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本科學生畢業(yè)設計
HGC1050輕型商用車變速器設計
系部名稱： 汽車與交通工程學院
專業(yè)班級： 車輛工程 B07-2班
學生姓名： 張露
指導教師： 蘇清源
職 稱： 副教授
黑 龍 江 工 程 學 院
二○一一年六月
SY-025-BY-2
畢業(yè)設計（論文）任務書
學生姓名
張露
系部
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程 B07-2
指導教師姓名
蘇清源
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
HGC1050輕型商用車變速器設計
一、設計（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、個性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢。而變速器設計是汽車設計中重要的環(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，因此它的性能影響到汽車的動力性和經(jīng)濟性指標，對輕型商用車而言，其設計意義更為明顯。在對汽車性能要求越來越高的今天，車輛的舒適性也是評價汽車的一個重要指標，而變速器的設計如果不合理，將會使汽車的舒適性下降，使汽車的運行噪聲增大。通過本題目的設計，學生可綜合運用《汽車構造》、《汽車理論》、《汽車設計》、《機械設計》、《液壓傳動》等課程的知識，達到綜合訓練的效果。由于本題目模擬工程一線實際情況，學生通過畢業(yè)設計可與工程實踐直接接觸，從而可以提高學生解決實際問題的能力。
二、設計（論文）內容、技術要求（研究方法）
本次設計主要是通過查閱近幾年來有關國內外變速器設計的文獻資料，結合所學專業(yè)知識進行設計。通過比較不同方案和方法選取最佳方案進行設計，計算變速器的齒輪的結構參數(shù)并對其進行校核計算；同時對同步器、換擋操縱機構等結構件進行分析計算；另外，對現(xiàn)有傳統(tǒng)變速器的結構進行改進、完善。然后利用計算機輔助繪圖畫出裝配圖和零件圖，并輔之以說明書。
三、設計（論文）完成后應提交的成果
（一）計算說明部分 1、各檔位傳動比及計算依據(jù)； 2、輸入軸、中間軸、輸出軸強度校核；
3、齒輪參數(shù)的計算選擇；
4、設計計算說明書。
（二）圖紙部分
1、整體裝配圖 A0 一張；
2、輸入軸、輸出軸、中間軸零件圖 A1 三張；
3、其他重要零件圖合計A0 一張
四、進度安排
1、第1-2周 調研、開題報告
2、第3周 各檔位傳動比計算及常嚙齒輪齒數(shù)分配
3、第4周 各檔位齒輪設計計算及輸入軸、輸出軸的設計及校核
4、第5-6周 變速器操縱機構及箱體設計
5、第7周 裝配圖設計繪制
6、第8周 中期檢查
6、第9~第10周 完成裝配圖圖
7、第11-12周 完成零件圖
8、第12周 完成設計說明書
9、第13周 設計審核、修改
10、第14周 畢業(yè)設計(論文)修改
11、第15周 畢業(yè)設計(論文)評閱教師評閱或預審
12、第16周 畢業(yè)設計(論文)修改。
13、第17周 畢業(yè)設計答辯準備及答辯
五、參考文獻
[1] 陳家瑞.汽車構造(上，下冊) [M].北京：人民交通出版社，1994
[2] 高維山.變速器[M].北京：人民交通出版社，1990
[3] 劉海江，于信匯，沈斌.汽車齒輪[M].上海：同濟大學出版社，1997
[4] 孫恒，傅則紹.機械原理[M].北京：高等教育出版社，1990
[5] 余志生.汽車理論[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000
[6] 蔡炳炎，徐勇，林寧.機械式汽車變速器的速比配置分析[J].機械研究與應用 2005-04
[7] 王望予.汽車設計（第四版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004
[8] 劉惟信.汽車設計[M].北京：清華人學出版社，2001
