机械式4档变速器设计
四档变速器设计
毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）题目机电系（部）年级专业机电工程姓名设计（论文）题目：机械式四档变速器设计开始时间：07年3月12日设计结束时间：07年6月10日设计指导人：教研室主任：系主任：阳泉职业技术学院毕业设计（论文）评阅书题目：机械式四档变速器系（部）年级专业姓名评阅意见：成绩：指导教师：职务：年月日阳泉职业技术学院毕业设计（论文）答辩评定书年级专业班级：姓名：答辩过程成绩评定专业答辩组组长：年月日阳泉职业技术学院毕业设计（论文）任务书目录摘要 (3)Abstract (3)变速器的简介 (4)1.变速器传动机构的方案分析 (6)2.变速器零、部件结构方案分析 (7)3.变速器操纵机构 (8)1.变速器的参数选择 (8)1.1 一档齿轮齿数的确定 (8)1.2 中心距A的选择 (9)1.3 确定齿轮参数 (10)1.3.1 齿宽选择 (10)1.3.2 压力角 (11)1.3.3 齿轮螺旋角 (11)1.3.4 校验齿轮的接触强度 (11)1.4 变速器轴向尺寸 (13)1.5 轴的直径 (13)1.6 各档齿轮齿数的分配 (14)1.6.1 确定常啮合传动齿轮副的齿数 (14)1.6.2 确定其他各档的齿数 (15)2.变速器传动 (16)2.1 传动简图 (16)2.2 同步器（简介） (16)2.2.1 惯性式同步机 (18)2.2.2 同步器工作原理 (18)2.2.3 齿轮材料 (19)2.2.4 齿轮材料、热处理 (20)2.2.5 齿轮精度等级 (20)3.故障诊断与检修 (21)3.1常见故障与检修 (21)3.1.1 变速器的异常声响 (21)3.1.2 变速器跳档 (22)3.1.3 挂档困难 (22)3.1.4 变速器乱档 (23)3.1.5 变速器发热 (23)3.1.6 变速器漏油 (24)3.2 变速器零件的检修 (24)3.2.1 齿轮与花键的检修 (24)3.2.2 轴的检修 (24)3.2.3 锁环式变速器的检修 (24)4.变速器的润滑 (25)4.1 润滑的基本知识 (25)4.2 变速器润滑油 (25)4.3 变速器润滑系统 (25)4.4 变速器零件的清洗 (26)5.变速器的装配 (26)5.1 变速器装配注意事项 (26)5.2 变速器总成的装配 (27)5.3 中间轴后轴承间隙调整方法 (28)英文说明 (29)参考文献 (30)致谢 (31)摘要变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。
毕业设计论文-丰田A341E自动变速器的结构、工作原理及维修
故障诊断是用各种故障诊断方法，有时借用相应的仪器对自动变速器进行测试和分析，按照一定的方法和步骤对自动变速器的机械系统液压控制系统和电子控制系统进行诊断，确定故障发生的具体部位和零部件。
1.1 自动变速器的发展
汽车自动变速器的成长过程比较缓慢。液力变矩器的成长阶段是从1939年到1950年。在这一成长阶段中，通过行星齿轮机构完成变速，液力变矩器的液力传动部分没有使用液力耦合器。纵然这种结构形式简单，成本也不高，但是液力传动部分只是作为联轴器使用，达不到变矩的功用。传动转矩的变化都是依赖行星齿轮机构。20世纪50年代，Ford Motor Company顺利的研发制造了使用液力变矩的3档自动变速器，至此液力自动变矩器用于轿车迈进了成熟期。
1983年，NISSAN公司成功研发了4档液力自动变速器用的行星齿轮机构，它显著的优点是组织紧密，从而为多档化的液力自动变速器打下了基础。1989年，NISSAN汽车公司研制的具有5档的液力自动变速器成功装车使用，这两款变速器都是在原来的3档和4档液力变速器的条件上，加装一组行星变速齿轮机构而设计的。
1.2 自动变速器的种类
依据传动比变化方式的不一样，自动变速器能够分为两个大类：有级式的自动变速器和无级式的自动变速器。
浅谈汽车用机械变速器的方案设计
