教练车都是手动变速器的，除了经济适用之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。
第三，随着生活水平的不断提高现在汽车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型车最为合适，手动变速器以其自身的性价比配套于经济型车厂家，而且经济适用型车的销量一直在车市名列前茅。
它们的变速器全是五档手动变速器.第1章变速器的结构与原理1.1变速器的分类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）。
《变速箱设计》课件
变速箱的类型和特点
总结词
了解不同类型的变速箱及其特点是进 行变速箱设计的关键。
详细描述
变速箱有多种类型，如手动变速箱、 自动变速箱、无级变速箱等。每种类 型的变速箱都有其特点和使用范围， 需要根据实际需求进行选择。
变速箱的基本组成和工作原理
总结词
掌握变速箱的基本组成和工作原理是进行变速箱设计的核心 。
根据变速箱的传动需求和润滑需求，设计合理的油路 方案。
油泵选择
根据油路方案和流量需求，选择合适的油泵类型和规 格。
油路元件设计
根据油路方案和元件需求，设计合理的油路元件，如 滤清器、冷却器等。
箱体设计
箱体结构形式选择
01
根据变速箱的功能和工况选择合适的箱体结构形式，如整体式
、分体式等。
箱体材料选择
高效能 为了满足日益严格的节能环保要 求，未来的变速箱设计将更加注 重提高传动效率，降低能耗和排 放。
轻量化 采用新型材料和优化设计方法， 实现变速箱的轻量化，以减轻车 辆自重和提高燃油经济性。
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看
REPORTING
通过分析具体的变速箱设计案例，让学生 更好地理解变速箱设计的实际应用和问题 解决。
பைடு நூலகம்
变速箱设计的未来发展趋势
智能化 随着人工智能和大数据技术的发 展，未来的变速箱设计将更加智 能化，能够实现自适应控制和预 测性维护等功能。
模块化与集成化 通过模块化和集成化设计，简化 变速箱的结构和生产流程，提高 产品的可靠性和维修便利性。
齿轮强度分析
对齿轮进行强度分析，确 保齿轮在预期工况下能够 正常工作。
轴承设计
轴承类型选择
变速箱毕业设计说明书
第1章概述变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机再最有利工况范围内工作。
变速器设有空挡和倒挡。
需要时变速器还有动力输出功能。
用变速器转变发动机的转矩、转速的必要性，以及对外部载荷的适应性，发动机的适应性，使其在最大的转距和最大的功率下工作，速器能够使车辆在最低的稳定的速度下行使，而这种低的车速只靠发动机的最低的稳定转速是难以达到的，发动机的倒档是汽车可以倒退行使，其空挡使汽车在启动发动机、停车和滑行时能长时间的将发动机与传动系分离。
变速器的结构对汽车的动力性、经济性、操纵的可靠性与轻便性，传动的稳定性和效率都有着直接的关系，变速器与主减速器以及发动机的参数做优化的匹配，可得到良好的动力性、经济性，采用自锁及互锁装置，倒档安全装置，可使操作可靠，不跳挡，不乱挡，自动换挡和误挂挡，采用同步器可使换挡轻便，无冲击以及噪声。
变速器采用飞溅润滑，第一和第二轴承为了保证变速器具有良好的工作性能，对变速器应具有如下的设计要求：1）保证汽车有必要的动力性和经济性。
2）设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。
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。
汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡，乱挡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。
除此以外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小，制造成本低，维修方便等要求。
满足汽车有必要的动力性和经济性指标，这与变速器的档数，传动比范围和各挡传动比有关。
汽车工作的道路条件越复杂，比功率越小，变速器的传动比范围越大。
第2章第变速器传动机构布置方案机械式变速器因具有结构简单，传动效率高，制造成本低和工作可靠等优点，在不同形式的汽车上得到广泛应用。
传动机构布置方案分析变速器传动机构有两种分类方法。
普通车床主轴变速箱设计DOC
金属切削机床课程设计说明书设计题目：普通车床主轴变速箱设计学院： xxxx专业：机械设计制造及其自动化姓名： xxx学号： xxxx指导老师： xxxxxx你们电子档加我时说明一下（共有4张图，这里的只是总装图）金属切削机床课程设计任务书一、设计题目：普通车床主轴变速箱设计二、设计参数：主电机功率： 3 KW主轴最高转速： 1660 r/min主轴最低转速： 35.5 r/min三、设计要求1、主轴变速箱装配图1张（A0）（展开图和主要的横向剖视图）2、主零件工作图（A3）和传动系统图(A3)3、设计计算说明书1份目录一、传动设计1.1电机的选择 (6)1.2运动参数 (6)1.3拟定结构式 (6)1.3.1 传动结构式、结构网的选择 (6)1.3.2 传动组和传动副数可能的方案 (6)1.3.3 