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購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 用車 變速器設(shè)計(jì) 系部名稱 ： 專業(yè)班級(jí) ： 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 職 稱 ： 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二○ **年 *月 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 系部 專業(yè)、班級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職稱 從事 專業(yè) 是否外聘 □ 是 ■ 否 題目名稱 一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義 隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個(gè)性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢(shì)。而變速器設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一。它是用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，因此它的性能影響到汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，對(duì)轎車而言，其設(shè)計(jì)意義更為明顯。在對(duì)汽車性能要求越來越高的今天，車輛的舒適性也是評(píng)價(jià)汽車的一個(gè)重要指標(biāo)，而變速器的設(shè)計(jì)如果不合理，將會(huì)使汽車的舒適性下降，使汽車的運(yùn)行噪聲增大。通過本題目的設(shè)計(jì)，學(xué)生可綜合運(yùn)用《汽車構(gòu)造》、《汽車?yán)?論》、《汽車設(shè)計(jì)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《液壓傳動(dòng)》等課程的知識(shí)，達(dá)到綜合訓(xùn)練的效果。由于本題目模擬工程一線實(shí)際情況，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可與工程實(shí)踐直接接觸，從而可以提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。 二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） 本次設(shè)計(jì)主要是通過查閱近幾年來有關(guān)國(guó)內(nèi)外變速器設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)資料，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過比較不同方案和方法選取最佳方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算變速器的齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)并對(duì)其進(jìn)行校核計(jì)算；同時(shí)對(duì)同步器、換擋操縱機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)件進(jìn)行分析計(jì)算；另外，對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)變速器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)、完善。然后利用 計(jì)算機(jī)輔助繪圖畫出裝配圖和零件圖，并輔之以說明書。 三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果 （一）計(jì)算說明部分 1、各檔位傳動(dòng)比及計(jì)算依據(jù)； 2、一軸、二軸強(qiáng)度校核； 3、齒輪參數(shù)的計(jì)算選擇； 4、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。 （二）圖紙部分 1、整體裝配圖 ； 2、輸 入軸、輸出軸零件圖 3、其他重要零件圖合計(jì) 張 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 四、進(jìn)度安排 1、 第 1 調(diào)研、開題報(bào)告 2、 第 3 周 各檔位傳動(dòng)比計(jì)算及常嚙齒輪齒數(shù)分配 3、 第 4 周 各檔位齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 及 一軸、二軸的設(shè)計(jì)及校核 4、 第 5 變速器操 縱機(jī)構(gòu)及箱體設(shè)計(jì) 5、 第 7 周 裝配圖設(shè)計(jì)繪制 6、第 8周 中期檢查 6、 第 9~第 10 周 完成裝配圖圖 7、 第 11 完成零件圖 8、 第 12 周 完成設(shè)計(jì)說明書 9、第 13 周 設(shè)計(jì)審核、修改 10、第 14周 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )修改 11、第 15 周 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )評(píng)閱教師 評(píng)閱或 預(yù)審 12、第 16 周 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )修改。 13、第 17 周 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 五、 參考文獻(xiàn) [1] 陳家瑞 上 ， 下冊(cè) ) [M]民交通出版社， 1994 [2] 高維山 M]民交通出版社， 1990 [3] 劉海江，于信匯，沈斌 M]濟(jì)大學(xué)出版社， 1997 [4] 孫恒，傅則紹 M]等教育出版社， 1990 [5] 余志生 M]械工業(yè)出版社， 2000 [6] 蔡炳炎 ， 徐勇 ， 林寧 J]20057] 王望予 四版） [M]械工業(yè)出版社， 2004 [8] 劉惟信 M]華人學(xué)出版社， 2001 [9] 徐 灝 M]械工業(yè)出版社， 1991 [10]相關(guān)汽車專業(yè)網(wǎng)站 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目 : 型乘用車變速器設(shè)計(jì) 院 系 名 稱 : 專 業(yè) 班 級(jí) : 學(xué) 生 姓 名 : 導(dǎo) 師 姓 名 : 開 題 時(shí) 間 : 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開 題報(bào)告 學(xué)生姓名 系部 專業(yè)、班級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職稱 從事 專業(yè) 是否外聘 □是 ■ 否 題目名稱 一、 課題研究 現(xiàn)狀、 選題 目的 和意義 1、研究現(xiàn)狀 隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷的發(fā)展，汽車工業(yè)也漸漸成為我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的使用已經(jīng)遍布全國(guó)。而隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，微型客貨兩用車、轎車等高級(jí)消費(fèi)品已進(jìn)入平常家庭。 汽車已經(jīng)逐漸成為，現(xiàn)代生活不可缺少的一部分。 在汽車變速箱 100 多年的歷史中，主要經(jīng)歷了從手動(dòng)到自動(dòng)的發(fā)展過程。目前世界上使用最多的汽車變 速器為手動(dòng)變速 器（ 、自動(dòng)變速器 （ 、手自一體變速器 （ 、無級(jí)變速器 （ 雙離合變速器（ 種型式。 它們各有優(yōu)缺點(diǎn)： 節(jié)能效果最好、經(jīng)濟(jì)性娛樂性強(qiáng)，但對(duì)駕駛技術(shù)要求高； 節(jié)能效果差一些，但是操作簡(jiǎn)單、舒適性好、元器件可靠性高； 備前兩者的優(yōu)點(diǎn)，但在換擋時(shí)會(huì)有短暫的中斷，舒適性差一些； 構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大、車速變化平穩(wěn)，但它的 傳動(dòng)帶容易損壞，無法承受較大的載荷 ； 合了手動(dòng)變速器的燃油經(jīng)濟(jì)性和自動(dòng)變速器的舒適性，它是從傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器演變而來，目前代表變 速器的最高技術(shù)。 在我國(guó)，據(jù)調(diào)查 2007 年手動(dòng)變速器的市場(chǎng)比重為 74%，占據(jù)較大的市場(chǎng)份額。從 2002 到 2007年間自動(dòng)擋變速器市場(chǎng)占有率從 9%增長(zhǎng)到 26%， 司預(yù)計(jì)到 2012 年自動(dòng)擋變速器將占據(jù) 33%的份額，而乘用車市場(chǎng)自動(dòng)擋所占的比例可能達(dá)到 44%。從 2002間，長(zhǎng)到 而自動(dòng)擋變速器使用方便特點(diǎn)深受女性用戶群的喜愛。另外在消費(fèi)者調(diào)查中最受關(guān)注的汽車配件中，第一名是安全氣囊，第二就是自動(dòng)檔的變速器。在中國(guó)，自動(dòng)擋變速器的市場(chǎng)是十分樂觀 的。同時(shí)手動(dòng)擋變速器的節(jié)能型，經(jīng)濟(jì)性以及駕駛娛樂性也決定了其不可替代性。 中國(guó)要成為汽車強(qiáng)國(guó)，首先要克服自主技術(shù)研發(fā)的短板。而汽車的核心部分 —— 動(dòng)力總成，仍是國(guó)內(nèi)一直沒有完全掌握的關(guān)鍵汽車零部件技術(shù)之一。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展了數(shù)十年之后，變速器，尤其是自動(dòng)變速器成為了制約國(guó)內(nèi)動(dòng)力總成技術(shù)發(fā)展的重要因素。 目前，我國(guó)的變速器市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)是：（ 1）在短期內(nèi)，手動(dòng)檔變速器仍然占據(jù)主要份額，而自動(dòng)檔變速器將有更大的增長(zhǎng)空間。（ 2）鑒于中國(guó)市場(chǎng)情況的復(fù)雜性，長(zhǎng)期來看變速器不是單一式的發(fā)展趨勢(shì)，沒有哪一種形式變速器會(huì)成為最后 的贏家。（ 3）從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，中國(guó)本土的企業(yè)應(yīng)該更加關(guān)注購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 個(gè)產(chǎn)品，因?yàn)樗鼘⒂蟹浅：玫那熬啊? 2、目的、 依據(jù) 和意義 在我國(guó)，汽車工業(yè)起步較晚。入世后，我國(guó)的汽車工業(yè)面臨的是機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著我國(guó)汽車工業(yè)不斷的壯大，以及汽車行業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展，如何設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，工作可靠，性能優(yōu)良，且符合中國(guó)國(guó)情的汽車已經(jīng)是當(dāng)前汽車設(shè)計(jì)者的緊迫問題。在面臨著前所未有的機(jī)遇同時(shí)，不得不承認(rèn)在許多技術(shù)上，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家還一定的差距，所以我們要努力為我國(guó)的汽車工業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 國(guó)內(nèi)手動(dòng)變速器的技術(shù)在國(guó)際上是較為落后的，雖然目前大 部分廠商都擁有生產(chǎn)手動(dòng)變速器的設(shè)備和能力，但普遍以 5 擋手動(dòng)變速器為主，對(duì)于 5 擋以上的產(chǎn)品，還要借助一些國(guó)外技術(shù)進(jìn)行研究，并且生產(chǎn)出來的產(chǎn)品還存在象齒輪敲擊嘯叫噪音、換擋性能低下等問題。可以說，目前國(guó)內(nèi)的手動(dòng)變速器在制造或研發(fā)方面還處于尚未成熟的階段 經(jīng)過這幾年的學(xué)習(xí)及綜合專業(yè)訓(xùn)練，本人掌握了相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。根據(jù)車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)， 型乘用車變速器設(shè)計(jì)?？梢跃C合訓(xùn)練本人相關(guān)的知識(shí)和能力， 也使 本人 對(duì) 變速器 作專門深入系統(tǒng)的研究，鞏固、擴(kuò)大、加深已有知識(shí)，培養(yǎng)綜合 運(yùn)用已有知識(shí)獨(dú)立解決問題的能力。 對(duì)變速器的總體布置有了進(jìn)一步的了解，對(duì)齒輪的傳動(dòng)有了深刻的認(rèn)識(shí)，又對(duì)力學(xué)以及工藝學(xué)知識(shí)有了一定的掌握和運(yùn)用。 學(xué)習(xí)的最終目的是為了應(yīng)用 ，這使得本人在以后的工作當(dāng)中，不僅有了理論知識(shí)，同時(shí)擁有了實(shí)際運(yùn)用的能力。