载货汽车变速器总成设计[毕业论文+CAD图纸]

汽车设计毕业论文：载货汽车变速器总成设计含论文，CAD图纸

载货汽车变速器总成设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

汽车诞生于19世纪末，至今已有100多年的历史,在这期间汽车工业以惊人的速度发展,写下了人类近代文明史的重要篇章. 汽车已为世界经济的发展和人类进入现代化生活产生了无法估量的巨大影响.目前,全世界有几亿辆汽车在陆地上行驶,并且以每年几千万辆的速度增长.可以断言,没有哪种机械产品像汽车那样对人类社会产生如此广泛而深远的影响.为人类社会的进步作出了不可磨灭的贡献。

变速器作为汽车的一个重要组成部分，是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下使汽车获得不同的牵引力和速度。

变速器有机械式手动变速器和机械式无级变速器两种，如果变速器挡位多其动力性和经济性得到保证，挡位少其操纵方便，本次设计我设计的是重型货车变速器，本次设计中我对其传动比作了仔细的分析计算并参考相关车型最终确定了各挡的传动比，针对变速器的传动机构方案的布置作了详细的分析最终选用5+1挡中间轴式变速器，换挡形式采用同步器换挡。结合总体的要求操纵机构形式选用直接操纵机构形式。本次设计的变速器即满足了汽车必要的动力性也满足了其经济性的指标。最后通过对齿轮、轴、键、轴承等的校核，其变速器的尺寸及其部件的强度都满足设计要求。

变速器的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高，自动变速器将是未来的主流。

关键词：变速器，设计，重型货车，传动比

ABSTRACT

Car birthed in 19th century, and today it has a history of more than 100 years, during the period, the automobile industry has developed with amazing speed, and written an important chapter in the modern human civilization. Car for the development of the world economy and human life have access to modern Immeasurable tremendous impact. At present, there are hundreds of millions of cars on land in the world, and grow in a speed of ten millions per year. We can assert that there are no mechanical products more than cars so extensive and profound influence to the human. Have made an indelible contribution for the progress of human society.
Transmission as an important component of car is used to change the engine reached the powerwheele’s torque and rotational speed, in order to get different power and speed in start, climbing, turning, accelerating, and other case of travel.

Transmission has two styles of mechanical manule transmission and mechanical devices continues transmission, if the transmission’s shift more its power and economic was guaranteed, if fewer its manipulation is convenience, this design I design an heavy truck transmission, this design I determined the peed ratio after careful analys of peed ratio and ultimately the relevant type of the car, I made a careful analysis of the layout of the drive agency programmers against the transmission and finally use the 5+1 block intermediate transmission, the form of shift use a synchronous device. After requested the overall the form of agencies use direct manipulation institutional forms. This designed of transmission meet the dynamic of the necessary power also meet its economic targets. Final adoption the degree of gear, axle, keys, bearings, etc. the size of transmission and strength of components are designed to meet the requirements.

The development trend of the transmission is more complex, more and more is also high automation degree, automatic transmission is the mainstream of the future.

KEY WORDS: Transmission, Design, Heavy truck, Speed ratio.

目录

第一章 概述 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
第二章 变速器传动机构布置 •••••••••••••••••••••••••••••••••••• 2
§2.1 传动机构布置方案分析 ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 2
§2.2 零部件结构方案分析 ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 8
第三章 变速器主要参数的选择 •••••••••••••••••••••••••••••••••11
§3.1 中心距A ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 11
§3.2 齿轮参数的选取 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 12
§3.3 各挡齿轮齿数的分配及传动比计算•••••••••••••••••••••• 14
第四章 变速器的设计与计算 •••••••••••••••••••••••••••••••••• 18
§4.1 轴的计算与校核 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 18
§4.2 齿轮的计算与校核 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 21
§4.3 轴承的计算与校核 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 24
§4.4 键的校核计算 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 25
第五章 同步器的设计 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 27
第六章 变速器操纵机构设计 •••••••••••••••••••••••••••••••••••29
结 论 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••30
参考文献 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 31
致 谢 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32
英文资料 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 00
英文资料译文 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 00

第一章 概述

变速器是用来改变改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速的，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，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。变速器设有空挡，，可在启动发动机，汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。变速器设有倒挡，使汽车获得倒退行驶能力。需要时，变速器还有动力输出功能。

对变速器提出如下要求：

1）保证汽车有必要的动力性和经济性。

2)设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。

3)设置倒挡，使汽车能倒退行驶。

4)设置动力输出装置，需要是能进行功率输出。

5)换档迅速、省力、方便。

6)工作可靠。汽车行使过程中，变速器不得跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生。

7)变速器应有高的工作效率。

8)变速器的工作燥声低。

除此之外，变速器还应当轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求。

满足汽车必要的动力性和经济性指标，这与变速器的挡数、传动比有关。汽车工作的道路条件越复杂、比功率越小，变速器的传动比范围越大。

变速器由变速传动机构和操纵机构组成。变速传动机构可按前进挡数或轴的形式分类。

在原有变速传动机构基础上，再附加一个副箱体，这就在结构变化不大的基础上，达到增加变速器挡数的目的。近年来，变速器操纵机构有向自动操作方向发展的趋势。

第二章 变速器传动机构布置

机械式变速器因具有结构简单、传动效率高、制造成本低和工作可靠等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛的应用。

§2.1 传动机构布置方案分析

设计时首先应根据汽车的使用条件及要求确定变速器的传动比范围、档位数及各档的传动比，因为它们对汽车的动力性与燃料经济性都有重要的直接影响。

传动比范围是变速器低档传动比与高档传动比的比值。汽车行驶的道路状况愈多样，发动机的功率与汽车质量之比愈小，则变速器的传动比范围应愈大。目前，轿车变速器的传动比范围为3.0~4.5；一般用途的货车和轻型以上的客车为5.0~8.0；越野车与牵引车为10.0~20.0。

通常，有级变速器具有3、4、5个前进档；重型载货汽车和重型越野汽车则采用多档变速器，其前进档位数多达6~16个甚至20个。

变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用效率、汽车的燃料经济性及平均车速，从而可提高汽车的运输效率，降低运输成本。但采用手动的机械式操纵机构时，要实现迅速、无声换档，对于多于5个前进档的变速器来说是困难的。因此，直接操纵式变速器档位数的上限为5档。多于5个前进档将使操纵机构复杂化，或者需要加装具有独立操纵机构的副变速器，后者仅用于一定行驶工况。

某些轿车和货车的变速器，采用仅在好路和空载行驶时才使用的超速档。采用传动比小于1（0.7~0.8）的超速档，可以更充分地利用发动机功率，降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数，因而会减少发动机的磨损，降低燃料消耗。但与传动比为1的直接档比较，采用超速档会降低传动效率。

有级变速器的传动效率与所选用的传动方案有关，包括传递动力的齿轮副数目、转速、传递的功率、润滑系统的有效性、齿轮及轴以及壳体等零件的制造精度、刚度等。

三轴式和两轴式变速器得到的最广泛的应用。

三轴式变速器如图2-1所示，其第一轴的常啮合齿轮与第二轴的各档齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合，且第一、第二轴同心。将第一、第二轴直接连接起来传递扭矩则称为直接档。此时，齿轮、轴承及中间轴均不承载，而第一、第二轴也传递转矩。因此，直接档的传递效率高，磨损及噪音也最小，这是三轴式变速器的主要优点。其他前进档需依次经过两对齿轮传递转矩。因此。在齿轮中心距（影响变速器尺寸的重要参数）较小的情况下仍然可以获得大的一档传动比，这是三轴式变速器的另一优点。其缺点是：处直