０ 引 言
副箱 ， 样 可得 到 最 多 ｌ 个 档 位 的变 速 器 ， 这 ６ 又不 使 变
速器 整体 长度 过长 。 ４ 重 型卡 车用 变速 器结构 型式 的选 取原 则
汽 车底 盘 主要 由转 向 系 、 驶 系 、 动 系 、 动 系 行 制 传
四大部分构成。变速器是传动 系中重要的组成部分。 汽车 的前 进或倒 退 、 动力传递 等都要通过 变速器实
便， 但成本增加。档位少 ， 结构简单 ， 制造成本低。 １ 轿车 变速 器多用 ４ ５ ， 以 ５ ） 、档 而 档位 最佳 。 ２ 轻型车 ２ ） Ｔ以下 车 辆 用 ５ 变 速 器 ，Ｔ ４ 档 ２ 一Ｔ用 ５
档及 ６ ， 以 ６ 档为其 发展 方 向 。 档 而 个 ３ 重 型车一 般 为 ６ １ 个档 位 。 ） —６ 单 车 （ 板 车 ）大 型 客 车 ， 采用 ６ 平 、 多 档变 速 器 ； 三 轴 以上 的单 车及 拖 车 头 ， 大 于 ８ 的 多档 箱 ， ｌ 用 档 如 Ｏ 档 、２ 、６ 等 ， ｌ档 ｌ档 以保证 动 力性 及 经济性 ； 工程 用 车 ， 要求有 足够 大 的头档 速 比 ， 又要保 证 换挡方 便 ， 因此 档 间 比 不 宜 太 大 ， 常 采 用 多 档 箱 ， 型 工 程 车 应 用 通 重 ｌ一 ６ 。如 果 车用 发 动 机 的后 备 功 率 大 ， 相 应 的 ２ ｌ档 可 减少 档 位 数 。最 终档 位 数 的确 定 ， 当有一 个 固定 的 目
现 。变速 器 的研 发是提 升整 车性 能 的重要组 成部 分 。
１ 变 速器 设计 的 基本 要求
对于三轴式变速器及双 中间轴式变速器ｕ 重点 １ ， 考 虑 以下几个 方 面 ： １ 对整车布置 的方便性 。三轴式 ： ） 整体高而窄 ，
液压机械无级变速器设计与试验分析
液压机械无级变速器设计与试验分析摘要：液压机械无级变速器（HMCVT）兼具机械传动高效和液压传动无级调速的特点，适应了大功率拖拉机的传动要求。
功率经分流机构分流，液压调速机构中的变量泵驱动定量马达，在正、反向最大速度间无级调速，液压调速机构与机械变速机构相配合，经汇流机构汇合，实现档位内微调，通过换挡机构实现档位间粗调，最终实现车辆的无级变速。
关键词：单行星齿轮；液压机械无级变速器；设计对大马力拖拉机进行动力学和运动学分析，根据性能参数，设计一种单行星排汇流液压机械无级变速器（HMCVT），包括发动机、液压调速机构和离合器的选择，单行星齿轮、换挡机构齿轮传动比的设计。
一、变速器总体设计方案1.变速器用途和选材。
设计一种用于时速－10～30 km/h大马力拖拉机的单行星排汇流液压机械无级变速器。
变速器由纯液压起步、后退档，液压机械4个前进档位和2个后退档位构成。
液压调速机构选择SAUEＲ90系列055型变量泵、定量马达及附件，采用电气排量控制（EDC）构成闭环回路。
选择潍柴WP4．165柴油机作为变速器配套发动机，最大输出功率Pemax=120 kW，全负荷最低燃油消耗率gemin=190 g/kW·h，额定转速nemax=2 300 r/min，最大转矩Temax=600 N·m。
汇流机构选用2K－H行星排，行星排特性参数k定义为行星排齿圈齿数与太阳轮齿数之比，取k=3．7。
太阳轮、行星架材料选用20crmnti，齿圈材料选用40cr。
模数为3，实际中心距为57 mm，太阳轮与行星架采用角度变位，行星架与齿圈采用高度变位。
太阳轮轴连接液压调速机构可使系统增速减矩，并充分利用液压元件特性，以提高使用寿命。
2.变速器设计方案。
液压机械无级变速器设计方案如图1。
变速器输入轴、输出轴和液压动力输入轴成“品”字型布局，行星排通过离合器与机械动力输入轴和液压机械输出轴相连。
1．机械动力输入轴2．输入轴3．前进后退档接合套4．变量泵5．定量马达6．液压机械输出轴7．液压动力输入轴8．输出轴图1 液压机械无级变速器结构图离合器L1、L2由比例压力阀控制，结合平稳，起主离合器作用，其它离合器采用电磁换向阀控制，以降低成本；变速器起步和制动为纯液压传动，此时，离合器L8接合；L1～L4是行星排同步离合器，L5～L7是换挡机构离合器。
