HLJIT7-1000重型貨車三軸式7檔手動變速器設計【5張CAD全套圖紙】

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購買設計文檔后加 費領取圖紙 本科學生畢業(yè)設計 速器設計 系部名 稱 ： 專業(yè) 班 級 ： 學 生姓名 ： 指 導教師 ： 職 稱 ： 黑 龍 江 工 程 學 院 購買設計文檔后加 費領取圖紙 二○ **年 *月 畢業(yè)設計（論文）任務書 學生姓名 系部 專業(yè)、班級 指導教師姓名 職稱 從事 專業(yè) 是否外聘 題目名稱 一、設計（論文）目的、意義 為了往復活塞式發(fā)動機的工作特性， 滿足消費者對汽車高性能、安全、可靠、舒適性的需求，所以對變速器的性能要求也更高?，F(xiàn)代汽車上廣泛采用的往復活塞式內燃機具有體積小、質量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點，但其轉矩和轉速變化范圍較小，而復雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當大的范圍內變化，因此，在汽車傳動系中設置了變速器和主減速器，以達到減速增矩的目的。手動變速器 有成本低、可靠性高、維護簡便的特點 。 隨著汽車對安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，汽車變速器作為整車的一個 關鍵部件，其產(chǎn)品的質量對整車的安全使用及整車性能的影響是非常大的，因而對汽車后橋進行有效的優(yōu)化設計計算是非常必要的。 二、設計（論文）內容、技術要求（研究方法） 基本參數(shù) 驅動型式： 6*2 總質量： 16t 驅動橋滿載： 最高車速 90km/h 最大爬坡： 30% 最大輸入轉矩： 計 7 檔三軸式變速器 設計的主要內容： （ 1）研究汽車機械變速器的組成、結構與設計； （ 2）建立有限元計算模型； （ 3）研究汽車機械變速器的載荷； （ 4）加載進行應力分析與結果分析； 技術要求（研究方法）： （ 1）要求研究汽車有限元分析、優(yōu)化設計基本理論，并將其與機械制圖、機械設計、材料力學、計算機軟件等相關知識有機結合、熟練運用； （ 2）要求運用 件進行建模； （ 3）運用有限元分析軟件進行靜力學分析，重點進行彎曲強度分析； （ 4）實現(xiàn)變速器參數(shù)的優(yōu)化設計。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 三、設計（論文）完成后應提交的成果 設計圖紙（合 0 號圖紙 ）； 設計說明書（ 2 萬字左右）； 相關外文翻譯（ 1 篇 2 千字左右）； 基于有限元分析軟件的輸出軸靜力學分析； 四、設計（論文） 進度安排 （ 1）調研、資料收集、完成 開題報告 第 2 周 （ 2）整體方案設計，完成結構示意圖（手繪）第 3 周 （ 3）結構設計計算，有限元分析， 4 （ 4）繪制設計圖 9 （ 5）編寫設計說明書 13 周 （ 6）畢業(yè)設計（論文）審核、修改 第 14、 15 周 （ 7）畢業(yè)設計（論文）答辯準備及答辯 第 16 周 購買設計文檔后加 費領取圖紙 五、主要參考資料 六、備注 指導教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 系部 專業(yè)、班級 指導教師姓名 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 ,選題的 目的、 依據(jù)和意義 1、研究現(xiàn)狀 變速器是汽車傳動系中最主要的部件之一，它的主要功用是匹配發(fā)動機的扭矩和轉速，汽車傳動系的作用是根據(jù)行駛需求改變發(fā)動機輸出的轉矩與轉速的關系特性，把動力有效而可靠的傳遞到驅動輪上，變速器作為傳動系的重要組成部分，變速器性能直接關系到汽車的整體性能。而手動變速器是最傳統(tǒng)、歷史最悠久的一種變速器，其換檔操作遵從駕駛者的意志，結構簡單，故障率相對較低，價格合理，燃油消耗低，手動變速器今后一定會繼 續(xù)得到廣泛的應用。 重型汽車變速器是指與重型商用車和大型客車匹配的變速器。重型汽車的裝載質量大，使用條件復雜，欲保證重型汽車具有良好的動力性、經(jīng)濟性和加速性，則必須擴大傳動比的范圍并增多檔位數(shù)?，F(xiàn)代汽車上采用的往復活塞式內燃機具有體積小、質量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點，但其轉矩和轉速變化范圍較小，而重型汽車復雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當大的范圍內變化，為避免變速器的結構過于復雜和便于系列化生產(chǎn)，重型汽車多采用組合式機械變速器，即以一、兩種 4~6 檔變速器為主體，通過更換系列齒輪副和配置不同的 變速器，得到一組不同檔數(shù)、不同傳動比范圍的變速器系列。目前，組合式機械變速器已成為重型汽車的主要形式。 目前，國外自動變速器發(fā)展迅速，市場份額占據(jù)越來越多，但手動變速器仍將占有大部分市場。據(jù)預測， 2013 年歐洲變速器市場上，匹配手動變速器的汽車仍將占 52%，配備自動變速器的將占 10%，匹配無級變速器的將占 2%，匹配雙離合變速器的將占 16%，配備自動變速器的將占 20%。 在國外，變速器專業(yè)化生產(chǎn)廠家很注重產(chǎn)品系列化，為主機廠選用最滿意的變速器提供了極大的方便和靈活性。 在中國，手動變速器因為其 低廉的價格和給駕駛者的良好的操控感，一直以來都占據(jù)著變速器的主流。可是在我國眾多的變速器生產(chǎn)廠家中，還沒有形成本企業(yè)的系列化生產(chǎn)。我國重型車變速器產(chǎn)品的技術多源于美國、德國、日本等幾個國家，引進技術多為國外 80~90 年代的產(chǎn)品。作為汽車高級技術領域的重型汽車變速器在國內通過漫長的引進消化過程，如今已有了長足的進步，能夠在原有引進技術的基礎上，通過改型或在引進技術的基礎上自行開發(fā)出符合配套要求的新產(chǎn)品。每年重型車變購買設計文檔后加 費領取圖紙 速器行業(yè)都能有十幾個新產(chǎn)品推向市場。但從當今的重型車發(fā)展情況來看，在新產(chǎn)品開發(fā)商國內重型車變速器 仍然走的是一般性的開發(fā)過程，沒有真正的核心技術產(chǎn)品。國內的重型車變速器生產(chǎn)廠家的自主開發(fā)能力仍然很薄弱，應對整車新車型配套產(chǎn)品的能力還遠遠不夠，在技術方面還有很長的路要走。 2、目的、依據(jù)和意義 變速器作為整車的一個關鍵部件、汽車傳東西中最主要的部件之一，其產(chǎn)品的質量對整車的安全使用及整車性能的影響是非常大的。近年來變速器的質量不過關頻頻出現(xiàn)：輛汽車，天津一汽豐田 2008 年共計召回 83406 輛汽車等等。因此，加強對變速器的設計，對提高整車質量、整車廠的經(jīng)濟效益與 聲譽至關重要。 近年來，車輛自動變速器成為了一個重要的研究方向。國內外都進行了重型車輛自動變速器的研究與開發(fā)，國外的眾多重型車輛變速器生產(chǎn)廠家已經(jīng)實現(xiàn)了自動變速器商品化生產(chǎn)。據(jù)世界最大的手動變速器制造商德國采埃孚公司預測，全球非手動變速器需求正在不斷增長。預計到 2011 年，全球變速器需求年增長率為 盡管如此，手動變速器仍將占大部分的市場份額，可以達到 52%。近年來，隨著燃油價格的不斷上升，以及汽車對安全、節(jié)能、環(huán)保的不斷重視，手動變速器又迎來的新的發(fā)展機遇。而重型汽車又因為其巨大的裝載質量， 以及復雜的使用條件，欲保證重型汽車良好的動力性、經(jīng)濟性和加速性，避免變速器的結構過于復雜和便于系列化生產(chǎn)，因此，國內外的重型汽車大多數(shù)仍然采用的是手動變速器。本設計綜合考慮技術可行性、變速器未來發(fā)展趨勢及產(chǎn)業(yè)化等方面因素，最終確定采用手動變速器作為研究對象。 