[9] 徐 灝.機械設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991
[10]相關汽車專業(yè)網(wǎng)站
六、備注
指導教師簽字：
年 月 日
教研室主任簽字：
年 月 日
畢業(yè)設計（論文）開題報告
設計（論文）題目: HGC1050輕型商用車變速器設計
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院
專 業(yè) 班 級: 車輛工程B07-2班
學 生 姓 名: 張 露
導 師 姓 名: 蘇清源
開 題 時 間: 2011-02-28
指導委員會審查意見：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設計（論文）開題報告
學生姓名
張露
系部
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛工程B07-2班
指導教師姓名
蘇清源
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
HGC1050輕型商用車變速器設計
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1.課題研究現(xiàn)狀
汽車變速器作為汽車傳動系統(tǒng)中的主要變速機構，它的發(fā)展經(jīng)歷了100多年，隨著汽車技術日新月異的發(fā)展，汽車變速器技術的發(fā)展也發(fā)生了很大的變化。它通過改變轉速比，從而改變傳動扭矩比，與發(fā)動機配合工作。鑒于變速器重要的變速功能，其結構對汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性、換擋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的影響，所以它也是影響整車性能的重要因素之一，因此變速器的質量一直也是汽車行業(yè)競爭的焦點，對變速器的研究開發(fā)也越來越顯得舉足輕重。
中國要成為汽車強國，首先要克服自主技術這塊短板。而汽車的核心部分——動力總成，仍是國內一直沒有完全掌握的關鍵汽車零部件技術之一。在發(fā)動機發(fā)展了數(shù)十年之后，變速器，尤其是自動變速器成為了制約國內動力總成技術發(fā)展的重要因素。
幾乎所有的自主整車企業(yè)都在對自動變速器進行研發(fā)，也有企業(yè)推出了產(chǎn)品，但結構都比較簡單，技術很落后，換檔平順性和經(jīng)濟性都讓人難以滿意。以AT(液力自動變速器)為例，國內汽車企業(yè)研究時間較長的是4擋AT，因為布置方案等技術困難，以及AT對生產(chǎn)設備和工藝控制的要求也是難以具備的，至今尚做不出成熟產(chǎn)品。這些因素同樣體現(xiàn)在構造特殊的CVT(機械無級自動變速器)上面。而對于AMT(電控機械自動變速器)、DCT(雙離合變速器)，最大的技術難點是在于軟體發(fā)展和控制。在制造方面，部分可以延續(xù)手動變速器的齒軸生產(chǎn)設備，但加工精度仍需要大幅提高。目前國內，自動變速箱基本依靠國際廠商提供產(chǎn)品或者技術，市場競爭還處在手動變速器和自動變速器之間，中國的變速箱發(fā)展同國際水平差距很大，尚處在初級階段。國內手動變速器的技術在國際上也較為落后，雖然目前大部分廠商都擁有生產(chǎn)手動變速器的設備和能力，但普遍以5檔手動變速箱為主，對于5 檔以上的產(chǎn)品，還得借助一些國外技術進行研究，并且生產(chǎn)出來的產(chǎn)品或多或少還存在齒輪敲擊嘯叫噪音、換檔性能低下等問題?？梢哉f，目前國內的手動變速器在制造或研發(fā)方面處于尚未成熟的階段。
從國際變速器市場看，不同區(qū)域的變速器裝配情況也不一樣。幾年前出現(xiàn)的雙離合變速器（DCT），結合了手動變速器的燃油經(jīng)濟性、運動性和自動變速器的方便舒適性。世界范圍內在對其進行大規(guī)模研究和制造，北美已經(jīng)開始在注重舒適性的同時，尋求可以降低油耗的方案，DCT便是很好解決方案之一，而且4擋AT已經(jīng)成為落后技術，其將被6擋AT或者是更多檔位的AT或者是DCT代替；而在歐洲市場，DCT顯示出了更為流行和普遍的趨勢，依靠現(xiàn)成的手動變速器生產(chǎn)設施和條件，DCT在歐洲已經(jīng)被大量生產(chǎn)。由于DCT比AT節(jié)約大約10%油耗，今后其會逐漸占據(jù)一部分原有的手動變速器和AT的市場?？梢奃CT的出現(xiàn)在一定程度上改變了目前的市場格局。未來短期，全球的變速箱市場競爭主要會在各種自動變速器（AT、CVT、和DCT）間展開。
