CA1040輕型貨車機(jī)械式三軸式五檔手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)【6張CAD圖紙全套】

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購買設(shè)計(jì)文檔 后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 型貨車機(jī)械式 變速器設(shè)計(jì) 院系名稱 ： 專業(yè)班級(jí) ： 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 職 稱 ： 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二○ **年 *月 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 系部 專業(yè)、班級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職稱 從事 專業(yè) 是否外聘 □是 □√ 否 題目名稱 型貨車機(jī)械式變速器設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義 汽車變速器是汽車傳動(dòng)系的重要組成部分。由于汽油機(jī)額定轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的速度范圍很小，需要用齒輪傳動(dòng)來適應(yīng)駕駛時(shí)車速的變化。 它是傳動(dòng)系的主要部件 ,它的性能對(duì)整車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及乘坐舒適性等方面都有十分重要的影響。設(shè)計(jì)好變速器對(duì)汽車的性能，安全性以及經(jīng)濟(jì)性有著重要作用。 手動(dòng)機(jī)械變速器可以完全遵從駕駛者的意志，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、故障率相對(duì)較低、物美價(jià)廉 ,因此在市 場(chǎng)上仍占有一席之地，開發(fā)手動(dòng)機(jī)械變速器也適應(yīng)當(dāng)代世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 隨著科技的高速發(fā)展，節(jié)能與環(huán)境保護(hù)、應(yīng)用新型材料、高性能及低成本都可將作為汽車新型變速器的研究方向。 二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） 基本內(nèi)容：在保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的前提下，進(jìn)行齒輪和傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)，設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，保證換擋迅速、省力、方便，工作可靠。有較高的工作效率，除此之外，還要保證變速器滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、維修方便等要求。在設(shè)計(jì)中要解決的 的主要問題：在設(shè)計(jì)中需要解決變速器是否能有效預(yù)防脫檔，跳檔并方便 掛檔。減小噪音并盡量能達(dá)到輕量化、高承載、低噪聲、換檔操縱好和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。 技術(shù)要求： 具有良好的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性 ， 換擋迅速、省力、方便。變速器的工作噪聲低 ， 變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、拆裝容易、維修方便等要求 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 、 設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果 件圖（軸及齒輪等）折合兩張以上零號(hào)圖（ 干張）； 字以上。 四、設(shè)計(jì)（論文） 進(jìn)度安排 料收集，完成開題報(bào)告 第 1（ 2 月 28 日 20 日） 出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案 第 4（ 3 月 21 日 3 日） 械變速器總裝配圖、零件圖的 草圖 第 6（ 4 月 4 日 24 日） 械變速器 總裝配圖、零件圖 , 撰寫設(shè)計(jì)說明書 第 9（ 4 月 25 日 22 日） 5. 完善設(shè)計(jì)，提交指導(dǎo)老師審核并修改 第 13（ 5 月 23 日 5 日） 6. 提交系里評(píng)閱并修改，準(zhǔn)備答辯 第 15（ 6 月 6 日 19 日） 第 17 周（ 6 月 20 日 26 日） 五、主要參考資料 [1] 王望予 M]機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 常思勤 M]機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 劉惟信 M]清華大學(xué)出版社 [4] 林紹義 J][5] 劉法順 [J][6] 羅春香 J]. 西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版， [7] 韋志林 J][8] 王之煦 ,許杏根 M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,[9] 嚴(yán)倉鋒 J]六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目 : 型貨車機(jī)械式變速器設(shè)計(jì) 院 系 名 稱 : 專 業(yè) 班 級(jí) : 學(xué) 生 姓 名 : 導(dǎo) 師 姓 名 : 開 題 時(shí) 間 : 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) V 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 系 部 專業(yè)、班級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職稱 從事 專業(yè) 是否外聘 □是 □√ 否 題目名稱 型貨車機(jī)械式變速機(jī)設(shè)計(jì) 一、 課題研究 現(xiàn)狀、 選題 目的 和意義 研究現(xiàn)狀：變速器用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬破、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(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空擋，可在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力停止向驅(qū)動(dòng)輪傳輸。變速器設(shè)有倒擋，使汽車獲得倒退行駛能力。需要時(shí)，變速器還有動(dòng)力輸 出功能。 變速器按傳動(dòng)比變化方式不同，變速器可分為有級(jí)式、無級(jí)式和綜合式三種：有級(jí)式變速器應(yīng)用最為廣泛。