低速载货汽车变速器的设计-毕业论文设计说明书.doc

1、河南理工大学万方科技学院本毕业论文I摘 要课题来源于生产实际，依据机动车安全技术条件和汽车机械变速器总成技术条件 ，针对低速载货汽车的运行特点而设计。参与了汽车的总体设计，确定了汽车的质量参数，选择了合适的发动机，并且计算出汽车的最高速度。关于变速器的设计，首先选择标准的齿轮模数，在总档位和一档速比确定后，合理分配变速器各档位的速比，接着计算出齿轮参数和中心距，并对齿轮进行强度验算，确定了齿轮的结构与尺寸，绘制出所有齿轮的零件图。根据经验公式初步计算出轴的尺寸，然后对每个档位下轴的刚度和强度进行验算，确定出轴的结构和尺寸，绘制出各根轴的零件图。根据结构布置和参考同类车型的相应轴承后，按国家标准

2、选择合适的轴承，然后对轴承进行使用寿命的验算，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。此变速器的齿轮都为标准齿轮，档位数和传动比与发动机参数匹配，保证了汽车具有良好的动力性和经济性。该变速器具有操纵简单、方便、传动效率高、制造容易、成本低廉、维修方便的特点，适合低速载货汽车的使用。关键词：低速载货汽车；变速器；设计河南理工大学万方科技学院本毕业论文IIAbstractThe topic comes from the production reality, which is based on the safety specifications for power driven vehicles

3、operating on roads and the specifications for the automobile mechanical transmission. It designs the low-speed trucks movement characteristic. The automobile quality parameters are determined, according to the automobile system design, choosing the appropriate engine, and calculating the maximum spe

4、ed. When design the transmission, first, we choose the standard gear modulus and determine all speeds proportions after we choose the number of the transmissions gears and the first gear, then calculate the gears parameter and the center distance, and the gear needs the intensity checking calculatio

5、n. We determine gears structure, then complete drawing of the gears component. According to the empirical formula, we preliminary carry on the checking calculation to each gears rigidity and the intensity to determine the axis structure and size, and thus draw up various axis component drawing. Afte

6、r arranged structure and compared with the similar type of vehicles bearing, according to the national standard, we select the appropriate bearings, and then calculate the service life of the bearings. Finally drawing of the component and the assembly of the transmission are completed. Because the t

7、ransmission gear is the standard gear and the number of gears and speeds proportions match to the engine conditions, which ensure the necessary power and economy. This transmission has many merits of simple operation, efficient, easy manufacturing, low cost, and convenient.Key words: Low-speed Truck

8、；Transmission；Design河南理工大学万方科技学院本毕业论文i目 录前 言 .11 低速载货汽车主要参数的确定 .31.1 质量参数的确定 .31.2 发动机的选型 .41.3 车速的确定 .42 变速器方案的设计与主要参数的确定 .62.1 设计方案的确定 .62.1.1 两轴式 .62.1.2 三轴式 .62.1.3 液力机械式 .62.1.4 确定方案 .62.2 零部件的结构分析 .72.3 基本参数的确定 .82.3.1 变速器的档位数和传动比 .82.3.2 中心距 .112.3.3 变速器的轴向尺寸 .112.3.4 齿轮参数 .122.3.5 各档齿轮齿数的分配

9、.153 齿轮的设计计算 .193.1 几何尺寸计算 .193.2 齿轮的材料及热处理 .193.3 齿轮的弯曲强度 .203.4 齿轮的接触强度 .214 轴的设计与轴承的选择 .254.1 轴的设计与校核 .254.1.1 校核第二轴在各档位下的的强度与刚度 .274.1.2 校核中间轴在各档位下的强度与刚度 .314.1.3 校核倒档轴的强度与刚度 .344.2 轴承的选择 .375 变速器的操纵机构 .455.1 变速器的操纵机构 .45河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）ii6 结论 .46参 考 文 献 .47致 谢 .48河南理工大学万方科技学院本毕业论文1前 言改革开放

10、以来,中国汽车工业的发展驶入了快车道，汽车产量不断飙升,1971 年、1988 年、1992 年和 2000 年分别突破 10 万辆、50 万辆、100 万辆和 500 万辆，己成功跻身世界汽车四强之列。随着汽车工业的飞速发展，人民生活水平的提高，高速公路高等级公路的不断建设，汽车正逐渐进入家庭，成为人们生活的一部分。载货车市场的运行情况，既是反映国民经济走势的一面镜子，又是判断市场需求变迁的重要依据。近年以来载货车在市场上表现出强劲的开拓力，尤其以重卡最为亮点，深层原因得益于中央扩大内需的拉动。中央政府为确保国民经济持续快速发展，采取了一系列财政、货币政策，并加大对基础设施建设的投资力度，为

