2022年三轴档手动机械式变速器设计.docx

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1、精品学习资源哈尔滨剑桥学院毕 业 设 计论文题目： 三轴五档手动机械式变速器学生： 刘 广 文指导老师： 李 宏 刚 副教授专业： 交 通 工 程班级： 汽车设计与制造 08-2 班2021 年 5 月哈尔滨剑桥学院毕 业 设 计 任 务 书题目名称 :三轴五档手动机械式变速器立题意义 : 改革开放 30 年来 ,我国汽车变速器行业随着整车行业的快速进展而为断进展壮大, 形成了一批颇具规模的变速器企业.大多数本土变速器企业在引进消化吸取国外先进技术方面取得了突出成果 ,并不断坚持自主创新 ,在手动变速器领域 ,特殊在重型车用和微型车用手动变速器上,涌现了大量的自主创新的产品技术条件与要求 :1

2、.在变速箱中要加入齿轮油 ,油面高度超过中间轴一档齿轮三分之一2. 一轴和二轴在装配时要保证同轴度的要求3. 变速器轴承采纳变速器齿轮飞溅润滑4. 在装配时要考虑变速器的通气 ,放置在工作时变速箱内温度上升气体体积彭胀 ,导致箱体破裂5. 轴承端盖中的骨架式油圈在装配前要先浸机油6.在行驶 10000公里后要准时更换齿轮油 .检测密封防止漏油欢迎下载精品学习资源任务内容（包括内容、方案、时间支配、完成工作量与水平详细要求）一、 毕业设计目的、内容及意义二、 三轴五档汽车变速器的概述及其方案的确定三、 变速器主要参数的挑选与主要零件的设计四、 变速器齿轮的强度运算与材料的挑选五、 变速器轴的强度

3、运算与校核 1、变速器轴的结构和尺寸 2、轴的校核变速器同步器的设计2021年 12 月 20 日选题2021 年 1 月 10 日3 月 6 日接受指导老师的指导2021 年 3 月 7 日3 月 20 日拟定论文大纲2021 年 3 月 21 日4 月 5 日搜集，查阅，整理相关资料2021 年 4 月 6 日4 月 20 日初稿形成2021 年 4 月 6 日4 月 20 日初稿审定2021 年 4 月 21 日4 月 30 日第一次修改2021 年 5 月 1 日5 月 10 日第一次审定2021 年 5 月 11 日5 月 19 日其次次修改2021 年 5 月 20 日5 月 24

4、 日定稿2021 年 5 月 25 日5 月 30 日论文评阅小组审定论文（设计）2021 年 5 月 26 日5 月 27 日毕业论文（设计）答辩专业负责人看法欢迎下载精品学习资源哈尔滨剑桥学院签名：年 月 日欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源一、指导老师评语毕 业 设 计 审 阅 评 语欢迎下载精品学习资源是否同意答辩： 同意答辩 不同意答辩 指导老师（签名）职 称年 月 日欢迎下载精品学习资源二、评阅人评语是否同意答辩： 同意答辩 不同意答辩 评阅老师（签名）职 称年 月 日欢迎下载精品学习资源哈尔滨剑桥学院毕 业 设 计 答 辩 评 语 及 成 绩三、答辩委员会评语欢迎下载精品学

5、习资源四、毕业设计成果签 字（盖章）：五、答辩委员会主任单位：答辩委员会主任职称： 答辩委员会主任签字：年月日欢迎下载精品学习资源三轴式变速箱的设计摘 要本设计的任务是设计一台用于越野车上的FR式的手动变速器；本设计采纳中间轴式变速器，该变速器具有两个突出的优点：一是其直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小；二是在齿轮中心距较小的情形下仍旧可以获得较大的一档传动比； 依据越野车的形状、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己挑选的适合于该越野车的发动机型号可以得动身动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数；再结合某些越野车的基本参数，挑选适当的主减速

6、比；依据上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关学问，运算出相关的变速器参数并论证设计的合理性；这台变速器具有五个前进档（包括一个超速档五档）和一个倒档，并通过锁环式同步器来实现换档；关键词 ：变速器；传动比；中间轴；齿轮Three shaft type gearbox designAbstractThis design task is to design a sport utility vehicle for the manualtransmission FR type. This design USES the intermediate bearing type transmis