它采用齒輪傳動(dòng)，具有若干個(gè)定值傳動(dòng)比。按所用輪系形式不同，有軸線固定式變速器和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器兩種。目前，轎車和輕、中型貨車變速器的傳動(dòng)比通常有 3重型貨車用的組合式變速器中，則有更多擋位。所謂變速器擋數(shù)，均指前進(jìn)擋位數(shù)。無級(jí)式變速器的傳動(dòng)比在一定的范圍內(nèi)可按無限多級(jí)變化，常見的有電力式和液力式兩種。電力式變速器在傳動(dòng)系統(tǒng)中也有廣泛采用的趨勢(shì)，其邊素傳動(dòng)部件為直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)。液力式 變速器的傳動(dòng)部件是液力變矩器。綜合式變速器是指由液力變矩器和齒輪式有級(jí)變速器組成的液力機(jī)械式變速器，其傳動(dòng)比可在最大值和最小值之間的幾個(gè)間斷范圍內(nèi)作無級(jí)變化，目前應(yīng)用較多。 汽 車 行駛的速度是不斷變化的，這就要求汽車的變速器的變速比要盡量多，這就是無級(jí)變速 。盡管傳統(tǒng)的齒輪變速箱并不理想，但其以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率 高、功率大三大顯著優(yōu)點(diǎn)依然占領(lǐng)著汽車變速箱的主流地位。在跨越了三個(gè)世紀(jì)的一百多年后的今天，汽車還沒有使用上滿意的無級(jí)變速箱。這是汽車的無奈和缺憾。但是 ,人們始終沒有放棄尋找實(shí)現(xiàn)理想汽車變速器的努力 ,各大汽車廠商對(duì)無級(jí)變速器表現(xiàn)了極大的熱情，極度重視無級(jí)變速器在汽車領(lǐng)域的實(shí)用化進(jìn)程。 載貨汽車分為輕型、中型、重型三種。各國分級(jí)方法和標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。 20世紀(jì) 70年代以來，由于對(duì)運(yùn)輸需求的增加和公路承載能力的提高，各國都在放寬對(duì)軸重和車輛總重的限制 ,因而大噸位載貨汽車不斷增加。同時(shí) ,城市中為便于集散貨物和零星貨物運(yùn) 輸，小噸位載貨汽車也在發(fā)展。為適應(yīng)各種貨物的運(yùn)輸要求，載貨汽車有向?qū)Ｓ没l(fā)展的趨勢(shì)，專用運(yùn)輸車的種類和數(shù)量不斷增加。而中國是按汽車載重量分級(jí)的，載重量 4～ 8噸的為中型載貨汽車， 8噸以上的為重型載貨汽車。載重量 1噸以下的黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 型載貨汽車多用轎車底盤改制而成，主要用于城市運(yùn)送食品、日用工業(yè)品等小批量貨物；有的制成客貨兩用車。 目的及意義：隨著重型車功率加大、傳遞的扭矩增加和速度的提高，對(duì)變速器的要求也不斷家大。首先，變速器的節(jié)油性能被越來越多的用戶所關(guān)注。而業(yè)內(nèi)專家表示，目前變 速器的節(jié)油主要通過安裝同步器和增多檔位來實(shí)現(xiàn)。其次，不言而喻的是整車廠對(duì)變速器的輕量化也提出更高要求。再次從發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)到模塊化電子儀表到再到 國 重卡電子化 控制程度越來越高。 隨著重卡 整車電子化程度的提高，變速器自動(dòng)化進(jìn)程也將開始加速， 械式自動(dòng)變速器 )的應(yīng)用被提上日程。 過電控單元控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，具有傳動(dòng)效率高、油耗低、經(jīng)濟(jì)性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)自動(dòng)變速器而言， 比傳統(tǒng)機(jī)械式變 速器稍貴一點(diǎn)，也很適合中國用戶的消費(fèi)特點(diǎn)。所以，國內(nèi)主流的變速器企業(yè)都在致力于 了解，法士特、 綦 齒和大齒等企業(yè)的 術(shù)日趨成熟。 載 貨汽車在我國應(yīng)用十分廣泛，而變速器是整車的關(guān)鍵總成之一。其功用是在不同的使用條件下 , 改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 , 使汽車得到不同的牽引力和速度 , 同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。通過載貨汽車變速器的設(shè)計(jì)， 使其變速器性能更好具有一定的實(shí)際意義。 二、設(shè)計(jì)（論文） 的基本內(nèi)容 、 擬解決的主要問題 1、基本內(nèi)容 （ 1）載貨 汽車變速器研究現(xiàn)狀 （ 2）載貨汽車變速器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 3）載貨汽車變速器尺寸參數(shù)設(shè)計(jì) （ 4）載貨汽車變速器尺寸參數(shù)校核 2、 擬解決的主要問題 （ 1） 載貨汽車變速器尺寸參數(shù)設(shè)計(jì) （ 2）載貨汽車變速器尺寸參數(shù)校核 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 、技術(shù)路線（研究方法） ` 四、進(jìn)度安排 （ 1）調(diào)研、查閱相關(guān)資料、完成開題報(bào)告 第 1～ 2 周（ 3 月 3 日～ 3 月 16 日） （ 2）確定總體方案 第 3～ 4 周（ 3 月 17 日～ 3 月 30 日） （ 3） 對(duì)變速器結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì) 第 5～ 6 周（ 3 月 31 日～ 4 月 13 日） （ 4） 對(duì)變速器尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì) 7～ 8 周（ 4 月 14 日～ 4 月 27 日） （ 5）建立 變速器 的零件圖第第 8～ 9 周（ 4 月 21 日～ 5 月 4 日） （ 5）建立 變速器 的裝配模型第 9～ 10 周（ 4 月 28 日～ 5 月 11 日） （ 6）書寫設(shè)計(jì)說明書第 11～ 13 周（ 5 月 12 日～ 6 月 2 日） （ 7）設(shè)計(jì)審核、修改 第 14～ 16 周（ 6 月 3 日～ 6 月 23 日） （ 8）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第 17 周（ 6 月 24 日～ 7 月 1 日） 調(diào)研并查閱相關(guān)資料 確定總體設(shè)計(jì)方案 變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 參數(shù)計(jì)算 變速器的尺寸參數(shù)強(qiáng)度校核 變速器出圖 完成設(shè)計(jì)和書寫說明書 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 、 參考文獻(xiàn) （ 1）蔣崇賢，何明輝《專用汽車設(shè)計(jì)》 武漢工業(yè)大學(xué)出版社 （ 2） 工程中的有限元方法 (第 3 版 )． 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2004 （ 3） 黃天澤，黃金陵 ． 汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) ． 