東方之子1.8轎車5擋變速器設(shè)計[三維PROE][兩軸式五檔]【7張CAD圖紙+PDF圖】

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榮職稱講師從事專業(yè)交通運輸是否外聘是否題目名稱東方之子1.8轎車5擋變速器設(shè)計一、設(shè)計（論文）目的、意義變速器是汽車的重要部件之一，主要實現(xiàn)汽車在行進(jìn)過程中變速及倒車功能。通過改變傳動比，改變發(fā)動機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)拒，適應(yīng)在起步、加速、行駛以及克服各種道路阻礙等不同行駛條件下對驅(qū)動車輪牽引力及車速不同要求的需要。變速器的好壞還體現(xiàn)在擋位區(qū)間是否清晰、換擋是否平順。道理很簡單，一個擋位模糊、換擋艱澀的變速器是不會為汽車帶來流暢的動力分配也不會為駕駛者帶來愜意的駕駛樂趣的。因此變速器的設(shè)計對汽車性能至關(guān)重要。變速器組成零件較多，零件之間的裝配關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜。對于車輛工程專業(yè)的本科學(xué)生，通過本畢業(yè)設(shè)計可以充分復(fù)習(xí)所學(xué)知識，并能提高計算機(jī)及軟件使用水平，為以后的工作打下堅實基礎(chǔ)。二、設(shè)計（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）主要內(nèi)容：1. 研究東方之子1.8轎車機(jī)械變速器的組成、結(jié)構(gòu)與設(shè)計；2. 計算變速器各部件的尺寸參數(shù)并進(jìn)行驗證；3. 變速器傳動方案設(shè)計；4. 變速器關(guān)鍵零部件校核計算；5. 在UG/Proe軟件平臺上建立零件的等比例物理模型；6. 進(jìn)行三維零件的虛擬裝配（利用部件的鏈接關(guān)系建立部件之間的裝配）；主要技術(shù)指標(biāo)：1. 主減速比4.1332. 最高車速190km/h3. 車重1440kg4. 發(fā)動機(jī)最大功率97/5750(kw/rpm)5. 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩170/4500(Nm/rpm)6. 輪胎規(guī)格205/65R157. 長寬高477018151445mm研究方法：1. 要求研究汽車變速器原理、結(jié)構(gòu)以及設(shè)計等基本理論，并將其與機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、計算機(jī)軟件等相關(guān)知識有機(jī)結(jié)合、熟練運用；2. 要求運用Pro/E進(jìn)行主要零件建模與零件裝配； 三、設(shè)計（論文）完成后應(yīng)提交的成果1. 完成變速器各零部件的計算、并校核，設(shè)計說明書1.5萬字以上；2. 完成裝配圖、關(guān)鍵零件的零件圖折合A0圖紙3張。四、設(shè)計（論文）進(jìn)度安排1. 調(diào)研、資料收集、完成開題報告 第1、2周2. 計算變速器傳動機(jī)構(gòu)部件的相關(guān)尺寸參數(shù)與選擇相關(guān)部件型號，并進(jìn)行驗證 第3、4周3. 在PRO/E軟件平臺上建立零件的等比例物理模型 第5、6、7周4. 利用部件的鏈接關(guān)系建立部件之間的裝配 第8、9、10周5. 設(shè)計1.5萬字說明書一份，零件圖一套 第11、12周6. 畢業(yè)設(shè)計（論文）審核、修改 第13、14、15周7. 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第16周五、主要參考資料1. 汽車教材：汽車構(gòu)造、 汽車?yán)碚?、汽車設(shè)計、變速器傳動軸的設(shè)計等；2. 軟件學(xué)習(xí)類書籍：基于Pro/E的仿真技術(shù)在汽車設(shè)計中的應(yīng)用、基于Pro/E的汽車變速器的虛擬裝配仿真技術(shù)等； 3. 設(shè)計手冊類書籍：汽車設(shè)計手冊、機(jī)械設(shè)計手冊等；4. 期刊文獻(xiàn)資料：中國期刊網(wǎng)（http:/www.cnki.net）中變速器設(shè)計的相關(guān)資料（關(guān)鍵詞：變速器 傳動機(jī)構(gòu) 虛擬設(shè)計）；5. 新聞及網(wǎng)絡(luò)資料等。 六、備注 指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目: 東方之子1.8轎車5擋變速器設(shè)計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-10班 學(xué) 生 姓 名: 唐 璐 導(dǎo) 師 姓 名: 李 榮 開 題 時 間: 2011年3月11日 指導(dǎo)委員會審查意見： 簽字： 年 月 日開題報告撰寫要求一、“開題報告”參考提綱1. 課題研究目的和意義；2. 文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）；3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題；4. 技術(shù)路線或研究方法；5. 進(jìn)度安排；6. 主要參考文獻(xiàn)。二、“開題報告”撰寫規(guī)范請參照黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告學(xué)生姓名唐 璐院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級車輛07-10班指導(dǎo)教師姓名李 榮職稱講 師從事專業(yè)交通運輸是否外聘是否題目名稱東方之子1.8轎車5擋變速器設(shè)計一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義1.研究現(xiàn)狀近年來，隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子控制自動變速器的問世，給汽車帶來了更理想的傳動系統(tǒng)。機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入汽車領(lǐng)域，推動汽車變速器裝置的重大變革。自動變速器裝置出現(xiàn)了電子化趨勢，特別是大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，使由微機(jī)控制發(fā)動機(jī)和變速器換擋成為可能。目前，在汽車上所使用的自動變速器主要有以下幾類：液力自動變速器、電子控制機(jī)械自動變速器和機(jī)械無級自動變速器。液力自動變速器（Automatic Transmission 或Automatic Transaxle，AT）的基本形式是液力變矩器與動力換檔的旋轉(zhuǎn)軸式機(jī)械變速器串聯(lián)。從50年代起，裝備液力自動變速器的轎車開始增多，但由于其效率明顯低于機(jī)械變速器，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，從而限制了它的發(fā)展。60年代的研究重點是采用多元件工作輪來提高液力變矩器的效率。70年代是使用閉鎖離合器提高變速器在高速時的效率。80年代則采用增加行星齒輪變速器檔位的方法及使用電子控制。90年代，大量電子技術(shù)的應(yīng)用，使液力自動變速器的發(fā)展進(jìn)入了一個新的時期，綜合性能有了較大的提高。如今，液力自動變速器在汽車上的裝備率，美國為90%，日本為80%。電子控制機(jī)械自動變速器是一種由普通齒輪式機(jī)械變速器組成的有級機(jī)械自動變速器。作為汽車關(guān)鍵總成之一，變速器技術(shù)在汽車誕生的百年歷史中在不斷地與時俱進(jìn)。手動變速器由于其傳遞動力的直接與高效性，加上制作技術(shù)的成熟與低成本，現(xiàn)代汽車中裝備手動變速器的汽車仍然占有很大比例。但隨著人們對汽車舒適性要求越來越高，現(xiàn)代汽車自動變速器裝備率越來越高卻是一個不爭的事實，尤其是當(dāng)自動變速器也逐漸能夠兼顧操控性的時候。但，傳統(tǒng)自動變速器技術(shù)卻由于其效率的低下而在等待一場革命。我國的汽車及各種車輛的零部件產(chǎn)品在性能和質(zhì)量上和發(fā)達(dá)國家存在著一定的差距，發(fā)達(dá)國家再機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計上早已進(jìn)入了分析階段，他們利用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，將現(xiàn)代設(shè)計方法，如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計等應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計中，采用機(jī)械CAD系統(tǒng)在計算機(jī)上進(jìn)行建模、分析、仿真、干涉檢查、實現(xiàn)三維設(shè)計，大大地提高產(chǎn)品設(shè)計的一次成功率，減少了試驗費用，縮短了產(chǎn)品更新周期。而我們的設(shè)計手段仍處于以經(jīng)驗設(shè)計為主的二維設(shè)計階段，設(shè)計完成后在投產(chǎn)中往往要進(jìn)行很大的改動，使得產(chǎn)品開發(fā)周期很長，性能質(zhì)量低等。為改變我國的車輛零部件的生產(chǎn)和設(shè)計手段的落后狀況，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高市場競爭力，有必要開發(fā)一些適合中國國情的汽車及零部件的CAD系統(tǒng)，對已開發(fā)的CAD系統(tǒng)需進(jìn)一步提高和完善。 美國的CAD技術(shù)一直處于領(lǐng)先地位，其主要目標(biāo)就是建立完善的CAD/CAM集成系統(tǒng)。美國汽車工業(yè)最早應(yīng)用了CAD系統(tǒng)。美國通用汽車公司、福特汽車公司等都已廣泛應(yīng)用CAD技術(shù)。他們將結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、剛度等計算、三維實體造型應(yīng)用于汽車的設(shè)計開發(fā)中，將CAD、CAM、CAPP、CAE集成，是生產(chǎn)效率提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，市場響應(yīng)速度提高，從而大大地提高了他們的競爭力，為他們帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。他們應(yīng)用的CAD軟件主要有PRO/E、UG、CATIA、IGES等。手動變速器的許多最近的發(fā)展集中在為降低成本和體積的新制造方法上。傳統(tǒng)來說，變速器制造包含大量昂貴的機(jī)器，以及為機(jī)械加工和裝配操作所需留出的空間限制的設(shè)計。最新的技術(shù)包括，如在最新的FordGetra96檔變速器中可以看到的激光焊接沖壓鋼滑動齒輪選擇軸套。為替代前一代變速器的鑄鐵撥叉，這種精致而堅固的設(shè)計方案可以導(dǎo)致更少的對內(nèi)部的損害。齒輪盤片的激光和摩擦焊接同時保證了所需機(jī)器設(shè)計空間的降低，這是一種由雷諾公司在5檔副軸圓型變速器設(shè)計中發(fā)明的技術(shù)，命名為EMI，曾在2000年展出并因為它的簡單和輕便僅22公斤卻能提供140Nm的轉(zhuǎn)矩而出名。另一方面，設(shè)計人員也在其齒輪提供轉(zhuǎn)矩輸出的設(shè)計上進(jìn)行了認(rèn)真的研究，提高了耐久性和低噪聲水平。2.選題意義隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車工業(yè)相應(yīng)得到了迅速發(fā)展。