7、sion, the transmission has two outstanding advantages: one is the direct transmission of high transmission efficiency, wear and tear of noise and the minimum； Second, in the center distance gear smaller still can acquire larger a transmission.According to the shape of the suv, wheelbase, minimum, be

8、tween from ground clearance, turning radius, vehicle minimum weight, carrying weight and top speed with parameterssuch as their choice of suitable for the rovers engine type of the most high power can be concluded that the engine, maximum torque, such as displacement important parameters.Combined wi

9、th some basic parametersof the suv, the choice of appropriate Lord than slow. According to the above parameters, combined with car design, automobile欢迎下载精品学习资源theory, the mechanical design and related knowledge, calculating correlation transmission parameters and demonstrates the rationality of the

10、design.The machine has five forward gears transmission （including a overdrive five file ）and a reverse gear, and through the lock ring type synchronizer to realize the shift.Keywords： Transmission；Transmission ratio； Intermediate bearing；Gear目录摘 要 IABSTRACTI1 绪论 11.1 变数箱的组成 11.2 设计车型参数 31.3 变速器的功用和要

11、求 32 变速器主要参数的挑选与主要零件的设计错误！未定义书签；2.1 变速器结构方案的确定 42.1.1 变速器传动机构的结构分析与型式挑选42.1.2 倒档传动方案 72.2 变速器主要零件结构的方案分析 72.2.1 齿轮型式 72.2.2 换档结构型式 82.2.3 变速器轴承 92.2.4 中心距 112.2.5 轴向尺寸 112.2.6 齿轮参数 122.3 各档传动比及其齿轮齿数的确定错误！未定义书签；2.3.1 确定一档齿轮的齿数 132.3.2 确定常啮合齿轮副的齿数 142.3.3 确定其他档位的齿数 152.3.4 确定倒档齿轮的齿数 153 变速器齿轮的强度运算与材料的

12、挑选错误！未定义书签；欢迎下载精品学习资源3.2 齿轮的强度运算与校核 173.2.1 齿轮弯曲强度运算 173.2.2 齿轮接触应力 184 变速器轴的强度运算与校核4.1 变速器轴的结构和尺寸21214.1.1 变速器轴的结构4.1.2 变速器轴的尺寸4.2 轴的校核 2221225 变速器同步器的设计265.1 变速器的结构原理 265.2 同步环主要参数的确定265.2.1 同步环锥面上的螺纹槽265.2.2 锥面半锥角摩擦锥面平均半径 R锥面工作长度 b 的挑选5.2.3 同步环径向厚度 275.2.4 锁止角同步时间 t28结论 29致 谢 29参考文献 错误！未定义书签；3.1

13、齿轮的损坏缘由及形式 1627欢迎下载精品学习资源三轴式变速箱的设计1 绪论1.1 变数箱的组成从现在市场上不同车型所配置的变速器来看，主要分为：手动变速器（MT）、自动变速器（ AT）、手动 / 自动变速器（ AMT）、无级变速器（ CVT）；(1) 手动变速器（ MT）手动变速器（ Manual Transmission）采纳齿轮组 1 ，每档的齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是个定值（也就是所谓的“级”）；比如，一档变速比是3.85,二档是 2.55, 再到五档的 0.75, 这些数字再乘上主减速比就是总的传动比，总共只有5个值（即有 5 级），所以说它是有级变速器；曾有人断言，繁

14、琐的驾驶操作等缺点，阻碍了汽车高速进展的步伐，手动变速器会在不久“下课”，从事物进展的角度来说，这话的确有道理；但是从目前市场的需求和适用角度来看，本人认为手动变速器不会过早的离开；(2) 自动变速器（ AT）自动变速器（ AutomaticTransmission ），利用行星齿轮机构进行变速，它能依据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速；而驾驶者只需操纵加速踏板掌握车速即可；虽说自动变速汽车没有离合器，但自动变速器中有许多离合器，这些离合器能随车速变化而自动分别或合闭，从而达到自动变速的目的；在中档车的市场上，自动变速器有着一片自己的天空；使用此类车型的用户期望在驾驶汽车的时候为了简便操