结构网和结构式各种方案的选择 (6)1.3.4 各方案的分析比较 (7)1.4转速图和系统图的拟定 (7)1.5确定带轮直径 (8)1.5.1确定计算功率 (8)1.5.2选择V带类型 (8)1.5.3确定带轮直径并验算带速V (8)1.5.4 确定带传动的中心距和带的基准长度 (8)1.5.5验算小带轮的包角 (8)1.5.6 确定带的根数 (8)1.5.7计算带的张紧力F (9)1.5.8计算作用在轴上的压轴力 (9)1.6确定各变速组传动副齿数 (9)1.7绘制传动系统图 (10)二、动力设计 (10)2.1确定传动件计算转速 (10)2.1.1主轴计算转速 (10)2.1.2各传动轴计算转速 (11)2.1.3各齿轮计算转速 (11)2.1.4核算主轴转速误差 (11)2.2 各传动组齿轮模数的确定和校核 (11).2.3 齿轮强度校核 (13)2.3.1校核a传动组齿轮 (13)2.3.2 校核b传动组齿轮 (14)2.3.3校核c传动组齿轮 (14)2.4主轴挠度的校核 (15)2.4.1 确定各轴最小直径 (15)2.4.2轴的校核 (16)2.5片式摩擦离合器的选择及计算 (16)2.5.1决定外摩擦片的内径d (16)2.5.2选择摩擦片尺寸 (17)2.5.3计算摩擦面对数Z (17)2.5.4计算摩擦片片数 (18)2.5.5计算轴向压力Q (18)三、结构设计 (18)3.1带轮的设计 (18)3.2主轴换向机构的设计 (18)3.3制动机构的设计 (19)3.4齿轮块的设计 (19)3.5轴承的选择 (19)3.6主轴组件的设计 (19)3.6.1各部分尺寸的选择 (19)3.6.1.1主轴通孔直径 (19)3.6.1.2轴颈直径 (19)3.6.1.3支承跨距及悬伸长度 (20)3.6.2主轴轴承的选择 (20)3.7润滑系统的设计 (20)四、设计小结 (20)五、参考文献 (20)一、传动设计1.1电机的选择（1）床身上最大回转直径：400mm（2）主电机功率：3KW（3）主轴最高转速：1660r/min参考《机床主轴变速箱设计指导》（以下简称《设计指导》）P16选择Y100L2-4型异步电动机。
变速箱设计开发-
浅析变速箱设计开发流程格特拉克（江西）传动系统有限公司 金辉辉【摘 要】：通过规范变速箱设计流程，可以缩短产品开发周期，节省开发成本，提高产品质量，并最大限度的满意顾客及其市场的需求。
关 键 词：市场分析；潜在顾客；同类产品；设计构想；属性样箱中国加入WTO的10年来，外资汽车品牌“大举入侵”。
外资品牌在逐步融入中国的进程中，与本土汽车工业实现了“发展”和“共赢”。
入世10年中国汽车业是“从一个最令人担忧的产业变成了一个最令人振奋的产业”。
在产品研发、零部件采购、产品制造和营销服务四大环节引入全球统一标准。
汽车行业的要求提高了，而顾客对车辆的品质要求也越来越高，尤其是对变速箱换挡品质要求的提高。
针对目前复杂的市场情况，盲目的设计开发已经不符合现有市场，需要针对市场和客户做前期调研和大量的相关工作，做出的产品才能真正适应市场。
一 市场需求分析中国汽车行业倡导低碳环保生活，节能减排，鼓励购买小排量汽车。
汽车行业消费补贴仍将以节能和新能源汽车为主线。
因此未来将以小排量车为主导。
从2009‐2011年1.6L以下车型市场占有情况（如下图）看，1.6L以下车型市场占有率均60%以上，而1.5‐1.6L车型占有率为小排量市场车型的近70% 。
因此变速箱目标初定匹配在1.5‐1.6L排量的汽车（若有顾客要求,则按顾客要区确定）。
二 市场现有车型分析确定开发方向针对选定范围的车型进行市场调查。
对国内市场各种车型1.5-1.6L 排量车型(三十多个车型)进行调查，对车型整车参数，发动机参数，离合器参数，变速箱参数等做统计分析。
通过调查，可以看出6档在1.5-1.6L 排量是中国市场的一个空缺，160NM 变速箱可以基本覆盖国内1.6L 以下所有车型。
初步确定变速箱方向为5/6档、160NM 变速箱。
整车参数发动机参数 离合器参数 变速箱参数 国内市场车型，车重，最高车速 …发动机排量 最大扭矩 最大功率 最大转速…离合器分离形式（机械式 或者液压）…档位数：5或6档重量 速比 结构 安装长度 …国外市场 … ………1.6L 1.5L1.5 ‐ 1.6L三同类变速箱产品分析初步确定开发方向后，对市场同类型车型及其变速箱进行分析。
变速箱设计(图解)
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THE DESIGN OF SALOON GEARBOXABSTRACTThe duty of this design is to design a FR type manual transmissio n used in the saloon,It’s the countershaft-type transmission gearbox. This transmission has two prominent merits: Firstly,the transmission efficiency of the direct drive keeps off high, the attrition and the noise are also slightest;Secondly ,it’s allowed to obtain in the big er gear