如何快速而平穩(wěn)地把發(fā)動機(jī)的動力傳遞到驅(qū)動車輪上，是影響汽車操縱方便性與平順性的關(guān)鍵之所在，要想解決好這些問題，首先要了解自動變速器技術(shù)特別是液力變矩器等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。在我國，汽車工業(yè)起步較晚。入世后，我國的汽車工業(yè)面臨的是機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著我國汽車工業(yè)不斷的壯大，以及汽車行業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展，如何設(shè)計出經(jīng)濟(jì)實惠，工作可靠，性能優(yōu)良，且符合中國國情的汽車已經(jīng)是當(dāng)前汽車設(shè)計者的緊迫問題。在面臨著前所未有的機(jī)遇同時，不得不承認(rèn)在許多技術(shù)上，我國與發(fā)達(dá)國家還一定的差距，所以我們要努力為我國的汽車工業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。汽車問世百余年來，特別是從汽車的大批量生產(chǎn)及汽車工業(yè)的大發(fā)展以來，汽車已為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、為人類進(jìn)入現(xiàn)代生活，產(chǎn)生了無法估量的巨大影響， 為人類社會的進(jìn)步做出了不可磨滅的巨大貢獻(xiàn)，掀起了一場劃時代的革命ElI。自從汽車采用內(nèi)燃機(jī)作為動力裝置開始，變速器就成為了汽車重要的組成部分， 現(xiàn)代汽車上廣泛采用的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點，但其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，故其性能與汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性之間存在著較大的矛盾，這對矛盾靠現(xiàn)代汽車的內(nèi)燃機(jī)本身是無法解決的。因此，在汽車傳動系中設(shè)置了變速器和主減速器，以達(dá)到減速增矩的目的。3.選題目的變速器設(shè)有空擋和倒擋。需要時變速器還有動力輸出功能。本次設(shè)計車型變速器可以在汽車行駛過程中在發(fā)動機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，換檔可以使得發(fā)動機(jī)工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。變速器通過離合器與發(fā)動機(jī)相連，變速器的輸入軸就可以和發(fā)動機(jī)達(dá)到同步轉(zhuǎn)速。通過本次變速器的設(shè)計可以使我們更好的了解變速器的構(gòu)造和設(shè)計方法，把我們大學(xué)所學(xué)的知識連成線，穿在一起，讓我們運用的更加熟練；并根據(jù)所確定的參數(shù)設(shè)計出了變速器的結(jié)構(gòu)，在設(shè)計的過程中注重了變速器的合理性與實用性，最后畫出了變速器的工程圖，同時也為我們以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)，鍛煉了我們的動手和實踐能力，讓我們的學(xué)習(xí)生活變的更有意義。二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題1. 基本內(nèi)容：1) 研究東方之子1.8轎車機(jī)械變速器的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理與設(shè)計；2) 變速器傳動方案設(shè)計；3) 計算變速器各部件的尺寸參數(shù)并進(jìn)行驗證；4) 變速器關(guān)鍵零部件校核計算；5) 在Pro/E軟件平臺上建立零件的等比例物理模型；6) 進(jìn)行三維零件的虛擬裝配（利用部件的鏈接關(guān)系建立部件之間的裝配）；7) 利用CAD完成裝配圖、關(guān)鍵零件的零件圖；2. 擬解決的問題：1） 查找資料通過對比的方法選定東方之子1.8L轎車的基本參數(shù)；2） 擬定多種布置方案，從中選出適合本設(shè)計的方案；3） 利用汽車設(shè)計所學(xué)原理、公式對齒輪和軸進(jìn)行設(shè)計；4） 利用有限元分析的方法進(jìn)行三維實體建模；4） 應(yīng)用工程力學(xué)所學(xué)知識對所設(shè)計的齒輪和軸進(jìn)行校核；5） 利用AutoCAD軟件完成裝配圖、零件圖的繪制；三、技術(shù)路線（研究方法）針對東方之子1.85擋手動轎車課題要求，首先在網(wǎng)絡(luò)及書刊上查找了一些相關(guān)的參數(shù)并進(jìn)行整理與篩選，在圖書館和網(wǎng)絡(luò)上查找了一些變速器相關(guān)的資料，對變速器進(jìn)行更深的了解，并在實驗室對實物進(jìn)行了觀察，對變速器進(jìn)一步的認(rèn)識，看清了變速器的結(jié)構(gòu)與原理，對接下來的設(shè)計有了很大的幫助，設(shè)計的步驟如下：（1）通過網(wǎng)絡(luò)書刊，論文等途徑查詢變速器設(shè)計所需資料；（2）編寫開題報告；（3）選定設(shè)計參數(shù)列出設(shè)計大綱；（4）布置方案的確定； 1變速器的功用2變速器結(jié)構(gòu)方案的確定3變速器主要零件結(jié)構(gòu)的方案分析 （5）變速器主要參數(shù)的選擇和主要零件的設(shè)計； 1變速器主要參數(shù)的選擇 2各檔傳動比及其齒輪齒數(shù)的確定3齒輪變位系數(shù)的確定（6）變速器齒輪的強(qiáng)度計算與材料的選擇；1齒輪的損壞原因及形式2齒輪強(qiáng)度計算與校核 （7）變速器齒輪軸的設(shè)計; 1輸入軸、輸出軸的布置形式及主要參數(shù)的確定 2輸入軸、輸出軸的剛度校核和強(qiáng)度校核 （8）變速器同步器的設(shè)計；（9）變速器的操縱機(jī)構(gòu)、箱體的設(shè)計；（10）使用AutoCAD完成工程圖紙（裝配圖與零件圖）；（11）編寫說明書；四、進(jìn)度安排（1）調(diào)研、資料收集，完成開題報告第12周（2月28日3月13日）（2）參數(shù)選擇方案確定，齒數(shù)分配、傳動軸、箱體、操作系統(tǒng)的初步設(shè)計第34周（3月14日3月27日）（3）設(shè)計計算 第56周（3月28日4月10日）（4）完成設(shè)計說明書，完成圖紙繪制第713周（4月11日5月29日）（5）交稿，畢業(yè)設(shè)計答辯準(zhǔn)備 第14周（5月30日6月5日）（6）畢業(yè)設(shè)計（論文）審核、修改第1516周（6月6日6月19日）（7）畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周（6月20日6月24日）五、參考文獻(xiàn)1陳家瑞主編. 汽車構(gòu)造M .北京：人民交通出版社，20062余志生主編. 汽車?yán)碚揗. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20003王望予主編. 汽車設(shè)計. 第3版M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20004龔微寒主編. 汽車現(xiàn)代設(shè)計制造M. 北京：人民交通出版社，19955黃宗益主編. 現(xiàn)代轎車自動變速器原理和設(shè)計M. 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，20066張龍主編. 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊M. 北京：國防工業(yè)出版社，20067馬秋生主編. 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20058臧杰 閻巖主編M. 汽車構(gòu)造（下冊）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 20059馬蘭主編. 機(jī)械制圖M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200610唐琛主編. 微型汽車手動變速器設(shè)計與優(yōu)化D. 武漢：武漢理工大學(xué)，20102011-3-3.http:/d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y1680975.aspx11向立明主編. 汽車變速器的發(fā)展歷史及未來趨勢J. 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Pro/ENGINEER下的汽車變速器裝配仿真技術(shù)J. 汽車技術(shù)，2006，12：1-214陳清紅主編. 手動變速器試驗電加載技術(shù)研究D. 合肥: 合肥工業(yè)大學(xué)，2 0102011-3-3. http:/d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y1700237.aspx15Friedrich Ehrlinger. Car Transmissions at CrossRoads J.Manufacture of Motor Parts, 2007，9: 3-416蔣春明 阮米慶主編. 汽車機(jī)械式變速器多目標(biāo)可靠性優(yōu)化設(shè)計J. 汽車工程，2007，12：1-217王芙蓉主編. 手自動一體變速器液壓控制系統(tǒng)設(shè)計J. 機(jī)床與液壓, 2008，9: 1-218宋廣輝主編. 乘用車兩軸式機(jī)械變速器的可靠性優(yōu)化設(shè)計D. 南京：南京航空航天大學(xué)，20082011-3-3. http:/d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_D053246.aspx19陳文才主編. 汽車變速器可靠性設(shè)計研究J. 煤炭技術(shù)，2010，9：1-220 Andrew Dulmage. Low Cost Automatic Transmission Line SectionalizingJ. The Ohio State University Distinction Project, 2009, 9: 21Gongjie Zhaodingxuan Chenying. study on shift schedule saving energy of automatic transmission of ground vehiclesJ.Gong et al./Zhejiang Univ SCI, 2004,5六、備注指導(dǎo)教師意見：簽字： 年 月 日SY-025-BY-4畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄日期地點指導(dǎo)方式指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）學(xué)生（記錄人）簽名： 指導(dǎo)教師簽名：日期地點指導(dǎo)方式指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）學(xué)生（記錄人）簽名： 指導(dǎo)教師簽名：日期地點指導(dǎo)方式指導(dǎo)記錄（指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路）學(xué)生（記錄人）簽名： 指導(dǎo)教師簽名：畢業(yè)論文指導(dǎo)教師評分表學(xué)生姓名院系專業(yè)、班級指導(dǎo)教師姓名職稱從事專業(yè)是否外聘是否題目名稱序號評 價 項 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；選題的理論意義或?qū)嶋H價值103查閱文獻(xiàn)資料能力；綜合運用知識能力154研究方案的設(shè)計能力；研究方法和手段的運用能力；外文應(yīng)用能力255文題相符程度；寫作水平156寫作規(guī)范性；篇幅；成果的理論或?qū)嶋H價值；創(chuàng)新性157科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進(jìn)度10得 