房车离合器的设计_汽车设计课程设计 .docx
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1、精品名师归纳总结房车离合器的设计 汽车设计课程设计说明书题目:房车离合器的设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目 录第 1 章 绪论1.1 汽车变速器的设计要求11.2 设计的步骤及方法1第2章 变速器传动机构2.1 变速器传动方案的分析和挑选32.2 倒档方案布置32.3 零部件结构方案分析4第3章 变速器的设计及运算校核3.1 变速器的主要参数的挑选63.1.1 挡数和传动比63.1.2 中心距73.1.3 轴向尺寸83.2 齿轮参数83.2.1 齿轮模数83.2.2 齿形、压力角、螺旋角和尺宽83.3 齿轮的设计运算93.3.1 各挡齿轮的齿数103.3.2 齿轮精度的挑
2、选123.3.3 螺旋方向123.4 变速器齿轮的强度运算和材料挑选123.4.1 齿轮的损坏缘由及形式123.4.2 齿轮的强度运算与校核133.5 变速器轴的运算和校核163.5.1 变速器轴的结构尺寸163.5.2 轴的校核17第4章 同步器和操作机构的设计4.1 变速器同步器的设计204.2 变速器的操作机构22参 考 文 献24可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第 1 章绪论1.1 汽车变速器的设计要求汽车传动系传递扭矩和转速,它也是汽车整体的重要组成部分.其功能:调剂和变换发动机的性能。将动力传递至驱动车轮.汽车变速器完成传动系给予的功能,不仅是传动系的重要部件,也是
3、打算汽车整车性能的主要部件和环节.汽车变速器的结构设计,不同标准和要求,会对汽车的动 力性以及燃油经济性,换档操纵的舒服性与轻巧性,传动平稳性等.我国汽车产业的进展和进步, 对汽车变速器的设计和要求,将是增大汽车变速器传递功率与总质量之比(比功率),并且要求其具有更精密的尺寸和更好的性能.在设计开头之前,应当依据汽车变速器运用和发挥功能的实际 情形 ,查阅相关资料,大致确定与汽车变速器设计相关一些主要参数. 主要参数:两轴齿轮中心距、变速器轴向基本尺寸、两轴的直径、齿轮相关参数、齿数和模数等.汽车变速器的设计要求和标准 .变速器的基本设计要求:保证汽车有必要的动力性和燃油经济性。变速器应当设置
4、空档,用来切断发动机动力向驱动轮的传输和传递。仍应当设置倒档,使汽车能倒退行驶。换档快速、省力、便利。仍应当提高汽车工作的牢靠性:在汽车行驶过程中,换挡时汽车变速器不得有跳档和乱档,以及换档撞击击等现象。提高汽车工作效率,减小变速器齿轮噪声。设计结构简洁轻巧、设计方案符合标准和要求。在满载及冲击载荷的工况行驶条件下,设计使用寿命应当加长。除此之外,设计变速器仍应当满意:轮廓尺寸和质量轻巧、制造成本低、检测修理便利等要求 .变速器传动机构分类方法 .可以依据前进档数分为:四档变速器,五档变速器,多档变速器 .可以依据轴的势式分为:固定轴式,旋转轴式.固定轴式可以分为:两轴式变速器、中间轴式变速器
5、、双中间轴式变速器、多中间轴式变速器等.固定轴式应用最为广泛,而两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的一般汽车上.中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的中档汽车上, 仍有旋转轴式主要用于液力机械式变速器.1.2 设计的步骤及方法本次设计的变速器,在原有变速器的基础上,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,主要完成传动机构的设计,并绘制出变速器装配图,主要零件的零件图.1、变速器主要参数的挑选汽车变速器主要参数的挑选包括传动档数、齿轮中心距、传动比、齿轮相关参数以及模数等.2、对变速器传动机构的分析设计过程中,通过对两轴和中间轴式变速器比较.依据各自的利弊,以及依据所设计的
6、夏利汽车的特点,最终确定传动机构的布置形式和传动简图.3、汽车变速器齿轮强度的校核在汽车变速器齿轮强度的校核过程中,依据齿轮的强度和刚度要求,主要校核变速器的齿根弯曲疲惫强度、齿面接触疲惫强度.4、轴的基本尺寸的确定及强度校核依据两轴式变速器的特点,确定轴的基本尺寸,依据轴的强度和刚度运算要求,分别对轴的刚度和强度进行校核运算.5、轴承的挑选与寿命运算校核轴承的挑选,主要依据变速器轴的支撑部分,依据以往设计体会,一般选用圆锥磙子轴承.通可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结过查阅资料,轴承寿命设计运算一般按汽车的大修里程,修理次数运算,一般汽车大修里程为30万公里 .本次设计主要是查