第三章 变速器设计
二、组成 1、传动机构 2、操纵机构
三、发展趋势
1、加强设计工作的系列化，通用化。如在4 档变 速器基础上，附加一个副箱体，使档数变成5档。 2、操纵机构从手动向半自动、自动、电子操纵方 向发展。
第二节
分类依据
变速传动机构布置方案
分 三 四 五 多 固 定 轴 式 类 档 档 档 档 两轴式 中间轴式 双中间轴式 多中间轴式 旋转轴式 备 少 注 用
2）变速器常用轴承形式
例：中间轴式变速器
形式 圆 柱 滚 子 轴 第二轴前支承 径向力 承 中间轴前或后 径向力 支承 第一轴后支承 径+轴 第一轴前支承 径 球轴承 第二轴后支承 径+轴 中间轴支承 径+轴
采用的部位
承载特点
备
注
第一轴内腔尺寸够大
外圈有挡圈
形式 圆锥滚子轴 承
采用的部位 中间轴支承 第一轴前端支承
2、初步计算A A= K A 3 Temx i1 g mm
参数 车型 轿 车 货 车 多档变速器
η g——96%
中心距系数 KA 8.9——9.3 8.6——9.6 9.5——11.0
A 的范围
mm
65——80 80——170
二、外形尺寸 1、横向尺寸 影响横向尺寸的因素有： 1）齿轮直径 2）倒档齿轮直径 3）壳体壁厚及其与齿轮之间的间隙
一、传动机构分类
档 数
轴的形式
用于前置前驱动 用于前置后驱动 用于重型汽车 用于重型汽车 液力机械变速器
二、两轴式与中间轴式变速器
形式 特点 结 构 方 面 轴数 第一轴与输出轴 输出轴末端 动力传递经过 直接档 结 噪 构 声 平 两轴式 2 行 1○ 2 主减速器齿轮○ 一对齿轮 没 简 有* 单 低 高 小(3.0—4.5) 中间轴式 3 同一直线上 万向节 两对齿轮※ 有 复 杂 高 低 大(7—8) 备 注
汽车设计--3变速器设计
直齿：b=Kcm, Kc为齿宽系数，取为4.5~8.0 斜齿：b= Kcmn，Kc取6.0~8.5
5、变位系数的选择原则
◎采用变位的原因：
1）避免齿轮产生根切 2）配凑中心距 3）通过变位影响齿轮的强度，使用平稳性，耐磨性、抗胶
合能力及齿轮的啮合噪声。 ◎变位齿轮的种类：高度变位和角度变位。 1）高度变位：齿轮副的一对啮合齿轮的变位系数的和为零。
1、变速器的传动比范围： 指变速器最低挡传动比与最高挡传动比的比值。 2、最高挡传动比的选取： 直接挡1.0，超速挡0.7～0.8。
3、最低挡传动比选取：
影响因素：
发动机的最大转矩、最低稳定转速；
驱动轮与路面间的附着力； 主减速比与驱动轮的滚动半径；
Ft max Ff Fi max
汽车的最低稳定车速。
1、中间轴式变速器
❖ 多用于FR，RR布置的 乘用车和商用车上
❖ 能设置直接挡，直接挡 效率高
❖ 一挡传动比能设计较大
❖ 一轴与输出轴转向相同 （挂前进档时）
❖ 零件多，尺寸、质量大
2、两轴式变速器
❖ 结构简单、紧凑、轮廓 尺寸小
❖ 中间挡位传动效率高、 噪音低（少了中间轴、 中间传动齿轮）
❖ 不能设置直接挡，高挡 位时噪音高（轴承齿轮 均承载），且效率略比 三轴式低
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）各种形式变速器的结构布置特点（☆）； ❖ （3）变速器主要参数的选择 （☆）； ❖ （4）变速器的设计与计算（☆）； ❖ （5）同步器设计的基本方法； ❖ （6）变速器操纵机构及基本结构元件； ❖ （7）机械式无级变速器简介。
机械式变速器设计
名词解释固定轴式变速器分类？答：固定轴式变速器又分为两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。
变速器换挡机构形式？答：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。
