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（完稿）CA538中型货车三轴式五档手动变速器设计（CAD全套）

况下，如进出停车场或车库，或在较窄的路上掉头等需要倒向行驶。然而，汽车发动机不能倒转工作，因此在变速器设立倒档。此外，变速器还设有空档，可中断动力传递，以满足汽车暂时停止行驶和对发动机检查调整的需要。.汽车变速器的设计方法和研究内容在本次设计中，由于是对传统的变速器进行改进性设计，在设计中参考了汽集团的中型货车的变速器，采用了锁环式同步器的换档方式。在设计中，我们除了对汽车变速器的结构进行了合理的布置外，还运用了材料力学机械原理机械设计等知识，对变速器的重要零件轴和齿轮进行受力分析，强度刚度的校核，以及为这些零件选择合理的工程材料和热处理方法，同时也为变速器选择合理的同步器和操纵机构。通过参考中型货车的变速器，对变速器进行整体结构布置，校核轴和齿轮的强度刚度，选择材料和热处理方法后面的主要任务是绘制变速器的装配图和重要的零件图，确定个零件的精度等级及其它参数最后，是对整体论文的编写整理整个设计过程中的各种资料，以及对前期设计中的错误做出修改。本设计是依据现有生产企业在生产车型的变速器作为设计原型，在给定发动机输出转矩转速及最高车速最大爬坡度等条件下，自己独立设计出符合要求的中间轴式五档变速器。其中本设计的重点部分是档位传动比的选择及计算依据齿轮参数的选择计算及校核二轴及中间轴的强度校核等。第章变速器的结构方案的确定.变速器传动机构分析和布置方案的设计目前，汽车上采用的变速器结构形式是多种多样的，这是由于各国汽车的使用制造修理等条件不同，也是由于各种类型汽车的使用要求不同所决定的。尽管如此，般变速器的结构形式，仍具有很多共同点。各种机构形式都有其各自的优缺点，这些优缺点随主观和客观条件的变化而变化。因此，设计人员应深入实际，收集资料，调查研究，对结构进行分析比较，并尽可能地考虑到产品的系列化通用化和标准化，最后确定较合适的方案。机械式变速器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应用。通常，有级变速器具有三个四个五个前进档重型载货汽车和重型越野车则采用多档变速器，其前进档位数多大个甚至个。变速器档位的增多可提高发动机的功率利用率汽车的燃料经济性和平均车速，从而可提高汽车的运输效率，降低运输成本。但档位数的增多也使变速器的尺寸及质量增大，结构复杂，制造成本提高，操纵也复杂。些轿车和货车的变速器，采用仅在良好的路面和空载行驶时才使用的超速档。采用传动比小于约为的超速档，可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。但与传动比为的直接档比较，采用超速档会降低传动效率。机械式变速器的传动效率与所选用的传动方案有关，包括齿轮副的数目齿轮的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。两轴式变速器和中间轴式变速器的特点分析．两轴式变速器两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。其特点是变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成体，发动机纵置时，主减速器采用弧齿锥齿轮或准双曲面齿轮，发动机横置时则采用斜齿圆柱齿轮多数方案的倒档传动常用滑动齿轮，其他档位均采用常啮合齿轮传动。与中间轴式变速器相比，它具有轴和轴承数少，结构简单轮廓尺寸小易布置等优点。此外，各中间档因只经对齿轮传递动力，故传动效率高，同时噪声低。但两轴式变速器不能设置直接档，所以在高档工作时齿轮和轴承均承载，工作噪声增大且易损坏受结构限制其档速比不能设计的很大对于前进档，两轴式变速器输入轴的传动方向与输出轴的传动方向相反。．中间轴式变速器中间轴式变速器多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。