比亚迪f3变速器设计说明书研究报告信息产业_论文-毕业文章.pdf

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1、比亚迪 f3 变速器设计说明书 I/57 太原科技大学 课程设计说明书 题 目 变速器设计 院 系 交通与物流学院 班 级 交通运输 13240 班 姓 名 谷 志 朋 学 号 1 3 2 4 0 1 0 1 0 9 指导教师 郭 晋 明 完成日期 2017年 比亚迪 f3 变速器设计说明书 I/57 比亚迪 f3 变速器设计 摘要 此次设计依据比亚迪 f3 然后对变速器进行设计。首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器。然后根据汽车的功率、转矩、总质量、车速、主减速比等一系列参数，接着根据已知参数与我们所学过的汽车构造、汽车理论、汽车运用工程等参考书详细计算变速器的一系列的初级参数并

2、验证数据的可行性。计算与画图同步进行，这样可以做到相互检验，相互促进。同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合（标准件包含各种轴承、螺钉、各种键等）。最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮、轴，另外对轴承、键进行强度、寿命计算。关键字：变速器，齿轮，轴，设计，轴承，键 谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准

3、件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 II/57 f3 .,a .,a ,a .,.,(,.).,.:,目录 谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参

4、数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 1/57 第 1 章 绪论 随着时代的进步，汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具，在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到。自从2008年以后我国已经好几年生产销售突破200

5、0万量连续蝉联全球第一，到 2016 年我国的机动车保有量已经突破 2.9 亿辆。而且最近几年汽车的销售量一直在上涨。国外的汽车采用自动挡变速器的越来越多，自动挡相对而言省油、可以消除驾驶员的换挡疲劳等优点，欧洲发达国家早在 2013年时自动挡的比例就超过 50%。但是手动挡依旧占到一半从这可以看出手动挡在一大部分消费者心中依旧不可替代。随着汽车的技术方面也在飞速提高。其中汽车变速器的更新同样是日新月异，从两轴到三轴；从一个变速壳体到主副两个变速壳体；从手动换挡到自动换挡。虽然自动挡变速器与无级变速器速发展前景乐观但是机械式手动换挡依旧不可替代。它有其独特的优势在各类变速器中独占一席。机械式手

6、动换的技术相当成熟，在各个便面依旧有其不可替代的优势。总之变速器将趋向于越来越省油、效率越来越高、质量越来越小、体积同样越来越小等方面。1.1 选择变速器的意义 所有的内燃机机动车都具有变速器，而变速器在所有的机动性和中占据着相当重要的位置。由于传递到变速器的旋转速度很大但是扭矩超小，而车辆行驶时的速度与扭矩需要根据其行驶的路况做出不同的改变。因此我们要明白变速器的功能就是改变前面装置传递过来的轴的旋转速度与轴上的扭矩，将旋转速度变小而将扭矩变大。因此变速器应该具备（1）保证汽车有必要的动力性和经济性。（2）设置空档，用以中断发动机差 U 你来的动力。（3）设置倒档，汽车在必要时具有倒档功能。

7、（4）换挡迅省力、方便。（5）工作可靠，汽车行驶中，不可以有调档、乱档谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售

8、突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 2/57 或同时挂上两档等现象的发生。了解它的结构，熟悉之后展开计算等一系列工作。变速器中必须有空挡，汽车经常在启动时经常是空挡位置，另外可以断开与离合器之间的链接；设置到当，汽车在必要时具有倒档功能。此次变速器设计为了使具有合理的传动比，这样就可以使汽车换挡时更加合理更加顺利 此次变速器的设计是我们大学四年来的一个成果总结，将我们四年大学所学的知识贯穿起来，运用起来进行一个初步的实践。同时加深了大学所学真正做到理论与实际相结合。手绘与电脑画图相结合，手绘装配图而绘制零件图，手绘与软件同

9、时得到锻炼。完成变速器的画图工作，此次画图我认为对个人的帮助很大，将大学四年所学知识进行了一遍梳理，同时也教会了我面对生活的态度。1.2 设计内容与方法 根据已知的参数，结合大学所学的汽车设计、汽车实验学、专用汽车设计等所学的知识进行设计。变速器设计流程主要内容如下表：表 1.1 变速器设计流程（1）变速器结构的初步分析并做出不选择 依据自己所设计的车辆然后分析两轴式与三轴式那个更适合，再根据变速器的布置方案设计出相应的变速器。（2）变速器主要参数的选择 变速器主要参数的选择：挡数、传动比、中心距、齿轮参数等。（3）变速器齿轮强度的校核 变速器齿轮强度的校核主要是针对变速器的齿根弯曲疲劳强度和

