文档包括:

 

说明书1份，共71页，约28000字左右

任务书一份

开题报告一份

外文翻译一份

 

CAD版本本图纸，共7张





 

 

轻型货车变速器设计

摘 要

变速器用于转变汽车发动机曲轴的转矩和转速，目的是以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动轮起引力及车速的不同要求的需要，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器的结构对汽车的动力性、经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有直接的影响。

    本次设计参考BJ1041QF4D轻型载货汽车变速器设计，设计一款5+1有超速挡的机械式变速器。设计时，首先要根据发动机与汽车的转速求出总传动比，然后初步选定主减速器传动比。变速器各挡传动比可以根据近似等比数列的原则求出各挡的传动比，但各挡传动比都不宜过大。采用自锁及互锁装置、倒挡安全装置，可使操纵可靠，不跳挡、乱挡、自动脱挡和误挂倒挡；除一、倒挡外，其余各挡均采用斜齿圆柱齿轮。确定传动比后，根据传动比计算各挡齿轮的模数、齿数、压力角和螺旋角。

按照传统设计方法，本着半经验半理论的设计原则通过类比法确定方案，参照已有车型变速器结构，采用主、副变速箱结构，从而提高了轴的刚度。换挡机构全部使用锁环式同步器进行换挡，这样能保证迅速、无冲击、无噪声换挡，使换挡更加平稳。最后以机械零件的强度和刚度理论对确定的形状和尺寸进行必要的计算和校核，以此确定变速器的内部结构，以满足约束条件，进而缩短设计周期，降低设计成本。

通过分析、计算、验证得知，本次设计的变速器能为整车提供合理的变速速比，使车辆系统的动力性、经济性得到最大的发挥。

关键词：变速器，设计，同步器，齿轮轴

 

目  录

第一章  前言 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 1

  §1.1 手动变速器（MT） ??????????????????????????????????????????????1

  §1.2 自动变速器（AT） ??????????????????????????????????????????????2

  §1.3 自动/手动变速器（AMT） ?????????????????????????????????????2

  §1.4 无级变速器（CVT） ????????????????????????????????????????????3

第二章  变速器的结构分析与形式选择 ?????????????????????????????? 4

§2.1 概述 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 4

§2.2 变速器的总体结构 ???????????????????????????????????????????? 5

§2.3 变速器传动机构布置方案分析 ?????????????????????????????? 6

§2.4 变速器零、部件的结构分析与型式选择 ? ??????????????? 12

第三章  变速器主要参数的选择 ????????????????????????????????????? 17

§3.1 变速器的传动比 ?????????????????????????????????????????????? 17

§3.1.1 挡数 ??????????????????????????????????????????????????????? 17

§3.1.2 轮胎半径的选择 ???????????????????????????????????????? 18

§3.1.3 主减速器传动比 ???????????????????????????????????????? 18

§3.1.4 分配各挡传动比 ???????????????????????????????????????? 19

§3.1.5 初定中心距 ?????????????????????????????????????????????? 20

§3.1.6 变速器的外形尺寸 ????????????????????????????????????? 21

§3.2 齿轮参数 ??????????????????????????????????????????????????????? 21

§3.2.1 齿轮模数 ????????????????????????????????????????????????? 21

§3.2.2 压力角及螺旋角 ???????????????????????????????????????? 22

§3.2.3 齿轮齿宽 ????????????????????????????????????????????????? 24

§3.2.4 齿顶高系数 ?????????????????????????????????????????????? 25

§3.3 各挡齿轮齿数的分配 ???????????????????????????????????????? 26

§3.3.1 确定一挡齿轮的齿数 ?????????????????????????????????? 26

§3.3.2 确定常啮合传动齿轮副的齿数 ?????????????????????? 26

§3.3.3 确定其他各挡的齿数 ?????????????????????????????????? 27

§3.3.4 确定倒挡齿轮齿数 ????????????????????????????????????? 27

 

第四章  变速器齿轮的设计计算 ? ??????????????????????????????????? 29

§4.1 齿轮的损坏形式 ?????????????????????????????????????????????? 29

§4.2 齿轮的材料选择 ?????????????????????????????????????????????? 29

§4.3 轮齿强度计算 ????????????????????????????????????????????????? 30

§4.3.1 轮齿弯曲强度计算 ????????????????????????????????????? 30

§4.3.2 轮齿接触应力计算 ????????????????????????????????????? 35

第五章  变速器轴的设计计算 ???????????????????????????????????????? 37

§5.1 初选轴的直径 ????????????????????????????????????????????????? 37

§5.2 轴的强度验算 ????????????????????????????????????????????????? 38

§5.2.1 轴的刚度验算 ????????????????????????????????????????????????? 38

§5.2.2 轴的强度验算 ??????????????????????????????????????????? 41

第六章  变速器轴承寿命计算 ???????????????????????????????????????? 45

§6.1 变速器轴承 ???????????????????????????????????????????????????? 45

§6.2 第二轴上的轴承寿命计算 ????????????????????????????????????? 46

第七章 键的校核计算 ?????????????????????????????????????????????????? 49

§7.1 键的选择 ? ????????????????????????????????????????????????????? 49

§7.2 键的校核 ???????????????????????????? ????????????????????????????? 49

第八章  同步器设计 ?? ????????????????????????????????????????????????? 50

§8.1 同步器主要零件材料的选择 ??????????????????????????????? 50

§8.2 锁环式同步器结构 ??????????????????????????????????????????? 51

§8.3 锁环式同步器的工作原理 ?????????????????????????????????? 51

§8.4 摩擦力矩的计算 ? ???????????????????????????????????????????? 52

§8.5 锁环式同步器主要尺寸的确定 ???????????????????????????? 52

§8.5.1 摩擦锥面上的螺纹槽 ? ???????????????????????????????? 52

§8.5.2 锥面半锥角 ? ???????????????????????????????????????????? 53

§8.5.3 摩擦锥面平均半径 ????????????????????????????????????? 53

§8.5.4 锥面工作长度 ??????????????????????????????????????????? 53

§8.5.5 锁止角 ???????????????????????????????????????????????????? 54

第九章 变速器操纵机构 ??????????????????????????????????????????????? 55

§9.1 操纵方式 ? ????????????????????????????????????????????????????? 55

§9.2 锁止装置 ? ????????????????????????????????????????????????????? 56

第十章 结论 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 60

参考文献 ? ????????????????????????????????????????????????????????????????? 61

致 谢 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????? 62