7、阅近几年国外相关学术资料,有关国内外变速器设计的文献资料和学术研究资料,通过老师的指导以及结合所学本专业的基础学问,进行的设计.比较不同方案,总结各自优缺点,最终选取正确方案,然后进行设计并改善.运算汽车变速器的齿轮的结构参数,进行校核运算 .仍要对同步器、换档操纵机构等结构件进行分析与运算设计,挑选正确合理尺寸.最终,对设计的传统变速器的结构进行改进和完善.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第 2 章变速器传动机构传统机械式变速器具有结构简洁轻巧、传动传递效率高、制造成本低和工作牢靠等优点,最为关键的是修理便利,所以在不同形式的汽车上得到广泛应用 14.2.1 变速器传动方案分
8、析与挑选机械式变速器传动机构布置方案主要有两种:两轴式变速器和中间轴式变速器.查阅最近几年相关资料,发动机前置前轮驱动的汽车上多用两轴式变速器.与中间轴式变速器相比,具有轴和轴承数少,结构简洁轻巧、轮廓尺寸小、易布置等优点.另外,各中间档因只经一对齿轮传递动,故传动效率高,同时噪声小,结构紧凑.但两轴式变速器也有弊端,它不能设置直 接档 .故在工作时齿轮和轴承均承载受压,齿轮工作噪声增大且易损坏,影响传动传递.所以受结构限制缘由,其一档变速比不能设计的很大.其特点是:变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体,发动机纵置时直接输出动力14.对中间轴式来说,多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后
9、轮驱动的汽车上.特点:变速器一轴后端与常啮合齿轮做成一体,绝大多数方案的其次轴与一轴在同一条直线上,经啮合套将它们连接后可得到直接档,使用直接档变速器齿轮和轴承及中间轴不承载受压,此时噪声低, 齿轮、轴承的磨损削减14.对不同类型和要求的汽车,具有不同的传动系档位数,缘由在于它们的使用条件不同、对整车性能要求不同、汽车本身的比功率不同5. 而传动系的档位数,汽车的动力性,燃油经济性有着亲密的联系 .就动力性而言,档位数多,增加了发动机发挥最大功率邻近高功率的机会,提高了汽车的加速和爬坡才能.就燃油经济性而言,档位数多,增加了发动机在低燃油消耗率区下作的能力,降低了油耗 .12 故能提高汽车生产
10、率以及行驶效率,大大降低运输成本节约开支.不过,增加档数,会使变速器机构复杂和质量增加,轴向尺寸增大、成本提高、操纵复杂.从以上分析可知,本次设计房车变速器,设计驱动形式属于发动机前置后轮驱动,通过拆装可以发觉汽车前端可布置变速器的空间比较小.结构打算了变速器的设计要求较高,不仅要求运行噪声小,而且设计车速高,应选中间轴式变速器作为传动方案.挑选 5档变速器,并且五档为超速档.2.2 倒档布置方案通过对汽车设计资料的查找,总结一下方案.常见的倒档布置方案如图3-1 所示.图 3-1b 方案的优点是倒档利用了一档齿轮,缩短了中间轴的长度 .但换档时有两对齿轮同时进入啮合,使换档困难。图3-1c
11、方案能获得较大的倒档传动比,缺点是换档程序不合理。图3-1d 方案对 3-1c 的缺点做了修改。图3-1e 所示方案是将一、倒档齿轮做成一体,将其齿宽加长。图3-1f 所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合的齿轮,换档换更为轻巧 .14综合考虑以上因素,为了换档轻巧舒服,减小噪声,倒档传动采纳图3-1f 所示方案 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-1 倒档布置方案2.3 零部件结构方案分析1、齿轮形式汽车变速器上应用的齿轮,包括直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种.直齿圆柱齿轮主要用于一档、倒档齿轮,应力要求较低.14 与直齿圆柱齿轮相比,斜齿圆柱齿轮具有使用寿命长、运转平稳且工
12、作噪声低等优点14.本设计全部选用直齿轮 .齿轮设计留意事项:变速器齿轮可以与轴设计为一体或与轴分开,然后用花键、过盈协作或者滑动支承等方式之一与轴连接14.齿轮尺寸小又与轴分开,其内径直径到齿根圆处的厚度b (图 3-2)影响齿轮强度 6. 要求尺寸 b 应当大于或等于轮齿危急断面处的厚度.所以综合考虑安全性,在齿轮装在轴上以后,齿轮应能保持足够大的稳固性,齿轮轮毂部分的宽度尺寸C 应当在结构答应条件下应尽可能取大些,至少满意尺寸要求 14 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C1.21.4d 2( 3-1)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - -
13、 欢迎下载精品名师归纳总结式中:d 2 花键内径 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结轻巧性设计要求,减小质量,轮辐处厚度应在满意强度条件下设计得薄些.图 3-2 中的尺寸D1 可取为花键内径的1.25 1.40 倍.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-2 变速器齿轮尺寸掌握图14依据设计要求,齿轮表面粗糙度数值应当略微降低,噪声就会相应削减,齿面磨损速度减可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结慢,可以提高齿轮寿命.设计要求变速器齿轮齿面的表面粗糙度:应在Ra 0.80Ra 0.40 m范畴可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结内选用 .设
