（其他） HGC7160轻型乘用车变速器设计开题报告.doc

（其他） HGC7160轻型乘用车变速器设计说明书.doc

（图纸） 变速器总成.dwg

（其他） 表格.doc

（图纸） 倒档齿轮轴.dwg

（图纸） 二挡齿轮.dwg

（其他） 封皮.doc

（图纸） 后端盖.dwg

（其他） 目录.doc

（图纸） 前端盖.dwg

（其他） 任务书.doc

（图纸） 三档齿轮.dwg

（图纸） 设计图纸.dwg

（图纸） 输出轴.dwg

（图纸） 输入轴.dwg

（图纸） 一档齿轮.dwg

（其他） 摘要.doc

1、，各档齿轮应该选用种模数从强度方面考虑，各档齿轮应有不同的模数。对于轿车，减少工作噪声较为重要，因此模数应选得小些对于货车，减小质量比减小噪声更重要，因此模数应选得大些。轿车模数的选取以发动机排量作为依据，由表.选取模数范围为，由于轿车对降低噪声和振动的水平要求较高，所以各档均采用斜齿轮。表.汽车变速器齿轮的法向模数车型乘用车的发动机排量货车的最大总质量.模数压力角压力角较小时，重合度较大，传动平稳，噪声较低压力角较大时，可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。对于轿车，为了降低噪声，应选用等小些的压力角。对货车，为提高齿轮强度，应选用.或等大些的压力角。国家规定的标准压力角为，所以普遍采用的压力角为。啮合套或同步器的压力角有等，普遍采用压力角。本变速器为了加工方便，故全部选用标准压力角。螺旋角齿轮的螺旋角对齿轮工作噪声轮齿的强度。

2、的乘用车变速器多用个档。商用车变速器采用个档或多档。载质量在的货车采用五档变速器，载质量在的货车采用六档变速器。多档变速器多用于总质量大些的货车和越野汽车上。档数选择的要求相邻档位之间的传动比比值在.以下。高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的比值小。因此，本次设计的轿车变速器为档变速器。传动比范围变速器传动比范围是指变速器最高档与最低档传动比的比值。最高档通常是直接档，传动比为.有的变速器最高档是超速档，传动比为。案常见的倒档布置方案如图.所示。图.方案的优点是倒档利用了档齿轮，缩短了中间轴的长度图.方案能获得较大的倒档传动比，同时利用五档换挡同步器，在换倒档时使其容易啮合图.方案对.的缺点做了修改图.所示方案是将倒档齿轮做成体，将其齿宽加长图.所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合的齿轮，换档换更为轻便。综合考。

3、发展动向如下节能与环境保护。变速器的节能与环境保护既包括传动系本身的节能与环境保护，也包括发动机的节能与保护。因此研究高效率的传动副来节约能源，采用零污染的工作介质或润滑油来避免环境污染，根据发动机的特性和行驶工况来设计变速器，使发动机工作在最佳状态，以保证汽车在最高传动效率和最低污染物排放区运行。应用新型材料。材料科学与技术是世纪重点发展的科学技术领域。各种新型材料在变速器中的应用已经推动了汽车技术的发展和性能的提高。陶瓷材料高分子聚合物纳米材料梯度材料表面渡膜技术等独特的性能特点，将对变速器的性能产生重要的影响。高性能低成本微型化。高性能高效精密低噪声长寿命重量轻体积小低成本直以来是变速器的发展方向。智能化集成化。变速器智能化集成化是信息电子集成技术和控制技术与变速器技术的结合。其特点是根据发动机的特性和汽车的行驶工况，通。

4、够大的稳定性，齿轮轮毂部分的宽度尺寸，在结构允许条件下应尽可能取大些，至少满足尺寸要求.式中花键内径。为了减小质量，轮辐处厚度应在满足强度条件下设计得薄些。图.中的尺寸可取为花键内径的倍。图.变速器齿轮尺寸控制图齿轮表面粗糙度数值降低，则噪声减少，齿面磨损速度减慢，提高了齿轮寿命。变速器齿轮齿面的表面粗糙度应在范围内选用。要求齿轮制造精度不低于级。变速器轴变速器轴多数情况下经轴承安装在壳体的轴承孔内。当变速器中心距小，在壳体的同端面布置两个滚动轴承有困难时，输出轴可以直接压入壳体孔中，并固定不动。用移动齿轮方式实现换档的齿轮与轴之间，应选用矩形花键连接，以保证良好的定心和滑动灵活，而且定心外径及矩形花键齿侧的磨削比渐开线花键要容易。两轴式变速器输入轴和中间轴式变速器中间轴上的高档齿轮，通过轴与齿轮内孔之间的过盈配合和键固定在轴。