分 X= 評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點）工作態(tài)度： 好 較好 一般 較差 很差研究能力或設(shè)計能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（研究方案、研究方法、正確性）：好 較好 一般 較差 很差其他： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評分表學(xué)生姓名唐 璐院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級車輛工程07-10班指導(dǎo)教師姓名李 榮職稱講 師從事專業(yè)交通運輸是否外聘是否題目名稱東方之子1.8轎車5擋變速器設(shè)計序號評 價 項 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；題目與工程實踐、社會實際、科研與實驗室建設(shè)等的結(jié)合程度103綜合運用知識能力（設(shè)計涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力154設(shè)計（實驗）能力；計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力）；外文應(yīng)用能力205計算機(jī)應(yīng)用能力；對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）106插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計說明書撰寫水平；設(shè)計的實用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性207設(shè)計規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）58科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進(jìn)度10得 分 X= 評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點）工作態(tài)度： 好 較好 一般 較差 很差研究能力或設(shè)計能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性）好 較好 一般 較差 很差其他： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)論文評閱人評分表學(xué)生姓名專業(yè)班級指導(dǎo)教師姓名職稱題目評閱組或預(yù)答辯組成員姓名出席人數(shù)序號評 價 項 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度152題目工作量；選題的理論意義或?qū)嶋H價值103查閱文獻(xiàn)資料能力；綜合運用知識能力204研究方案的設(shè)計能力；研究方法和手段的運用能力；外文應(yīng)用能力255文題相符程度；寫作水平156寫作規(guī)范性；篇幅；成果的理論或?qū)嶋H價值；創(chuàng)新性15得 分 Y= 評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點）回答問題： 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（研究方案、研究方法、正確性）：好 較好 一般 較差 很差其他： 評閱人或預(yù)答辯組長簽字： 年 月 日注：畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱可以采用2名評閱教師評閱或集體評閱或預(yù)答辯等形式。 畢業(yè)設(shè)計評閱人評分表學(xué)生姓名唐 璐專業(yè)班級車輛工程07-10班指導(dǎo)教師姓名李 榮職稱講 師題目東方之子1.8轎車5擋變速器設(shè)計評閱組或預(yù)答辯組成員姓名蘇清源、趙雨旸、姚佳巖、趙國遷、李榮出席人數(shù)5序號評 價 項 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；題目與工程實踐、社會實際、科研與實驗室建設(shè)等的結(jié)合程度103綜合運用知識能力（設(shè)計涉及學(xué)科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力154設(shè)計（實驗）能力；計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力）；外文應(yīng)用能力255計算機(jī)應(yīng)用能力；對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）156插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計說明書撰寫水平；設(shè)計的實用性與科學(xué)性；創(chuàng)新性207設(shè)計規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）5得 分 Y= 評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點）回答問題： 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性）好 較好 一般 較差 很差其他： 評閱人或預(yù)答辯組長簽字： 年 月 日注：畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱可以采用2名評閱教師評閱或集體評閱或預(yù)答辯等形式。畢業(yè)論文答辯評分表學(xué)生姓名專業(yè)班級指導(dǎo)教師職 稱題目 答辯時間月 日 時答辯組成員姓名出席人數(shù)序號評 審 指 標(biāo)滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況，題目難易度、工作量、理論意義或價值102研究方案的設(shè)計能力、研究方法和手段的運用能力、綜合運用知識的能力、應(yīng)用文獻(xiàn)資料和外文的能力203論文撰寫水平、文題相符程度、寫作規(guī)范化程度、篇幅、成果的理論或?qū)嶋H價值、創(chuàng)新性154畢業(yè)論文答辯準(zhǔn)備情況55畢業(yè)論文自述情況206畢業(yè)論文答辯回答問題情況30總 分 Z= 答辯過程記錄、評語：自述思路與表達(dá)能力：好 較好 一般 較差 很差回答問題： 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（研究方案、研究方法、正確性）：好 較好 一般 較差 很差其他： 答辯組長簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計答辯評分表學(xué)生姓名唐 璐專業(yè)班級車輛工程07-10班指導(dǎo)教師李 榮職 稱講 師題目東方之子1.8轎車5擋變速器設(shè)計答辯時間月 日 時答辯組成員姓名蘇清源、趙雨旸、姚佳巖、趙國遷、李榮出席人數(shù)5序號評 審 指 標(biāo)滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度，綜合訓(xùn)練情況，題目難易度、工作量、與實際的結(jié)合程度102設(shè)計（實驗）能力、對實驗結(jié)果的分析能力、計算能力、綜合運用知識能力103應(yīng)用文獻(xiàn)資料、計算機(jī)、外文的能力104設(shè)計說明書撰寫水平、圖紙質(zhì)量，設(shè)計的規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）、實用性、科學(xué)性和創(chuàng)新性155畢業(yè)設(shè)計答辯準(zhǔn)備情況56畢業(yè)設(shè)計自述情況207畢業(yè)設(shè)計答辯回答問題情況30總 分 Z= 答辯過程記錄、評語：自述思路與表達(dá)能力：好 較好 一般 較差 很差回答問題： 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計能力：強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性）好 較好 一般 較差 很差其他： 答辯組長簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）成績評定表學(xué)生姓名唐 璐性別女院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)車輛工程班級BW07-10班設(shè)計（論文）題目東方之子1.8轎車5擋變速器設(shè)計平時成績評分（開題、中檢、出勤）指導(dǎo)教師姓名職稱指導(dǎo)教師評分（X）評閱教師姓名職稱評閱教師評分（Y）答辯組組長職稱答辯組評分（Z）畢業(yè)設(shè)計（論文）成績百分制五級分制答辯委員會評語：答辯委員會主任簽字（蓋章）： 院系公章： 年 月 日注：1、平時成績（開題、中檢、出勤）評分按十分制填寫，指導(dǎo)教師、評閱教師、答辯組評分按百分制填寫，畢業(yè)設(shè)計（論文）成績百分制=W+0.2X+0.2Y+0.5Z 2、評語中應(yīng)當(dāng)包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計（論文）水平、設(shè)計（論文）撰寫質(zhì)量、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）實施或?qū)懽鬟^程中的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)生答辯情況等內(nèi)容的評價。優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計（論文）推薦表題 目東方之子1.8轎車5擋變速器設(shè)計類別學(xué)生姓名唐 璐院（系）、專業(yè)、班級汽車與交通工程學(xué)院車輛工程07-10班指導(dǎo)教師李 榮職 稱講 師設(shè)計成果明細(xì)：答辯委員會評語：答辯委員會主任簽字（蓋章）： 院、系公章： 年 月 日備 注： 注：“類別”欄填寫畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計、其它畢業(yè)設(shè)計（論文）過程管理材料題 目東方之子1.8轎車5擋變速器設(shè)計學(xué)生姓名唐 璐院系名稱汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)班級車輛工程07-10班指導(dǎo)教師李 榮職 稱講 師教研室交通運輸教研室起止時間2011年2月28日-2011年6月24日教 務(wù) 處 制本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計東方之子1.8轎車5擋變速器設(shè)計院系名稱： 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級： 車輛工程 07-10班 學(xué)生姓名： 唐 璐 指導(dǎo)教師： 李 榮 職 稱： 講 師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院二一一年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeDesign of The Eastar1.8 cars 5 speed transmission manuallyCandidate：Tang Lu Specialty：Vehicle EngineeringClass：07-10 Supervisor：Lecturer Li Rong Heilongjiang Institute of Technology 2011-06HarBin黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計摘 要變速器是汽車傳動系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的部件，它的設(shè)計好壞將直接影響到汽車的實際使用性能。