其特点是变速器轴后端与常啮合齿轮做成体。齿轮模数齿形压力角及螺旋角齿宽齿顶高系数齿轮的修正.变速器各档齿轮齿数的分配确定挡齿轮的齿数对中心距进行修正确定常啮合传动齿轮副的齿数确定其他各档的齿数确定倒档齿轮齿数.本章小结第章变速器齿轮的设计及校核.齿轮的材料选择齿轮坏损形式及避免错失齿轮的材料选择.计算各轴的转矩.齿轮的强度计算轮齿的弯曲应力轮齿接触应力各档齿轮的强度计算校核.计算各档齿轮的受力.本章小结第章变速器轴和轴承的设计及校核.轴的设计轴的功用及其设计要求轴的结构设计轴的尺寸.轴的强度验算轴的刚度验算轴的强度计算轴承的选择及校核.本章小结第章同步器的确定.锁销式同步器.锁环式同步器.本章小结第章操纵机构和箱体的确定.操纵机构的功用.换档位置.变速杆的布置直接操纵手动换挡变速器远距离操纵手动换挡变速器.锁止装置互锁装置自锁装置倒档锁装置.变速器箱体的设计.本章小结结论参考文献致谢附录第章绪论.汽车变速器的概述汽车是种快速机动的道路交通工具。般是指自带动力装置的可以独立行驶并完成运载任务的轮式车辆，具有四个或四个以上的车轮。按照国家标准中有关规定，汽车可分为载货汽车，越野汽车，自卸汽车，牵引汽车，专业汽车，客车，轿车等种类。汽车的基本组成是相同的，均由发动机，底盘，车身和电气设备四大部分组成，现代汽车将以往复活塞式内燃机为主要动力源，而发动机的扭矩转速与汽车的牵引力车速要求之间的矛盾，靠现代汽车的内燃机本身是无法解决的。为此，在汽车传动系中设置了变速器和主减速器。既可使驱动车轮的扭矩增大为发动机扭矩的若干倍，同时又可使其转速减小到发动机转速的若干分之。变速器用于改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，以适应汽车在起步加速行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下，满足驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。随着汽车工业的不断发展，今后要求汽车车型的多样化个性化智能化已成为汽车的发展趋势。但变速器设计直是汽车设计中最重要的环节之，它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标。变速器能使汽车以非常低的稳定车速行驶，而这种低的车速只靠内燃机的最低稳定车速是难以达到的。变速器的倒档使汽车能倒退行驶其空档使汽车在启动发动机停车和滑行时能长时间将发动机和传动系分离。变速器的结构除了对汽车的动力性经济性有影响同时对汽车操纵的可靠性与轻便性传动的平稳性与效率等都有直接影响。变速器与主减速器及发动机的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与经济性采用自锁及互锁装置，倒档安全装置，其他结构措施，可使操纵可靠，不产生跳档乱档自动脱档和误挂倒档采用同步器可使换档轻便，无冲击及噪声采用斜齿轮修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳噪声低，不同的传动比还可以使在其不同路面提高汽车的动力性和经济性，使汽车和发动机有良好的匹配性。.汽车变速器研究状况发展趋势及成果现代汽车工业的飞速发展以及人们对汽车的要求不断的变化，机械式变速器不能满足人们的需要。从年代初，美国成功研制出两档的液力机械变速器以来，自动变速器技术得到了迅速发展。年代，美国已将液力自动变速器作为轿车的标准装备。年时，美国通用汽车公司的自动变速器装车率已经达到了。近些年来，由于电子技术和电子计算机技术的发展，自动变速器技术已经达到了相当高的水平。自动变速器与机械式变速器相比，具有许多不可比拟的优势提高发动机和传动系的使用寿命提高汽车的通过性具有良好的自适应性操纵更加方便。目前，国内变速器厂商都朝无级变速器和自动变速器方向发展，国内现已有好几款轿车已经应用上无级变速器，而重型汽车则采用多中间轴的形式，将低速档和高速档区分开。汽车行驶的速度是不断变化的，这就要求汽车的变速器的变速比要尽量多，这就是无级变速简称。