ratio of the first gear when the center distance is smaller.According to the contour,track，wheel base，the smallest ground clea rance,the smallest turning radium,the vehicles weight, the all-up wei ght as well as the highest speed and so on, union the choosing engine model we can obtain the important parameters of the max power,the ma x torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon,choose the suitable final drive ratio.Accord ing to the above parameters,combining the knowledge of automobile des ign, automobile theory, machine design and so on, calculate the corre lated parameters of the gearbox and proof the rationality of the desi gn.Its function is:①Changing gear ratio,expanding the torque of the driving wheel and the range of the rotational speed,to adapt the travel condition which frequently changes, like start, acceleration, climbing and so on, simultaneously causes the en gine to work under the advantageous operating mode;②Under the premise of the invariable rotation, enables the automobile to travel back;③Using neutral, severa nces the power transmission, to make the engine start, idle, and is a dvantageous for the engine to shift gears or to carry on the dynamic output. This gearbox has five (including over drive—fifth gear) and a reverse gear, and through the inertial type of synchronizer to real ize shift gears.KEY WORDS：transmission, inertial type of synchronizer,gear ratio, countershaft,second axis, gear目录符号说明...................................................1前言.......................................................3第一章机械式变速器的概述及其方案的确定 (6)§1.1 变速器的功用和要求 (6)§1.2 变速器结构方案的确定 (6)§1.3 变速器主要零件结构的方案分析 (1)2第二章变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (15)§2.1 变速器主要参数的选择 (1)5§2.2 各档传动比及其齿轮齿数的确定 (1)9§2.3 齿轮变位系数的选择 (2)1第三章变速器齿轮的强度计算与材料的选择 (22)§3.1 齿轮的损坏原因及形式 (22)§3.2 齿轮强度计算与校核 (22)第四章变速器轴的强度计算与校核 (25)§4.1 变速器轴的结构和尺寸 (25)§4.2 轴的校核 (27)第五章变速器同步器的设计 (30)第六章变速器的操纵机构 (33)结论 (3)4参考文献 (3)5致谢 (3)6主动件，齿圈作为被动件的运动情况。
主轴变速箱课程设计
沈阳工程学院课程设计设计题目：机床主轴变速箱设计系别机械学院班级机械本102 学生姓名丁昊学号 2010518209 指导教师王天煜，刘劲涛职称教授起止日期：2013年 12月30日起——至2014年 1月15日止专业设计题目：机床主轴变速箱设计设计任务书—第6组专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械本102 姓名：丁昊 学号：2010518209一、题目：机床主轴变速箱设计 二、主要技术参数：1、卧式车床，最大回转直径为320mm 。
反转：max max 正反正反三、设计内容：1、运动设计：根据给定的转速范围及公比，拟定传动方案，确定结构形式，画转速图，画传动系统图（研究分析齿轮排列方案），计算带轮直径和齿轮齿数。