目前全球汽車產(chǎn)量平均以每年3.5％的速度遞增，預計至2015 年全球輕型汽車產(chǎn)量將至少達到8900萬輛。隨著輕型汽車的產(chǎn)量增加，手動變速器和行星齒輪自動變速器的產(chǎn)量預計也將隨之增加，但都將會被AMT(自動變速器) 和CVT(無極變速器) 侵占一部分市場份額。
從商用車的特性上來說，機械式變速器的功用是其他變速器所不能替代的。其載貨量大，需要大功率的發(fā)動機和大轉矩變速器，采用一檔或二檔起步，在起步時才會有足夠的牽引力量將車帶動。特別是在滿載爬坡時，機械式變速器的特點就非常明顯。相對其他新型變速器而言，操作簡便的優(yōu)點使用時仍然無法和動力性好這些特點相媲美。
隨著生活水平的提高，現(xiàn)在很多農(nóng)戶和小企業(yè)會根據(jù)自身需要和經(jīng)濟狀況選擇購買一輛經(jīng)濟適用的輕型貨車作為運輸車，機械式變速器以其自身的性價比配套于經(jīng)濟性貨車廠家，而且經(jīng)濟實用型輕型貨車的銷量在貨車市場一直都不錯，輕型貨車基本上都是5檔機械式變速器。由此可見對輕型貨車的變速器的研究還是很有必要的。
眾所周知，傳統(tǒng)機械式變速器有很多缺點，比如換擋沖擊大，體積大，振動噪聲大和操縱復雜沉重等。但是它也有很多優(yōu)點，例如傳動效率高，工作可靠，使用壽命長，制造工藝成熟和成本低廉等。就目前市場希求和適用角度來看，作為在中國適用性最為廣泛的汽車變速器，依然會較長一段時間內發(fā)揮其不可替代的作用，因此有必要對其作進一步的研究。
2.選題的目的和意義
汽車變速器用來改變發(fā)動機傳到驅動輪上的轉矩和轉速，目的是在原地起步、爬坡、轉彎、加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時是發(fā)動機在最有利的工況范圍內工作。手動變速器在我國應用十分廣泛，通過對手動變速器的設計，讓我充分了解變速器的構造和設計過程，鍛煉本人的動手能力、獨立思考能力和繪圖能力，使其變速器的學習具有一定的實際意義。
在汽車開發(fā)過程中變速器參數(shù)的選擇十分重要，因為它們關系到車輛的動力性和燃油經(jīng)濟性。如不同車速時驅動力和行駛阻力之間的關系，當車速低于最高車速時，驅動力大于行駛阻力，這樣汽車就可以利用剩余的驅動力加速或爬坡，這些都與變速器的參數(shù)有關。通過對手動變速器的設計讓我更加的了解變速器參數(shù)的選擇過程和優(yōu)化過程。汽車變速器的設計是一個復雜的系統(tǒng)工程。其設計的關鍵是綜合考慮車輛的平順性、動力性和燃油經(jīng)濟性等多方面的設計要求，這就對變速器設計人員提出較高的要求。采用AutoCAD 繪制二維平面圖，對變速器參數(shù)進行優(yōu)化設計，能夠大大提高設計的效率和質量。
為了滿足往復活塞式發(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。手動變速器有成本低、可靠性高、維護簡便的特點。隨著人們汽車對安全、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及整車性能的影響越來越大，因而對汽車變速器進行有效的優(yōu)化設計是非常必要的。現(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，所以設計出合理的變速器對于汽車整體性能的提高具有實際的意義。
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）研究的目的意義、技術現(xiàn)狀、存在的問題及發(fā)展趨勢；
（2）變速器傳動機構方案的選擇；
（3）變速器參數(shù)的確定；
（4）變速器軸和齒輪的校核；