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，本人將進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識(shí)，提高實(shí)際運(yùn)用能力，并為以后參加工作打下良好的基礎(chǔ)。 二、設(shè)計(jì)（論文） 的基本內(nèi)容 、 擬解決的主要問題 1、研究的 基本 內(nèi)容 變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)裝置，又稱變速箱。它作為汽車動(dòng)力系統(tǒng)重要的組成部分，變速器 主要用于轉(zhuǎn)變發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速的不同要求的需要。此外，變速器還用于使汽車能倒退行駛和在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以及汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系保持分離；必要時(shí)還應(yīng)有動(dòng)力輸出功能。 用變速器轉(zhuǎn)變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的必要性在于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩 燃機(jī)的適應(yīng)性系數(shù)為 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，變速器的設(shè)計(jì)趨勢(shì)為增大變速器 傳遞功率與重量之比，并要求變速器具有較小的尺寸和良好的性能。在給定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速及最高的車速、最大爬坡度等條件下，著重對(duì)變速器齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)，軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。變速器用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種工況。變速器設(shè)有空擋，可在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力停止向驅(qū)動(dòng)輪傳輸。變速器設(shè)有倒擋，使汽車獲得倒退行駛能力。需購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 要時(shí)，機(jī)械式變速器還有動(dòng)力輸出功能。 在汽車開發(fā)過程中變速器參數(shù)的選擇十分重要，因?yàn)樗鼈冴P(guān)系到車輛的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。如不 同車速時(shí)驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力之間的關(guān)系，當(dāng)車速低于最高車速時(shí)，驅(qū)動(dòng)力大于行駛阻力，這樣汽車就可以利用剩余的驅(qū)動(dòng)力加速或爬坡，這些都與變速器的參數(shù)有關(guān)。通過對(duì)手動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)讓我更加的了解變速器參數(shù)的選擇過程和優(yōu)化過程。汽車變速器的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是綜合考慮車輛的平順性、動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性等多方面的設(shè)計(jì)要求，這就對(duì)變速器設(shè)計(jì)人員提出較高的要求。采用 制二維平面圖，對(duì)變速器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠大大提高設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。 為了滿足往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性，滿足消費(fèi)者對(duì)汽車高性 能、安全、可靠、舒適性的需求，所以對(duì)變速器的性能要求也更高。手動(dòng)變速器有成本低、可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。隨著人們汽車對(duì)安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，汽車變速器作為整車的一個(gè)關(guān)鍵部件，其產(chǎn)品的質(zhì)量對(duì)整車的安全及整車性能的影響越來越大，因而對(duì)汽車變速器進(jìn)行有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常必要的?，F(xiàn)代汽車上廣泛采用的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，因此，在汽車傳動(dòng)系中設(shè)置了變速器和主減速器，以達(dá)到減速增矩 的目的，所以設(shè)計(jì)出合理的變速器對(duì)于汽車整體性能的提高具有實(shí)際的意義。 為保證變速器具有良好的工作性能，對(duì)變速器應(yīng)提出如下設(shè)計(jì)要求： （ 1）正確選擇變速器的檔位數(shù)和傳動(dòng)比，使之與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性； （ 2）設(shè)置空擋以保證汽車在必要時(shí)能將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系長(zhǎng)時(shí)間分離；設(shè)置倒擋使汽車可以倒退行駛； （ 3）操縱簡(jiǎn)單、方便、迅速、省力； （ 4）傳動(dòng)效率高，工作平穩(wěn)，無噪聲； （ 5）體小、質(zhì)輕、承載能力強(qiáng)，工作可靠； （ 6）制造容易、成本低廉、維修方便、使用壽命長(zhǎng)； （ 7）貫徹零件標(biāo)準(zhǔn)化 、部件通用化及總成系列化等設(shè)計(jì)要求，遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定； （ 8）需要時(shí)應(yīng)設(shè)置動(dòng)力輸出裝置。 2、 擬解決的主要問題 在汽車工業(yè)高速發(fā)展的今天，隨著世界燃油價(jià)格的日益上漲和運(yùn)用在汽車各種配件上的技術(shù)日趨成熟，變速器發(fā)展面臨的主要問題如下： 1．如何設(shè)計(jì)出更加節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)型的變速器，將是變速器乃至汽車發(fā)展所要面臨的一個(gè)巨大問題。 2．