5、齿形系数图.中查得重合度影响系数，.。图.齿形系数图将上述有关参数据代入公式.，整理得到.档齿轮校核主动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得从动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得其余各档弯曲应力校核结果单位二挡三挡四挡五档输入轴输出轴轮齿接触应力校核.式中轮齿接触应力齿面上的法向力，圆周力，计算载荷•为节圆直径节点处压力角，为齿轮螺旋角齿轮材料的弹性模量齿轮接触的实际宽度，主从动齿轮节点处的曲率半径，直齿轮，斜齿轮，主从动齿轮节圆半径。表.变速器齿轮许用接触应力齿轮渗碳齿轮液体碳氮共渗齿轮档和倒档常啮合齿轮和高档齿轮将作用在变速器第轴上的载荷作为作用载荷时，变速器齿轮的许用接触应力见表.。档齿轮接触应力校核已知•由于作用在两齿轮上的力为作用力与反作用力，故只计算个齿轮的接触应力即可，将作用。

6、以上因素，为了换档轻便，减小噪声，倒档传动采用图.所示方案。图.倒档布置方案整个变速器传动方案如图.档主动齿轮档从动齿轮二档主动齿轮二档从动齿轮三档主动齿轮三档从动齿轮四档主动齿轮四档从动齿轮五档主动齿轮五档从动齿轮倒档主动齿轮倒档中间轴齿轮倒档输出轴齿轮图.五档变速器传动方案简图零部件结构方案分析齿轮形式变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。直齿圆柱齿轮主要用于档倒档齿轮，与直齿圆柱齿轮相比，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长运转平稳工作噪声低等优点，所以本设计长啮合齿轮选用斜齿轮，倒档选用直齿圆柱齿轮。变速器齿轮可以与轴设计为体或与轴分开，然后用花键过盈配合或者滑动支承等方式之与轴连接。齿轮尺寸小又与轴分开，其内径直径到齿根圆处的厚度图.影响齿轮强度。要求尺寸应该大于或等于轮齿危险断面处的厚度。为了使齿轮装在轴上以后，保持足。

7、和轴向力有影响。选用大些的螺旋角时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳噪声降低。试验证明随着螺旋角的增大，齿的强度相应提高，但当螺旋角大于时，其抗弯强度骤然下降，而接触强度仍继续上升。因此，从提高低档齿轮的抗弯强度出发，并不希望用过大的螺旋角而从提高高档齿轮的接触强度着眼，应当选用较大的螺旋角。本设计中螺旋角大小根据实际情况选择。齿宽齿宽对变速器的轴向尺寸质量齿轮工作平稳性齿轮强度和齿轮工作时的受力均匀程度等均有影响。考虑到尽可能缩短变速器的轴向尺寸和减小质量，应该选用较小的齿宽。另方面，齿宽减小使斜齿轮传动平稳的优点被削弱，此时虽然可以用增加齿轮螺旋角的方法给予补偿，但这时轴承承受的轴向力增大，使其寿命降低。齿宽较小又会使齿轮的工作应力增加。选用较大的齿宽，工作中会因轴的变形导致齿轮倾斜叉轴在工作位置，而其它叉轴被锁住。图。

8、互锁销式互锁机构摆动锁块式图.为摆动锁块式互锁机构工作示意图，锁块用同心轴螺钉安装在壳体上，并可绕螺钉轴线自由转动，操纵杆的拨头置于锁块槽内，此时，锁块的个或两个突起部分档住其它两个变速叉轴槽，保证换档时不能同时挂入两档。转动钳口式图.为与上述锁块机构原理相似的转动钳口式互锁装置。操纵杆拨头置于钳口中，钳形板可绕轴转动。选档时操纵杆转动钳形板选入变速叉轴槽内，此时钳形板的个或两个钳爪抓住其它两个变速叉，保证互锁作用。图.摆动锁块式互锁机构图.转动钳口式互锁机构操纵机构还应设有保证不能误挂倒档的机构。通常是在倒档叉或叉头上装有弹簧机构，使司机在换档时因有弹簧力作用，产生明显的手感。锁止机构还包括自锁倒档锁两个机构。自锁机构的作用是将滑杆锁定在定位置，保证齿轮全齿长参加啮合，并防止自动脱档和挂档。自锁机构有球形锁定机构与杆形锁定机。