15、作、降低驾驶疲惫，尽可能的享受高速驾驶时欢乐的感觉；在高速大路上，这是个表达地特别完善；而且，以北京市来说，现在的交通状况不好， 堵车是常常的事情，有时要不停地起步停步数次，司机假如使用手动档，就会反复地挂档摘档，操作特别烦琐，特殊对于新手来说更是苦不堪言；使用自动档，就不会这样麻烦了；在市场上，此类汽车销售状况仍是不错的，特殊是对于女性伴侣比较适合，通常女性伴侣驾车时力求便利；而我国要普及这种车型，关键要解决的是路况问题，现在的路况状况不匀称，难以发挥自动档汽车的优势；欢迎下载精品学习资源(3) 手动/ 自动变速器（ AMT）其实通过对一些车友的明白，他们并不期望摒弃传统的手动变速器，而且在

16、某些时 候也需要自动的感觉；这样手动 / 自动变速器便由此产生；这种变速器在德国保时捷车厂 911 车型上第一推出，称为 Tiptronic，它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚，让驾驶者也能享受手动换档的乐趣；此型车在其档位上设有“+”、“ - ”挑选档位；在 D档时，可自由变换降档（ - ）或加档（ +），犹如手动档一样；自动手动变速系统向人们供应两种驾驶方式为了驾驶乐趣使用手动档，而在交通拥挤时使用自动档，这样的变速方式对于我国的现状仍是特别适合的；笔者曾在上面 提到，手动变速器有着很大的使用群体, 而自动变速器也能适应女士群体以及解决交通堵塞带来的麻烦，这样对于一些夫妻双方均会驾

17、车的家庭来说，可谓是兼顾了双方，体 现了“夫妻档”；虽然这种二合一的配置拥有较高的技术含量，但这类的汽车并不会在价格上都高不行攀，比如广州本田飞度1.3L CVT 两厢、南京菲亚特 2004 派力奥 1.3 HL Speedgear、南京菲亚特西耶那 Speedgear EL 这些“二合一”的车型价格均在10 万元左右，这个价格层面仍比较低的；所以，手动/ 自动车在普及上仍是具有相当的优势；而汽车厂商和配套的变速器厂家应当以此为契机，依据市场要求细心打造此类变速器；由于这类变速器是有比较宽阔的市场的；(4) 无级变速器当今汽车产业的进展，是特别快速的，用户对于汽车性能的要求是越来越高的；汽 车

18、变速器的进展也并不仅限于此，无级变速器便是人们追求的“最高境域”；无级变速 器最早由荷兰人范多尼斯（ VanDoornes）创造；无级变速系统不像手动变速器或自动变速器那样用齿轮变速，而是用两个滑轮和一个钢带来变速，其传动比可以随便变化，没有换档的突跳感觉；它能克服一般自动变速器“突然换档”、油门反应慢、油耗高等缺点；通常有些伴侣将自动变速器称为无级变速器，这是错误的；虽然它们有着共同点，但是自动变速器只有换档是自动的，但它的传动比是有级的，也就是我们常说的档，一般自动变速器有27 个档；而无级变速器能在肯定范畴内实现速比的无级变化，并选定几个常用的速比作为常用的“档”；装配该技术的发动机可在

19、任何转速下自动获得最合适的传动比；从市场走始终看，虽然无级变速器是一个技术重量比较高的部件，但是也已经走进了一般轿车的“身体”之中，广本两厢飞度每个排量都有一款配置了CVT 无级变速器，既便利又省油，且售价也仅在9.68 11.68万元；而且奇瑞汽车销售公司表示QQ欢迎下载精品学习资源无级变速器型年底上市；看来无级变速器在中档车中的运用将越为广泛；1.2 设计车型参数本设计是以长丰猎豹 2.5L 的某些参数为依据而开展的，设计中所采纳的相关参数如表 1-1 长丰猎豹车型基本参数主减速比 4.625全长含备胎 4950mm最高车速 140km/h全高空载 1980mm最小离地间隙 200mm最大