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2000 （ 4） 孫桓主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版 （ 5） 余志生． 汽車?yán)碚?[M]，機(jī)械工業(yè)出版社， 1987 （ 6） 陳家瑞主編 人民交通出版社出版 （ 7） 吳鎮(zhèn)著 上海 :上海交通大學(xué)出版社， 1997 （ 8） 呂慧瑛 北京 :清華大學(xué)出版社， 2002 （ 9）何云祥 . 重型汽車變速器的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新 [J]. 現(xiàn)代零部件 , 2009, (01) :100 10）羅春香 . 汽車變速器設(shè)計(jì)中速比分配問題的研究 [J]. 西南民族大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 ), 2004, (03) . （ 11）變速器設(shè)計(jì) (上 )[J]. 汽車技術(shù) , 1972, (01) . （ 12）王尚軍 . 檔變速器設(shè)計(jì) [J]. 機(jī)械傳動(dòng) , 2002, (01) . （ 13）黃雄健 ,楊壽海 . 術(shù)在汽車變速器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 [J]. 廣西工學(xué)院學(xué)報(bào) , 2007, (01) . （ 14）胡朝峰 ,過學(xué)迅 ,汪斌 . 汽車變速器技術(shù)的發(fā)展與展望 [J]. 汽車研究與開發(fā) , 2005, (05) . （ 15）向立明 . 汽車變速器的發(fā)展歷史及未來趨勢(shì) [J]. 公路與汽運(yùn) , 2007, (01) . 六、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄 日期 地點(diǎn) 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） 通過孫老師的講解，明確了選題目的及方向，了解所需的文獻(xiàn)和書籍，并根據(jù)任務(wù)書的內(nèi)容查找相關(guān)的資料。 學(xué)生（記錄人）簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期 地點(diǎn) 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） 把搜集到的資料拿給孫老師，孫老師對(duì)資料進(jìn)行了詳細(xì)的閱讀，告訴我那些是對(duì)我所做的設(shè)計(jì)有用的，讓我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)這些資料，然后確定自己的設(shè)計(jì)方案，告訴撰寫開題報(bào)告的一些注意事項(xiàng)。 學(xué)生（記錄人）簽 名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期 地點(diǎn) 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） 將收集到的材料拿給孫老師，老師幫助我對(duì)材料進(jìn)行了分析，確定了初步的設(shè)計(jì)方案。 學(xué)生（記錄人）簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) X 摘 要 變速器用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)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(shí)使發(fā)動(dòng)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(shí)變速器還有動(dòng)力輸出功能。 因?yàn)樽兯傧湓诘蜋n工作時(shí)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(jì)研究了三軸式五擋手動(dòng)變速器，對(duì)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(jì)計(jì)算，并進(jìn)行了強(qiáng)度校核，對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了選型。變速器的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)并講述了變速器中各部件材料的選擇。 關(guān)鍵詞 ： 械式；齒輪；軸 ；變速器 to on is at in of in of at a In to to of of a of to of of of do a of a A of of of 目 錄 摘要 ....................................................................................................................................... X ........................................................................................................................... 1 章 緒論 ........................................................................................................................ 1 究背景 ................................................................................................................. 1 究目的及意義 ..................................................................................................... 1 械式變速器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ............................................................................. 2 第 2 章 總體方案設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 3 車參數(shù)的選擇 ..................................................................................................... 3 動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 ......................................................................................... 