14、计齿轮尽量要求齿轮制造精度不低于7 级.2、变速器轴设计变速器轴多数情形下,轴承安装在壳体的轴承孔内.当变速器中心距小时,在壳体的同一端面布置两个滚动轴承有困难时,可以把输出轴直接压入壳体孔中,并固定不动14.用滑移齿轮方式,实现换档的齿轮与轴之间,一般应选用矩形花键连接 .矩形花键可以保证良好的定心和滑动敏捷 .从加工便利来看,定心外径及矩形花键齿侧的磨削比渐开线花键要简洁 7. 两轴式变速器输入轴和中间轴式变速器中间轴上的高档齿轮,通过轴与齿轮内孔之间的过盈协作和键固定在轴上 .结构设计方面,两轴式变速器的输出轴和中间轴式变速器的其次轴上的常啮合齿轮副,齿轮副的齿轮与轴之间,常设置有滚针轴
15、承,少数情形下齿轮直接装在轴上(特殊情形).可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结此时轴的制造,轴的表面粗糙度不应低与Ra 0.8 m,硬度不低于58 63HRC. 因渐开线花键定位可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结性能良好,承载才能大且渐开线花键的齿短,小径相对增大能提高轴的刚度,所以轴与同步器上的轴套常用渐开线花键连接.14倒档轴为压入壳体孔中并固定不动的齿轮轴,并由螺栓固定.14从上述可知,变速器的轴上装有轴承、齿轮、齿套等零件,有的轴上又有矩形或渐开线花键,所以设计时不仅要考虑装配上的可能,而且应当可以顺当拆装轴上各零件.此外,仍要留意工艺上的有关问题 .143
16、、汽车变速器轴承的挑选变速器轴承种类许多,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 .14滚针轴承、滑动轴承套主要用在齿轮与轴不是固定连接,并要求两者有相对运动的的方8.变速器中采纳圆锥滚子轴承直径较小、宽度较大因而容量大、可承担高负荷等优点,但也有需要调整预紧、装配麻烦、磨损后轴易歪斜而影响齿轮正确啮合的缺点.由于本设计的变速器,为两轴式变速器,具有较大的轴向力,所以设计中变速器输入轴、输出轴的前、后轴承按直径系列均选用圆锥滚子轴承.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第 3 章 变速器的设计与运算校核3.1 变速器主要参数的挑选本次设计是在整车参
17、数已知的情形下,车型已知的情形下进行设计,整车主要技术参数如表3-1 所示:3.1.1 档数和传动比近年来,为了降低油耗,提高燃油经济性,变速器的档数都有增加的趋势.目前,一般乘用车用 4 5 个档位的变速器 .发动机排量大的乘用车变速器多用5 个档 .商用车变速器采纳4 5 个档或多档 .载质量在 2.0 3.5t 的货车采纳五档变速器,载质量在4.0 8.0t 的货车采纳六档变速器 .多档变速器多用于总质量大些的货车和越野汽车上.因此,本次设计的房车变速器为5 档变速器 .表 3-1房车整车主要技术参数发动机最大功率117kw最大功率时转速2500r/min发动机最大转矩总质量600Nm
18、4500kg最大转矩时转速最高车速1500r/min120km/h车轮型号225/85R16L对应轮胎半径r394mm图 3-2 五档变速器传动方案简图1-一档主动齿轮 2-一档从动齿轮3-二档主动齿轮 4-二档从动齿轮 5- 三档主动齿轮 6- 三档从动齿轮 7-四档主动齿轮 8-四档从动齿轮 9-五档主动齿轮 10-五档从动齿轮 11-倒档主动齿轮 12-倒档中间轴齿轮 13-倒档输出轴齿轮 .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.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结igI应依据汽车最
19、大爬坡度、驱动车轮与路面的附着条件、汽车的最低稳固车速以及主减速可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结比和驱动车轮的滚动半径等综合确定.汽车爬坡度时车速不高,空气阻力可以忽视,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 .故有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Te max ig i0 Trrma g fcosmaxsinmax ma gmax(3-1)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就由最大爬坡度要求的变速器档传动比为ima gmax rrgTemax i 0 T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结45009. 80.2960.38
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