變速器用來改變發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步，爬坡，轉(zhuǎn)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，同時使發(fā)動機(jī)在最有利工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空擋和倒擋。需要時變速器還有動力輸出功能。因為變速箱在低檔工作時作用有較大的力，所以一般變速箱的低檔都布置靠近軸的后支承處，然后按照從低檔到高檔順序布置各檔位齒輪。這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證裝配容易。變速箱整體結(jié)構(gòu)剛性與軸和殼體的結(jié)構(gòu)有關(guān)系。一般通過控制軸的長度即控制檔數(shù)，來保證變速箱有足夠的剛性。本文設(shè)計研究了兩軸式五擋手動變速器，對變速器的工作原理做了闡述，變速器的各擋齒輪和軸做了詳細(xì)的設(shè)計計算，并進(jìn)行了強(qiáng)度校核，對一些標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了選型。變速器的傳動方案設(shè)計并講述了變速器中各部件材料的選擇。關(guān)鍵字：變速器；傳動比；齒輪；軸；強(qiáng)度校核ABSTRACTTransmission is more critical in automotive driveline components, its design will directly affect the vehicles actual performance. Transmission is used to change the engine torque on the wheel and reached the speed, aimed at standing start, climbing, cornering, acceleration and other driving conditions, making the car get different traction and speed, while the engine in the most favorable conditions within the work. Transmission with neutral and reverse gear. Necessary transmission power output as well. Because the role of transmission in low-grade work, have a greater force, it is generally low-grade transmission are arranged close to the shaft bearing at the rear, then follow the order from low to high gear arrangement of the stalls. This not only makes a large enough axial rigidity, but also ensures easy assembly. The overall structure of the gearbox shaft and the rigid shell structure with a relationship. Usually by controlling the length of the shaft that controls the number of files, to ensure there is sufficient rigidity gearbox. This design study of the two-axis five-speed manual transmission, the transmission works are described in detail, transmission gears and shafts of the gear to do the detailed design calculations, and make a strength check, carried out a number of standard parts selection . Transmission of the transmission design and about the transmission of each component material selection. 朗讀顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音字典2011商務(wù)工具譯者工具包關(guān)于 Google 翻譯博客隱私權(quán)政策幫助 Keywords : transmission；Transmission ratio；Gear；Axis；CheckingII目 錄摘要Abstract第1章 緒 論11.1選題目的及意義11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3國內(nèi)外研究方法21.4設(shè)計內(nèi)容及方法31.5汽車變速器的設(shè)計要求4第2章 變速器總體方案設(shè)計52.1變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案分析52.1.1變速器選擇52.1.2檔位布置62.2倒擋布置方案72.3零、部件結(jié)構(gòu)方案分析82.3.1齒輪形式82.3.2變速器軸承的選擇82.3.3操縱機(jī)構(gòu)的布置82.3.4 換擋機(jī)構(gòu)形式92.3.5自動脫擋92.4本章小結(jié)10第3章 變速器的設(shè)計與計算113.1變速器主要參數(shù)的選擇113.1.1傳動比范圍113.1.2 初選中心距133.1.3變速器的外形尺寸133.1.4齒輪參數(shù)選擇133.2各擋齒輪齒數(shù)的分配及傳動比的計算143.2.1一擋齒數(shù)及傳動比的確定143.2.2二擋齒數(shù)及傳動比的確定153.2.3計算三擋齒輪齒數(shù)及傳動比153.2.4計算四擋齒輪齒數(shù)及傳動比163.2.5計算五擋齒輪齒數(shù)及傳動比163.2.6計算倒擋齒輪齒數(shù)及傳動比163.3齒輪變位系數(shù)選擇和螺旋角的修正173.3.1計算一擋齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正183.3.2計算二擋齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正183.3.3計算三檔齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正193.3.4計算四檔齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正203.3.5計算五檔齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正203.3.6計算倒檔齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正213.4各擋齒輪主要參數(shù)的確定223.4.1一擋齒輪參數(shù)223.4.2二擋齒輪參數(shù)233.4.3三擋齒輪參數(shù)233.4.4四擋齒輪參數(shù)253.4.5五擋齒輪參數(shù)263.4.6倒擋齒輪參數(shù)273.5齒輪的校核293.5.1齒輪材料的選擇原則293.5.2變速器齒輪的材料及熱處理303.5.3變速器齒輪彎曲強(qiáng)度校核303.5.4齒輪接觸應(yīng)力校核343.6本章小結(jié)38第四章 軸的設(shè)計及軸的強(qiáng)度校核394.1軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計394.2軸的校核404.2.1軸的剛度校核404.2.2軸的強(qiáng)度校核474.3軸承選擇與壽命計算504.3.1變速器輸入軸工作時514.3.2變速器輸出軸工作時524.4本章小結(jié)53第五章 變速器同步器及殼體的設(shè)計545.1同步器的功用及分類545.1.1慣性式同步器545.2 同步器主要尺寸的確定565.2.1 摩擦因數(shù)565.2.2同步環(huán)主要尺寸的確定575.2.3 鎖止角585.3變速器殼體585.4本章小結(jié)58第6章 變速器操縱機(jī)構(gòu)596.1直接操縱手動換擋變速器596.2遠(yuǎn)距離操縱手動換擋變速器596.3本章小結(jié)60結(jié) 論61參考文獻(xiàn)62致 謝63附 錄64附錄1 PRO/E實體建模64附錄2英文文獻(xiàn)69附錄3文獻(xiàn)翻譯71黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計第1章 緒 論隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車工業(yè)相應(yīng)得到了迅速發(fā)展。特別是從汽車的大批量生產(chǎn)及汽車工業(yè)的大發(fā)展以來，汽車已為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、為人類進(jìn)入現(xiàn)代生活，產(chǎn)生了無法估量的巨大影響， 為人類社會的進(jìn)步做出了不可磨滅的巨大貢獻(xiàn)，掀起了一場劃時代的革命ElI。1.1選題目的及意義自從汽車采用內(nèi)燃機(jī)作為動力裝置開始，變速器就成為了汽車重要的組成部分， 現(xiàn)代汽車上廣泛采用的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點，但其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，故其性能與汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性之間存在著較大的矛盾，這對矛盾靠現(xiàn)代汽車的內(nèi)燃機(jī)本身是無法解決的。因此，在汽車傳動系中設(shè)置了變速器和主減速器，以達(dá)到減速增矩的目的。變速器設(shè)有空擋和倒擋。需要時變速器還有動力輸出功能。本次設(shè)計車型變速器可以在汽車行駛過程中在發(fā)動機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，換檔可以使得發(fā)動機(jī)工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。變速器通過離合器與發(fā)動機(jī)相連，變速器的輸入軸就可以和發(fā)動機(jī)達(dá)到同步轉(zhuǎn)速。通過本次變速器的設(shè)計可以使我們更好的了解變速器的構(gòu)造和設(shè)計方法，把我們大學(xué)所學(xué)的知識連成線，穿在一起，讓我們運用的更加熟練；并根據(jù)所確定的參數(shù)設(shè)計出了變速器的結(jié)構(gòu)，在設(shè)計的過程中注重了變速器的合理性與實用性，最后畫出了變速器的工程圖，同時也為我們以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)，鍛煉了我們的動手和實踐能力，讓我們的學(xué)習(xí)生活變的更有意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來，隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子控制自動變速器的問世，給汽車帶來了更理想的傳動系統(tǒng)。