10、齿面接触疲劳强度进行校核1。谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保

11、有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 3/57（4）轴的基本尺寸的确定与强度计算 轴的校核需要从两个方面进行校核一方面为轴的刚度校核一方面为轴的强度校核。（5）轴承的选择和同步器的设计 首先进行轴颈的初步计算，然后结合轴承设计出轴，并选择出相应的轴承。然后根据已知的条件设计惯性式同步器。（6）设计变速器的操纵机构 结合自己所学的知识与查阅的资料，设计变速器的操纵部件。（7）对变速器进行手绘与绘制 根据自己计算的数据手绘出装配图，绘制 6 件零件图。谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我

12、们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 4/57 第 2 章 变速器的总体设计方案 2.1 变速器初始参数 根据查阅资料得

13、到 3 的变速器参数如表 2.1：2.2变速器设计的基本要求 变速器是汽车的重要部分，在传动系统中变速器是前面链接离合器后链接万向传动系统因此变速器必须具备改变汽车速度、改变其扭矩、终止传送动力的功能。此外它对汽车的各个方面均有很大影响如耗油方面、动力方面、操纵便捷方面、变档时的平顺方面和传动效率方面有很大影响。随着现在汽车的发展变速器同样朝着尺寸更小、质量更小、性能更好的方向发展，因此变速器中的轴间距、各个齿轮的齿数、各个轴的直径、轴的轴向直径、变速器的外形与其尺寸、变速器的材料，都直接影响变速器大小、质量与其性能。发动机的型号 473 排量 1.49L 发动机的最大功率 =80 最高车速

14、V 175 总质量 1210 最大扭矩 145Nm 最大功率转速 5800 最大扭矩转速 4800 表 2.1 变速器的基本谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在

15、最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 5/57 （1）首先要确定挡位数与各个档位的合理传动比，让它与发动机的转速相适宜，以确保汽车的动力性、燃油经济性、与车辆的行驶稳定性；(2）要设置倒档，可以使汽车具有向后行驶的功能；(3）要设置空挡，以保证需要的时候可以终止动力传动。(4）要保证变速器的工作可靠；(5)要保证操作系统的的轻便使其换挡时省力、方便、快速；(6）设置动力输出装置，需要能与时输出动力；(7）要保证变速器拥有较高的输出效率；(8）要尽可能的减少噪音污染；变速器

16、还应该尽量减少制造成本材料方面在满足强度后尽量使用较便宜的；尺寸方面尽可能的降低变速器尺寸；质量方面在满足强度后尽量降低质量；结构方面要尽量简单便于修理。谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺

17、少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 6/57 第 3 章 机械变速器方案布置 3.1 变速器布置方案 3.1.1 变速器类型的选择 次设计是 2016 款比亚迪 3 机械式变速器的设计，此款汽车为前置前驱（）方式，而且采用五档手动挡变速器。3.1.2 倒档形式的选择 倒档与前进档相比使用率低，而且使用倒档时速度较低且多数在停车后再进行倒车，因此倒档多采用直齿滑动齿轮。在此对倒档提出 5 种布置方法，下图 3.1 展示了此五种方案 1 图的布

18、置方案减小了中间轴的长度，但换挡时有两队齿轮同时接入导致换挡困难；1 图此布置方法能获得较大传动比，但是换挡的顺序不合理；1 图这种方案比 b 图方案做了些修改；1 此方案中将一档齿轮与到当齿轮与轴做成一体式的，同时加宽了他们的齿轮；1谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件

19、进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 7/57 图此种方法为全部齿轮副全为常啮合齿轮，换挡更顺利。综上考虑我们可以得出，e 图方案与其它方案相比更合适。3.1.3 齿轮形式的选择 的设计中常用的齿形分两种，一种为直齿形式，一种为斜齿形式。3.1.4 变速器轴结构设计 此变速器为三轴式的其中将将齿轮与第一轴设计成一体式，其轴的长度取决于离合轴向长度。此轴的花键型号

20、大小和离合器的从动盘花键一致。因此当前经常选择距型花键。第二轴设计成阶梯式方便齿轮安装，应该尽量使轴的直径相差不大，以保证足够承受传来的力矩同时防止轴在越程槽处断裂。3.1.5 轴承的选用 变速器多采用滚动轴承，包括滚针轴承、向心球轴承、圆锥滚子轴承等，使用轴承时应该根据不同的要求使用不同的轴承。3.1.6 换挡机构方法 换挡时应使用啮合套或者同步器换挡，其换挡时行程比滑动齿轮换挡时行程小。在滑动齿轮较宽时，这种方法的差别就更为突出了。图 3.1 倒档布置方案 谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的