（5）變速器操縱機構的設計；
（6）變速器箱體的設計。
2. 擬解決的主要問題
（1）確定各檔傳動比；
（2）齒輪參數(shù)的計算校核；
（3）同步器的設計計算；
（5）操縱機構的設計計算；
（6）軸承的計算校核；
（7）變速器箱體的設計計算。
三、技術路線（研究方法）
中間軸式五檔變速器簡圖
變速器傳動機構方案的選擇
檔數(shù)和傳動比的分析計算
變速器參數(shù)的確定
軸承的計算
校核計算是否滿足要求
同步器形式的選擇
箱體的設計
撰寫說明書
繪裝配圖和零件圖
齒輪齒數(shù)及齒輪參數(shù)的計算
是
否
分析任務書、查閱資料
倒檔機構的計算
操縱機構的設計
計算中心距
四、進度安排
1、調研、開題報告 第1-2周（02.28~03.13）
2、各檔位傳動比計算及常嚙齒輪齒數(shù)分配 第3周 (03.14~03.20)
3、各檔位齒輪設計計算及輸入軸、輸出軸的設計及校核 第4周 (03.21~03.27)
4、變速器操縱機構及箱體設計 第5-6周 (03.28~04.10)
5、裝配圖設計繪制 第7周 (04.11~04.17)
6、中期檢查第8周 (04.18~04.24)
7、完成裝配圖圖 第9~第10周 (04.25~05.08)
8、完成零件圖 第11周 (05.09~05.15)
9、完成設計說明書 第12周 (05.16~05.22)
10、設計審核、修改 第13周 (05.23~05.29)
11、畢業(yè)設計(論文)修改 第14周 (05.30~06.05)
12、畢業(yè)設計(論文)評閱教師評閱或預審 第15周 (06.06~06.12)
13、畢業(yè)設計(論文)修改 第16周 (06.13~06.19)
14、畢業(yè)設計答辯準備及答辯 第17周 (06.20~06.26)
五、參考文獻
[1] 陳家瑞.汽車構造(上，下冊)[M].機械工業(yè)出版社，2005.
[2] 胡朝峰,過學迅，汪斌.汽車變速器技術的發(fā)展與展望[J].汽車研究與開發(fā)，2005，（07）.
[3] 余志生.汽車理論[M].北京：機械工業(yè)出版社,2000.
[4] 陳文才.汽車變速器可靠性設計研究[J].煤炭技術, 2010, (09) .
[5] 劉惟信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社，2001.
[6] 彭國民，康黎云, 任海軍.變速器齒輪傳遞誤差分析與優(yōu)化[J].汽車技術，2009，(02)
[7] 劉惟信.機械設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991.
[8] 郝石磊.新型CVT無級變速器動力傳遞機構的設計，湖北汽車工業(yè)學院學報[J].2007，(04) .
[9] 范欽珊.材料力學[M].北京：侵華大學出版社，2004.
[11] 劉混舉.機械可靠性設計[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009.
[12] 張義民.汽車零部件可靠性設計[M].北京：北京理工大學出版社，2000.
[13] 孫靖民.機械優(yōu)化設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.
[14] 雷興善. 雙離合器變速器DSG結構特點與工作原理[J]. 大科技·科技天地，2010，（11）.
[15] 干茂華, 王忠利.淺議我國工程機械定軸式變速器的應用與發(fā)展[J].工程機械，2008，(09) .
[16]李杰，張磊，趙旗.中輕型貨車變速器齒輪的接觸應力分析[J] .汽車工程學會，2008，（11）.
[17]周飛.基于人際工程轎車變速器操縱機構的設計[D].上海交通大學，2008.
[18]蔣春明.汽車機械式變速器變速傳動機構可靠性優(yōu)化設計[D].南京航空航天大學，2007.
[10]高敬.汽車變速器變速傳動機構可靠性分析[A].工程技術，2009.
[19]孫衛(wèi)靜.輕型貨車變速器設計平臺研發(fā)[D].武漢理工大學，2010.
[20]肖永清，楊忠敏.汽車的發(fā)展與未來[J].汽車工程學會，2004，（13）.