機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入汽車領(lǐng)域，推動汽車變速器裝置的重大變革。自動變速器裝置出現(xiàn)了電子化趨勢，特別是大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，使由微機(jī)控制發(fā)動機(jī)和變速器換擋成為可能。目前，在汽車上所使用的自動變速器主要有以下幾類：液力自動變速器、電子控制機(jī)械自動變速器和機(jī)械無級自動變速器。液力自動變速器（Automatic Transmission 或Automatic Transaxle，AT）的基本形式是液力變矩器與動力換檔的旋轉(zhuǎn)軸式機(jī)械變速器串聯(lián)。從50年代起，裝備液力自動變速器的轎車開始增多，但由于其效率明顯低于機(jī)械變速器，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，從而限制了它的發(fā)展。60年代的研究重點是采用多元件工作輪來提高液力變矩器的效率。70年代是使用閉鎖離合器提高變速器在高速時的效率。80年代則采用增加行星齒輪變速器檔位的方法及使用電子控制。90年代，大量電子技術(shù)的應(yīng)用，使液力自動變速器的發(fā)展進(jìn)入了一個新的時期，綜合性能有了較大的提高。如今，液力自動變速器在汽車上的裝備率，美國為90%，日本為80%11。電子控制機(jī)械自動變速器是一種由普通齒輪式機(jī)械變速器組成的有級機(jī)械自動變速器。作為汽車關(guān)鍵總成之一，變速器技術(shù)在汽車誕生的百年歷史中在不斷地與時俱進(jìn)。手動變速器由于其傳遞動力的直接與高效性，加上制作技術(shù)的成熟與低成本，現(xiàn)代汽車中裝備手動變速器的汽車仍然占有很大比例。但隨著人們對汽車舒適性要求越來越高，現(xiàn)代汽車自動變速器裝備率越來越高卻是一個不爭的事實，尤其是當(dāng)自動變速器也逐漸能夠兼顧操控性的時候。但，傳統(tǒng)自動變速器技術(shù)卻由于其效率的低下而在等待一場革命4。1.3國內(nèi)外研究方法我國的汽車及各種車輛的零部件產(chǎn)品在性能和質(zhì)量上和發(fā)達(dá)國家存在著一定的差距，發(fā)達(dá)國家再機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計上早已進(jìn)入了分析階段，他們利用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，將現(xiàn)代設(shè)計方法，如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計等應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計中，采用機(jī)械CAD系統(tǒng)在計算機(jī)上進(jìn)行建模、分析、仿真、干涉檢查、實現(xiàn)三維設(shè)計，大大地提高產(chǎn)品設(shè)計的一次成功率，減少了試驗費用，縮短了產(chǎn)品更新周期。而我們的設(shè)計手段仍處于以經(jīng)驗設(shè)計為主的二維設(shè)計階段，設(shè)計完成后在投產(chǎn)中往往要進(jìn)行很大的改動，使得產(chǎn)品開發(fā)周期很長，性能質(zhì)量低等。為改變我國的車輛零部件的生產(chǎn)和設(shè)計手段的落后狀況，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高市場競爭力，有必要開發(fā)一些適合中國國情的汽車及零部件的CAD系統(tǒng)，對已開發(fā)的CAD系統(tǒng)需進(jìn)一步提高和完善。 美國的CAD技術(shù)一直處于領(lǐng)先地位，其主要目標(biāo)就是建立完善的CAD/CAM集成系統(tǒng)。美國汽車工業(yè)最早應(yīng)用了CAD系統(tǒng)。美國通用汽車公司、福特汽車公司等都已廣泛應(yīng)用CAD技術(shù)。他們將結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、剛度等計算、三維實體造型應(yīng)用于汽車的設(shè)計開發(fā)中，將CAD、CAM、CAPP、CAE集成，是生產(chǎn)效率提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，市場響應(yīng)速度提高，從而大大地提高了他們的競爭力，為他們帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。他們應(yīng)用的CAD軟件主要有PRO/E、UG、CATIA、IGES等11。手動變速器的許多最近的發(fā)展集中在為降低成本和體積的新制造方法上。傳統(tǒng)來說，變速器制造包含大量昂貴的機(jī)器，以及為機(jī)械加工和裝配操作所需留出的空間限制的設(shè)計15。最新的技術(shù)包括，如在最新的FordGetra96檔變速器中可以看到的激光焊接沖壓鋼滑動齒輪選擇軸套。為替代前一代變速器的鑄鐵撥叉，這種精致而堅固的設(shè)計方案可以導(dǎo)致更少的對內(nèi)部的損害。齒輪盤片的激光和摩擦焊接同時保證了所需機(jī)器設(shè)計空間的降低，這是一種由雷諾公司在5檔副軸圓型變速器設(shè)計中發(fā)明的技術(shù)，命名為EMI，曾在2000年展出并因為它的簡單和輕便僅22公斤卻能提供140Nm的轉(zhuǎn)矩而出名。另一方面，設(shè)計人員也在其齒輪提供轉(zhuǎn)矩輸出的設(shè)計上進(jìn)行了認(rèn)真的研究，提高了耐久性和低噪聲水平14。1.4設(shè)計內(nèi)容及方法 根據(jù)車輛的已知條件，運用汽車?yán)碚摰闹R進(jìn)行設(shè)計。主要內(nèi)容如下：圖1.1齒輪變位系數(shù)確定參數(shù)選擇、零件設(shè)計強(qiáng)度計算軸的設(shè)計同步器的設(shè)計操縱機(jī)構(gòu)、箱體設(shè)計完成工程圖紙變速器的功用結(jié)構(gòu)方案的確定變速器主要參數(shù)選擇傳動比及齒數(shù)確定布置方案的確定齒輪的損壞原因及形式齒輪強(qiáng)度計算與校核布置形式與主要參數(shù)剛度和強(qiáng)度校核圖1.1 設(shè)計系統(tǒng)（1）對變速器傳動機(jī)構(gòu)的分析與選擇通過比較兩軸和中間軸式變速器各自的優(yōu)缺點，以及所涉及車輛的特點，確定傳動機(jī)構(gòu)的布置形式。（2）變速器主要參數(shù)的選擇變速器主要參數(shù)的選擇：擋數(shù)、傳動比、中心距、齒輪參數(shù)等。（3）變速器齒輪強(qiáng)度的校核變速器齒輪強(qiáng)度的校核主要是針對變速器的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。（4）軸的基本尺寸的確定及強(qiáng)度計算對于軸的強(qiáng)度計算原則是對軸的剛度和強(qiáng)度分別進(jìn)行校核。（5）軸承的選擇和同步器的設(shè)計對變速器軸的支撐部分選用圓錐滾子軸承，根據(jù)車輛的載質(zhì)量和使用要求選擇鎖銷式同步器，并確定同步器的尺寸參數(shù)。（6）設(shè)計變速器的操縱機(jī)構(gòu)參考多方資料，設(shè)計了典型的操縱機(jī)構(gòu)及其互鎖裝置。（7）對變速器進(jìn)行三維建模利用利用AutoCAD軟件完成裝配圖、零件圖的繪制。1.5汽車變速器的設(shè)計要求汽車變速器的基本設(shè)計要求：保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟(jì)性；設(shè)置空檔，用來切斷發(fā)動機(jī)動力向驅(qū)動輪的傳輸；設(shè)置倒擋，使汽車能倒退行駛；換擋迅速、省力、方便；工作可靠，汽車行駛過程中，變速器不得有跳擋、亂擋，以及換擋沖擊等現(xiàn)象出現(xiàn)；工作效率高，噪聲小；結(jié)構(gòu)簡單、方案合理；在滿載及沖擊載荷條件下，使用壽命長；除此之外，變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、維修方便等要求。第2章 變速器總體方案設(shè)計21變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案分析按其軸中心線的位置又分為固定軸線式、螺旋軸線式和綜合式的。其中固定軸式應(yīng)用廣泛，有兩軸式和三軸式之分，前者多用于發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的汽車上，而后者多用于發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動的汽車上。 2.1.1變速器選擇（1） 兩軸式變速器 兩軸式變速器如圖2-1所示：因軸和軸承數(shù)少，所以有結(jié)構(gòu)簡單、輪廓尺寸小和容易布置等優(yōu)點，此外，各中間檔位因只經(jīng)一對齒輪傳遞動力，故傳動效率高同時工作噪聲小。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接擋，所以在高檔工作時齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大，且易受損。對與前進(jìn)擋，兩軸式變速器輸入軸的轉(zhuǎn)動方向與輸出軸的轉(zhuǎn)動方向相反；而中間軸式變速器的第一軸與輸出軸的轉(zhuǎn)動方向相同。當(dāng)發(fā)動機(jī)縱置時，主減速器可用螺旋錐齒輪或雙面齒輪；當(dāng)發(fā)動機(jī)橫置時則可用圓柱齒輪，從而簡化了制造工藝，降低了成本。除倒擋常用滑動齒輪（直齒圓柱齒輪）外，其他擋均采用常嚙合斜齒輪傳動；各擋的同步器多裝在第二軸上，這是因為一檔的主動齒輪尺寸小，裝同步器有困難；而高擋的同步器也可以裝在第一軸的后端1。 圖2.1 兩軸式變速器（2）中間軸式變速器三軸式變速器如圖2.2所示，其第一軸的常嚙合齒輪與第二軸的各擋齒輪分別與中間軸的相應(yīng)齒輪相嚙合，且第一、第二軸同心。將第一、第二軸直接連接起來傳遞扭矩則稱為直接擋。此時，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也傳遞轉(zhuǎn)矩。因此，直接擋的傳遞效率高，磨損及噪音也最小，這是三軸式變速器的主要優(yōu)點。其他前進(jìn)檔需依次經(jīng)過兩對齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。因此。在齒輪中心距（影響變速器尺寸的重要參數(shù)）較小的情況下仍然可以獲得大的一擋傳動比，這是三軸式變速器的另一優(yōu)點。其缺點是：處直接擋外其他各擋的傳動效率有所下降3。圖2.2 轎車三軸式四檔變速器由于本次設(shè)計的東方之子變速器是中檔轎車變速器，驅(qū)動形式屬于發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動，且設(shè)計車速高，要求運行噪聲低，故選用二軸式變速器作為傳動方案。2.1.2檔位布置二軸式變速器傳動方案的特點是：變速器輸出軸與主減速器主動齒輪做成一體，發(fā)動機(jī)縱置時，主減速器采用弧齒錐齒輪或準(zhǔn)雙面齒輪，發(fā)動機(jī)橫置時則采用斜齒圓柱齒輪；多數(shù)方案得倒擋傳動常采用滑動齒輪，其他擋位均采用常嚙合齒輪傳動。圖2-3f）中的倒擋齒輪為常嚙合齒輪，并采用同步器換擋；同步器多數(shù)裝在輸出軸上，這是因為一擋主動齒輪尺寸小，同步器裝在輸入軸上又困難，而高擋的同步器可以裝在輸出軸后端，如圖2-3d）、e）所示；圖2-3d）所示方案的變速器有輔助支撐，用來提升軸的剛度，減少齒輪磨損和降低工作噪聲3。圖2.3 兩軸式變速器傳動方案綜上所述，本次設(shè)計選擇五擋變速器如圖2-3f)所示。2.2倒擋布置方案常見的倒擋結(jié)構(gòu)方案有以下幾種：圖2-4（a）為常見的倒擋布置方案。