21、设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 8/57 3.2 变速器的主要参数选定 3.2.1 变速器挡数选择 次设计是 2016 款比亚迪

22、 3 机械式变速器的设计，该设计采用了五档中间轴式机械变速器，在最低档的传动比不变时，当增加档位束时会使相邻的两个档位之间的传动比减小，减小的传动比有利于换挡，会是换挡时更加轻巧、方便。现实中要求传动比最大值不超过 1.8，该限制会使换挡时在更容易的换挡区间进行而且尽可能的使高档之间的传动比小于低档位之间的传动比。3.2.2 个档位之间的传动比的确定 首先我们要确定最低档的速度也就是最低档传动比（最大传动比），最大传动比的确定应根据，最大爬坡度、附着力、最低稳定车速等主要方面来确定2。(1)主减速传动比 根据发动机的转速与主减速比、变速器的传动比、轮胎半径可以求出车辆的行驶速度，由公式得出:o

23、 giirn0.377u a (3.1)汽车的速度（）r 汽车轮胎的半径（m）n 发动机的转速（）gi变速器的传动比 oi主减速器的传动比 由已知的参数知道该汽车的最高车速为maxua=175，主减速器的传动比为oi=4.4，则可以该款汽车选用的车胎型号为 195/60R15 因此可知道轮胎的滚动半径为 298，谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算

24、过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 9/57 发动机的转速为 5800,由 3.1 公式可知 a o5uinr0.377ig=0.85(2)变速器最低档的设计 一档的传动比即为最低档的传动比，根据上面提到的最低档的传动比需要的条件可以求出一档的传动比。其公式如下：maxmaxt 0g

25、a m esincosri i TGGf 其中 G 汽车的总重（N）maxTe发动机的最大扭矩（）f 滚动阻力系数，路面优良时为 0.01 0.018 r 轮胎的滚动半径（）gi 变速器的传动比 oi 主减速器的传动比为 4.4 t 变速器传动效率 max 最大爬坡度（此次设计的机动车其最大可以爬行 16.7 度的坡度）因为在机动车在 1 档时，传动比最大而速度最小、扭矩最大，在 1 档时有较大的后备功率，可以得到较大的。此时的爬坡度可以根据公式可以求得一档的传动比为：toegiTrGfmaxmax max 1sinG cosi）（(3.2)已经知道汽车重 11858 N，传动效率为t=0.9

26、6，摩擦系数 0.015，坡度大小为max=16.7，滚动轮胎的半径为 298，主减速器的传动效率为oi=4.4，最大扭矩为maxTe=145 谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工

27、具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 10/57 toegiTrGfmaxmax max 1sinG cosi）（g1i1.9 另外要使机动车不产生打滑，在车辆的最低档将产生最大的后备力，此时车轮不会出现打滑的条件为：xFriig1 oemax T (3.3)toeXiTrFmaxg1i 其中 轮胎与地面的附着系数，对于较好的路面附着系数取 0.7-0.8 xF驱动力与地面的垂直反力，（xF)toeXiTrFm axg1i 1gi5.7 由此得到 1

28、档的g1i的初始范围，我们初选一档传动比g1i=3.5。3.2.3 计算各档的传动比 根据已求得的一档传动比与五档传动比,其中五档为超速挡取为 0.72，根据档位传动比的设计公式：minmax)1(ggiinq其中 n 为总共档位数，q 为相邻两个档位之间的比数，由于齿轮的齿数都是整数所以从动轮与主动轮之间的比值与计算得到的略有不同，但大体而言基本一样。1.485minmax)1(ggiinq 1.485g5g4g4g3g3g2g21iiiiiiiig 2 档 3 档 4 档的传动比为分别为：2.361.475g12gii 谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设

29、计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 11/57 1.59754.12

30、3ggii 07.11.4734ggii 倒挡要求有较高的通行能力因此倒档的传动比一般比一档的传动比稍微小点，因此我们初始取倒档的传动比为 3.2 初始变速器传动比表 3.1 档位 1 档 2 档 3 档 4 档 5 档 倒档 传动比 3.5 2.36 1.59 1.07 0.72 3.2 3.2.4 初步设计中心距 根据经验公式初步得到中心距为：3maxgteAiTKA (3.4)其中 ）（9.38.9中心矩的系数 AK A 变速器的中心矩()maxeT 变速器的最大扭矩 145(MN)g1i 1 档的传动系数 t 变速器的传动效率 0.96 根据已知参数可得中心矩：mmiTKAgteA）（