3 定軸式變速器 ........................................................................................... 3 擋布置方案 ............................................................................................... 4 他問題 ....................................................................................................... 6 部件結(jié)構(gòu)方案分析 ............................................................................................. 7 輪形式 ....................................................................................................... 7 擋機(jī)構(gòu)形式 ................................................................................................ 7 速器軸承 .................................................................................................... 8 本章小結(jié) ................................................................................................................ 9 第 3 章 變速器設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 10 數(shù) ....................................................................................................................... 10 動(dòng)比范圍 ........................................................................................................... 10 檔傳動(dòng)比的確定 ............................................................................................... 10 減速器傳動(dòng)比的確定 .............................................................................. 10 低檔傳動(dòng)比計(jì)算 ...................................................................................... 11 檔傳動(dòng)比的選定 ..................................................................................... 12 心距的選擇 .............................................................................................. 12 速器的外形尺寸 ...................................................................................... 13 輪參數(shù) ............................................................................................................... 13 數(shù)的選取 ................................................................................................. 13 力角 ? ..................................................................................................... 13 旋角 ? ..................................................................................................... 13 寬 b ......................................................................................................... 14 頂高系數(shù) ................................................................................................. 15 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 位系數(shù)的選擇原則 ................................................................................. 15 擋齒輪齒數(shù)的分配 ........................................................................................... 16 定一擋齒輪的齒數(shù) ................................................................................. 16 中心距進(jìn)行修正 ..................................................................................... 17 確定常嚙合傳動(dòng)齒輪副齒數(shù)及變位系數(shù) ............................................... 17 定其他各擋的齒數(shù)及變位系數(shù) ............................................................. 18 定倒擋齒輪齒數(shù)及變位系數(shù) ................................................................. 20 章小結(jié) ............................................................................................................... 20 第 4 章 變速器的校核 ................................................................................................... 