在前進(jìn)擋的傳動路線中，加入一個傳動，使結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪處于正負(fù)交替對稱變化的彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作。此方案廣泛用于轎車和輕型貨車的四擋全同步器式變速器中。圖2-4(b)所示方案的優(yōu)點是換倒擋時利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間軸的長度。但換擋時有兩對齒輪同時進(jìn)入嚙合，使換擋困難。某些輕型貨車四擋變速器采用此方案。圖2-4(c)所示方案能獲得較大的倒擋傳動比，缺點是換擋程序不合理。圖2-4(d)所示方案針對前者的缺點做了修改，因而經(jīng)常在貨車變速器中使用。圖2-4(e)所示方案是將中間軸上的一，倒擋齒輪做成一體，將其齒寬加長。圖2-4(f)所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換擋更為輕便。為了充分利用空間，縮短變速器軸向長度，有的貨車倒擋傳動采用圖2-4(g)所示方案。其缺點是一、倒擋須各用一根變速器撥叉軸，致使變速器上蓋中的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些。(a) 小客車常用 (b) 直齒滑動嚙合四擋 (c) 多數(shù)五擋采用 (d) c方案的改進(jìn) (e) 前進(jìn)擋常嚙合 (f) 前進(jìn)擋常嚙合 (g) 一、倒擋各用一跟撥叉軸圖2.4 倒擋布置方案綜合以上因素，為了換擋輕便，減小噪聲，倒擋傳動采用圖2-4（f）所示方案。2.3零、部件結(jié)構(gòu)方案分析2.3.1齒輪形式齒輪形式有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種。與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長，工作時噪聲低等優(yōu)點；缺點是制造時稍復(fù)雜，工作時有軸向力。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會使常嚙合齒輪數(shù)增加，并導(dǎo)致變速器的轉(zhuǎn)動慣量增大。直齒圓柱齒輪僅用于低擋和倒擋。但是，在本設(shè)計中由于倒擋采用的是常嚙合方案，因此倒擋也采用斜齒輪傳動方案，各擋均采用斜齒輪傳動3。2.3.2變速器軸承的選擇變速器軸承常采用圓柱滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承、滑動軸套等。滾針軸承、滑動軸承套主要用在齒輪與軸不是固定鏈接，并要求兩者有相對運動的地方。變速器中采用圓錐滾子軸承雖然有直徑較小、寬度較大因而容量大、可承受高負(fù)荷等優(yōu)點，但也有需要調(diào)整預(yù)緊、裝配麻煩、磨損后軸易歪斜而影響齒輪正確嚙合的缺點12。由于本設(shè)計的變速器為兩軸式變速器，具有較大的軸向力，所以設(shè)計中變速器輸入軸輸出軸的前后軸承按直徑系列均選用圓錐滾子軸承。2.3.3操縱機(jī)構(gòu)的布置1直接操縱手動換擋變速器 當(dāng)變速器布置在駕駛員座椅附近，可將變速桿直接安裝在變速器上，并依靠駕駛員手力和通過變速桿直接完成換擋功能的手動換擋變速器，稱為直接操縱變速器。 2遠(yuǎn)距離操縱手動換擋變速器 平頭式汽車或發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動汽車的變速器，受總體布置限制變速器距駕駛員座位較遠(yuǎn)，這時需要在變速桿與撥叉之間布置若干傳動件，換擋手力經(jīng)過這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)才能完成換擋功能。這種手動換擋變速器稱為遠(yuǎn)距離操縱手動換擋變速器。 3電控自動換擋變速器 80年代以后，在固定軸式機(jī)械變速器基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用計算機(jī)和電子控制技術(shù)，使之實現(xiàn)自動換擋，并取消了變速桿和離合器踏板。駕駛員只需控制油門踏板，汽車在行駛過程中就能自動完成換擋時刻的判斷，接著自動實現(xiàn)收油門、離合器分離、選擋、換擋、離合器接合和回油門等一系列動作，使汽車動力性、經(jīng)濟(jì)性有所提高，簡化操縱并減輕了駕駛員的勞動強(qiáng)度。 由于本設(shè)計的變速器為兩軸式變速器，采用發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動，變速器離駕駛員座椅較近，所以采用直接操縱式手動換擋變速器。2.3.4 換擋機(jī)構(gòu)形式換檔機(jī)構(gòu)分為直齒滑動齒輪、嚙合套和同步器三種。直齒滑動齒輪換檔的特點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但由于換檔不輕便、換檔時齒端面受到很大沖擊、導(dǎo)致齒輪早期損壞、滑動花鍵磨損后易造成脫檔、噪聲大等原因，初一檔、倒檔外很少采用。嚙合套換檔型式一般是配合斜齒輪傳動使用的。由于齒輪常嚙合，因而減少了噪聲和動載荷，提高了齒輪的強(qiáng)度和壽命。嚙合套有分為內(nèi)齒嚙合套和外齒嚙合套，視結(jié)構(gòu)布置而選定，若齒輪副內(nèi)空間允許，采用內(nèi)齒結(jié)合式，以減小軸向尺寸。結(jié)合套換檔結(jié)構(gòu)簡單，但還不能完全消除換檔沖擊，目前在要求不高的檔位上常被使用。采用同步器換檔可保證齒輪在換檔時不受沖擊，使齒輪強(qiáng)度得以充分發(fā)揮，同時操縱輕便，縮短了換檔時間，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性，此外，該種型式還有利于實現(xiàn)操縱自動化。其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，軸向尺寸有所增加，銅質(zhì)同步環(huán)的使用壽命較短。目前，同步器廣泛應(yīng)用于各式變速器中1。在本設(shè)計中所采用的是鎖環(huán)式同步器，該同步器是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步的。但它可以從結(jié)構(gòu)上保證結(jié)合套與待嚙合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸，以免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。2.3.5自動脫擋目前在結(jié)構(gòu)上采取措施比較有效的方案有以下幾種： 1.將兩接合齒的嚙合位置錯開，這樣在嚙合時，使接合齒端部超過被接合齒約13mm。使用中接觸部分?jǐn)D壓和磨損。 2.將嚙合套齒座上前齒圈的齒厚切?。ㄇ邢?.30.6mm），這樣，換擋后嚙合套的后端面被后齒圈的前端面頂住，從而減少自動脫檔。 3.將接合齒的工作面加工成斜面，形成倒錐角（一般傾斜23），使接合齒面產(chǎn)生阻止自動脫檔的軸向力7。2.4本章小結(jié)本章主要介紹了變速器傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)的類型，并簡要分析各類型機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點，針對本次設(shè)計變速器類型、特點及功用，對變速器的傳動機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)的布置方案，主要零件的形式進(jìn)行選擇，為后期的設(shè)計工作打下基礎(chǔ)。第3章 變速器的設(shè)計與計算3.1變速器主要參數(shù)的選擇本次設(shè)計是在給定主要整車參數(shù)的情況下進(jìn)行設(shè)計，東方之子1.8L 5擋手動變速器整車主要技術(shù)參數(shù)如表3.1所示：表3.1 整車主要技術(shù)參數(shù)發(fā)動機(jī)最大功率97kw車輪型號205/65R15發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩170Nm最大功率轉(zhuǎn)速5750r/min最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速4500r/min最高車速190km/h總質(zhì)量1440kg前軸載荷864kg3.1.1傳動比范圍變速器傳動比范圍是指變速器最高檔與最低檔傳動比的比值。目前乘用車的傳動比范圍在3.04.5之間，總質(zhì)量輕些的商用車在5.08.0之間，其他商用車則更大。1、變速器傳動比的確定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系式為： （3.1）式中：-汽車行駛速度(km/h)；-發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）；-車輪滾動半徑（m）；-變速器傳動比；-主減速器傳動比；車輪半徑由所選用的輪胎規(guī)格所得r=0.324（mm）為0.70.8，本設(shè)計最高檔傳動比選為0.8.=4.6212、最低檔、最高檔傳動比的確定選擇最低檔傳動比，應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動輪與路面的附著力、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動輪的滾動半徑等來綜合考慮、確定2。汽車爬陡坡時車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動力用于克服輪胎與路面間的滾動阻力及爬坡阻力。故有 （3.2）式中 m-汽車總質(zhì)量； g-重力加速度； f-滾動阻力系數(shù)； rr-驅(qū)動輪的滾動半徑； Temax-發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； i0-主減速比； -汽車傳動系的傳動效率。max=0.70.8 取0.95f=0.0076+0.000056 （3.3）=0.018 根據(jù)則由最爬坡度要求的變速檔傳動比為igI1.866驅(qū)動車輪與路面的附著條件:求得的變速器I檔傳動比為：igI （3.4）式中:G2-靜止于水平路面時驅(qū)動橋給路面的載荷； -著系數(shù)(良好干燥路面0.70.8)取0.8本設(shè)計傳動比范圍為1.866 igI 2 .94 ig1取2.83、變速器各擋傳動比的確定按等比級數(shù)分配其它各擋傳動比，即：式中：常數(shù)，也就是各擋之間的公比；因此，各擋的傳動比為， =1.368 （3.5）所以各擋傳動比與擋傳動比的關(guān)系 : =2.048，=1.497，=1.094，=0.83.1.2 初選中心距 A= （3.6） =71.6mm 中心距圓整為72mm式中：A為中心距（mm）；為中心距系數(shù)，轎車：=8.99.3； 為發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（）；為變速器一擋傳動比；為變速器傳動效率0.96；轎車變速器的中心距在6080mm變化范圍。初取A=72mm3.1.3變速器的外形尺寸變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒檔中間齒輪和換擋機(jī)構(gòu)的布置初步確定。影響變速器殼體的軸向尺寸的因素有擋數(shù)、換擋機(jī)構(gòu)形式以及齒輪形式。 轎車四檔變速器殼體的軸向尺寸3.03.4A。即L=（3.03.4）72=216244.8mm3.1.4齒輪參數(shù)選擇1、齒輪模數(shù)選取的一般原則13：1）為了減少噪聲應(yīng)合理減小模數(shù)，同時增加齒寬；2）為使質(zhì)量小些，應(yīng)該增加模數(shù)，同時減少齒寬；3）從工藝方面考慮，各擋齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)；4）從強(qiáng)度方面考慮，各擋齒輪應(yīng)有不同的模數(shù)。 