自動(dòng)變速器之所以發(fā)展如此迅速是因?yàn)樗倏v起來簡(jiǎn)單方便，但同時(shí)也減少了駕車的樂趣。因此，在不減少駕車娛樂性的同時(shí)，又能使操縱更加方便快捷，也是變速器設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3．如 何設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率更高、使汽車車速變化更加平穩(wěn)以及駕車舒適性更高的變速器，則一直都是變速器設(shè)計(jì)所要攻克的技術(shù)難關(guān)。 4．在經(jīng)濟(jì)危機(jī)的前提下，我們更應(yīng)該看到，成本低才能擁有廣泛的市場(chǎng)。 5．如何在市場(chǎng)中，擁有競(jìng)爭(zhēng)力。 三、技術(shù)路線（研究方法） 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案的選擇 采用兩軸式變速器 變速器參數(shù)的確定 齒輪齒數(shù)及齒輪參數(shù) 齒輪強(qiáng)度校核 校核計(jì)算是否滿足要求 同 步器型式的選擇 檔數(shù)和傳動(dòng)比分析計(jì)算 外形尺寸 軸的強(qiáng)度和剛度校核 軸承的計(jì)算與校核 撰寫說明書 繪裝配圖和零件圖 初選軸徑 是 否 分析任務(wù)書、查閱資料 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 四、進(jìn)度安排 1、 第 1 調(diào)研、開題報(bào)告 2、 第 3 周 各檔位傳動(dòng)比計(jì)算及常嚙齒輪齒數(shù)分配 3、 第 4 周 各檔位齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 及 一軸、二軸的設(shè)計(jì)及校核 4、 第 5 變速器操縱機(jī)構(gòu)及箱體設(shè)計(jì) 5、 第 7 周 裝配圖設(shè)計(jì)繪制 6、第 8周 中期檢查 7、 第 9~第 10 周 完成裝配圖圖 8、 第 11 完成零件圖 9、 第 12 周 完成設(shè)計(jì)說明書 10、第 13 周 設(shè)計(jì)審核、修改 11、第 14周 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )修改 12、第 15 周 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )評(píng)閱教師 評(píng)閱或 預(yù)審 13、第 16 周 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )修改。 14、第 17 周 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 五、 參考文獻(xiàn) [1] 陳家瑞 上 ， 下冊(cè) ) [M]民交通出版社， 1994 [2] 高維山 M]民交通出版社， 1990 [3] 劉海江，于信匯，沈斌 M]濟(jì)大學(xué)出版社， 1997 [4] 孫恒，傅則紹 M]等教育出版社， 1990 [5] 余志生 M]械工業(yè)出版社， 2000 [6] 蔡炳炎 ， 徐勇 ， 林寧 J]20057] 王望予 四版） [M]械工業(yè)出版社， 2004 [8] 劉惟信 M]華人學(xué)出版社， 2001 [9] 徐 灝 M]械工業(yè)出版社， 1991 [10] “汽車工程”雜志， 2004～ 2008 年 [11] “汽車技術(shù)”雜志， 2004～ 2008 年 [12] 劉法順 J]2008 [13] 徐海山，湯夢(mèng)蕊 J]2009 [14] 孫衛(wèi)靜 D] 2010 [15] 周飛 D] .,上海交通大學(xué)， 2008 [16] 蔣春明 D] 2007 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 [17] 高敬 A] 2009 [18]]19] ]20]]、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日 I 摘 要 變速器 是汽車的核心組成部分 ，用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng) 輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 ，將動(dòng)力有效而經(jīng)濟(jì)地傳至驅(qū)動(dòng)車輪，以滿足汽車的使用要求。變速器是完成傳動(dòng)系任務(wù)的重要部件，也是決定整車性能的主要部件之一。變速器的設(shè)計(jì)水平對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性、換擋操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，轎車變速器的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是增大其傳遞功率與重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。本設(shè)計(jì)以 乘用車 變速器為基礎(chǔ)， 在給定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，著重對(duì)變速器齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)、軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；并對(duì)變速器的傳動(dòng)方案和結(jié) 構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)；同時(shí)對(duì)操縱機(jī)構(gòu)和同步器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)；從而提高汽車的整體性能。 關(guān)鍵詞： 乘用車； 變速器；齒輪； 計(jì)算 ；結(jié)構(gòu) is of is of It be to on of is of to as as of to of of of of is to on In of of on of as as on of to of 目 錄 摘要 ······································································································· Ⅰ ·································································································· Ⅱ 第 1 章 緒論 ···························································································· 1 述 ············································································································· 