本設計主要是設計重型車輛的手動變速器，重型車輛的載荷很大，除了發(fā)動機需要強大的動力之外，還需要變速器的權利協(xié)助。機械式變速器在起步的時候有足夠的牽引力量將車帶動，特別是面對爬坡路面，它的特點顯露的非常明顯，而對于其他新型的變速器，雖然具有操作簡便等特性 ，但機械式變速器所具備的優(yōu)點是顯而易見而且還能為大多數(shù)的消費者所接受。本次設計是針對重型汽車，設計一種適用于重型汽車的變速器，使重型汽車的動力性、經(jīng)濟性、加速性和舒適性都有所提高。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 二、設計（論文） 的基本內容 、 擬解決的主要問題 1、研究的 基本 內容： （ 1）研究汽車機械變速器的組成、結構與設計； （ 2）建立有限元計算模型； （ 3）研究汽車機械變速器的載荷； （ 4）加載進行應力分析與結果分析； （ 5）對汽車機械變速器的結構參數(shù)進行優(yōu)化設計。 2、 擬解決的主要問題 ： （ 1）變速器 設計 方案 的 確定， 這 關系到 此后的設計與計算，是本次設計的基礎核心內容； （ 2）齒輪強度的計算與校核。計算量大，計算復雜繁瑣， 是本次設計 的核心內容； （ 3）利用 軸進行校核，軟件使用比較困難，是本次設計的難 點內容； （ 2） 利用 較繁瑣，而且必須要能夠熟練應用這 兩個軟件，需要足夠的耐心與細心，是本次設計的重點內容。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 三、技術路線（研究方法） · 強度不夠 選定變速器類型 確定傳動比 選定中心距 確定齒輪齒數(shù) 中心距修改 計算選定軸 校核強度 作圖紙以及說明書制作 用有限元分析軟件進行靜力學分析 重點進行彎曲分析 購買設計文檔后加 費領取圖紙 四、進度安排 （ 1）調研、資料收集、完成開題報告 第 2 周 （ 2）整體方案設計，完成結構示意圖（手繪）第 3 周 （ 3）結構設計計算，有限元分析， 4 （ 4）繪制設計圖 9 （ 5）編寫設計說明書 13 周 （ 6）畢業(yè)設計（論文）審核、修改 第 14、 15 周 （ 7）畢業(yè)設計（論文）答辯準備及答辯 第 16 周 五、 參考文獻 [1]王望予 . 汽車設計 [M]械工業(yè)出版社， 2003． [2]童康祥 J]2003.(1). [3]郝京順 . 汽車變速器的發(fā)展 [J]2000.(3). [4]喬維高 ,蘇楚奇 M]等教育出版社， 2000. [5]王尚軍 J]2002.(10). [6]張陽 ,席軍強 ,陳慧巖 J]2006.(6). [7]楊通順 J]2003.(11). [8]林紹義 J]2004.(6). [9]吳修義 J]2005.(5). [10]殷浩東 速器產(chǎn)品現(xiàn)狀與發(fā)展分析 [J]2006.(3). [11]劉惟信 M]華大學出版社 [12], ． ]． 1999． [13]吳修義 J]1999（ 9）． [14]王之熙 簡明機械設計手冊 [M]械工業(yè)出版社， 1997． [15]諸文農 M]械工業(yè)出版社， 1981. [16]萬方數(shù)據(jù) [17]萬方數(shù)據(jù) 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日 購買設計文檔后加 費領取圖紙 摘 要 變速器用來改變發(fā)動機傳到驅動輪上的轉矩和轉速， 是汽車總成部件中的重要組成部分，是主要的傳動系統(tǒng)。變速器的結構要求對汽車的動力性、燃料經(jīng)濟性、換檔操縱的可靠性與輕便性、傳動平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。 三軸式變速器由于具有體積小、原理簡單、工作可靠、操縱方便等優(yōu)點，故在大多數(shù)汽車中廣泛應用。本文設計研究了三軸式五檔手動變速器，其目的主要是基于對機械原理、機械設計、知識的熟練運用和掌握，同時運用汽車構造、汽車設計、材料力學、互換性測量等學科知識，對三軸式變速器的各部件進行設計，并 利用 件繪制裝配圖和零件圖等 六項 內容。 首先，本文將概述變速器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，介紹變速器領域的最新發(fā)展狀況。其次，對工作原理做了闡述，對不同的變速器傳動方案進行比較，選擇合理的結構方案進行設計。再次，對變速器的各檔齒輪和軸以及軸承做了詳細的設計計算，并進行了受力分析、強度和剛度校核計算 ,并為為這些元件選擇合適的工程材料及熱處理方法。對一些標準件進行了選型以及變速器的傳動方案設計。簡單講述了變速器中各部件材料的選擇。最后，本文將對變速器換檔過程中的重要部件 — 同步器以及操縱機構進行闡述，講述同步器 的類型、工作原理、選擇方法以及重要參數(shù)。 關鍵詞 ： 變速器；傳動比； 軸 ； 齒輪； 設計計算；校核 購買設計文檔后加 費領取圖紙 to on in of an of of of of a on is as of is on of my is of of of of I of AD of At of of of on I a of of of in of I of a I do of of I an in I an of of 目錄 摘 要 ............................................................................................................................................................ X ...................................................................................................................................................... 1 章 緒 論 .............................................................................................................................................. 3 車變 速器的概述 [1] ........................................................................................................................... 3 車變速器研究狀況、發(fā)展趨勢及成果 [2] ...................................................................................... 3 究現(xiàn)狀 .................................................................................................................................. 3 計目的意義 ........................................................................................................................ 3 車變速器發(fā)展趨勢 ............................................................................................................ 3 車變速器的設計方法和研究內容 [8] .............................................................................................. 