9、造毛坯，可选用铸钢或铸铁中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常采用锻造毛坯，可选择锻钢制作。尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢，经正火或调质处理后，再进行切削加工即可硬齿面齿轮硬度常采用低碳合金钢切齿后再表面渗碳淬火或中碳钢或中碳合金钢切齿后表面淬火，以获得齿面齿芯韧的金相组织，为消除热处理对已切轮齿造成的齿面变形需进行磨齿。但若采用渗氮处理，其齿面变形小，可不磨齿，故可适用于内齿轮等无法磨齿的齿轮。由于对齿轮直参与传动，磨损较大，齿轮所受冲击载荷作用也大，抗弯强度要求比较高。应选用硬齿面齿轮组合，所有齿轮均选用渗碳后表面淬火处理，硬度为。变速器齿轮弯曲强度校核齿轮弯曲强度校核斜齿轮.式中圆周力，计算载荷•节圆直径为法向模数斜齿轮螺旋角应力集中系数，.齿面宽法向齿距，齿形系数，可按当量齿数在。

10、在变速器第轴上的载荷作为计算载荷，将以上数据代入.可得其余各档弯曲应力校核结果单位二挡三挡四挡五档以上各档变速器齿轮的接触应力均小于齿轮的许用接触应力，所以各档均为合格。倒档齿轮的校核齿面接触疲劳许用应力的计算.式中齿轮的接触疲劳极限应力寿命系数润滑油膜影响系数工作硬化系数尺寸系数最小安全系数。查机械设计手册得到将这些数据代入.传动效率，取。.轿车变速器的中心距在范围内变化。初取。变速器的外形尺寸变速器的横向外形尺寸，可以根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定。影响变速器壳体轴向尺寸的因素有档数换档机构形式以及齿轮形式。乘用车变速器壳体的轴向尺寸可参考下列公式选用初选长度为。齿轮参数的选择模数选取齿轮模数时般要遵守的原则是为了减少噪声应合理减小模数，同时增加齿宽为使质量小些，应该增加模数，同时减少齿宽从工艺方面考。

11、。两轴式变速器的输出轴和中间轴式变速器的第二轴上的常啮合齿轮副的齿轮与轴之间，常设置有滚针轴承滑动轴承，少数情况下齿轮直接装在轴上。此时，轴的表面粗糙度不应低与，硬度不低于。因渐开线花键定位性能良好，承载能力大且渐开线花键的齿短，小径相对增大能提高轴的刚度，所以轴与同步器上的轴套常用渐开线花键连接。倒档轴为压入壳体孔中并固定不动的光轴，并由螺栓固定。由上述可知，变速器的轴上装有轴承齿轮齿档变速器，五档变速器，多档变速器。根据轴的形式分为固定轴式，旋转轴式。其中固定轴式又分为两轴式变速器，中间轴式变速器，双中间轴式变速器，多中间轴式变速器。固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。目前自动变速器得到广泛的应用。变速器技术的。

12、构两种类型。倒档锁的作用是使驾驶员必须对变速杆施加更大的力，方能挂入倒档，起到提醒注意的作用，以防误挂倒档，造成安全事故。本次设计属于前置前轮驱动的轿车，操纵机构采用直接操纵方式，锁定机构全部采用，即设置自锁互锁倒档锁装置。采用自锁钢球来实现自锁，通过互锁销实现互锁。倒档锁采用限位弹簧来实现，使驾驶员有感觉，防止误挂倒档。.本章小结本章主要介绍了变速器传动机构和操纵机构的类型，分析了各类型机构的优缺点，并针对所设计的变速器的类型特点及功用，对变速器的传动方式操纵机构的布置方式及主要零件的形式，做出了初步的选择，为后期的设计工作打下基础。第章变速器的设计与计算.变速器主要参数的选择最高车速发动机功率发动机转矩满载总质量驱动轮规格档数的选择近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。目前，乘用车般用个档位的变速器。发动机排量大。

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