2、动力计算：根据电动机功率，确定各传动件的计算转速，对主要零件（如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等）进行计算（初算和验算）。
3、结构设计：进行传动轴系，变速机构，主轴组件，操纵机构，换向和制动装置，箱体，润滑和密封的布置和结构设计。
4、编写设计计算说明书四、应完成的任务本学期第18、19、20周课程设计，以设计说明书数据为依据，绘制： 1、主轴变速箱草图一张（A2）——手绘；2、展开图一张（A0）——计算机CAD 绘图，主轴零件图1张。
3、三维立体图——pro/e 仿真；五、要求1、设计计算说明书字体端正，层次分明，格式排版准确。
2、图纸图面清洁，标注准确，符合国家标准；六、设计说明书主要内容及装订顺序 1、封皮2、设计任务书；3、成绩评审意见表4、中文摘要和关键词5、目录（标题及页次）；6、机床用途和性能（简要）；7、运动设计和拟定（简要方案比较分析；画传动系统图要规范）； 8、主要零件的估算或计算和验算（主轴组件刚度计算）； 9、重要结构的选择分析； 10、设计小结；11、参考文献（列序号、作者、书名、出版社及年月）；至少6篇目 录第一章 课程设计的目的和内容 ------------------------------------------ 1第二章课程设计的步骤--------------------------------------------------- 2 第一节运动设计-------------------------------------- -------------- 2一、确定极限转速-------------------------------------- -------- 2二、确定公比---------------------------------------------- ------ 2三、求出主轴转速级数Z-------------------------------- ------- 2四、确定结构式---------------------------------------------- --- 2五、绘制转速图------------------------------------------ ------- 2六、绘制传动系统简图------------------------------------------ 3七、确定各变速组齿轮传动副的齿数------------------------ 3八、核算主轴转速误差------------------------------------------ 5第二节传动零件的初步计算---------------------------- --------- 5一、求各轴的计算转速------------------------------------------ 5二、传动轴直径的初定------------------------------------------ 5三、齿轮模数的初步计算--------------------------------------- 6四、计算各齿轮的参数------------------------------------------ 7五、确定各轴间距------------------------------------------------ 8六、带轮的选择--------------------------------------------------- 8七、片式摩擦离合器的计算----------------------------------- 9八、主轴轴承的计算----------------------------------------------- 10九、主轴和齿轮的连接--------------------------------------------- 11十、润滑与密封----------------------------------------------------- 11十一、其他问题------------------------------------------------------ 11第三章课程设计的验算-------------------------------------------------- 11一、直齿圆柱齿轮的强度验算-------------------------------------- 11二、主轴的弯曲刚度验算-------------------------------------------- 15三、主轴组件的静刚度验算----------------------------------------- 16四、滚动轴承的验算-------------------------------------------------- 18设计小结------------------------------------------------------------------------- 19 参考书目------------------------------------------------------------------------- 20第一章课程设计的目的和内容一、课程设计的目的机床课程设计是机床课程之后进行的实践性教学环节。