31、）（73700.963.51459.38.933max 变速器的中心矩可分为两类：乘用车的中心矩范围 6090 变化，商用车的中心矩范围为 80170 内变化。由此我们初始选择中心矩为 72。3.2.5 变速器的外形设计 变速箱的横向方面的尺寸相对而言比较简单，可以依据间谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含

32、各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 12/57 系统初步确定。变速器的轴向尺寸一般根据档位数、齿轮形式、换挡机构，根据经验轴向尺寸一般采取(3.7 4.3)A通过计算得出轴向范围为（266.4 309.6）初步取轴向尺寸为 285。第 4 章 变速器齿轮的设计 4.1 变速器齿轮模数的设计 齿轮模数的确定是齿轮设计中的重中之

33、重，它模数对很多方面都有干扰例如 对齿轮的均有较大影响，因此模数的确定对齿轮至关重要，在齿轮模数的选择一般遵守以下规则。（1）想要最大可能的降低齿.轮间的噪音，这就需要适当将模数给将下来，此外要增加它的宽度；（2）顾与到齿.轮的工艺可加工性，因此 1、2、3、4、5 档的不一样的档位齿.轮尽可能的选用不一样的模.数；（3）考虑到齿轮强度方面，不同档档位的齿轮尽量选用不同的模数；（4）设计齿轮时我们应该最大限度地将齿轮的质量降下来，应该在增加模数的同时在允许的条件下尽可能的减小齿宽；谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计

34、首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 13/57 （5）尽量的选用较大的，而不相同的档位尽量选用不一样的。国产汽车

35、变速器齿轮的常用材料是 20（过去的钢号是 18），也是采用 202，20，20 的。对于大模数的重型汽车变速器齿轮，可采用 25，20，123A等钢材，这些低碳合金钢都需随后的渗碳、淬火处理，以提高表面硬度，细化材料晶粒3。为消除内应力，还要进行回火。根据经验得出变速器的齿轮模数经常从以下区间选择：微型与轻型轿车的模数区间一般取 2.25 2.75，中级轿车的模数区间一般取 2.75 3.0，重型货车的模数区间一般取 4.25 6.0。在变速器中根据工艺上的需要，在设计时一个变速器中的所有一模一样。轿车的齿轮模数一般取 23.5，因为选取较小的模数相对来说增加了齿轮齿数，有利于换挡。模数初算

36、为：47.214547.03M 一般而言初选的模数为 2.5。4.2 齿轮的压力角的设计 较小的压力角可以拥增加重合度，当重合度变大时同时进行啮合的齿数增多运行起来稳定从而降低了噪音。乘用车一般而言驱动力相对来说较小，所以尽可能的加大重合度，压力角尽可能的取小一点，一般而言，变速器齿轮经常选用 20压力角，结合套与同步器一般选用 30压力角4。谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样

37、可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 14/57 4.3 齿轮螺旋角的设计 不不不不不不不不不不不不不不不不不不不牛牛牛牛牛牛牛牛牛牛男男女，性、齿轮噪音，均有较大影响，当螺旋角小 30时，随着螺旋角的增大重合度与稳定性增加，噪音减小。但是随着螺旋角的增

38、大，它的抗弯度会减小。因此综合考虑齿轮的抗弯度与齿轮强度、噪音，设计时宜选用合适的螺旋角，一般螺旋角选择1525，从而可以使齿轮的重合度与齿轮的弯度都得到保证5。为了尽可能的得到较大重合度我们初次选择螺旋角为=23 4.4 齿轮齿宽的设计 在初次选择齿轮齿宽时，应该考虑齿宽对齿轮强度、齿轮质量、齿轮工作平顺性、变速器的轴向尺寸等方面的影响，同时要尽量的减小齿轮的质量与缩短变速器的轴向尺寸，尽量选用较小的齿宽。但是齿宽减小会减弱齿轮传动的稳定性，齿宽的确定通常由模数来确定5：直齿齿宽ck,ck直齿宽系数取值（4.5 8.0）ck=7；斜齿齿宽ck,ck斜齿齿宽系数取（6.0 8.5）ck=7；其

39、中常啮合齿轮取ck=7.5 4.5 齿顶高系数 通常大多数汽车均采用齿顶高系数of=1.0。表 4.1 齿轮的参数 参数 模数 压力角 螺旋角 齿宽系数 齿顶高系谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们