[21]高敬.汽車變速器變速傳動機構可靠性分析[J].科技創(chuàng)新導報，2009，(16) .
[22]施全, 龍月泉, 石曉輝.郭棟.變速器齒輪參數(shù)優(yōu)化與嘯叫聲控制的研究[J]. 噪聲與振動控制，2010，（03）.
[24] 成大先.機械設計手冊第三卷第14 篇（第四版）[M].北京：化學工業(yè)出版社，2002.
[25]王望予.汽車設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.
[26]黃鵬.變速器齒輪參數(shù)的選擇[J].上海股份汽車齒輪總廠產(chǎn)品工程部，2006，（04）.
[27]向立明,汽車變速器的發(fā)展歷史及未來趨勢[J].公路與汽運，2005，（08）.
[28] Lazaropoulos, Athanasios. Broadband Transmission via Underground Medium-Voltage Power Lines Part I: Transmission Characteristics[J]. Transactions on Power Delivery, 2010 (4) .
[29] Masahiko Nishijima, Kenji Hiraga, Michiaki Yamasaki .Characterization of Precipitates in Mg-Sm Alloy Aged at 200 deg C, Studied by High-Resolution Transmission Electron Microscopy and High-Angle Annular Detector Dark-Field Scanning Transmission Electron Microscopy[J].Materials transactions, 2009 (7) .
六、備注
指導教師意見：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設計（論文）指導記錄
日期
2011.02.28
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
布置設計內容，指導設計思路；
調研、資料收集整理、完成開題報告。
初步制定設計思路
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011.03.02
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
資料補充及分析處理；
分析設計中存在的問題；
整理開題報告。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011.03.09
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
認真閱讀劉維信汽車設計變速器部分；
構思主要計算的內容。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
畢業(yè)設計（論文）指導記錄
日期
2011.03.16
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
完成開題答辯，并對答辯過程中老師提出的問題進行改正；
掌握變速器結構特點、工作原理；
確定本周設計計算的主要內容。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011.03.23
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
設計并畫出中間軸式五檔變速器的結構簡圖；
計算各檔傳動比、確定中心距；
對齒輪進行角變位、計算齒輪參數(shù)；
在對倒擋齒輪進行變位的時候遇到難題，在老師耐心指導下完成計算。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011.03.30
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
計算各檔齒輪的接觸應力和彎曲應力；
計算各檔齒輪的受力；
利用CAD畫出中心距和齒輪。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
畢業(yè)設計（論文）指導記錄
日期
2011.04.06
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
對各檔滾針軸承進行計算、選擇及壽命驗算；
對軸兩端的圓錐滾子軸承進行計算、選擇及壽命驗算；
利用CAD畫出滾針軸承和圓錐滾子軸承。
在選擇計算滾針軸承的時候不知道怎么計算，在老師的幫助下找到了正確的計算方法。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011.04．13
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
初選軸徑；
校核軸的強度和剛度；
與老師討論階梯軸的設計；
利用CAD畫出各軸。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011.04.20
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
選擇同步器花鍵轂的花鍵尺寸；
與老師討論定位問題并選擇軸向和周向固定零件；
利用CAD畫出所選擇的標準件。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
畢業(yè)設計（論文）指導記錄
日期
2011.04.27
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
與老師討論變速器操縱機構設計與選擇；
利用CAD畫出操縱機構。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011.05.04
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
選擇倒檔軸的支承方案；
旋轉剖出倒檔軸。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011.05.11
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
在老師的指導下修改倒擋軸的支撐方案；
與老師討論變速器箱體的結構型式；
初步設計出變速器的箱體。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
