1、河 北 工 业 大 学毕业设计说明书(论文) 作 者： 刘浩 学 号： 110317 学 院： 机械工程学院 系( 专业 )： 车辆工程专业 题 目： 轿车变速器结构设计 指导者： 刘茜 副教授 (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务)2015 年 5 月 21 日毕 业 设 计 中 文 摘 要轿车变速器结构设计摘要：随着科技的迅猛发展，汽车这个本来陌生的名词已经渐渐普及，不管是都市白领，还是面朝黄土背朝天的农民，都已经慢慢有了属于自己的汽车。汽车的发展与普及，很大程度上便利了人们的衣食住行。而变速器作为汽车的核心部件，它的发展尤为重要。本次汽车变速器的设计中，首先确
2、定的是各档传动比。根据给的已知数据，通过公式计算出来的各档传动比来从而确定齿轮的齿数，分度圆直径以及直齿轮或者斜齿轮的选择。齿轮的模数也是根据上述的结论而得出的。轴的设计。选择了两轴形式变速器。数据都确定好之后则开始校核各个设计好的零件的强度。并且设计了同步器，而且在后面也进行了自锁装置、互锁装置以及倒档锁的设计。汽车的飞速发展使得其各部件的科技程度需求更高。 。但是，在这里不得不提出的是，作为传动系统的核心部件变速器，其制造水平、工艺水平，更是需要人们的注视。它的更新将使汽车的性能得到较大提升。关键词：轿车；变速器；齿轮毕 业 设 计 （ 论 文 ） 外 文 摘 要Title ：Struct
3、ure design of car transmissionAbstract：With the rapid development of science and technology, the car that have strange noun has grown in popularity, whether it is urban white-collar workers, or facing loess back upturned farmers, greatly facilitate the peoples basic necessities of life. And the tran
4、smission is the core part of the car, its development is particularly important.In the design of the automobile transmission, the transmission ratio of each file is firstly determined. According to the known data, the gear ratio of the gear is determined by the formula, the tooth number, the pitch c
5、ircle diameter and the choice of spur gears or helical gears. Shaft design. The two forms of transmission. After the data are well determined, the strength of the designed parts will begin to check. And the design of the synchronizer, and behind of self-locking device, interlocking device design and
6、 reverse gear lock.The rapid development of the car makes the technology of its components higher. However, it is necessary to put forward that as the core part of the transmission system, its manufacturing level, technological level, but also the need for peoples gaze. Its renewal will improve the