對于轎車，減少工作噪聲較為重要，因此模數(shù)應(yīng)選得小些；綜上所述：一擋二擋倒擋模數(shù)為3，三擋四擋五擋模數(shù)為2.75；2、壓力角壓力角較小時，重合度大，傳動平穩(wěn)，噪聲低；較大時可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。對轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對貨車，為提高齒輪承載力，取大些。在本設(shè)計中變速器齒輪壓力角取20；3、螺旋角斜齒輪在變速器中得到廣泛的應(yīng)用。從提高低擋齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，不希望用過大的螺旋角；而從提高高擋齒輪的接觸強(qiáng)度著眼，應(yīng)選用較大螺旋角。乘用車變速器： 兩軸式變速器為 2025 中間軸式變速器為 2234 商用車車變速器：1826 斜齒輪螺旋角取25；4、齒寬應(yīng)注意齒寬對變速器的軸向尺寸，齒輪工作平穩(wěn)性，齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時受力的均勻程度均有影響。 通常根據(jù)齒輪模數(shù)m的大小來選定齒寬：斜齒：b=Kcmn，Kc取6.08.5 第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù)KC可取大些，使接觸線長度增加、接觸應(yīng)力降低，以提高傳動平穩(wěn)性和齒輪壽命。 一擋b=21mm二擋b=18mm三擋b=16.5mm四擋b=16.5mm五檔b=16.5mm倒擋b=21mm5、齒頂高系數(shù) 現(xiàn)在規(guī)定取1.00或更大3.2各擋齒輪齒數(shù)的分配及傳動比的計算在初選了中心距、齒輪的模數(shù)和螺旋角后，可根據(jù)預(yù)先確定的變速器檔數(shù)、傳動比和結(jié)構(gòu)方案來分配各擋齒輪的齒數(shù)。3.2.1一擋齒數(shù)及傳動比的確定 （3.6） 取整得43，轎車取12，則=31。則一擋傳動比為： （3.7）對中心距A進(jìn)行修正 （3.8）取整得mm，為標(biāo)準(zhǔn)中心矩。3.2.2二擋齒數(shù)及傳動比的確定 已知：=72mm，=2.048，=3，；將數(shù)據(jù)代入上（3.7）、（3.8）兩式，齒數(shù)取整得：，所以二擋傳動比為：3.2.3計算三擋齒輪齒數(shù)及傳動比 已知：=72mm，=1.497，=2.75，；將數(shù)據(jù)代入上（3.7）、（3.8）兩式，齒數(shù)取整得：，所以三擋傳動比為：3.2.4計算四擋齒輪齒數(shù)及傳動比 已知：=72mm，=1.094，=2.75，；將數(shù)據(jù)代入上（3.7）、（3.8）兩式，齒數(shù)取整得：，所以四擋傳動比為：3.2.5計算五擋齒輪齒數(shù)及傳動比已知：=72mm，=0.80，=2.75，；將數(shù)據(jù)代入上（3.7）、（3.8）兩式，齒數(shù)取整得：，所以五擋傳動比為：3.2.6計算倒擋齒輪齒數(shù)及傳動比初選倒擋軸上齒輪齒數(shù)為=22，輸入軸齒輪齒數(shù)=12，為保證倒擋齒輪的嚙合不產(chǎn)生運動干涉齒輪11和齒輪13的齒頂圓之間應(yīng)保持有0.5mm以上的間隙，即滿足以下公式： （3.9）已知：，把數(shù)據(jù)代入（3.9）式，齒數(shù)取整，解得：，則倒擋傳動比為：輸入軸與倒擋軸之間的距離：mm輸出軸與倒擋軸之間的距離：mm3.3齒輪變位系數(shù)選擇和螺旋角的修正 變位系數(shù)的選擇原則 ：1）對于高擋齒輪，應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合及耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。2）對于低擋齒輪，為提高小齒輪的齒根強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)危險斷面齒厚相等的條件來選擇大、小齒輪的變位系數(shù)。 3）總變位系數(shù)越小，齒輪齒根抗彎強(qiáng)度越低。但易于吸收沖擊振動，噪聲要小一些。為了降低噪聲，對于變速器中除去一、二擋以外的其它各擋齒輪的總變位系數(shù)要選用較小一些的數(shù)值。一般情況下，隨著擋位的降低，總變位系數(shù)應(yīng)該逐擋增大。一、二擋和倒擋齒輪，應(yīng)該選用較大的值。采用變位齒輪的原因：配湊中心距；提高齒輪的強(qiáng)度和使用壽命；降低齒輪的嚙合噪聲17。為了降低噪聲，對于變速器中除去一、二擋以外的其它各擋齒輪的總變位系數(shù)要選用較小一些的數(shù)值。一般情況下，隨著擋位的降低，總變位系數(shù)應(yīng)該逐檔增大。一、二擋和倒擋齒輪，應(yīng)該選用較大的值。為了減小軸向力，低擋選用較小的螺旋角，一檔、倒擋選，二擋選；為了增加重合度，減小噪聲，三擋、四擋、五擋選用較大的螺旋角，都選為。3.3.1計算一擋齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正修正中心距 mm （3.10）螺旋角的修正 （3.11）端面壓力角 =arctan=22.11 （3.12）端面嚙合角 （3.13）齒輪總變位系數(shù)為 （3.14）經(jīng)查表： =0.471 =0.90.471=0.4293.3.2計算二擋齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正根據(jù)公式（3.10）、（3.11）、（3.12）、（3.13）、（3.14）可得：修正中心距mm螺旋角的修正端面壓力角=arctan=22.11端面嚙合角 齒輪總變位系數(shù)為經(jīng)查表： =0.35 =0.690.35=0.343.3.3計算三檔齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正根據(jù)公式（3.10）、（3.11）、（3.12）、（3.13）、（3.14）可得：修正中心距mm螺旋角的修正端面壓力角=arctan=22.07端面嚙合角 齒輪總變位系數(shù)為經(jīng)查表： =0.223 =0.3680.223=0.1453.3.4計算四檔齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正根據(jù)公式（3.10）、（3.11）、（3.12）、（3.13）、（3.14）可得：修正中心距mm螺旋角的修正端面壓力角=arctan=22.07端面嚙合角 齒輪總變位系數(shù)為經(jīng)查表： =0.192 =0.3680.192=0.1763.3.5計算五檔齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正根據(jù)公式（3.10）、（3.11）、（3.12）、（3.13）、（3.14）可得：修正中心距mm螺旋角的修正端面壓力角=arctan=22.07端面嚙合角 齒輪總變位系數(shù)為經(jīng)查表： =0.19 =0.3680.19=0.1783.3.6計算倒檔齒輪變位系數(shù)及螺旋角修正根據(jù)公式（3.10）、（3.11）、（3.12）、（3.13）、（3.14）可得：輸入軸與倒擋軸中心距修正mm螺旋角的修正端面壓力角=arctan=21.78端面嚙合角 齒輪總變位系數(shù)為經(jīng)查表： =0.233 =0.35580.233=0.1228輸出軸與倒擋軸中心距修正mm端面壓力角=arctan=21.78端面嚙合角 齒輪總變位系數(shù)為經(jīng)查表： =0.1228 =0.6720.1228=54923.4各擋齒輪主要參數(shù)的確定3.4.1一擋齒輪參數(shù)理論中心距 (3.15)中心距變動系數(shù) (3.16)齒頂降低系數(shù) (3.17)分度圓直徑 =40.18mm (3.18)=103.81mm齒頂高 =1.722mm (3.19)=1.597mm齒根高 =2.337mm (3.20)=2.463mm齒頂圓直徑 =43.624mm (3.21)=107.004mm齒根圓直徑 =35.506mm (3.22)=98.884mm當(dāng)量齒數(shù) (3.23)基圓直徑 =37.76mm (3.24)=97.55mm節(jié)圓直徑 =40.18mm (3.25)=103.81mm3.4.2二擋齒輪參數(shù)根據(jù)公式（3.15）、（3.16）、（3.17）、（3.18）、（3.19）、（3.20）、（3.21）、（3.22）、（3.23）、（3.24）、（3.25）可得理論中心距 中心距變動系數(shù) 齒頂降低系數(shù) 分度圓直徑 =46.88mm=97.11mm齒頂高 =1.898mm=1.959mm齒根高 =2.7mm=2.73mm齒頂圓直徑 =50.858mm=101.028mm齒根圓直徑 =41.48mm=91.65mm當(dāng)量齒數(shù) 基圓直徑 =44.05mm=91.25mm節(jié)圓直徑 =46.88mm=97.11mm3.4.3三擋齒輪參數(shù)根據(jù)公式（3.15）、（3.16）、（3.17）、（3.18）、（3.19）、（3.20）、（3.21）、（3.22）、（3.23）、（3.24）、（3.25）可得理論中心距 中心距變動系數(shù) 齒頂降低系數(shù) 分度圓直徑 =58.21mm=85.79mm齒頂高 =2.376mm=2.162mm齒根高 =2.824mm=3.31mm齒頂圓直徑 =62.962mm=90.114mm齒根圓直徑 =52.562mm=79.173mm當(dāng)量齒數(shù) 基圓直徑 =50.47mm=80.62mm節(jié)圓直徑 =58.21mm=85.79mm3.4.4四擋齒輪參數(shù)根據(jù)公式（3.15）、（3.16）、（3.17）、（3.18）、（3.19）、（3.20）、（3.21）、（3.22）、（3.23）、（3.24）、（3.25）可得理論中心距 中心距變動系數(shù) 齒頂降低系數(shù) 分度圓直徑 =70.47mm=73.53mm齒頂高 =2.289mm=2.246mm齒根高 =2.909mm=2.954mm齒頂圓直徑 =75.049mm=78.022mm齒根圓直徑 =64.651mm=67.623mm當(dāng)量齒數(shù) 基圓直徑 =66.22mm=69.10mm節(jié)圓直徑 =70.47mm=73.53mm3.4.5五擋齒輪參數(shù)根據(jù)公式（3.15）、（3.16）、（3.17）、（3.18）、（3.19）、（3.20）、（3.21）、（3.22）、（3.23）、（3.24）、（3.25）可得理論中心距 中心距變動系數(shù) 齒頂降低系數(shù) 分度圓直徑 =79.66mm=64.34mm齒頂高 =2.28mm=2.25mm齒根高 =2.915mm=2.948mm齒頂圓直徑 =84.22mm=68.84mm齒根圓直徑 =73.83mm=58.44mm當(dāng)量齒數(shù) 基圓直徑 =74.86mm=60.46mm節(jié)圓直徑 =79.66mm=64.34mm3.4.6倒擋齒輪參數(shù)根據(jù)公式（3.15）、（3.16）、（3.17）、（3.18）、（3.19）、（3.20）、（3.21）、（3.22）、（3.23）、（3.24）、（3.25）可得理論中心距 中心距變動系數(shù) 齒頂降低系數(shù) 分度圓直徑 =39.53mm=72.47mm=88.94mm齒頂高 =2.899mm=2.569mm=3.045mm齒根高 =3.051mm=3.382mm=3.045mm齒頂圓直徑 =45.33mm=76.00mm=95.03mm齒根圓直徑 =33.43mm=64.71mm=84.00mm當(dāng)量齒數(shù) 節(jié)圓直徑 =39.53mm=72.47mm=88.94mm3.5齒輪的校核3.5.1齒輪材料的選擇原則1、滿足工作條件的要求不同的工作條件，對齒輪傳動有不同的要求，故對齒輪材料亦有不同的要求。但是對于一般動力傳輸齒輪，要求其材料具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，而且齒面硬，齒芯軟。2、合理選擇材料配對如對硬度350HBS的軟齒面齒輪，為使兩輪壽命接近，小齒輪材料硬度應(yīng)略高于大齒輪，且使兩輪硬度差在3050HBS左右。