畢業(yè)設計（論文）指導記錄
日期
2011.05．18
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
變速器箱體設計；
利用CAD畫出變速器箱體；
完成變速器裝配圖的主視圖。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011.05.25
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
完成變速器裝配圖的右視圖；
標注裝配圖尺寸及配合；
完成裝配圖的明細欄及技術要求。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011.06.01
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
繪制第一軸、第二軸中間軸的零件圖；
繪制倒檔齒輪、第二軸三檔齒輪、中間軸常嚙合齒輪的零件圖。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
畢業(yè)設計（論文）指導記錄
日期
2011.06.08
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
修改圖紙；
在老師的指導下確定說明書的章節(jié)
了解規(guī)范后撰寫了說明書正文并進行說明書的排版。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
2011.06.15
地點
E209
指導方式
面授
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
老師指出說明書正文的錯誤并進行改正；
完成說明書目錄；
完成說明書的撰寫；
將所有設計內容整理后上交等待答辯。
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
日期
地點
指導方式
指導記錄
（指導內容、存在問題及解決思路）
學生（記錄人）簽名： 指導教師簽名：
畢業(yè)設計（論文）指導記錄
題 目
HGC1050輕型商用車變速器設計
學生姓名
張露
院系名稱
汽車與交通工程學院
專業(yè)班級
車輛工程B07-2班
指導教師
蘇清源
職 稱
副教授
教 務 處 制
黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計
摘 要
變速器是汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分，它的性能直接影響到汽車的動力性和燃油經(jīng)濟性，因此變速器的設計是關系到汽車整體使用性能的重要總成設計。
本次設計主要研究了中間軸式五擋手動變速器，主要設計內容包括變速器傳動機構方案的選擇分析；變速器主要參數(shù)的計算；變速器操縱機構的設計；變速器傳動機構的計算及其校核；變速器軸承的選擇計算及校核；同步器的設計計算及選用；變速器箱體的結構設計。最后，經(jīng)過整體的計算、分析與校核，設計出結構性能合理、符合技術要求的變速器。
關鍵詞：變速器；傳動比；參數(shù)；設計計算；校核
ABSTRACT
Transmission is an important part of automobile transmission, which directly affects the performance of vehicle dynamics and fuel economy, so the design of transmission is related to the overall performance of major vehicle assembly design.
The design of the main shaft of the middle five-speed manual transmission, the main design elements include the choice of transmission of transmission programs; transmission main parameters of the calculation; transmission control mechanism design; transmission, calculation and check of drive mechanism; transmission bearing The choice of calculation and checking; synchronizer design calculation and selection; transmission box structure design. Finally, after the whole calculation, analysis and verification, the performance and structure of the transmission is reasonable, meeting the technical requirements of transmission.
Keyword: Transmission; Transmission Ratio; Parameters; Design and Calculation; Checking
II
黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計
目 錄
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract …………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 緒論………………………………………………………………………………1
1.1汽車變速器概述……………………………………………………………………1
1.2課題研究現(xiàn)狀、設計的目的和意義………………………………………………1
1.2.1研究現(xiàn)狀…………….………………………………………………………1
1.2.2設計目的意義……….………………………………………………………2
1.3汽車變速器現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢………………………………………………………2
1.4變速器的特點和設計要求及內容…..……………………………………………4
第2章 變速器的結構分析與型式選擇……………………………………………5
2.1變速器傳動機構的結構分析與型式選擇…………………………………………5
2.1.1有級與無級變速器…………….……………………………………………5