7、performance of the car.Keywords： Automobile; Transmission gearbox; Gear目 次1 引言 .611 变速器的国内外发展状况 .62 变速器主要参数的选择 .72.1 档数和传动比的选择 .82.3 轴向尺寸的选择 .92.4 齿轮参数 .93 各档传动比及齿轮齿数的选择 .103.1 确定一档齿轮的齿数 .113.2 确定常啮合齿轮副齿数 .123.3 确定倒档齿轮齿数 .123.4 齿轮变位系数的选择 .134.1 齿轮的损坏原因及形式 .134.2 齿轮的强度计算与校核 .134.2.1 齿轮弯曲强度计算 .144.2.1
8、.1 直齿轮弯曲应力 .14W4.2.1 齿轮接触应力 .165 变速器轴的强度计算与校核 .165.1 变速器轴的结构和尺寸 .175.1.1 轴的结构 .175.2 轴的校核 .185.2.1 第一轴的强度与刚度校核 .195.2.2 第二轴的校核计算 .206 变速器同步器的设计 .226.1 同步器的结构 .226.2 同步环主要参数的确定 .236.2.1 同步环锥面上的螺纹槽 .236.2.2 锥面半锥角 .246.2.3 摩擦锥面平均半径 R .246.2.4 锥面工作长度 b .246.2.5 同步环径向厚度 .246.2.6 锁止角 .256.2.7 同步时间 t .257
9、变速器的操纵机构 .25结 论 .27参考文献.28 致谢 .291 引言：随着科技的迅猛发展，汽车这个本来陌生的名词已经渐渐普及，不管是都市白领，还是面朝黄土背朝天的农民，都已经慢慢有了属于自己的汽车。汽车的发展与普及，很大程度上便利了人们的衣食住行。生活质量的提高与社会的高速发展都了离不开汽车。而变速器作为汽车的核心部件，它的发展尤为重要。国内传播市场的高速发展。2007 年末的汽车销售是 869.25 百万。2008 年汽车市场的销售额突破了九百万多万辆汽车,到零在卖出去的数量将达到一千 2640000 辆。随着汽车产业的规模,传播行业将面临重大机遇和挑战。2006 年中国传播市场销售额
10、达到 3000 亿元,年增长率 20%,专家预测,零在今年年底有望达到 600 亿元。依靠科技进步和自主创新,已形成 1000000 台的年生产能力传播和传播。在文件传输产品4 到 16 个领域的市场摊位覆盖全系列和各种匹配输入 300 - 3000 nm 的扭矩,负载2-60 吨重型卡车和公共汽车,五十国内机器工厂选择支持定点产品。统计 Facile 传输 8 吨汽车配件市场份额为 78%,15 吨以上支持市场份额将超过 90%,重型传动成为世界上第一的销售。世界这个大家庭中，各行各业都竞争激烈。汽车也不例外。汽车的飞速发展使得其各部件的科技程度需求更高。而恰恰作为心脏的发动机受到了人们的广
11、泛重视。但是，在这里不得不提出的是，作为传动系统的核心部件变速器，其制造水平、工艺水平，更是需要人们的注视。它的更新将使汽车的性能得到较大提升。总而言之，说一千道一万。变速器结构的改进将为汽车行业带来一个不同凡响的明天。11 变速器的国内外发展状况中国汽车工业协会的统计数据显示,在国内使用自动轿车,配备进口自动变速器,约 80%,其余 20%,主要来自外资合资企业, 2015 年达到 30%。与此同时, 自动变速器发展很困难,已成为中国汽车动力传动系统中的顽固立场的外商投资企业,技术封锁是非常严格的,进口自动变速器的价格高,成本优势参与市场竞争的独立品牌汽车企业不能承受如此多的自主品牌车型仍然
12、与手动变速箱,缺乏核心技术,使我们自己的自动变速器生产基本上是空白，接近 1000 亿或者更多。更严重的是, 国内传播市场的高速发展。2007 年末的汽车销售是 869.25 百万。2008 年汽车市场的销售额突破了九百万多万辆汽车,到零在卖出去的数量将达到一千 2640000 辆。随着汽车产业的规模,传播行业将面临重大机遇和挑战,使中国汽车企业不得不放弃自动汽车生产。同时,它引起了许多独立的模型在我国不足手动排位的搭档,我国的变速器水平已经到达一种高度，而我们现有的科技很难突破这一高度。面对现状,我们没有努力, 但在面对巨大的市场空间,外国投资者也在关注,国外自动变速器业务开始在中国,包括阿
13、根廷,西班牙、西伯利亚等国际知名企业,已在中国建立了自己旗下的公司,2015 年达到 30%。与此同时, 自动变速器发展很困难,已成为中国汽车动力传动系统中的顽固立场的外商投资企业,技术封锁是非常严格的,进口自动变速器的价格高,成本优势参与市场竞争的独立品牌汽车企业不能承受如此多的自主品牌车型仍然与手动变速箱,缺乏核心技术,使我们自己的自动变速器生产基本上是空白,自主研发的自动变速器与人家国外的科技比简直给比没了,外国企业有更多的选择在工业布局。与此同时，国外的许多投资者都发现了中国这块肥肉，都开始觊觎这块发展空间巨大的人口居多的国土。包括 jatco,本田、意 Marelli 等国际知名企业