21 輪的損壞形式 ................................................................................................... 21 輪強(qiáng)度計(jì)算 ....................................................................................................... 21 輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算 ..................................................................................... 21 齒接觸應(yīng)力計(jì)算 ...................................................................................... 23 的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) ............................................................................................... 24 的強(qiáng)度驗(yàn)算 ....................................................................................................... 25 的剛度的計(jì)算 ......................................................................................... 25 的強(qiáng)度的計(jì)算 ......................................................................................... 30 承壽命計(jì)算 ........................................................................................................ 33 章小結(jié) ............................................................................................................... 35 第 5 章 同步器的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 37 環(huán)式同步器 ........................................................................................................ 37 環(huán)式同步器結(jié)構(gòu) ..................................................................................... 37 環(huán)式同步器工作原理 ............................................................................. 37 環(huán)式同步器主要尺寸的確定 ................................................................. 38 章小結(jié) ............................................................................................................... 40 第 6 章 變速 器操縱機(jī)構(gòu) ............................................................................................... 41 接操縱手動(dòng)換擋變速器 ................................................................................... 41 距離操縱手動(dòng)換擋變速器 ............................................................................... 41 章小結(jié) ............................................................................................................... 42 結(jié)論 ...................................................................................................................................... 43 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................ 44 致謝 ...................................................................................................................................... 45 附錄 ...................................................................................................................................... 46 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 究背景 近幾年國內(nèi)外汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，車型的多樣化和個(gè)性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢(shì)。但變速器設(shè)計(jì)一直是汽車設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)之一，它是用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，因此它的性能影響到汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，特別是對(duì)輕型商用車而言，其設(shè)計(jì)意義更為明顯。在對(duì)汽車性能要求越來越高的今天，車輛的舒適性也是評(píng)價(jià)汽車的一個(gè)重要指標(biāo)，而變速器的設(shè)計(jì)如果不合理，將會(huì)使汽車的 舒適性下降，使汽車的運(yùn)行噪聲增大。 國產(chǎn)商用車所裝配的變速器主要以國產(chǎn)手動(dòng)檔變速器為主 ，變速器是由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。根據(jù)前進(jìn)擋數(shù)的不同，變速箱有三、四、五和多擋幾種。根據(jù)軸的不同類型，分為固定軸式和旋轉(zhuǎn)軸式兩大類。