4 速器設計的主要內容： ..................................................................................................... 4 第 2 章 變速器傳動機構布置方案 .................................................................................................................. 6 速器的選擇 ...................................................................................................................................... 6 構工藝性 ............................................................................................................................ 6 速器的徑向尺寸 ................................................................................................................ 6 速器齒輪的壽命 ................................................................................................................ 6 速器的傳動效率 ................................................................................................................ 6 擋布置方案 ..................................................................................................................................... 6 、部件結構方案分析 ..................................................................................................................... 7 輪形式 .................................................................................................................................. 7 擋機構形式 .......................................................................................................................... 7 動脫擋 .................................................................................................................................. 7 章小結 .............................................................................................................................................. 8 第 3 章 變速器主要參數(shù)的選擇及齒數(shù)的分配 ............................................................................................. 9 述 ...................................................................................................................................................... 9 數(shù) ...................................................................................................................................................... 9 動比范圍 .......................................................................................................................................... 9 速器各檔傳動比的確定 .................................................................................................................. 9 心距 A .............................................................................................................................................. 11 輪參數(shù) ............................................................................................................................................. 11 數(shù) ......................................................................................................................................... 11 力角 ? ............................................................................................................................... 12 旋角 ? ............................................................................................................................... 12 寬 b .................................................................................................................................... 12 頂高系數(shù) ............................................................................................................................ 12 擋齒輪 齒數(shù)的分配 ........................................................................................................................ 