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第三章
机械式变速器设计
第三章 机械式变速器设计
本章主要学习 （1）变速器的基本设计要求； （2）各种形式变速器的特点； （3）变速器主要参数的选择 ； （4）齿轮变位系数的选择原则 ； （5）各挡齿轮齿数的分配 ； （6）变速器操纵机构 。
第三章 机械式变速器设计
• • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 概述 变速器传动机构布置方案 变速器主要参数的选择 变速器操纵机构
第一节 概述
变速器用来改变发动机传到驱轮上的转矩和转速，目的是在各种行 驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的 工况范围内工作。变速器由变速传动机构和操纵机构组成。 变速器的基本设计要求： 1）保证汽车有必要的动力性和经济性。 2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输。 3）设置倒挡，使汽车能倒退行驶。 4）设置动力输出装置。 5）换挡迅速、省力、方便。 6）工作可靠。变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。 7）变速器应有高的工作效率。 8）变速器的工作噪声低。 除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、维 修方便等要求。
斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力 并作用到轴承上。设计时应力求中间轴 上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡。 根据图3-7可知，欲使中间轴上两个 斜齿轮的轴向力平衡，须满足下述条件：
Fa1=Fn1tanβ1 Fa2=Fn2tanβ2
斜齿轮螺旋角选用范围： 轿车变速器： 两轴式为20°～25° 中间轴式为22°～34° 货车变速器：18°～26°
两轴式变速器 中间轴式变速器 固定轴式 双中间轴式变速器 多中间轴式变速器
两轴式变速器的特点
两轴式变速器有结构简单、轮廓尺寸小、布置方便、中间挡位传动 效率高和噪声低等优点。两轴式变速器不能设置直接挡，一挡速比不可 能设计得很大。 图3-1为发动机前置前轮驱 动轿车的两轴式变速器传动方 案。其特点是：变速器输出轴 与主减速器主动齿轮做成一体； 多数方案的倒挡传动常用滑动 齿轮，其它挡位均用常啮合齿 轮传动。图3-1f中的倒挡齿轮 为常啮合齿轮，并用同步器换 挡；图3-1d所示方案的变速器 有辅助支承，用来提高轴的刚 度。
图3-3 中间轴式五挡变速器传动方案
中间轴式变速器的特点
图3-4为中间轴式六挡变速器传动方案。图3-4a所示方案中的一挡、 倒挡和图3-4b所示方案中的倒挡用直齿滑动齿轮换挡，其余各挡均匀常 啮合齿轮。 常啮合齿轮传动的挡位，其换挡方式可以用同步器或啮合套来实现。 同一变速器中，一定是挡位高的用同步器换挡，挡位低的用啮合套换挡。
微型、普通级轿车
2.25～2.75
中级轿车
2.75～3.00
中型货车
3.5～4.5
重型货车
4.5～6.0
2．压力角α 压力角较小时，重合度较大，传动平稳，噪声较低；压力角较大时， 可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。 对于轿车，为了降低噪声，应选用14.5°、15°、16°、16.5°等小 些的压力角。 对货车，为提高齿轮强度，应选用22.5°或25°等大些的压力角。 国家规定的标准压力角为20°，所以普遍采用的压力角为20°。 啮合套或同步器的压力角有20°、25°、30°等，普遍采用30°压力 角。 3．螺旋角β 齿轮的螺旋角对齿轮工作噪声、轮齿的强度和轴向力有影响。选用大 些的螺旋角时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳、噪声降低。 试验证明：随着螺旋角的增大，齿的强度相应提高，但当螺旋角大于 30°时，其抗弯强度骤然下降，而接触强度仍继续上升。因此，从提高 低挡齿轮的抗弯强度出发，并不希望用过大的螺旋角；而从提高高挡齿 轮的接触强度着眼，应当选用较大的螺旋角。
第二节 变速器传动机构布置方案
变速器传动机构有两种分类方法。 三挡变速器 四挡变速器 根据前 进挡数 五挡变速器 多挡变速器
固定轴式应用广泛，其 中两轴式变速器多用于发动 机前置前轮驱动的汽车上， 中间轴式变速器多用于发动 机前置后轮驱动的汽车上。 旋转轴式主要用于液力机械 式变速器。
固定轴式 根据轴 的形式 旋转轴式
第三节 变速器主要参数的选择
一、挡数 增加变速器的挡数能够改善汽车的动力性和经济性。挡数越多，变速 器的结构越复杂，使轮廓尺寸和质量加大，而且在使用时换挡频率也增高。 在最低挡传动比不变的条件下，增加变速器的挡数会使变速器相邻的 低挡与高挡之间的传动比比值减小，使换挡工作容易进行。 挡数选择的要求： 1.相邻挡位之间的传动比比值在1.8以下。 2.高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的比值小。 目前，轿车一般用4～5个挡位变速器， 货车变速器采用4～5个挡或 多挡，多挡变速器多用于重型货车和越野汽车。