同步器同步时间t同步器工作时，要连接的两个部分达到同步的时间；同步时间与车型有关，计算时可在下述范围选取：对轿车变速器高挡取0.15～O.30s，低挡取O.50～O.80s；对货车变速器高挡取O.30～O.80s，低挡取1.O0～1.50s。
直接操纵手动换挡变速器;当变速器布置在驾驶员座椅附近，可将变速杆直接安装在变速器上，并依靠驾驶员手力和通过变速杆直接完成换挡功能的手动换挡变速器，称为直接操纵变速器。
远距离操纵手动换挡变速器;平头式汽车或发动机后置后轮驱动汽车的变速器，受总体布置限制变速器距驾驶员座位较远，这时需要在变速杆与拨叉之间布置若干传动件，换挡手力经过这些转换机构才能完成换挡功能。
这种手动换挡变速器称为远距离操纵手动换挡变速器。
电控自动换挡变速器有级式机械变速器尽管应用广泛，但是它有换挡工作复杂、对驾驶员操作技术要求高、使驾驶员容易疲劳等缺点。
80年代以后，在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换挡，并取消了变速杆和离合器踏板。
驾驶员只需控制油门踏板，汽车在行驶过程中就能自动完成换挡时刻的判断，接着自动实现收油门、离合器分离、选挡、换挡、离合器接合和回油门等一系列动作，使汽车动力性、经济性有所提高。
电控自动换挡变速器：在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换挡，并取消了变速杆和离合器踏板。
流体式无级变速器（AT）：液力变矩器和借助液体压能变化传动或变换能量的液压传动的无级变速器。
填空题变速器的作用用来改变发动机传到驱动轮上的______和______，目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的_____和______，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。
绘制两轴式四档变速器传动简图,并分析一档和倒档传动路线
绘制两轴式四档变速器传动简图,并分析一档和倒档传动路线二轴式变速器用于发动机前置、前轮驱动的汽车，一般与驱动桥（前桥）合称为手动变速驱动桥。
目前，我国常见的国产轿车均采用这种变速器，如桑塔纳、捷达、富康、奥迪等。
前置发动机有纵向布置和横向布置两种形式，与其配用的二轴式变速器也有两种不同的结构形式。
发动机纵置时，主减速器为一对圆锥齿轮，如奥迪100、桑塔纳2000轿车，如图所示。
发动机纵置的两轴式变速器传动示意图（桑塔纳2000）1—纵置发动机；2—离合器；3—变速器；4—变速器输入轴；5—变速器输出轴（主减速器主动锥齿轮）；6—差速器；7—主减速器从动锥齿轮；8—前轮。
Ⅰ~Ⅴ—：一至五挡齿轮；R—倒挡齿轮。
发动机横置时，主减速器采用一对圆柱齿轮，如下图所示。
发动机横置的两轴式变速器传动示意（捷达）：一、发动机纵向布置二轴式手动变速器下面分别为桑塔纳2000型汽车二轴式五挡手动变速器传动机构的结构及示意图。
桑塔纳2000型汽车二轴式五挡手动变速器传动机构的结构：桑塔纳2000车型二轴式五挡手动变速器变速传动机构的示意图：该变速器的变速传动机构有输入轴和输出轴，二轴平行布置，输入轴是离合器的从动轴，输出轴是主减速器的主动锥齿轮轴。
该变速器具有五个前进挡（一至三挡为降速挡，四挡为直接挡，五挡为超速挡）和一个倒挡，全部采用锁环式惯性同步器换挡。
输入轴上有一至五挡主动齿轮，其中一挡、二挡主动齿轮与轴制成一体，三挡、四挡、五挡主动齿轮通过滚针轴承空套在轴上。
输入轴上还有倒挡主动齿轮，它与轴制成一体。
三挡、四挡同步器和五挡同步器也装在输入轴上。
输出轴上有一至五挡从动齿轮，其中一挡、二挡从动齿轮通过滚针轴承空套在轴上，三挡、四挡、五挡齿轮通过花键套装在轴上。
一挡、二挡同步器也装在输出轴上。
在变速器壳体的右端还装有倒挡轴，上面通过滚针轴承套装有倒挡中间齿轮。