為提高抗膠合性能，大、小輪應(yīng)采用不同鋼號材料3。3、考慮加工工藝及熱處理工藝大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯，可選用鑄鋼或鑄鐵；中等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常采用鍛造毛坯，可選擇鍛鋼制作。尺寸較小而又要求不高時，可選用圓鋼作毛坯。軟齒面齒輪常用中碳鋼或中碳合金鋼，經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理后，再進(jìn)行切削加工即可；硬齒面齒輪（硬度350HBS）常采用低碳合金鋼切齒后再表面滲碳淬火或中碳鋼（或中碳合金鋼）切齒后表面淬火，以獲得齒面、齒芯韌的金相組織，為消除熱處理對已切輪齒造成的齒面變形需進(jìn)行磨齒。但若采用滲氮處理，其齒面變形小，可不磨齒，故可適用于內(nèi)齒輪等無法磨齒的齒輪3。由于一對齒輪一直參與傳動，磨損較大，齒輪所受沖擊載荷作用也大，抗彎強(qiáng)度要求比較高。應(yīng)選用硬齒面齒輪組合，所有齒輪均選用20CrMnTi滲碳后表面淬火處理，硬度為5862HRC。3.5.2變速器齒輪的材料及熱處理變速器齒輪的損壞形式主要有：輪齒斷裂、齒面疲勞剝落（點蝕）、移動換擋齒輪端部破壞以及齒面膠合。增大輪齒根部齒厚，加大齒根圓角半徑，采用高齒，提高重合度，增多同時嚙合的輪齒對數(shù)，提高輪齒柔度，采用優(yōu)質(zhì)材料等，都是提高輪齒彎曲強(qiáng)度的措施，合理選擇齒輪參數(shù)及變位系數(shù)，降低接觸應(yīng)力，提高齒面硬度等，可提高齒面的接觸強(qiáng)度，采用黏度大、耐高溫、耐高壓的潤滑油，提高油膜強(qiáng)度，提高齒面硬度，選擇適當(dāng)?shù)凝X面表面處理和鍍層等，是防止齒面膠合的措施3?，F(xiàn)代汽車變速器齒輪大都采用滲碳合金鋼制造，使輪齒表層的高硬度與輪齒心部的高韌性相結(jié)合，以大大提高其接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度及耐磨性。在選擇齒輪的材料及熱處理時也應(yīng)考慮到其機(jī)械加工性能及制造成本。國產(chǎn)汽車變速器齒輪的常用材料是20CrMnTi（過去的鋼號是18CrMnTi），也是采用20Mn2TiB，20MnVB，20MnMoB的。對于大模數(shù)的重型汽車變速器齒輪，可采用25CrMnMo，20CrNiMo，12Cr3A等鋼材，這些低碳合金鋼都需隨后的滲碳、淬火處理，以提高表面硬度，細(xì)化材料晶粒。為消除內(nèi)應(yīng)力，還要進(jìn)行回火7。變速器齒輪輪齒表面滲碳層深度的推薦范圍如下：3.5 滲碳層深度0.81.2 mm； 3.55 滲碳層深度0.91.0 mm；5 滲碳層深度1.01.6 mm 。 滲碳齒輪在淬火、回火后要求齒輪的表面硬度為HRC5863，心部硬度為HRC33。3.5.3變速器齒輪彎曲強(qiáng)度校核齒輪彎曲強(qiáng)度校核（斜齒輪） （3.26）式中 圓周力（N），；計算載荷（Nmm）；節(jié)圓直徑（mm）， ，為法向模數(shù)（mm）；斜齒輪螺旋角（）；應(yīng)力集中系數(shù)，=1.50；齒面寬（mm）；法向齒距，； 齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù)在齒形系數(shù)圖3.2中查得；重合度影響系數(shù)，=2.0。圖3.1 齒形系數(shù)圖將上述有關(guān)參數(shù)據(jù)代入公式（3.9），整理得到 （3.27）1、計算各齒輪傳遞的軸的轉(zhuǎn)矩軸 =170Nmm軸 一擋 1702.58438.6Nmm二擋 1702.07351.9Nmm三擋 1701.47249.9Nmm四擋 1701.043177.31Nmm五擋 1700.8104.469Nmm倒擋 1702.25382.5Nmm2、一檔齒輪校核主動齒輪：已知： Nmm；mm；，查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.168，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得：MPa從動齒輪：已知：Nmm；mm； ；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.173，把以上數(shù)據(jù)代入（3.10）式，得：MPa3、二檔齒輪校核主動齒輪：已知： Nmm；mm；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.168，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得： MPa從動齒輪：已知：Nmm；mm；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.167，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得：MPa3、三檔齒輪校核主動齒輪：已知：Nmm；mm；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.153，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得：MPa從動齒輪：已知：Nmm；mm；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.156，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得：MPa4、四檔齒輪的校核主動齒輪：已知：Nmm；mm；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.155，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得：MPa從動齒輪：已知：Nmm；mm；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.154，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得：Nmm5、五檔齒輪的校核主動齒輪：已知：Nmm；mm；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.195，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得：MPa從動齒輪：已知：Nmm；mm； ；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.159，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得：MPa6、倒檔齒輪的校核主動齒輪：已知：Nmm；mm； ；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.142，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得：MPa從動齒輪：已知：Nmm；mm； ；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.177，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得：MPa倒擋齒輪：已知：Nmm；mm； ；查齒形系數(shù)圖3.1得：y=0.147，把以上數(shù)據(jù)代入（3.27）式，得：MPa對于轎車當(dāng)計算載荷取變速器輸入軸最大轉(zhuǎn)距時，其許用應(yīng)力不超過180350MPa，以上各檔均合適。3.5.4齒輪接觸應(yīng)力校核 （3.28）式中 輪齒接觸應(yīng)力（MPa）；齒面上的法向力（N），；圓周力（N），；計算載荷（Nmm）；為節(jié)圓直徑（mm）；節(jié)點處壓力角，為齒輪螺旋角；齒輪材料的彈性模量（MPa）；齒輪接觸的實際寬度（mm）；，主從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑（mm），直齒輪，斜齒輪，；、主從動齒輪節(jié)圓半徑（mm）。將作用在變速器第一軸上的載荷作為作用載荷時，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力見表3.2：表3.2 變速器齒輪許用接觸應(yīng)力齒輪/Mpa滲碳齒輪液體碳氮共滲齒輪一檔和倒檔1900-2000950-1000常嚙合齒輪和高檔齒輪1300-1400650-700變速器齒輪多數(shù)采用滲碳合金鋼，其表層的高硬度與芯部的高韌性相結(jié)合能大大提高齒輪的耐磨性及抗彎曲疲勞和接觸疲勞的能力。對齒輪進(jìn)行強(qiáng)力噴丸處理以后，輪齒產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，齒輪彎曲疲勞壽命可成倍提高，接觸疲勞壽命也有明顯改善。1、 一檔齒輪接觸應(yīng)力校核根據(jù)公式（3.28）可得主動齒輪：=0.418=1297.39從動齒輪：=0.418=0.418=1323.1354312、二檔齒輪接觸應(yīng)力校核根據(jù)公式（3.28）可得主動齒輪：=0.418=1146.48從動齒輪：=0.418=0.418=1144.993、三檔齒輪接觸應(yīng)力校核根據(jù)公式（3.28）可得主動齒輪：=0.418=1028.18從動齒輪：=0.418=0.418=1026.864、四檔齒輪接觸應(yīng)力校核根據(jù)公式（3.28）可得主動齒輪：=0.418=917.14從動齒輪：=0.418=0.418=916.955、五檔齒輪接觸應(yīng)力校核根據(jù)公式（3.28）可得主動齒輪：=0.418=865.90從動齒輪：=0.418=0.418=867.146、倒檔齒輪接觸應(yīng)力校核根據(jù)公式（3.28）可得主動齒輪：=0.418=1296.40從動齒輪：=0.418=0.418=766.15倒擋齒輪：=0.418=1296.413.6本章小結(jié)本章主要介紹了變速器主要參數(shù)的選擇，包括確定擋數(shù)、傳動比范圍，根據(jù)最大爬坡度和驅(qū)動輪與地面的附著力確定一擋傳動比和五擋傳動比，進(jìn)而確定其它各擋傳動比，選擇中心距、外形尺寸以及齒輪參數(shù)，根據(jù)變速器的傳動示意圖確定各擋齒輪齒數(shù)，進(jìn)行各擋齒輪變位系數(shù)的分配。最后列出了各擋齒輪的幾何尺寸，以及各擋齒輪的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核。這些為之后齒輪、軸的設(shè)計計算做好了準(zhǔn)備。第四章 軸的設(shè)計及軸的強(qiáng)度校核4.1軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計變速器軸在工作時承受轉(zhuǎn)矩、彎矩，因此應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。軸的剛度不足，在負(fù)荷的作用下，軸會產(chǎn)生過大的變形，影響齒輪的經(jīng)常嚙合，產(chǎn)生過大的噪聲，并會降低齒輪的使用壽命。設(shè)計變速器時主要考慮的問題有： 軸的結(jié)構(gòu)形狀、軸的直徑、長度、軸的強(qiáng)度和剛度等6。在已知兩軸式變速器中心距時，軸的最大直徑和支承距離的比值可在以下范圍內(nèi)選?。簩斎胼S，=0.160.18；對輸出軸，0.180.21。輸入軸花鍵部分直徑（mm）可按下式初選取： （4.1）式中 經(jīng)驗系數(shù)，=4.04.6；發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N.m）。輸入軸花鍵部分直徑為=22.1525.48mm初選輸入、輸出軸支承之間的長度=242.5mm。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件確定軸的最小直徑為 （4.2）式中 d軸的最小直徑（mm