图3-6 发动机纵置时两轴式变速器结构图
机械式变速器的传动效率与所选用的 传动方案有关，包括传递动力时处于工作 状态的齿轮对数、每分钟转数、传递的功 率、润滑系统的有效性、齿轮和壳体等零 件的制造精度等。
二、零、部件结构方案分析
1．齿轮形式 齿轮形式：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮 两者相比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、工作时噪声低的优点； 缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力。 变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮。直齿圆柱齿轮仅用于 低挡和倒挡。 2．换挡机构形式 变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。 采用轴向滑动直齿齿轮换挡，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损 加剧并过早损坏，并伴随着噪声。因此，除一挡、倒挡外已很少使用。 常啮合齿轮可用移动啮合套换挡。因承受换挡冲击载荷的接合齿齿数 多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换挡冲击。目前这种换挡方法 只在某些要求不高的挡位及重型货车变速器上应用。 使用同步器能保证换挡迅速、无冲击、无噪声，得到广泛应用。但结 构复杂、制造精度要求高、轴向尺寸大。 利用同步器或啮合套换挡，其换挡行程要比滑动齿轮换挡行程小。
图3-4 中间轴式六挡变速器传动方案
倒挡布置方案
图3-5为常见的倒挡布置方案。图3-5b方案的优点是倒挡利用了一挡 齿轮，缩短了中间轴的长度。但换挡时有两对齿轮同时进入啮合，使换挡 困难。图3-5c方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理。图 3-5d方案对3-5c的缺点做了修改。图3-5e所示方案是将一、倒挡齿轮做 成一体，将其齿宽加长。图3-5f所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合的 齿轮，挡换更为轻便。 为了缩短变速器 轴向长度，倒挡传动 采用图3-5g所示方案 。缺点是一、倒挡各 用一根变速器拨叉轴 ，使变速器上盖中的 操纵机构复杂一些。
图3-2 中间轴式四挡变速器传动方案
中间轴式变速器的特点
图3-3为中间轴式五挡变速器传动方案 。图3-3a所示方案，除 一、倒挡用直齿滑动齿轮换挡外，其余各挡为常啮合齿轮传动。图33b、c、d所示方案的各前进挡，均用常啮合齿轮传动；图3-3d所示 方案中的倒挡和超速挡安装在副箱体内，可以提高轴的刚度、减少齿 轮磨损和降低工作噪声。 凡采有常啮合齿轮传动 的挡位，其换挡方式可 以用同步器或啮合套来 实现。同一变速器中， 挡位高的用同步器换挡， 挡位低的用啮合套换挡。
由于，为使两轴向力平衡，必须满 足
式中，Fa1、Fa2为作用在中间轴承齿轮1、2上的轴 tan β 1 r1 = 向力；Fn1、Fn2为作用在中间轴上齿轮1、2上的圆 tan β 2 r2 周力；r1、r2为齿轮1、2的节圆半径；T为中间轴 传递的转矩。 图3-7 中间轴轴向力的平衡
4．齿宽b ．齿宽b
式中：K为经验系数，K=4.0～4.6； Temax为发动机最大转矩（N·m）。
六、齿轮参数
1．模数的选取
齿轮模数选取的一般原则： 1）为了减少噪声应合理减小模数，同时增加齿宽； 2）为使质量小些，应该增加模数，同时减少齿宽； 3）从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用一种模数； 4）从强度方面考虑，各挡齿轮应有不同的模数。 对于轿车，减少工作噪声较为重要，因此模数应选得小些； 对于货车，减小质量比减小噪声更重要，因此模数应选得大些。 所选模数值应符合国家标准的规定。 变速器齿轮模数范围大致如下：
二、传动比范围 变速器的传动比范围是指变速器最低挡传动比与最高挡传动 传动比的比值。 传动比范围的确定与选定的发动机参数、汽车的最高车速和 使用条件等因素有关。 目前轿车的传动比范围在3～4之间，轻型货车在5～6之间， 其它货车则更大。
三、中心距A 三、中心距A
对中间轴式变速器，中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距A。 变速器中心距是一个基本参数，对变速器的外形尺寸、体积和质量大小、 轮齿的接触强度有影响。 中心距越小，轮齿的接触应力越大，齿轮寿命越短。因此，最小允许 中心距应当由保证轮齿有必要的接触强度来确定。 初选中心距A时，可根据下面的经验公式计算
五、轴的直径
中间轴式变速器的第二轴和中 间轴中部直径d≈0.45A，轴的最 大直径d和支承间距离L的比值， 对中间轴，d/L≈ 0.16～0.18， 对第二轴，d/L≈ 0.18～0.21。 第一轴花键直径d（mm）可按 下式初选
d = K 3 Te max
当变速器选用的常啮合齿轮对 数和同步器多时，应取给出范围的 上限。
图3-1 两轴式变速器传动方案
两轴式变速器传动动画演示
中间轴式变速器的特点