而前者又分為兩軸式、中間軸式和多中間軸式變速箱。 汽車變速器是影響整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性的重要總成 ， 國內(nèi)外的汽車制造與銷售數(shù)據(jù)顯示，人們對(duì)汽車駕乘的舒適性越來越重視。國內(nèi) 商用車市場(chǎng)的快速發(fā)展 ， 2008 年全國載貨汽車保有量為 10、 465、 404 輛，與 2007 年相比，增加 722、 181 輛，增 長 其中輕型載貨汽車 5、 863、 787 輛， 貢獻(xiàn)度最大的車型是輕型貨車 ， 輕型貨車對(duì)商用車銷量的貢獻(xiàn)度為 其次是重型貨車和微型貨車， 汽車變速器的使用壽命與整車基本相當(dāng)，售后維修市場(chǎng)對(duì)變速器總成的需求僅占少數(shù)，故此可將 輕型商用車市場(chǎng) 近似為 它的 變速器配套市場(chǎng)空間。隨著全球能源及原材料價(jià)格的不斷上漲，汽車銷售價(jià)格的下降，要求汽車變速器向著體積小質(zhì)量輕、承載能力大、結(jié)構(gòu)緊湊上發(fā)展。這就要求零件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)機(jī)械性能也要相應(yīng)有所改變，向著小巧緊湊高強(qiáng)度，高剛性方向改進(jìn)，進(jìn)而也要求有新技術(shù)新工藝來保證能夠制造出來。目前許多變速器生產(chǎn)企業(yè)正在研發(fā) 一些能大幅提高離合器、同步器壽命和行車安全性，且保留了傳統(tǒng)有級(jí)機(jī)械變速器傳動(dòng)效率高、體積小、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠 、 易于制造、成本低、燃油消耗少和維護(hù)與使用費(fèi)用低 、 多檔位、大速比變化范圍改善了汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和換檔平順性的變速器 。現(xiàn)在汽車變速器的發(fā)展趨勢(shì)是向著可調(diào)自動(dòng)變速箱或無級(jí)變速器方向發(fā)展。無級(jí)變速機(jī)構(gòu)由兩組錐形輪組成，包括一對(duì)主動(dòng)錐形輪（錐形輪組 1）和一對(duì)被動(dòng)錐形輪（錐形輪組 2） 同時(shí)有一根鏈條運(yùn)行在兩對(duì)錐形輪 V 形溝槽中 間，鏈條的運(yùn)動(dòng)如同動(dòng)力傳遞單元。錐形輪組 1 由發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過鏈條傳遞給錐形輪組 2 直至終端驅(qū)動(dòng)。在每組錐形輪中有一個(gè)錐形輪可以在軸向移動(dòng)，調(diào)整鏈條在錐形輪的工作直徑并傳遞速比。兩組錐形輪必須保持相同的調(diào)整，以保證鏈條始終處與漲緊狀態(tài)，使傳遞扭矩時(shí)錐形輪接觸充分的壓力。采用無級(jí)變速器可以節(jié)約燃料，使汽車單位油耗的行駛里程提高 30%。通過選擇最佳傳動(dòng)比，獲得最有利的功率輸出，它的傳動(dòng)比比傳統(tǒng)的變速器輕，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單而緊湊。世界各大汽車制造商正競(jìng)相開發(fā)無級(jí)變速器。專家預(yù)計(jì) 2008 至 2009年 間無級(jí)變速器將成為世界各大汽車制造商的技術(shù)開發(fā)重點(diǎn)。 究目的及意義 通過一步步的計(jì)算和校核來改善變速器的工作狀態(tài)，使其達(dá)到理想的舒適性并減小工作時(shí)的噪聲。傳統(tǒng)的變速器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法一般是根據(jù)性能要求利用經(jīng)驗(yàn)公式取初值，然后計(jì)算其強(qiáng)度，傳動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)等，如不符合要求根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式改變某些參數(shù)，繼續(xù)計(jì)算直至符合所有的條件與要求。通過本題目的設(shè)計(jì)，可綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)輕型商用車的手動(dòng)變速器進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于本題目模擬工程一線實(shí)際情況，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可與工程實(shí)踐直接接觸，從而可以提高解決實(shí)際問題的能力，綜合提高自身的 設(shè)計(jì)和制造水平。 本設(shè)計(jì)研究基本內(nèi)容是研究輕型商用車的機(jī)械變速器的組成、結(jié)構(gòu)與原理，弄清楚同步器、黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 齒輪、軸等零部件之間的配合關(guān)系。選擇標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)在總當(dāng)數(shù)和一檔傳動(dòng)比確定后，合理分配各檔位的速比，接著計(jì)算出齒輪參數(shù)和中心距，并對(duì)齒輪進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，確定齒輪的結(jié)構(gòu)與尺寸，繪制出所有齒輪的零件圖，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初步計(jì)算出所有軸的基本尺寸，對(duì)每個(gè)檔位下對(duì)軸的剛度和強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，確定出軸的結(jié)構(gòu)與尺寸，繪制出各個(gè)軸的結(jié)構(gòu)與尺寸，對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)變速器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)、完善，最終完成變速器的零件圖和裝備圖的繪制。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 軟件繪制變速器的各零件的零件圖，并完成變速器的總裝配圖。在此次設(shè)計(jì)中對(duì)變速器作了總體設(shè)計(jì)，對(duì)變速器的傳動(dòng)方案進(jìn)行了選擇，變速器的齒輪和軸做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)同步器和一些標(biāo)準(zhǔn)件做了選型設(shè)計(jì)。 械式變速器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 載貨汽車分為輕型、中型、重型三種。各國分級(jí)方法和標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。 20 世紀(jì) 70 年代以來，由于對(duì)運(yùn)輸需求的增加和公路承載能力的提高，各國都在放寬對(duì)軸重和車輛總重的限制 ,因而大噸位載貨汽車不斷增加。同時(shí)，城市中為便于集散貨物和零星貨物運(yùn)輸，小噸位載貨汽車也在發(fā)展。