40、必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 15/57 数 参数值 2.5 20 23 7 1.0 4.6 各个档位齿轮齿数的分配比 该款设计的示意图如图 31：变速器示意图 4.1 以上计算中我们已经后计算出一些列的数据，可根据已知求出变速器各个档位中齿轮齿数比：一档传动中各个齿轮的齿数比:101921gzzzzi (4.1)nhMAzcos2 (4.2)其中 109zzzh (4.3)由此得出 hz53 谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期

41、年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说

42、明书 16/57 109zz53 由已计算的进行分配一档的各个齿轮齿数，在分配时尽可能的使一档的小齿轮齿数取得尽量小一些，这样可以使109/zz尽可能的大些，因为1gi已经确定，当109/zz取得尽可能大时，12/zz尽可能小些使啮合尽可能的多些，从而可以更容易地设计第二轴的前轴承。此外中间轴上的最小齿轮的齿数与中间轴的直径有关，因此在设计时一定要考虑清楚中间轴与齿轮之间的联系。一般而言中间轴的一档齿轮齿数经常取 1417 之间。所以在此去10z=14。由此得出:9z=53-15=38 109zz 2.53 12zz=1.38 一档齿轮中心矩与常啮合齿轮中心矩是相同的由公式:(4.4)cos2

43、)z(21zMAN=72 所以:1z=22.27 2z=30.73 1z=22 2z=31 中心距校核:cos2)z(21zMAN=71.97()螺旋角的校核:cos2)z(21zMAN谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时

44、代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 17/57 A2)z(zMarccos21n12=23 cos2)z(arccos109910zMN=23 校核后的传动比为:1522383110192g1zzzzi3.57 一档齿轮变速系数校核：分度圆压力角:cos2320tancostantannt0.40 tarctan21.8 端面啮合角:8.21cos7271.97coscosttAA=0.93 tcosarc=

45、21.86 当量齿数:0.7838cos399zZv48.72 0.7815cos31010zZv19.23 0.7822cos311zZv28.21 0.7831cos322zZv39.74 齿形系数图 4.2 谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件

46、包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 18/57 1583U=2.53 由已求得齿轮 9、10 的参数tcos、U与vZ再根据上图可以得到:nttjiinvinvzzxtan2）()(4.5)-taninv (4.6)X=0 1X=0.15 2X=0.15 MAAYn=0.07 y=0.07 由已求得齿轮 1、2 的参数tcos、U与vZ再根据上图可以得到:X=0 1X=0.04 2

47、X=0.04 y=0.07 由此可得分度圆的直径为：92.0832.599COSZMD=103.26 COSZMD1010=40.76 COSZMD11=59.78 COSZMD22=84.24 节圆直径为：109992ZZAZD103.25 10910102ZZAZD40.75 21112ZZAZD59.77 21222ZZAZD84.23 齿顶高为：naaMyxhH)*(192.53 naaMyxhH)*(2101.95 naaMyxhH)*(112.43 naaMyxhH)*(222.23 齿根高为：nafMxCnhH)*(192.75 nafMxCnhH)*(2103.5 1fH3.0

48、3 2fH3.23 二档齿轮的齿数分配：谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我

49、国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书 19/57 同理，可知二档：87221 zzzzig (4.7)nMAZcos2 (4.8)已知1Z与2Z的比例与已知二档的传动比由此可求得：87ZZ1.67 又因为：nMAZZcos28753 可得 8Z=20 7Z33 校核后传动比为：203322312gi2.33 校核后中心矩为：cos2)z(87zMAN71.97 校核后的螺旋角：232)z(arccos8778AzMN 分度圆压力角:cos2320tancostantannt0.40 tarctan21.8 端面啮合角:谷志朋学号指导教师郭晋明完成日期年比

50、亚迪变速器设计说明书比亚迪变速器设计摘要此次设计依据比亚迪然后对变速器进行设计首先我们应确定我们的设计为轿车使用的三轴式变速器然后根据汽车的功率转矩总质量车速主减速比列的初级参数并验证数据的可行性计算与画图同步进行这样可以做到相互检验相互促进同时计算过程中注意设计零件与标准件的配合标准件包含各种轴承螺钉各种键等最后对相应的零件进行校核需要校核的零件包括齿轮轴另外对轴绪论随着时代的进步汽车已经成为我们必不可缺少的运输工具在我国汽车的增速在最近几年可以明显观察到自从年以后我国已经好几年生产销售突破万量连续蝉联全球第一到年我国的机动车保有量已经突破亿辆而且最近几年汽车的比亚迪 f3 变速器设计说明书