两轴式变速器课程设计说明书

摘要

汽车传动系是汽车的核心组成部分。其任务是调节变换发动机的性能，将动力有效而经济地传至驱动车轮，以满足汽车的使用要求。变速器是完成传动系任务的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之一。变速器的设计水平对汽车的动力性、燃料经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性、传动平稳性与效率等都有直接的影响。随着汽车工业的发展，轿车变速器的设计趋势是增大其传递功率与重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。本设计以现有企业正在生产的车型CA7220变速器为基础，在给定发动机输出转矩、转速及最高车速、最大爬坡度等条件下，着重对变速器齿轮的结构参数、轴的结构尺寸等进行设计计算；并对变速器的传动方案和结构形式进行设计；同时对操纵机构和同步器的结构进行设计；从而提高汽车的整体性能。

关键词：变速器；齿轮；同步器；设计；结构

目录

第1章绪论 (3)

1.1概述 (3)

1.1.1 .................................... 汽车变速器的设计要求 3

1.1.2国内外汽车变速器的发展现状 (2)

1.2设计的内容及方法 (2)

第2章变速器传动机构与操纵机构 (5)

2.1变速器传动机构布置方案 (5)

2.1.1 ................................ 变速器传动方案分析与选择 5

2.1.2 ............................................ 倒档布置方案 5

2.1.3 ...................................... 零部件结构方案分析 6

2.2变速器操纵机构布置方案 (5)

2.2.1 .................................................... 概述 5

2.3本章小结 (6)

第3章变速器的设计与计算 (7)

3.1变速器主要参数的选择 (9)

3.1.1 .................................................... 档数 7

3.1.2 .............................................. 传动比范围 7

3.1.3 .................................. 变速器各档传动比的确定 7

3.1.4 ............................................ 中心距的选择 10

3.1.5 ........................................ 变速器的外形尺寸 10

3.1.6 .......................................... 齿轮参数的选择 12

3.1.7 ........................ 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 11

3.1.8 ...................... 变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整 18

3.19总结各档齿轮参数 (18)

3.2变速器齿轮强度校核 (19)

3.2.1 ...................................... 齿轮材料的选择原则 19

3.2.2 .................................. 变速器齿轮弯曲强度校核 18

3.2.3 ........................................ 轮齿接触应力校核 24

3.2.4 .......................................... 倒档齿轮的校核 28

3.3轴的结构和尺寸设计 (27)

3.3.1 ............................................ 初选轴的直径 27

3.4轴的强度验算 (28)

3.4.1 ............................................ 轴的刚度计算 28

3.4.2 ............................................ 轴的强度计算 36

3.5轴承选择与寿命计算 (39)

3.5.1 .............................. 输入轴轴承的选择与寿命计算 43

3.5.2 .............................. 输出轴轴承的选择与寿命计算 44

3.6本章小结 (45)

第4章变速器同步器及结构元件设计 (44)

4.1同步器设计 (44)

4.1.1 ...................................... 同步器的功用及分类 44

4.1.2 ............................................ 惯性式同步器 44

4.1.3 .............................. 锁环式同步器主要尺寸的确定 45

4.1.4 .......................................... 主要参数的确定 46

4.2变速器壳体 (48)

4.3本章小结 (48)

结论 (49)

参考文献 (50)

致谢 (53)

第1章绪论

1.1 概述

随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，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。因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标，对轿车而言，其设计意义更为明显。在对汽车性能要求越来越高的今天，车辆的舒适性也是评价汽车的一个重要指标，而变速器的设计不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运行噪声增大，影响汽车的整体性。

1.1.1汽车变速器的设计要求

汽车传动系是汽车的核心组成部分。其任务是调节、变换发动机的性能，将动力有效而经济地传至驱动车轮，以满足汽车的使用要求[1]。变速器是完成传动系任务的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之一。变速器的结构要求对汽车的动力性、燃料经济性、换档操纵的可靠性与轻便性、传动平稳性与效率等都有直接的影响。随着汽车工业的发展，轿车变速器的设计趋势是增大其传递功率与重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。在汽车变速器的设计工作开始之前，首先要根据变速器运用的实际场合来对一些主要参数做出选择。主要参数包括中心距、变速器轴向尺寸、轴的直径、齿轮参数、各档齿轮的齿数等。

变速器的基本设计要求[2]：保证汽车有必要的动力性和经济性；设置空档，用来切断发动机动力向驱动轮的传输；设置倒档，使汽车能倒退行驶；换档迅速、省力、方便；工作可靠，汽车行驶过程中，变速器不得有跳档、乱档，以及换档冲击等现象出现；工作效率高，噪声小；结构简单、方案合理；在满载及冲击载荷条件下，使用寿命长；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。

变速器传动机构有两种分类方法。

根据前进档数分为：三档变速器，四档变速器，五档变速器，多档变速器。

根据轴的形式分为：固定轴式，旋转轴式。其中固定轴式又分为：两轴式变速器，中间轴式变速器，双中间轴式变速器，多中间轴式变速器。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