2.1.2兩軸式與三軸式變速器……….……………………………………………5
2.1.3支承方案分析………………………………………………………………6
2.2變速器零、部件的結構分析與型式選擇…..………………………………………7
2.2.1齒輪型式…………………….………………………………………………7
2.2.2軸的結構與分析…………….………………………………………………7
2.2.3軸承型式…….………………………………………………………………8
2.2.4換擋機構的結構型式與分析有級與無級變速器…………………………9
2.2.5變速器的操縱機構………………….………………………………………9
2.3變速器倒檔布置方案的選擇與分析…………………………………………..…11
2.4本章小結…………………………………………………………………..………12
第3章變速器主要參數(shù)的計算與校核……………………………………………13
3.1設計的初始數(shù)據(jù)………………………………..…………………………………13
3.2變速器傳動比的確定………………………………..……………………………13
3.3中心距….………………………………….………………………………………15
3.3.1初選中心距…………….……………………………………..……………15
3.3.2變速器的軸向尺寸…………………………………………...……………15
3.4齒輪參數(shù)及齒輪材料的選擇……………………………………..………………15
3.4.1齒輪模數(shù)………………………...…………………………………………15
3.4.2齒形、壓力角及螺旋角...……..……………………………………………16
3.4.3齒寬…………………...……..………..………………………..…..………16
3.4.4齒頂高系數(shù)……….........……..……………………………………………16
3.4.5齒輪材料的選擇原則...……..……………………………………..………16
3.5一檔齒輪參數(shù)的計算、齒輪校核、受力計算……………………………………17
3.5.1一檔齒輪參數(shù)的計算………………………………………………...……18
3.5.2一檔齒輪強度的計算……………………………………………...………20
3.5.3一檔齒輪受力計算.........………………………………………………..…22
3.6常嚙合檔齒輪參數(shù)的計算、齒輪校核、受力計算………………………………23
3.6.1常嚙合檔齒輪參數(shù)的計算……………...…………………………………23
3.6.2常嚙合檔齒輪強度的計算………………...………………………………24
3.6.3常嚙合檔齒輪受力計算.........………………..………………………....…24
3.7二檔齒輪參數(shù)的計算、齒輪校核、受力計算……………………………………24
3.7.1二檔齒輪參數(shù)的計算…………………………..…………………….……24
3.7.2二檔齒輪強度的計算………………………...……………………………25
3.7.3二檔齒輪受力計算.........……………………………………..………....…26
3.8三檔齒輪參數(shù)的計算、齒輪校核、受力計算……………………………………26
3.8.1三檔齒輪參數(shù)的計算………………………...……………………………26
3.8.2三檔齒輪強度的計算………………………...……………………………27
3.8.3三檔齒輪受力計算.........……………..……………………………………27
3.9四檔齒輪參數(shù)的計算、齒輪校核、受力計算……………………………………27
3.9.1四檔齒輪參數(shù)的計算………………………...……………………………27
3.9.2四檔齒輪強度的計算……………………...………………………………29
3.9.3四檔齒輪受力計算.........……………………………………..……………29
3.10倒檔齒輪參數(shù)的計算、齒輪校核、受力計算…………………………………29
3.10.1倒檔齒輪參數(shù)的計算………………….…………………………………29
3.10.2倒檔齒輪強度的計算……………….……………………………………31
3.10.3倒檔齒輪受力計算.........…………………………………………………32
3.11本章小結…………………………………………………………………………32
第4章軸及軸上支承的計算及其校核……………………………………………34
4.1軸承的選擇及壽命驗算………………..…………………………………………34
4.1.1滾針軸承的選擇及壽命驗算……………...………………………………34
4.1.2圓錐滾子軸承的選擇及壽命驗算……………………...…………………40
4.2軸的工藝要求…………………………………………………..…………………44
4.3軸的校核計算………………………….……………………….…………………44
4.3.1初選軸的直徑…………………………………...…………………………44
4.3.2軸的剛度校核……………………………...………………………………45
4.3.2軸的強度校核………………………...……………………………………51
4.4本章小結………………..…………………………………………………………54
第 5章同步器和操縱機構的設計及選用…………………………………………55
5.1同步器的設計………………………………………………………………55
5.1.1鎖銷式同步器……………………………………………………...………55
5.1.2鎖環(huán)式同步器…………………………………...…………………………56
5.1.3同步器主要尺寸的確定..………………………….………………………57
5.1.4同步器主要參數(shù)的確定..............……………………………………….…60
5.2變速器操縱機構的設計………………………………..…………………………62
5.2.1變速器操縱機構的要求及分類……………...……………………………62
5.2.2變速器操縱機構分析…………………...…………………………………63
5.3變速器箱體的設計…………………………………………………..……………64
5.4本章小結…………………………………..………………………………………65
結論………………………………………………………………………………………66
參考文獻 ………………………………………………………………………………67
致謝………………………………………………………………………………………69