桑塔纳2000车型变速器动力传动路线如下：一挡：变速器操纵杆从空挡向左、向前移动，实现动力→输入轴→输入轴→挡齿轮→输出轴→挡齿轮→输出轴上一挡、二挡同步器→输出轴→动力输出二挡：变速器操纵杆从空挡向左、向前移动，实现动力→输入轴→输入轴二挡齿轮→输出轴二挡齿轮→输出轴上一挡、二挡同步器→输出轴→动力输出三挡：变速器操纵杆从空挡向前移动，实现动力→输入轴→输入轴三挡、四挡同步器→输入轴三挡齿轮→输出轴三挡齿轮→输出轴→动力输出四挡：变速器操纵杆从空挡向后移动，实现动力→输入轴→输入轴三挡、四挡同步器→输入轴四挡齿轮→输出轴四挡齿轮→输出轴→动力输出五挡：变速器操纵杆从空挡向右、向前移动，实现动力→输入轴→输入轴五挡同步器→输入轴五挡齿轮→输出轴五挡齿轮→输出轴→动力输出倒挡：变速器操纵杆从空挡向右、向后移动，实现动力→输入轴→输出轴倒挡齿轮→倒挡轴倒挡齿轮→输出轴倒挡齿轮→输出轴→动力反向输出二、发动机横向布置二轴式手动变速器别克凯越汽车二轴式五挡变速器的结构：手动变速器（倒挡主动齿轮）动力传递示意：别克凯越汽车各挡动力传动路线如下：一挡：变速器操纵杆从空挡向左、向前移动，实现动力→主动轴→主动轴一挡齿轮→从动轴一挡齿轮→从动轴一挡、二挡同步器→从动轴→动力输出二挡：变速器操纵杆从空挡向左、向后移动，实现动力→主动轴→主动轴二挡齿轮→从动轴二挡齿轮→从动轴一挡、二挡同步器→从动轴→动力输出三挡：变速器操纵杆从空挡向前移动，实现动力→主动轴→主动轴三挡齿轮→从动轴三挡齿轮→从动轴三挡、四挡同步器→从动轴→动力输出四挡：变速器操纵杆从空挡向后移动，实现动力→主动轴→主动轴四挡齿轮→从动轴四挡齿轮→从动轴三挡、四挡同步器→从动轴→动力输出五挡：变速器操纵杆从空挡向右、向前移动，实现动力→主动轴→主动轴五挡齿轮→从动轴五挡齿轮→从动轴五挡同步器→从动轴→动力输出倒挡：变速器操纵杆从空挡向左、向前移动，实现动力→主动轴→主动轴倒挡齿轮→倒挡惰轮→倒挡从动齿轮（一挡、二挡同步器）→从动轴→动力反向输出。
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第七部分：参考资料20
中间轴四档机械式变速器设计中间轴四档机械式变速器设计
变速器的结构对汽车的动力性、燃油经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性，传动的平稳性与效率等都有直接的影响。采用优化设计方法对变速器与主减速器，以及变速器的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与燃油经济性；采用自锁及互锁装置、倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程接合、错位接合、齿厚减薄、台阶齿侧）等措施，以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳档、乱档、自行脱档和误挂倒档；采用同步器可使换挡轻便、无冲击及噪声；采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低。降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。
计
算
与
说
明
主要结果
为了适应汽车变速器向着增大其单位质量的传递功率、增大其承载能力、具有更高的可靠性、更长的寿命和更好的性能等发展方向，变速器采用圆锥滚子轴承的日益增多。在本设计中所采用的是锁环式同步器，该同步器是依靠摩擦作用实现同步的。但它可以从结构上保证结合套与待啮合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触，以免齿间冲击和发生噪声。同步器的结构如图2-4所示：
Z2 = 3 . 415 Z1
Z 7 = 33 Z 8 = 13 Z1 = 16 Z 2 = 25
Z
Σ
=
2A m
z=
2a cos β m
其中A =69mm、m =3mm；故有ZΣ= 46。
i g1 = 3.8
由此可得
Z 1 = 16、Z 2 = 25
一档的实际传动比为3.8