1 車變速器的設(shè)計(jì)要求 ·········································································· 1 內(nèi)外 汽車變速器 的發(fā)展現(xiàn)狀 ································································· 2 計(jì)的內(nèi)容及方法 ··························································································· 3 計(jì)的目的 及意義 ··························································································· 3 第 2 章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與操縱機(jī)構(gòu) 的選擇與設(shè)計(jì) ··················································· 4 速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 ·················································································· 4 速器傳動(dòng)方案分析與選擇 ···································································· 4 檔布置方案 ····················································································· 4 部件結(jié)構(gòu)方案分析 ············································································· 6 速器操縱機(jī)構(gòu)布置方案 ·················································································· 7 述 ·································································································· 7 型的操縱機(jī)構(gòu)及其鎖定裝置 ································································· 8 章小結(jié) ····································································································· 10 第 3 章 變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ·········································································· 11 速器主要參數(shù)的選擇 ··················································································· 11 數(shù) ································································································ 11 動(dòng)比范圍 ······················································································· 11 速器各檔傳動(dòng)比的確定 ····································································· 11 心距的選擇 ···················································································· 15 速器的外形尺寸 ·············································································· 15 輪參數(shù)的選擇 ················································································· 15 檔齒輪齒數(shù)的分配及傳動(dòng)比的計(jì)算 ······················································ 17 速器齒輪的變位及齒輪螺旋角的調(diào)整 ··················································· 21 速器齒輪強(qiáng)度校核 ······················································································ 22 輪材料的選擇原則 ··········································································· 22 速器齒輪彎曲強(qiáng)度校核 ····································································· 23 齒接觸應(yīng)力校核 ·············································································· 25 檔齒輪的校核 ················································································· 27 的 結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì) ······················································································ 29 的強(qiáng)度驗(yàn)算 ······························································································· 31 的剛度計(jì)算 ···················································································· 31 的強(qiáng)度計(jì)算 ···················································································· 