1.6L排量轿车手动变速器设计【机械设计毕业论文】.pdf

1、- 1 -本 科 毕 业 论 文（ 20 届 ）1.6L 排 量 轿 车 手 动 变 速 器 设 计所在学院专业班级机 械 设 计 制 造 及 自 动 化学生姓名学号指导教师完成日期年月毕业设计任务书设计题目： 1.6L排量轿车手动变速器设计系部： 机械工程系 专业：机械设计制造及其自动化1课题意义及目标课题意义：变速器在发动机和汽车之间主要起着一种匹配作用。而对于手动变速器来说，不仅有着诸多优点，同时手动变速器的节能性、经济性以及驾驶娱乐性也决定了其不可替代性。所以对于手动变速器的研究和设计十分重要。目标：为学生毕业后从事车辆工作打好基础。2主要任务根据轿车的车型特点及相应参数、性能要求，设

2、计一款5挡手动变速器。整机质量：1290kg总传动比：3.5最大马力：117PS最大功率：77kw最大功率转速：5600rpm最大扭矩：155NM最大扭矩转速：3500rpm具体内容：变速器传动机构布置方案；零部件结构方案；变速器主要参数的选择；变速器的设计与计算。完成设计说明书一份，附带相应的图纸。3. 主要参考资料1王望予.汽车设计M.北京：机械工业出版社，20122陈家瑞.汽车构造M.北京：机械工业出版社，20003成大先.机械设计手册M.北京：化学工业出版社，2004.54林家让.汽车底盘简明教学图解M.北京：电子工业出版社，2008.14. 进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1

3、进行调查研究，查阅资料，完成开题报告 2014.12.012014.12.302 初步拟定总体方案，总体方案论证确定方案 2014.12.312015.04.123 确定主要的技术参数，变速器传动设计 2015.04.132015.04.224 结构装配图结构设计装配图、主要零件图能分析 2015.04.232015.06.015 撰写并编制论文、打印，准备毕业答辩资料 2015.06.022015.06.22审核人： 年 月 日I1.6L排量轿车手动变速器设计摘要：本次设计目的在通过设计一款手动变速器，实现对汽车的动力、换挡操纵的可靠、传动的平稳及效率的改进与提高。在已知发动机的功率、输出转

4、矩、转速及整个车总质量的条件下，结合学过的相关知识，重点对变速器中齿轮的结构、轴的结构等进行设计计算，以及对变速器的整体传动方案和结构进行设计计算，从而提高汽车的整体性能。本次设计采用设计方法比较传统，但所设计的变速器具有结构简单，加工、装配方便的优点，因此大大降低了制造成本。因为此变速器全部选用同步器换档，所以具备换档轻松简捷，噪声低等优点。通过本次设计得到的手动变速器的设计方案比较合理，可为同类产品的生产设计提供参考。关键词：变速器，齿轮，同步器The design of car manual transmission with 1.6LemissionAbstract：The purpo

5、se of the design a manual transmission，realize the power performanceand fuel economy, shifting control reliability, driving stability and efficiencyimprovement.In a given engine power, torque, speed and vehicle total quality and otherconditions,combine of learned knowledge, emphasis on parameters of

6、 the transmission ingear, shaft structure size and so on carries on the design and calculation, and thetransmission of the transmission scheme and structure design, so as to improve the overallperformance of the car.This design uses the traditional design method, but the design of thetransmission ha

7、s a simple structure, processing, assembling the advantages of convenient,thus greatly reduces the manufacturing cost.Because of the transmission use thesynchronizer gear shift, so a shift light, low noise advantages.The design of the manualtransmission design scheme is reasonable, it can provide re

8、ference for the production thatlikeproduct design.Keywords: Transmission,Gear,SynchronizerII目 录前 言.第1章变速器的总体方案设计.1.1变速器设计的基本要求.1.2变速器传动机构的布置方案.1.2.1固定轴式变速器.1.2.2倒档布置方案.1.2.3传动方案的最终设计.1.3变速器零、部件结构方案分析.1.3.1齿轮形式.1.3.2换挡机构形式.1.3.3变速器轴承.第2章变速器主要参数的选择和计算.2.1本设计的数据.2.2挡位数和传动比.2.2.1挡数.2.2.2传动比范围.2.3主要参数的计算

9、.2.3.1最小传动比的确定.2.3.2最大传动比的确定.2.3.3档位数的确定.2.4中心距A.2.5外形尺寸.第3章变速器各挡齿轮的设计及计算.3.1齿轮参数的选择.3.1.1模数.3.1.2压力角.3.1.3螺旋角.3.1.4齿宽.III3.1.5齿轮变位系数的选择原则.3.1.6 齿顶高系数.3.2各挡齿轮齿数的分配及传动比的计算.3.2.1一档齿数及传动比的确定.3.2.2对中心距A进行修正.3.2.3二档齿数及传动比的确定.3.2.4三档齿轮齿数及传动比的确定.3.2.5四档齿轮齿数及传动比的确定.3.2.6五档齿轮齿数及传动比的确定.3.2.7倒档齿轮齿数及传动比的确定.3.3变