A= mz =69mm 2 cos β
ha = 2.7mm h f = 3.375mm
= ( f 0 +ξ)m = 3.0375，其中f 0 = 1,ξ= 0 .35
= ( f 0 + C ?ξ)m = 2.025mm，其中f 0 = 1, C = 0.25
分度圆一挡二档三挡四挡五挡输出轴分度圆1挡2挡3挡4挡5挡109.23 96.00 81.77 69.65 63.60 33.10 46.34 60.57 72.68 78.74
计
算
与
说
明
主要结果
图2-2变速器倒档传动方案
三、变速器主要参数的选择
1、档数和传动比
近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。目前，乘用车一般用4~5个档位的变速器。本设计采用5个档位。变速器各档传动比
一档3.8 2、中心距
二档2.11
三档1.172
四档0.651
中心距对变速器的尺寸及质量有直接影响，所选的中心距、应能保证KA=10齿轮的强度。三轴式变速器的中心距A（mm）可根据对已有变速器的统计而得出的经验公式初定：
F1 = 7936 N Kσ = 1.65 K f = 1.1 b = 19mm t = 8.5mm y = 0.146
σw =
F1 Kσ btyKε
σ w = 621MPa [σ ]w = 400 ~ 850
强度满足条件
Kσ? ? ?应力集中系数，可近似取1.5 Kε? ? ?重合度影响系数，取2.0 b ? ? ? ?齿宽（mm），取19 t ? ? ? ?端面齿距（mm），πｍ?ｙ? ?齿形系数，取0.141
A = K A 3 TI max
式中K A中心距系数。对轿车，K
A
(3-4) =8.9~9.3；对货车，K
A
=8.6~9.6；对多档主变速器，K A =9.5~11；取KA=10
计
算
与
说
明
主要结果
TI max变速器处于一档时的输出扭矩=68.22mm A = K A 3 TI max故可得出初始中心距A=68mm。
Z 3 = 21 Z 4 = 21
计
二档实际传动比为
算
与
说
明
主要结果
ig 2 =
Z 2 Z5 = 2.11 Z1 Z 6
按同样的方法可分别计算出：三档齿轮Z 5档齿轮
= 17、Z 6 = 27
；四
Z 5 = 27 Z 6 = 17
Z 9 = 21、Z10 = 23；
。
一般情况下，倒档传动比与一档传动比较为接近，在本设计中倒档传动比i gr取3.167。倒档传动齿轮的齿数与一档主动齿轮1/相当，可以
b3, 4,5 = 16.5 mm
b倒入= 18mm
在初选了中心距、齿轮的模数和螺旋角后，可根据预先确定的变速器档数、传动比和结构方案来分配各档齿轮的齿数。下面结合本设计来说明分配各档齿数的方法。
b倒出= 12mm
确定一档齿轮的齿数
一档传动
ig1 =
z2z7 = 3 .8 z1 z 8
i 1 :先求其齿数和gZΣ=
变速器设计的基本要求：变速器设计的基本要求：
（1）保证汽车有必要的的动力性和经济性；（2）设置空挡，用来切断发动机的动力传输；（3）设置倒档，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，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出现；（7）工作效率高，噪声小；结构简单、方案合理；（8）变速器的工作噪声低。
图2-4锁环环式同步器l、4-同步环;2-同步器齿鼓;3-接合套;5-弹簧;6—滑块;同步环;2-同步器齿鼓;3-接合套;5-弹簧;6—滑块; ;2 ;3 ;5 ;6止动球;8卡环;9输出轴;10 11;8;9—;10、7-止动球;8-卡环;9—输出轴;10、11-齿轮
采用锁环环式同步器
倒档传动方案
四档：β
= arccos
2.75(21 + 23) = 24.56° 2 × 69
β 4 = 24.56 °
7、齿轮变位系数的选择