34 承選擇與 壽命計(jì)算 ······················································································ 39 入軸軸承的選擇 與壽命 計(jì)算 ······························································· 39 出軸軸承的選擇 與壽命計(jì)算 ······························································· 42 ······································································································· 43 第 4 章 變速器同步器及結(jié)構(gòu)元件設(shè)計(jì) ······························································· 44 步器設(shè)計(jì) ·································································································· 44 步器的功用及分類 ··········································································· 44 性式同步器 ···················································································· 44 環(huán)式同步器主要尺寸的確定 ······························································· 45 要參數(shù)的確定 ················································································· 46 速器殼體 ·································································································· 48 章小結(jié) ····································································································· 48 結(jié)論 ······································································································· 49 參考文獻(xiàn) ·································································································· 50 致謝 ······································································································· 51 1 第 1章 緒 論 述 隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個(gè)性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢(shì)。而變速器設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一。它是用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速， 目的是在各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。 因此它的性能影響到汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指 標(biāo)，對(duì)轎車而言，其設(shè)計(jì)意義更為明顯。在對(duì)汽車性能要求越來越高的今天，車輛的舒適性也是評(píng)價(jià)汽車的一個(gè)重要指標(biāo)，而變速器的設(shè)計(jì)不合理，將會(huì)使汽車的舒適性下降，使汽車的運(yùn)行噪聲增大，影響汽車的整體性。 車變速器的設(shè)計(jì)要求 變速器 是汽車的核心組成部分 ，用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 ，將動(dòng)力有效而經(jīng)濟(jì)地傳至驅(qū)動(dòng)車輪，以滿足汽車的使用要求。變速器是完成傳動(dòng)系任務(wù)的重要部件，也是決定整車性能的主要部件之一。變速器的結(jié)構(gòu)要求對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性、換檔操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，轎車變速器的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是增大其傳遞功率與重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。在汽車變速器的設(shè)計(jì)工作開始之前，首先要根據(jù)變速器運(yùn)用的實(shí)際場(chǎng)合來對(duì)一些主要參數(shù)做出選擇。主要參數(shù)包括中心距、變速器軸向尺寸、軸的直徑、齒輪參數(shù)、各檔齒輪的齒數(shù)等。 變速器的基本設(shè)計(jì)要求 [1]：保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；設(shè)置空檔，用來切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸；設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛；換檔迅速、省力、方便；工作可靠，汽車行駛過程中，變速器不得有跳檔、亂檔，以及換檔沖擊等現(xiàn)象出現(xiàn)；工作效率高，噪聲小 ；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方案合理；在滿載及沖擊載荷條件下，使用壽命長(zhǎng)；除此之外，變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、維修方便等要求。 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩種分類方法。 根據(jù)前進(jìn)檔數(shù)分為：三檔變速器，四檔變速器，五檔變速器，多檔變速器。 根據(jù)軸的形式分為：固定軸式，旋轉(zhuǎn)軸式。其中固定軸式又分為：兩軸式變速器，中間軸式變速器，雙中間軸式變速器，多中間軸式變速器。