20、扭矩 184Nm/4000接近角 40.5 最大功率 106kw/6000最高转速 4600r/min纵向通过角 23.5 整车整备质量 1418kg最高车速 140km/h轮胎型号 225/65R17离去角 26.5 最大总质量 1793kg最小转弯直径13m直接档最低稳固车速 25km/h大爬坡度 16.5%满载驻坡度 20%1.3 变速器的功用和要求变速器的功用是依据汽车在不同的行驶条件下提出的要求，转变发动机的扭矩和转速，使汽车具有适合的牵引力和速度，并同时保持发动机在最有利的工况范畴内工作；为保证汽车倒车以及使发动机和传动系能够分别，变速器具有倒档和空档；在有动力输出需要时，仍应有功

21、率输出装置；对变速器的主要要求是：1） 应保证汽车具有高的动力性和经济性指标；在汽车整体设计时，依据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求，挑选合理的变速器档数及传动比，来满意这一要求；2） 工作牢靠，操纵轻巧；汽车在行驶过程中，变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生；为减轻驾驶员的疲惫强度，提高行驶安全性，操纵轻巧的要求日益显得重要，这可通过采纳同步器和预选气动换档或自动、半自动换档来实现；3） 重量轻、体积小；影响这一指标的主要参数是变速器的中心距；选用优质钢 材，采纳合理的热处理，设计合适的齿形，提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距；4） 传动效率高；为减小齿轮的啮合

22、缺失，应有直接档；提高零件的制造精度和安装质量，采纳适当的润滑油都可以提高传动效率；5） 噪声小；采纳斜齿轮传动及挑选合理的变位系数，提高制造精度和安装刚性可减小齿轮的噪声；欢迎下载精品学习资源2 变速器主要参数的挑选与主要零件的设计2.1 变速器结构方案的确定2.1.1 变速器传动机构的结构分析与型式挑选有级变速器与无级变速器相比，其结构简洁、制造低廉，具有高的传动效率（=0.93 ），因此在各类汽车上均得到广泛的应用；设计时第一应依据汽车的使用条件及要求确定变速器的传动比范畴、档位数及各档的传动比，由于它们对汽车的动力性与燃料经济性都有重要的直接影响；传动比范畴是变速器低档传动比与高档传动

23、比的比值；汽车行驶的道路状况愈多样，发动机的功率与汽车质量之比愈小，就变速器的传动比范畴应愈大；目前，轿车变速器的传动比范畴为 3.0 4.5 ；一般用途的货车和轻型以上的客车为5.0 8.0 ；越野车与牵引车传动比 10.0 20.0 ；通常，有级变速器具有 3、4、5 个前进档；重型载货汽车和重型越野汽车就采纳多档变速器，其前进档位数多达 6 16 个甚至 20 个；变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用效率、汽车的燃料经济性及平均车 速，从而可提高汽车的运输效率，降低运输成本；但采纳手动的机械式操纵机构时，要 实现快速、无声换档，对于多于5 个前进档的变速器来说是困难的；因此，直接操纵

24、式变速器档位数的上限为5 档；多于 5 个前进档将使操纵机构复杂化，或者需要加装具有独立操纵机构的副变速器，后者仅用于肯定行驶工况；某些轿车和货车的变速器，采纳仅在好路和空载行驶时才使用的超速档；可以更充分地利用发动机功率，降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数，因而会削减发动机的磨损，降低燃料消耗；但与传动比为 1 的直接档比较，采纳超速档会降低传动效率；有级变速器的传动效率与所选用的传动方案有关，包括传递动力的齿轮副数目、转速、传递的功率、润滑系统的有效性、齿轮及轴以及壳体等零件的制造精度、刚度等；三轴式和两轴式变速器得到的最广泛的应用；三轴式变速器如图 1-1 所示，其第一轴的常啮合齿轮与其