齿轮的变位是齿轮设计中一个非常重要的环节。采用变位齿轮，除为了避免齿轮产生根切和配凑中心距以外，它还影响齿轮的强度，使用平稳性，耐磨性、抗胶合能力及齿轮的啮合噪声。为降低噪声，变速器中除去一、二档和倒档以外的其他各档齿轮的总变位系数要选用较小的一些数值，以便获得低噪声传动。其中，一档主动齿轮10的齿数Z10〈17，因此一档齿轮需要变位。最小变位系数17 ? Z一挡变位17 ? 10ξ= = = 0.41 17 17取0.5
倒实际传动比为6、各档斜齿轮螺旋角计算根据β= arccos二档：β三档：β
igr = 3.417
mn ( z3 + z 4 ) 2a
β 2 = 24°
= arccos = arccos
3(27 + 17) = 24° 2 × 69 2.75( 21 + 21) = 24.76° 2 × 69
β 3 = 24.76°
强度满足条件
σ j = 0.418
FE 1 1 ( + ) b ρ z ρb
式中：σj—为轮齿的接触应力, N/ mm 2；
ρ z = 5.8mm ρ b = 19.2mm
F = 10082.2 N E = 2.1 × 10 5 b = 21mm α = 20°
F—为齿面上的法向力，N；
α—为节点处压力角，；
汽车设计课程设计汽车设计课程设计计算说明书
设计题目：设计题目：四档变速器
07车辆工程设计者：梁锐文指导教师：指导教师：龙志军
2010月6月28号广东白云学院
目
录
第一部分：车型基本参数3
第二部分：传动方案拟定4
第三部分：变速器主要参数的选择5
第四部分：变速器齿轮的设计计算6
第五部分：变速器轴的设计计算14
四、变速器齿轮的设计计算
A=68mm 1、齿轮模数
初选模数时，可以参考同类型汽车的齿轮模数确定，也可根据大量现代汽车变速器齿轮模数的统计数据，找出模数的变化规律，即经验公式。利用经验公式初选模数,一档二档采用模数为3mm,，三四五挡采用2.75mm，倒档采用2.5mm 2、压力角实际上应国家规定的齿轮标准压力角为20度，所以变速器齿轮普遍采用的压力角为20度。3、齿轮螺旋角为减少工作噪声和提高强度，汽车变速器齿轮多用斜齿轮，只有倒档齿轮。随着螺旋角的增大，齿的强度也相应的提高，不过当螺旋角大于30度时，其弯曲强度骤然下降，而接触强度仍继续上升，因此从提高低档齿轮的弯曲强度出发，并不希望过大，而从提高高档齿轮的接触强度着眼，可选取较大值。斜齿轮螺旋角可在下面提供的范围选用:轿车变速器：22 ~ 34，货车变速器：~ 26，18在此选用18 ~ 30螺旋角。初步选取螺旋角25°4、齿宽通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽。直齿轮b=(4.5～7.5) mT，斜齿轮b =(6.5～8.5) mn。
变速器在一挡和倒挡工作时有较大的力，工作时在齿轮上作用的力也增大，并导致变速器轴产生较大的挠度和转角，使工作齿轮啮合状态变坏，最终表现出轮齿磨损加快和工作噪声大。所以无论是两轴式变速器还是中间轴式变速器的低档与倒挡，都应当布置在靠近轴的支承处，以减少轴的变形，保证齿轮重合度下降不多，然后按照从低档到高挡顺序布置各挡齿轮，这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证容易装配。倒挡的传动比虽然与一挡的传动比接近，但因为使用倒挡的时间非常短，从这点出发有些方案将一挡布置在靠近轴的支承处。本设计采用图2-2所示的传动方案。
F1 = 5383N Kσ = 1.5 K ε = 2.0 b = 19mm t = 8.5mm y = 0.141
σw = 177 MPa当计算载荷取到作用到变速器第一轴时的最大扭矩Te max时，许用[σ]w = 180 ~ 350
应力在180～350MPa，所以弯曲强度满足要求。1轮齿接触应力σj
E—为齿轮材料的弹性模量，N/ mm 2；
b—为齿轮接触的实际宽度，mm；ρz、ρb—为主、从动齿轮节点处的曲率半径，mm。
m倒挡= mm m 3, 4,5 = 2.75