固定軸式應(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機(jī)械式變速器。 2 內(nèi)外 汽車變速器 的發(fā)展現(xiàn)狀 變速器作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的總要組成部分，其技術(shù)的發(fā)展，是衡量汽車技術(shù)水平的一項(xiàng)總要依據(jù)。 21 世紀(jì)能源與環(huán)境、先進(jìn)的制造技術(shù)、新型材料技術(shù)、信息與控制技術(shù)等是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域 [2]，這些領(lǐng)域的科技進(jìn)步推動(dòng)了變速器技術(shù)的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外的變速器主要向著自動(dòng)變速器方向發(fā)展，自動(dòng)變速器在實(shí)際中所占的比例越來越大，目前有一半以上的轎車和部分重型載貨汽車上使用的是自動(dòng)變速器。變速器作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的總要組成部分，其技術(shù)的發(fā)展，是衡量汽車技術(shù)水平的一項(xiàng)總要依據(jù)。 21 世紀(jì)能源與環(huán)境、先進(jìn)的制造 技術(shù)、新型材料技術(shù)、信息與控制技術(shù)等是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，這些領(lǐng)域的科技進(jìn)步推動(dòng)了變速器技術(shù)的發(fā)展。 根據(jù)前進(jìn)檔數(shù)分為：三檔變速器，四檔變速器，五檔變速器，多檔變速器。 根據(jù)軸的形式分為：固定軸式，旋轉(zhuǎn)軸式。其中固定軸式又分為：兩軸式變速器，中間軸式變速器，雙中間軸式變速器，多中間軸式變速器。固定軸式應(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機(jī)械式變速器 。目前自動(dòng)變速器得到廣泛的應(yīng)用。 變速器技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向如下： （ 1）節(jié)能與環(huán)境保護(hù)。 變速器的節(jié)能與環(huán)境保護(hù)既包括傳動(dòng)系本身的節(jié)能與環(huán)境保護(hù)，也包括發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能與保護(hù)。因此研究高效率的傳動(dòng)副來節(jié)約能源，采用零污染的工作介質(zhì)或潤(rùn)滑油來避免環(huán)境污染，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性和行駛工況來設(shè)計(jì)變速器，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)，以保證汽車在最高傳動(dòng)效率和最低污染物排放區(qū)運(yùn)行。 （ 2）應(yīng)用新型材料。 材料科學(xué)與技術(shù)是 21 世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。各種新型材料在變速器中的應(yīng)用已經(jīng)推動(dòng)了汽車技術(shù)的發(fā)展和性能的提高。陶瓷材料、高分子聚合物、納米材料、梯度材料、表面渡膜技術(shù)等獨(dú)特的性能特點(diǎn)，將對(duì)變速器的性能產(chǎn)生重要的影響。 （ 3）高性能、低成本、微型化。高性能、高效、精密、低噪聲、長(zhǎng)壽命、重量輕、體積小、低成本一直以來是變速器的發(fā)展方向。 （ 4）智能化、集成化。變速器智能化、集成化是信息、電子集成技術(shù)和控制技術(shù)與變速器技術(shù)的結(jié)合。 其特點(diǎn)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性和汽車的行駛工況，通過計(jì)算機(jī)智能控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)變速器傳動(dòng)比的實(shí)時(shí)控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)。將變速器智能化，并且普及到大眾化的汽車上 [3]。這樣的汽車可以依據(jù)駕車者的性情、路面的狀況、車身的負(fù)荷乃至周邊環(huán)境等多種因素，挑選最適合的功能，實(shí)現(xiàn)智能化駕駛，以充 分發(fā)揮車輛的性能，降低油耗，確保安全。變速器的發(fā)展使汽車好像有了人的智慧，甚 3 至比人更善于思索，它根據(jù)外界路面的變化，經(jīng)過計(jì)算，代替人作出準(zhǔn)確聰明的決斷。 隨著科技的發(fā)展和汽車工業(yè)的不斷向前進(jìn)步，汽車自動(dòng)變速器會(huì)越來越多的得到使用。 計(jì)的內(nèi)容及方法 本次設(shè)計(jì)的變速器是 在給定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，主要完成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并繪制出變速器裝配圖及主要零件的零件圖。 1、對(duì)變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析與選擇。 通過比較兩軸和中間軸式變速器各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以及所設(shè)計(jì)車輛的特點(diǎn)，確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置形 式。 2、變速器主要參數(shù)的選擇 變速器主要參數(shù)的選擇：檔數(shù)、傳動(dòng)比、中心距、齒輪參數(shù)等。 3、變速器齒輪強(qiáng)度的校核 變速器齒輪強(qiáng)度的校核主要對(duì)變速器的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。 4、軸的基本尺寸的確定及強(qiáng)度計(jì)算。 對(duì)于軸的強(qiáng)度計(jì)算則是對(duì)軸的剛度和強(qiáng)度分別進(jìn)行校核。 5、軸承的選擇與壽命計(jì)算。 對(duì)變速器軸的支撐部分選用圓錐磙子軸承，壽命計(jì)算是按汽車的大修里程來衡量，轎車的為 30 萬千米。 