25、次轴的各档齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合，且第一、其次轴同心；将第一、其次轴直接连接起来传递扭矩就称为直接档；此时，齿轮、轴承及中间轴均不承载，而第一、其次轴也传递转矩；因欢迎下载精品学习资源此，直接档的传递效率高，磨损及噪音也最小，这是三轴式变速器的主要优点；其他前进档需依次经过两对齿轮传递转矩；因此；在齿轮中心距（影响变速器尺寸的重要参 数）较小的情形下仍旧可以获得大的一档传动比，这是三轴式变速器的另一优点；其缺点是：处直接档外其他各档的传动效率有所下降；图 1-1轿车中间轴式变速器1 第一轴； 2 其次轴； 3 中间轴两轴式变速器如图 1-2 所示；与三轴式变速器相比，其结构简洁、紧凑

26、且除最到档外其他各档的传动效率高、噪声低；轿车多采纳前置发动机前轮驱动的布置，由于这种布置使汽车的动力 - 传动系统紧凑、操纵性好且可使汽车质量降低6%10%；两轴式变速器就便利于这种布置且传动系的结构简洁；如下列图，两轴式变速器的其次轴（即输出轴）与主减速器主动齿轮做成一体，当发动机纵置时，主减速器可用螺旋锥齿轮或双面齿轮；当发动机横置时就可用圆柱齿轮，从而简化了降低了成本；除倒档常用滑动齿轮（直齿圆柱齿轮）外，其他档均采纳常啮合斜齿轮传动；个档的同步器多装在其次轴上，这是由于一档的主动齿轮尺寸小，装同步器有困难；而高档的同步器也可以装在第一轴的后端，如图示；两轴式变速器没有直接档，因此在高

27、档工作时，齿轮和轴承均承载，因而噪声比较大，也增加了磨损，这是它的缺点；另外，低档传动比取值的（i g=4.04.5 ）也受到较大限制, 但这一缺点可通过减小各档传动比同时增大主减速比来取消；图 1-2 两轴式变速器1- 第一轴； 2其次轴； 3同步器由于所设计的汽车是发动机前置，后轮驱动，因此采纳中间轴式变速器；图 1-3 、图 1-4 、图 1-5 分别示出了几种中间轴式四，五，六档变速器传动方案；它们的共同特点是：变速器第一轴和其次轴的轴线在同始终线上，经啮合套将它们连接得到直接档；使用直接档，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载，发动机转矩经变速器第一轴和其次轴直接输出，此时变速器的传动

28、效率高，可达90%以上，噪声低，齿轮和轴承的磨损削减由于直接档的利用率高于其它档位，因而提高了变速器的使用寿命； 在其它前进档位工作时，变速器传递的动力需要经过设置在第一轴，中间轴和其次轴上的两对齿轮传递，因此在变速器中间轴与其次轴之间的距离（中心距）不大的条件下，欢迎下载精品学习资源一档仍旧有较大的传动比；档位高的齿轮采纳常啮合齿轮传动，档位低的齿轮（一档） 可以采纳或不采纳常啮合齿轮传动；多数传动方案中除一档以外的其他档位的换档机 构，均采纳同步器或啮合套换档，少数结构的一档也采纳同步器或啮合套换档，仍有各档同步器或啮合套多数情形下装在其次轴上；再除直接档以外的其他档位工作时，中间轴式变速

29、器的传动效率略有降低，这是它的缺点；在档数相同的条件下，各种中间轴式变速器主要在常啮合齿轮对数，换档方式和到档传动方案上有差别；图 1-3 中间轴式四档变速器传动方案如图 1-3 中的中间轴式四档变速器传动方案示例的区分：图1-3a 、b 所示方案有四对常啮合齿轮，倒档用直齿滑动齿轮换档；图1-3c所示传动方案的一，二，三，四档用常啮合齿轮传动，而倒档用直齿滑动齿轮换档；图 1-4a 所示方案，除一，倒档用直齿滑动齿轮换档外，其余各档为常啮合齿轮传动；图 1-4b 、c、d 所示方案的各前进档，均用常啮合齿轮传动；图1-4d 所示方案中的倒档和超速档安装在位于变速器后部的副箱体内，这样布置除可