11、载货车创造了趁势而上的市场环境，提供了难得的发展机遇。我国货车工业发展始于 50 年代。1950 年，济南汽车制造厂仿捷克“斯柯达”生产出第一辆“黄河”牌 8 吨货车；1965 年后，基于国防建设的需要，国家先后投资 4 亿元在四川和陕西建设了两个军用越野车生产基地。各地在仿制黄河车的基础上，也生产了许多种不同型号的重卡产品。低速载货汽车是一种特殊的货车,特殊在于它以前叫农用运输车，GB7258-20041将“四轮农用运输车 ”更名为“低速货车 ”，明确“农用运输车”实质上是汽车的一类。GB18320-20012规定以柴油机为动力装置，中小吨位、中低速度，从事道路运输的机动车辆，包括三轮农用运

12、输车和四轮农用运输车等，但不包括轮式拖拉机车组、手扶拖拉机车组和手扶变型运输机。农用运输车最高设计车速不大于 70km/h，最大设计总质量不大于 4500kg，长小于 6m、宽不大于 2m 和高不大于 2.5m。我国农用运输车诞生于 20 世纪 80 年代初。我国农村运输的特点是运量小、运距短、货物分散、道路条件差。由于同吨位的柴油车较汽油河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）2车运载能力强，燃油价格低，且柴油保管无须特殊设备，又为广大农民所熟悉，所以，农用运输车均选用柴油机为动力。农用运输车的载质量一般不超过 1.5t。当前四轮农用运输车载质量分为 4 个等级，包括1.5t、1.0t、

13、O.75t 和 0.5t 级。在传动系统中设置了变速器，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速的不同要求的需要。本次设计的课题为低速载货汽车变速器的设计，该课题来源于结合生产实际。本次课题研究的主要内容是：a.参与汽车的总体设计；b.变速器结构型式分析和主要参数的确定；c.变速器结构设计。本说明书以设计低速载货汽车变速器的传动机构为主线。第 2 章着重介绍了在参与总体设计当中，如何确定低速载货汽车参数，进而明确变速器应满足的条件及其所受的限制。第 3 章则重点介绍低速载货汽车变速器的传动机构的设计说明。在参与总体设计当中，首先是对低速载货汽车的产

14、品技术规范和标准进行分析，然后确定低速载货汽车的总质量，以此来选择合适的发动机。根据发动机的功率以及汽车的总质量确定该车的最高速度（满足低速载货汽车安全技术条件） 。关于变速器的设计，首先选择合适的变速器确定其档位数，接着对工况进行分析，拟订变速器的各档位的传动比和中心距，然后计算出齿轮参数以选择合适的齿轮并且对其进行校核，接着是初选变速器轴与轴承并且完成对轴和轴承的校核，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。本课题所设计出的变速器可以解决如下问题：a.正确选择变速器的档位数和传动比，使之与发动机参数匹配，以保证汽车具有良好的动力性与经济性；b.设置空档以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长

15、时间分离；河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）3设置倒档使汽车可以倒退行驶；c.操纵简单、方便、迅速、省力；d.传动效率高，工作平稳、无噪声；e.体小、质轻、承载能力强，工作可靠；f.制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长；g.贯彻零件标准化、部件通用化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规河南理工大学万方科技学院本毕业论文41 低速载货汽车主要参数的确定1.1 质量参数的确定汽车的整备质量利用系数 ：0m00me（2-1）式中 汽车的载质量；em整车整备质量。0表2-1 货车的质量系数 om参数车型总质量 ta/ 0m1.8 6.0am0.801.10 6.0 14.0 1.201

16、.35货 车14.0a1.301.70装柴油机的货车为0.801.00。汽车总质量 ：am商用货车的总质量m a由整备质量m 0、载质量m e和驾驶员以及随行人员质量三部分组成，即kgnmea651（2-2）式中， 为包括驾驶员及随行人员数在内的人数，应等于座位数。1n河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）5此低速载货汽车是柴油机，查表2-1得质量利用系数为0.801.10，其载质量是 =1.5103kg, 由公式（2-1）得：em0.1850ma=15001875kg因为此车设计为单排室,所以 =2,由公式（2-2）得:1nkgmea6510=（15001875）+1500+265=3

17、1303505kg本课题选用m a=3500kg。1.2 发动机的选型根据现在低速载货汽车选用发动机的情况，参照2815系列四轮农用运输车，针对本次设计任务选用达到欧排放标准的YD480柴油机。表 2-2 YD480柴油机技术参数YD480型号干式气缸套型式 直喷式行程（mm） 90缸心距 1001 小时功率/转速（kW/r/min） 29/3000外特性最低燃油消耗率 250.2河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）6（g/kWh）最大扭矩（Nm） 104压缩比 18排量（L） 1.809喷油压力 （kPa） 220.5外形尺寸（长宽高） mmmmmm687494628净质量（kg） 1951.3 车速的确定3maxmaxmax76140301VACgfPDTe（2-3）式中 发动机最大功率，kW；maxeP传动系的传动效率，对单级主减速器驱动桥的 42 式汽T车取 0.9；汽车总质量，kg；am重力加速度，ms 2；g滚动阻力系数，对载货汽车取 0.02，对矿用自卸汽车取 0.03，对f轿车等高速车辆需考虑车速影响并取 0.0165+0.0001（V a-50） ；f最高车速，kmh；maxV