本次設(shè)計(jì)主要是查閱近幾年來有關(guān)國(guó)內(nèi)外變速器設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)資料，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 通過比較不同方案和方法 選取最佳方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算變速器的齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)并對(duì)其進(jìn)行校核計(jì)算；同時(shí)對(duì)同步器、換檔操縱機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)件進(jìn)行分析設(shè)計(jì)；另外，對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)變速器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)、完善。 計(jì)的目的及意義 此次變速器設(shè)計(jì)將基本滿足 乘用車 的使用要求，通過自己的分析、方案選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算和整理，能達(dá)到預(yù)期的效果 。在 此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 中 ，通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖提高計(jì)算機(jī)繪圖水平 ， 了解變速器設(shè)計(jì)的基本過程和在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意的問題，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)的過程和方法 ，提高計(jì)算能力和邏輯思維。 4 第 2章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與操縱機(jī)構(gòu) 的選擇與設(shè)計(jì) 速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 機(jī)械式變速 器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、制造成本底和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，故在不同形式的汽車上得到廣泛應(yīng)用。 速器傳動(dòng)方案分析與選擇 機(jī)械式變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案主要有兩種：兩軸式變速器和中間軸式變速器。 其中兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。與中間軸式變速器相比，它具有軸和軸承數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輪廓尺寸小、易布置等優(yōu)點(diǎn)。此外，各中間檔因只經(jīng)一對(duì)齒輪傳遞動(dòng)，故傳動(dòng)效率高，同時(shí)噪聲小。但兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在工作時(shí)齒輪和軸承均承載，工作噪聲增大且易損壞，受結(jié)構(gòu)限制其一檔速比不能設(shè)計(jì)的很大。其特點(diǎn)是：變速 器輸出軸與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體，發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)直接輸出動(dòng)力。 而中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。其特點(diǎn)是：變速器一軸后端與常嚙合齒輪做成一體絕大多數(shù)方案的第二軸與一軸在同一條直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接后可得到直接檔，使用直接檔變速器齒輪和軸承及中間軸不承載，此時(shí)噪聲低，齒輪、軸承的磨損減少。 對(duì)不同類型的汽車，具有不同的傳動(dòng)系檔位數(shù)，其原因在于它們的使用條件不同、對(duì)整車性能要求不同、汽車本身的比功率不同。而傳動(dòng)系的檔位數(shù)與汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性有著密切的聯(lián)系。就動(dòng) 力性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)，提高了汽車的加速和爬坡能力。就燃油經(jīng)濟(jì)性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率區(qū)下作的能力，降低了油耗。從而能提高汽車生產(chǎn)率，降低運(yùn)輸成木。不過，增加檔數(shù)會(huì)使變速器機(jī)構(gòu)復(fù)雜和質(zhì)量增加，軸向尺寸增大、成本提高、操縱復(fù)雜。 綜上所述，由于此次設(shè)計(jì)的 捷達(dá) 布置形式采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)， 驅(qū)動(dòng)形式 采用 24? ，且可布置變速器的空間較小，對(duì)變速器的要求較高，要求運(yùn)行噪聲小，設(shè)計(jì)車速高， 故選用二軸式變速器作為傳動(dòng)方案。選擇 5檔變速器，并且五檔為超速檔。 檔布置方案 常見的倒檔布置方案如圖 示。圖 案的優(yōu)點(diǎn)是倒檔利用了一檔齒輪， 5 縮短了中間軸的長(zhǎng)度；圖 案能獲得較大的倒檔傳動(dòng)比 ，同時(shí)利用五檔換擋同步器，在換倒檔時(shí)使其容易嚙合 ；圖 案對(duì) 缺點(diǎn)做了修改；圖 示方案是將一、倒檔齒輪做成一體，將其齒寬加長(zhǎng)；圖 示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，換檔換更為輕便。 綜合考慮以上因素，為了換檔輕便，減小噪聲，倒檔傳動(dòng)采用圖 示方案。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) 圖 檔布置方案 整個(gè)變速器傳動(dòng)方案如圖 12 3456789齒輪 10111213圖 檔變速器傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 6 部件結(jié)構(gòu)方案分析 1、齒輪形式 變速器用齒輪有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種。直齒圓柱齒輪主要用于一檔、倒檔齒輪，與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì) 長(zhǎng)嚙合齒輪 選用斜齒輪 ，倒檔選用直齒圓柱齒輪 。 變速器齒輪可以與軸設(shè)計(jì)為一體或與軸分開，然后用花鍵、過盈配合或者滑動(dòng)支承等方式之一與軸連接。 齒輪尺寸小又與軸分開，其內(nèi)徑直徑到齒根圓處的厚 度 b （圖 響齒輪強(qiáng)度 [6]。要求尺寸 b 應(yīng)該大于或等于輪齒危險(xiǎn)斷面處的厚度。為了使齒輪裝在軸上以后，保持足夠大的穩(wěn)定性，齒輪輪轂部分的寬度尺寸 C ，在結(jié)構(gòu)允許條件下應(yīng)盡可能取大些，至