12 定一擋齒輪的齒數(shù) ............................................................................................................ 13 定常嚙合傳動齒輪 ............................................................................................................ 15 定其他各擋的齒數(shù) ............................................................................................................ 17 章小結 ........................................................................................................................................... 29 第 4 章 齒輪校核 ............................................................................................................................................ 30 輪材料的選擇原則 ........................................................................................................................ 30 算各軸的轉矩 ................................................................................................................................ 30 輪的 強度計算 ................................................................................................................................ 31 齒彎曲強度計算 ................................................................................................................ 31 齒接觸應力j?.................................................................................................................. 35 章小結 ............................................................................................................................................ 40 第 5 章 變速器軸和軸承的設計計算 ............................................................................................................ 41 速器的軸徑和軸長設計計算 ....................................................................................................... 41 速器軸的強度計算 ....................................................................................................................... 41 輪上的受力計算 ................................................................................................................. 41 的強度計算 ................................................................................................................................ 44 的剛度計算 ........................................................................................................................ 46 承的選擇和校核 ........................................................................................................................... 48 出軸軸承的選擇和校核 ................................................................................................... 48 章小結 ........................................................................................................................................... 49 第 6 章 同步器和操縱機構的設計及選用 .................................................................................................... 50 步器的設計 ................................................................................................................................... 50 銷式同步器 ......................................................................................................................... 50 環(huán)式同步器 ........................................................................................................................ 51 步器主要尺寸的確定 ........................................................................................................ 51 步器主要參數(shù)的確定 ........................................................................................................ 53 速器操縱機構的 設計 ................................................................................................................... 