10、速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整.3.3.1一挡齿轮的变位.3.3.2倒挡齿轮的变位.3.3.3齿轮螺旋角的调整.3.4总结各挡齿轮参数.第4章变速器齿轮的校核.4.1齿轮材料的选择原则.4.2变速器齿轮接触强度校核.4.2.1轮齿接触应力.4.2.2各挡齿轮接触强度校核.4.3变速器齿轮弯曲强度校核.4.3.1直齿轮弯曲应力.4.3.2斜齿轮弯曲应力.第5章变速器轴的设计与校核.5.1计算各轴的转矩.5.2轴的结构和尺寸设计.5.3轴的强度验算.5.3.1计算齿轮的受力.5.3.2轴的刚度验算.IV5.3.3轴的强度计算.第6章变速器同步器与操纵机构的设计.6.1同步器设计.6.1.1同步器

11、的作用及分类.6.1.2锁环式同步器.6.1.3主要参数的确定.6.2操纵机构设计.6.2.1变速器操纵机构设计要求.6.2.2换档位置设计.6.3变速器壳体.第7章设计总结.参考文献.致谢.太原工业学院毕业设计前 言随着汽车工业的迅猛发展,车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器的设计已经成为汽车设计中重要的环节之一。尽管近年来，自动变速器和无级变速器技术迅猛发展，对手动变速器产生很大的冲击，但手动变速器已经应用了很长时间，经过反复改进试验，其制造技术已趋于成熟，与其它类型的变速器相比，具有以下优点：1.手动变速器经过了几十年的发展,在变速器市场长期处于主导地位，各方面的技术通过

12、长期的积累，已经达到相当成熟的地步。2.手动变速器传动效率较高，理论上比自动变速器省油。3.手动变速器结构简单，工艺成熟，市场需求大，且生产成本低。4.维修方便。5.可以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控快感。随着我国汽车工业不断的发展壮大，以及汽车行业发展的迅速，如何设计出经济实惠，工作可靠，性能优良，且符合中国国情的汽车，已经成为当前汽车设计者所面临的严重问题。在面临着机遇的同时，我们也面临着挑战，所以在机遇与挑战并行的年代，我们要努力为我国的汽车工业做出应有的贡献。经过这四年的努力学习，我掌握了一些基础知识和专业知识。在大学即将毕业的时候，而我也将走向工作岗位，按照国家教委和学校的要求，我进

13、行了对轿车五档变速器的设计。毕业设计是我们对学过的知识的实际应用，充分体现了我们对学过的知识的掌握程度和创新思维。通过本次的设计，我将进一步巩固所学的知识，提高实际应用能力，并为以后的工作打下良好的基础。在过去100多年的汽车变速箱的发展史中，主要经历了从手动变速器到自动变速器的发展过程。目前世界上使用最多的汽车变速器共有五种形式：无级变速器、手动变速器、手自一体变速器、自动变速器和双离合变速器。随着汽车工业快速发展的今天，随着燃油价格的不断上涨和世界的各种汽车配件技术的成熟应用，所以变速器的设计发展成为当今汽车行业的主要问题:1如何设计出更加节能环保、经济型的变速器，将是变速器乃至汽车发展所

14、要面临的一个巨大问题。太原工业学院毕业设计2如何能设计出一款既操纵方便快捷且还能满足驾驶员乐趣的手动变速器，已然成为设计者所考虑的重要的问题。3如何设计出具有结构简单、高效传动、车速平稳以及驾驶舒适的变速器，一直都是变速器设计者们所要攻克的技术难关。总而言之,变速器是各类汽车的主要装置之一，随着汽车技术的不断发展和大量的市场需要，变速器行业将会在发展过程中取得巨大的成就。针对着变速器行业市场的需求，向着操作简单、舒适方便、高效率、低油耗且节能环保等方向发展，以达到汽车爱好者的要求及变速器市场的需求。太原工业学院毕业设计第1章变速器的总体方案设计汽车传动系是汽车的核心组成部分，其目的是调节发动机

15、的性能，传输发动机的动力，并将动力传至驱动车轮，使汽车达到前进、后退、停止的要求。变速器则是完成传输动力任务的重要组成部分，也是决定汽车性能的主要部分之一。而且变速器还可以用来改变驱动轮上的转矩和转速，目的是为了在各种不同的行驶的条件下，使汽车获得不同的速度，同时使发动机在最佳的工作状态和优良的工作条件下工作。变速器的结构要求对汽车的各种性能等都有直接的影响。随着汽车工业的发展，轿车变速器的设计趋势是增大其传递功率与重量之比，而且还要要求其具有较小的尺寸和优良的性能。1.1变速器设计的基本要求变速器设计的基本要求为：（1）应正确选择变速器的挡位数，以保证汽车有必要的动力性和经济性指标。（2）设

16、置空挡和倒挡，保证发动机与驱动轮能长期分离，是汽车能倒退行驶。（3）应换挡迅速、省力、方便。（4）设置动力输出装置。以便必要时能进行功率输出。除此之外，变速器还应当满足高效率、低噪声、低成本、体小质轻及制造容易、维修方便等要求。1.2变速器传动机构的布置方案1.2.1固定轴式变速器轿车常用变速器的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。中间轴式变速器，如图1.1所示，常用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的汽车上。其主要优点：传递效率高，磨损及噪音也最小，在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的传动比。其缺点是：除直接档外其他各档的传动效率有所下降。而两轴式变速器，如图1.2所示，多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。与中间太原工业学院毕业设计轴式变速器相比，它具有轴和轴承数少，结构简单、体积小等优点，同时，也具有传动效率高，噪声小的优点。图1.1 中间轴式变速器图1.2 两轴式变速器