30、以提高轴的刚度，削减齿轮磨损和降低工作噪声外，仍可以在不需要超速档的条件下，很简洁形成一个只有四个前进档的变速器；图 1-4 中间轴式五档变速器传动方案图 1-5a 所示方案中的一档、倒档和图b 所示方案中的倒档用直齿滑动齿轮换档， 其余各档均用常啮合齿轮；图 1-5 中间轴式六档变速器传动方案以上各种方案中，凡采纳常啮合齿轮传动的档位，其换档方式可以用同步器或啮合套来实现；同一变速器中，有的档位用同步器换档，有的档位用啮合套换档，那么肯定是档位高的用同步器换档，档位低的用啮合套换档；发动机前置后轮驱动的轿车采纳中间轴式变速器，为缩短传动轴长度，可将变速器后端加长，如图 1-3a 、b 所示；

31、伸长后的其次轴有时装在三个支承上，其最终一个支承位于加长的附加壳体上；假如在附加壳体内，布置倒档传动齿轮和换档机构，仍能削减变速器主体部分的形状尺寸；变速器用图 1-4c所示的多支承结构方案，能提高轴的刚度；这时，如用在轴平面欢迎下载精品学习资源上可分开的壳体，就能较好地解决轴和齿轮等零部件装配困难的问题；图1-4c所示方案的高档从动齿轮处于悬臂状态，同时一档和倒档齿轮布置在变速器壳体的中间跨距里，而中间档的同步器布置在中间轴上是这个方案的特点；2.1.2 倒档传动方案图 1-6 为常见的倒挡布置方案；图 1-6b 所示方案的优点是换倒挡时利用了中间轴上的一挡齿轮，因而缩短了中间轴的长度；但换

32、挡时有两对齿轮同时进入啮合，使换挡困难；图 1-6c 所示方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理；图1-6d 所示方案针对前者的缺点做了修改，因而取代了图1-6c 所示方案；图 1-6e 所示方案是将中间轴上的一，倒挡齿轮做成一体，将其齿宽加长；图1-6f所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合齿轮，换挡更为轻巧；为了充分利用空间，缩短变速器轴向长度，有的货车倒挡传动采纳图 1-6g所示方案；其缺点是一，倒挡须各用一根变速器拨叉轴，致使变速器上盖中的操纵机构复杂一些；本设计采纳图 1-6f 所示的传动方案；图 1-6 变速器倒档传动方案由于变速器在一挡和倒挡工作时有较大的力，所以无论是两轴

33、式变速器仍是中间轴式变速器的低档与倒挡，都应当布置在在靠近轴的支承处，以削减轴的变形，保证齿轮重合度下降不多，然后依据从低档到高挡次序布置各挡齿轮，这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证简洁装配；倒挡的传动比虽然与一挡的传动比接近，但由于使用倒挡的时间特别短，从这点动身有些方案将一挡布置在靠近轴的支承处；2.2 变速器主要零件结构的方案分析变速器的设计方案必需满意使用性能、制造条件、保护便利及三化等要求；在确定变速器结构方案时，也要考虑齿轮型式、换档结构型式、轴承型式、润滑和密封等因 素；2.2.1 齿轮型式与直齿圆柱齿轮比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长，工作时噪声低等优点；缺点是制造时稍复杂，

34、工作时有轴向力；变速器中的常啮合齿轮均采纳斜齿圆柱齿轮，尽管这欢迎下载精品学习资源样会使常啮合齿轮数增加，并导致变速器的转动惯量增大；直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒挡；2.2.2 换档结构型式换档结构分为直齿滑动齿轮、啮合套和同步器三种；直齿滑动齿轮换档的特点是结构简洁、紧凑，但由于换档不轻巧、换档时齿端面受到很大冲击、导致齿轮早期损坏、滑动花键磨损后易造成脱档、噪声大等缘由，初一 档、倒档外很少采纳；啮合套换档型式一般是协作斜齿轮传动使用的；由于齿轮常啮合，因而削减了噪声和动载荷，提高了齿轮的强度和寿命；啮合套有分为内齿啮合套和外齿啮合套，视结构布置而选定，如齿轮副内空间答应，采纳内齿结合式，以