14、,已在中国建立了合资或独资企业,完成了在当地就能够自主研发和制造变速器。大众的新型变速器采用的是双离合式的，在我国著名旅游城市大连。也投入生产了。有关文件显示表明,国外先进技术的引进和传播,很难改变现阶段的这种状态,中国传播进口价值增长或保持高的状态,随着需求的一步步增大，供求关系也在随之改变，国产与外来的比重也将发生很大改变。 “自动变速器发展很困难,已成为中国汽车动力传动系统中的顽固立场的外商投资企业,技术封锁是非常严格的,进口自动变速器的价格高,成本优势参与市场竞争的独立品牌汽车企业不能承受如此多的自主品牌车型仍然与手动变速箱,缺乏核心技术,使我们自己的自动变速器生产基本上是空白,进口的
15、在华完全没有生存上的问题，而国产的变速器却竞争很激烈,外国企业有更多的选择在工业布局,很大程度上放慢的地方生产化的进程,拉低了平均水平。做到了利润与技术的同步提升，合理的协调了二者的关系。 “国内汽车行业领军人物、前副主任和秘书长。中国汽车变速器中心主任张疏林强调到。国外汽车市场的概述,在调查中人们得到了结论,新加坡和缅甸以及新奥尔良市场的自动传输速率高。在自动变速器在欧洲流行率相对较低,新加坡由于实力很强,具有强大的制造能力，产量非常之高。行业发展比较快，伴随着其性能可以与连续变量传输(CVT)。同时,传输转矩能力但还好一个连续变量的传(CVT)。因此,在新加坡缅甸汽车制造商,以利用当地的以
16、及进口的生产资源,它仍然是蓬勃发展的变速器(当下)的发展, 性能可以与连续变量传输(CVT),更少的投资在 AMT 传动。2 变速器主要参数的选择2.1 档数和传动比的选择目前的乘用车在档位的选择上一般设置为四到五个，在本次课题设计上也选用五个档位的变速器。选择变速器最低档传动比，根据汽车最大爬坡度，汽车最低的稳定车速，驱动轮和路面的附着力、主减速比和驱动轮滚动半径来确定最终传动比。低速爬坡时空阻我们概不计算，因此最大的驱动力应根据下列公式计算得出。0 (cos+sin)=满足要求 I 传动比： 式中：m汽车总质量g重力加速度 max道路最大阻力系数rr驱动轮的滚动半径Temax发动机最大转矩
17、i0主减速比传动效率。根据驱动轮的附着条件： 求得： 式中 G 2汽车满载时静止于水平路面上时驱动桥给路面的载荷路面附着系数，计算的时候取 =0.50.6由已知条件得，满载质量为 1800kgrr=337.25mmTe max=170Nmi0=4.782=0.95根据公式可求得， i gI=3.93传动比大多数取零点七到零点八之间，在这次毕业设计中取：i g =0.75。中间档传动比 q 为： =1实际与理论略有出入。根据上式得：q=1.51故：ig =2.60ig =1.72ig =1.14（修正为 1）2.2 中心距的选择中心距至关重要，为保证齿轮强度而选取合适的中心距。两轴的中心距根据一
18、下初定： =3式中：我们定义表彰中心距的一个系数为 KA，对与轿车 K A 大多数取八点九到九点三。 TI max ：TI max=Te max igI =639.7Nm初始中心距经过计算得 A=77.54mm。2.3 轴向尺寸的选择本设计中选取手动五档变速器。其壳体轴向尺寸为：377.54mm=232.62mm变速器总图的结构尺寸链决定了变速器轴向尺寸的大小。2.4 齿轮参数法向模数为 mn：=0473其中 =170Nm，可得出 mn=2.5。1 档直齿轮的模数 m： =0.333通过计算得 m=3 齿形、压力角 、螺旋角 、齿宽 b 的选取：项目 车型 齿形 压力角 轿车 高齿并修形的齿形
19、 14.5，15，1616.5一般货车 GB1356-78 规定的标准齿形 20重型车 GB1356-78 规定的标准齿形 低档、倒档齿轮 22.5，25压力角较小时重合度大、传动平稳、噪声低；较大时可以提高轮齿的抗弯强度与表面接触强度。对与轿车而言，为加大重合度已降低噪声，故取小些。对于货车而言，为提高齿轮承载力，故取大些。在本次设计中变速器齿轮压力角 取 20、啮合套或同步器取 30、斜齿轮的螺旋角 取 30应注意的是在选择斜齿轮螺旋角时应力要求使中间轴上是轴向力间相互抵消。因此，中间轴上全部齿轮应一律去右旋，第一轴和第二轴上的的斜齿轮取左旋，其轴向力经轴承盖由壳体所承受。齿轮宽度 b 的大小直接影响齿轮的承载能力，b 加大的话，齿的承载能力增高。但试验发现，齿宽增大到一定的数值后，由于载荷分配的不均匀，反而使齿轮承载能力降低。所以，在保证齿轮强度条件下，应尽量选取较小的齿宽，有利于减轻变速器重量和缩短其轴向尺寸。通常根据齿轮模数的大小选定齿宽。