55 速器操縱機構的要求及分類 ............................................................................................ 55 速器操縱機構分析 ............................................................................................................ 56 速器箱體的設計 ........................................................................................................................... 56 章小 結 ............................................................................................................................................ 57 第 7 章 輸出軸的有限元靜力學分析 ............................................................................................................ 58 件簡介 ............................................................................................................................. 58 與 口的創(chuàng)建 .......................................................................................................... 58 用 輸出軸進行有限元受力分析 ............................................................................... 60 出軸有限元受力分析 ................................................................................................................... 60 一擋、倒檔花鍵有限元受力分析 ................................................................................... 61 二擋、三擋花鍵有限元受力分析 ................................................................................... 63 四擋、五擋花鍵有限元受力分析 ................................................................................... 65 六擋、七擋花鍵有限元受力分析 ................................................................................... 67 章小結 ........................................................................................................................................... 69 結 論 .............................................................................................................................................................. 70 致 謝 .............................................................................................................................................................. 71 參考文獻 .......................................................................................................................................................... 72 附 錄 .............................................................................................................................................................. 73 附錄 A 英文文獻 ..................................................................................................................................... 73 附錄 B 文獻翻譯 ................................................................................................................................. 76 第 1 章 緒 論 車變速器的概述 [1] 變速器用于 改 變發(fā)動機曲軸的轉矩和轉速，以適應汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下， 滿足 驅動車輪牽引力及車速不同要求的需要。 隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，今后要求汽車車型的多樣化、個性化、智能化已成為汽車的發(fā)展趨勢。但變速器設計一直是汽車設計中最重要的環(huán)節(jié)之一，它是用來改變發(fā)動機傳到驅動輪上的轉矩和轉速， 同時使發(fā)動機在最有利的工況范圍內工作 。因此它的性能影響到汽車的動力性和經(jīng)濟性指標。 變速器能使汽車以非常低的穩(wěn)定車速行駛，而這種低的車速只靠內燃機的最低穩(wěn)定車速是難以達到的。變速器的倒擋使汽車能倒退行駛；其空擋使汽車在啟動發(fā)動機、停車和滑行時能長時間將發(fā)動機和傳動系分離。 變速器的結構 除了對 汽車的動力性、經(jīng)濟性 有影響同時對汽車 操縱的可靠性與輕便性、傳動的平穩(wěn)性與效率等都有直接影響。變速器與主減速器及發(fā)動機的參數(shù)做優(yōu)化匹配，可得到良好的動力性與經(jīng)濟性；采用自鎖及互鎖裝置，倒擋安全裝置，其他結構措施，可使操縱可靠，不 產(chǎn)生 跳擋、亂擋、 自動脫擋和誤掛倒擋；采用同步器可使換擋輕便，無沖擊及噪聲；采用 斜齒輪 、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動平穩(wěn)、噪聲低， 不同的傳動比還可以使在其不同路面提高汽車的動力性和經(jīng)濟性，使汽車和發(fā)動機有良好的匹配性。 車變速器研究狀況、發(fā)展趨勢及成果 [2] 究現(xiàn)狀 重型汽車的裝載質量大，使用條件復雜，欲保證重型汽車具有良好的動力性、經(jīng)濟性和加速性，則必須擴大傳動比范圍并增多檔數(shù)。傳統(tǒng)結構三軸式