35、减小轴向尺寸；结合套换档结构简洁，但仍不能完全排除换档冲击，目前在要求不高的档位上常被使用；采纳同步器换档可保证齿轮在换档时不受冲击，使齿轮强度得以充分发挥，同时操纵轻巧，缩短了换档时间，从而提高了汽车的加速性、经济性和行驶安全性，此外，该种型式仍有利于实现操纵自动化；其缺点是结构复杂，制造精度要求高，轴向尺寸有所增加，铜质同步环的使用寿命较短；目前，同步器广泛应用于各式变速器中；自动脱档是变速器的主要障碍之一；为解决这个问题，除工艺上实行措施外，在结构上，目前比较有效的方案有以下几种：1） 将啮合套做得长一些或者两接合齿的啮合位置错开，这样在啮合时使接合齿端部超过被接合齿约1 3mm；使用中

36、因接触部分挤压和磨损，因而在接合齿端部形成凸肩，以阻挡自动脱档；2） 将啮合套齿座上前齿圈的齿厚切薄（0.3 0.6mm），这样，换档后啮合套的后端面便被后齿圈的前端面顶住，从而削减自动脱档；003） 将接合齿的工作面加工成斜齿面，形成倒锥角（一般倾斜2 3 ），使接合齿面产生阻挡自动脱档的轴向力；这种结构方案比较有效，采纳较多图 1-7 防止自动脱档的结构措施在本设计中所采纳的是锁环式同步器，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行能接触，以免齿间冲击和发生噪声；同步器的结构如图 1-8 所示：欢迎下载精品学习资源图 1-8 锁环式同步

37、器l 、4-同步环； 2-同步器齿鼓； 3- 接合套； 5- 弹簧； 6滑块；7- 止动球； 8- 卡环； 9输出轴； 10、11- 齿轮2.2.3 变速器轴承变速器轴承常采纳圆柱滚子轴承、球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、滑动轴套等；变速器第一轴、其次轴的后部轴承以及中间轴前、后轴承，按直径系列一般选用中系列球轴承或圆柱滚子轴承；中间轴上齿轮工作时产生的轴向力，原就上由前或后轴承来承担都可以；但当在壳体前端面布置轴承盖有困难的时候，必需由后端轴承承担轴向力， 前端采纳圆柱滚子轴承来承担径向力；滚针轴承、滑动轴套用于齿轮与轴不固定连接， 有相对转动的地方，比如高档区域同步器换档的其次轴齿轮与其次

38、轴的连接，由于滚针轴承滚动摩擦缺失小，传动效率高，径向协作间隙小，定位及运转精度高，有利于齿轮啮合，在不影响齿轮结构的情形下，应尽量使用滚针轴承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；本设计也采纳5 个档位；挑选最低档传动比时，应依据汽车最大爬坡度、驱动轮与路面的附着力、汽车的最低稳固车速以及主减速比和驱动轮的滚动半径等来综合考虑、确定；汽车爬陡坡时车速不高，空气阻力可忽视，就最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力；故有欢迎下载精品学习资源Temax i gI i0Trrmg fcosmaxsinmax mgmax欢迎下载

39、精品学习资源就由最大爬坡度要求的变速器档传动比为欢迎下载精品学习资源imgmax rrgTemax i 0T（2-1 ）式中 m汽车总质量；g重力加速度； max 道路最大阻力系数；r r -Temax-驱动轮的滚动半径；发动机最大转矩；i 0主减速比；T汽车传动系的传动效率；依据驱动车轮与路面的附着条件求得的变速器I 档传动比为Temax igIrrTG2式中 G2- -汽车满载静止于水平路面时驱动桥给路面的载荷；路面的附着系数，运算时取 =0.5 ；由已知条件：满载质量 1793 kg，就G217939.817571.1（N）r r=362.2mm；Te max=184Nm；i 0=4.5