為適應(yīng)各種貨物的運(yùn)輸要求，載貨 汽車有向?qū)Ｓ没l(fā)展的趨勢(shì)，專用運(yùn)輸車的種類和數(shù)量不斷增加。而中國是按汽車載重量分級(jí)的，載重量 以下的為輕型載貨汽車 ,4的為中型載貨汽車，8 噸以上的為重型載貨汽車。載重量 1 噸以下的輕型載貨汽車多用轎車底盤改制而成，主要用于城市運(yùn)送食品、日用工業(yè)品等小批量貨物；有的制成客貨兩用車。 隨著重型車功率加大、傳遞的扭矩增加和速度的提高，對(duì)變速器的要求也不斷家大。首先，變速器的節(jié)油性能被越來越多的用戶所關(guān)注。而業(yè)內(nèi)專家表示，目前變速器的節(jié)油主要通過安裝同步器和增多檔位來實(shí)現(xiàn)。其次，不言而喻的是整車廠對(duì)變速器 的輕量化也提出更高要求。再次從發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)到模塊化電子儀表到再到 國重卡電子化控制程度越來越高。隨著重卡整車電子化程度的提高，變速器自動(dòng)化進(jìn)程也將開始加速， 械式自動(dòng)變速器 )的應(yīng)用被提上日程。 傳統(tǒng)固定軸式手動(dòng)變速器和干式離合器基礎(chǔ)上應(yīng)用自動(dòng)變速理論和電子控制技術(shù)，通過電控單元控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，具有傳動(dòng)效率高、油耗低、經(jīng)濟(jì)性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)自動(dòng)變速器而言， 價(jià)低廉，只比傳統(tǒng)機(jī)械式變速器稍貴一點(diǎn)，也很適合中國用戶的消費(fèi)特點(diǎn)。所以，國內(nèi)主流的變速器企業(yè)都在致力于 研發(fā)當(dāng)中，據(jù)了解，法士特、綦齒和大齒等企業(yè)的 經(jīng)開始裝車試驗(yàn)，技術(shù)日趨成熟。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 2 章 總體方案設(shè)計(jì) 車參數(shù)的選擇 變速器設(shè)計(jì)所需的汽車基本參數(shù)如 所示 : 表 計(jì)基本參數(shù)表 變速器如下基本要求： (1)保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 (2)設(shè)置空擋，用來切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸。 (3)設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛。 (4)設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出。 (5)換擋迅速，省力，方便。 (6)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)象發(fā)生。 (7)變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率。 除此以外，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。滿足汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器的檔數(shù)，傳動(dòng)比范圍和各擋傳動(dòng)比有關(guān)。汽車工作的道路條件越復(fù)雜，比功率越小，變速器的傳動(dòng)比范圍越大。 動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 定軸式變速器 固定軸式又分為兩軸式，中間軸式，雙中間軸式變速器 。固定軸式應(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輪廓尺寸小，布置方便，中間擋位傳動(dòng)效率高和噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接擋，所以在高擋工作時(shí)齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大，且易損壞。此外，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器的一擋速比不可能設(shè)計(jì)得很大。所以我選擇的是中間軸式的變速器。 圖 別示出了幾種中間軸式五擋變速器傳動(dòng)方案。它們的共同特點(diǎn)是：變速器第一軸和第二軸的軸線在同一直線上， 經(jīng)嚙合套將它們連接得到直接擋。使用直接擋，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時(shí)變速器的傳動(dòng)效率高，可達(dá) 90%以上，噪聲低，齒輪和軸承的磨損減少。因?yàn)橹苯訐醯睦寐矢哂谄渌鼡跷?，因而提高了變速器的使用壽命；在其它前進(jìn)擋位工作時(shí)，變速器傳遞的動(dòng)力需要經(jīng)過設(shè)置在第一軸，中間軸和第二軸上的兩對(duì)齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離（中心距）不大的條件下，一擋仍然有較大的傳動(dòng)比；擋位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng)，擋位低的齒輪（一擋）可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動(dòng)；多 數(shù)傳動(dòng)方案中除一擋以外的其他擋位的換擋機(jī)構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換擋，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一擋也采用同步器或嚙合套換擋，還有各擋同步器或嚙合套多數(shù)情發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 66高車速 110km/h 總質(zhì)量 4060大轉(zhuǎn)矩 210 N·m 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 況下裝在第二軸上。再除直接擋以外的其他擋位工作時(shí)，中間軸式變速器的傳動(dòng)效率略有降低，這是它的缺點(diǎn)。在擋數(shù)相同的條件下，各種中間軸式變速器主要在常嚙合齒輪對(duì)數(shù)，換擋方式和到檔傳動(dòng)方案上有差別。 圖 2.1(a)所示方案，除一檔和倒擋用直齒滑動(dòng)齒輪換擋外，其余各擋為常嚙合齒輪傳動(dòng)。圖2.1(b)， (c)， (d)所示方案的各前進(jìn)擋，均用常嚙合齒輪傳動(dòng)；圖 2.1(d)所示方案中的倒 擋和超速擋安裝在位于變速器后部的副箱體內(nèi)，這樣布置除可以提高軸的剛度，減少齒輪磨損和降低工作噪聲外，還可以在不需要超速擋的條件下，很容易形成一個(gè)只有四個(gè)前進(jìn)擋的變速器。以上各種方案中，凡采用常嚙合齒輪傳動(dòng)的擋位，其換擋方式可以用同步器或嚙合套來實(shí)現(xiàn)。同一變速器中，有的擋位用同步器換擋，有的擋位用嚙合套換擋，那么一定是擋位高的用同步器換擋，擋位低的用嚙合套換擋。 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的貨車采用中間軸式變速器，為加強(qiáng)傳動(dòng)軸剛度，可將變