40、 ；T =0.93 ；依据公式（ 2-2 ）可得： i gI =4.92 ；超速档的的传动比一般为 0.70.8 ，本设计五档传动比 i g =1中间档的传动比理论上按公比为：qig maxn 1ig mini g maxi gI4.91i g mini gV0.75n5（ 2-2 ）（ 2-3 ）按等比数列，实际上与理论上略有出入，因齿数为整数且常用档位间的公比宜小些，另外仍要考虑与发动机参数的合理匹配；依据上式可的出：q =1.6 ；欢迎下载精品学习资源故有：i gII i gIII i gIV3.071.921.2修正为 1欢迎下载精品学习资源2.2.4 中心距中心距对变速器的尺寸及质量

41、有直接影响，所选的中心距、应能保证齿轮的强度；三轴式变速器的中心局A 可依据对已有变速器的统计而得出的体会公式初定：欢迎下载精品学习资源AK A 3 TI max（ 2-4 ）欢迎下载精品学习资源式中 KA-中心距系数；对轿车， KA =8.9 9.3 ；对货车， KA =8.6 9.6 ； 对多档主变速器， KA =9.5 11；TI max变速器处于一档时的输出扭矩：TImax =Temax i gI g =885.37 N m轿车变速器的中心距在65 80mm范畴内变化，而货车的变速器中心距在80 170mm范畴内变化；对于越野车，本设计中取 KA=9.0 ，依据已有参数运算式（ 2-4

42、 ）可得 A=86.42mm；2.2.5 轴向尺寸变速器的横向形状尺寸，可依据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定；轿车四档变速器壳体的轴向尺寸3.0 3.4 A；货车变速器壳体的轴向尺寸与档数有关：四档（ 2.2 2.7 ）A 五档（ 2.7 3.0 ）A 六档（ 3.2 3.5 ）A当变速器选用常啮合齿轮对数和同步器多时，中心距系数KA 应取给出系数的上限；为检测便利， A取整；本次设计的 5 档变速器壳体的轴向尺寸取 3.0A，就壳体的轴向尺寸为 243mm；变速器壳体的最终轴向尺寸应由变速器总图的结构尺寸链确定；欢迎下载精品学习资源2.2.6 齿轮参数（1）齿轮模数齿轮模数

43、选取的一般原就：1） 为了削减噪声应合理减小模数，同时增加齿宽；2） 为使质量小些，应当增加模数，同时削减齿宽；3） 从工艺方面考虑，各档齿轮应当选用一种模数；4） 从强度方面考虑，各档齿轮应有不同的模数；5） 对于轿车，削减工作噪声较为重要，因此模数应选得小些；6） 对于货车，减小质量比减小噪声更重要，因此模数应选得大些；7） 低档齿轮选用大一些的模数，其它档位选用另一种模数变速器用齿轮模数范畴大致如下：微型和轻型轿车为2.25 2.75 ；中级轿车为2.75 3.0 ；重型货车为 4.25 6.0 ；所选取的模数大小应符合 JB111-60 规定的标准值；建议用以下各式选取齿轮模数；第一轴

44、常啮合斜齿轮的法向模数 mnmn0.473 Temax mm（2-5 ）其中 Temax =190Nm，可得出 mn=2.67 ；据 JB111-60 第一系列的标准值选取mn=3一档直齿轮的模数 mm0.333 T1max mm（2-6 ）通过运算 m=3；同步器和啮合套的接合大都采纳渐开线齿形；由于制造工艺上的缘由，同一变速器中的结合套模数都去相同，轿车和轻型货车取2 3.5 ；本设计取 3；（2）齿形、压力角 、螺旋角 和齿宽 b汽车变速器齿轮的齿形、压力角、及螺旋角按表工程齿形车型2-1 选取；压力角 螺旋角 轿车高齿并修形的齿形14.5 、 15、 16、 16.5 2545一般货车GB1356-78 规定的齿形202030重型车同上低档、倒档齿轮 22.5 、 25小螺旋角表 2-1 汽车变速器齿轮的齿形、压力角与螺旋角欢迎下载精品学习资源压力角较小时，重合度大，传动平稳，噪声低；较大时可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度；对轿车，为加大重合度已降低噪声，