尽管传统的齿轮变速箱并不理想，但其以结构简单效率高功率大三大显着优点依然占领着汽车变速箱的主流地位。在跨越了三个世纪的百多年后的今天，汽车还没有使用上满意的无级变速箱。这是汽车的无奈和缺憾。但是,人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力,各大汽车厂商对无级变速器表现了极大的热情，极度重视在汽车领域的实用化进程。这是世界范围尚未根本解决的难题，也是汽车变速器的研究的终极目标。围绕汽车变速箱四个研究方向，各国汽车变速器专家展开了激烈的角逐。．摩擦传动金属带式无级变速箱的传动功率已能达到轿车实用的要求，装备金属带式无级变速箱的轿车已达多万辆。据报道大排量缸内燃机.的奥迪轿车上装备的金属带式无级变速箱，能传动功率，•扭矩。这是真正意义的无级变速器。另种摩擦传动名为是滚轮转盘式。日产把它装在概念车上首次于去年东京车展展示，新款公爵车也装用这种。可与以上排量的大马力内燃机的引擎输出为•搭配使用，可谓汽车变速箱发展史上又重要进步。从形橡胶带到型金属带再到滚轮转盘式，摩擦传动的研究已持续了整整个世纪，尽管摩擦传动无级变速器的发展已经达到很高的水平，也已经装备上汽车达到了实用的水平。但齿轮变速箱依然占据着半壁河山，这至少说明了四个问题无级变速是汽车变速箱始终追逐的目标。摩擦传动实现大功率的无级变速传动是极为困难的。摩擦传动传动效率低是必然的。摩擦传动的效率，功率无法与齿轮变速相比。．液力传动人们经常把液力自动变速器和无级变速器两个概念混为谈。实际上这两种变速器工作原理完全不同。液力自动变速器免除了手动变速器繁杂的换档和脚踩离合器踏板的频繁操作，使开车变得简单省力。但是,液力自动变速器不是无级变速，是有级变速的自动控制，没有从根本上满足汽车对变速器的要求。从原始橡胶带无级变速箱到现代金属链无级变速箱滚轮转盘式，百年大回转说明无级变速箱是汽车变速箱的最终归属，液力自动变速器只不过是种过渡产品。．电控机械式自动变速器电控机械式自动变速器简称和液力自动变速器样，不是无级变速器，是有级变速器的自动换档控制。其特点是机械传动部分沿用了传统的有级变速箱，但控制参量太多，实现自动控制相当困难。．齿轮无级变速器齿轮无级变速器这是种全新的设计思想，是利用齿轮传动实现高效率大功率的无级变速传动。据最新消息种齿轮无级变速装置简称已经试制成功，并已经进行了多次样机试验。齿轮无级变速装置结构相当简单，只有不足种非标零件，个零件，生产成本甚至低于手动变速箱。预计今年进行装车试验。齿轮无级变速器的优势表现为传动功率大，的传动功率是很容易达到的传动效率高，以上的传动效率是很容易达到的结构简单，大幅度降低生产成本，相当于自动变速箱的对汽车而言，提高传动效率，节油发动机在理想状态下工作，燃料燃烧完全，排放干净，极大的减少了对环境的污染。.汽车变速器设计的目的和意义现代汽车的动力设置，几乎都采用往复活塞式内燃机。它具有体积小，质量轻，工作可靠，使用方便等优点。但其性能与汽车的动力性和经济性之间存在着较大的矛盾。大家知道，汽车需要克服作用在它上面的阻力，才能起步和正常的行驶。即使在平坦的柏油路上，汽车以低速等速直线行驶，也需要克服约占汽车总质量.的滚动阻力。例如，汽车，满载时总质量为，其滚动阻力为左右。若需要满载汽车在坡度为的道路上等速上坡行驶，仅上坡阻力就达。如果用发动机直接带动汽车驱动轮，则发动机需要发出•的扭矩。而汽车发动机的最大扭矩只有•，此时，所产生的最大牵引力为，和上坡阻力相差倍之多。显然，如此小的牵引力，不仅不能上坡行驶，即使在平坦的道路上也不能行驶。另方面，汽车发动机，最大功率为.，此时曲轴的转速为。如发动机和车轮直接相连，则对应于该转速所换算的汽车速度，竟达到。显然，这样高的车速是不能实现的。上述发动机的扭矩转速与汽车的牵引力车速要求之间的矛盾，靠现代汽车的内燃机本身是无法解决的。汽车发动机的转矩变化范围小，而多变的使用环境要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化。为此，在传动系中设置了变速器，用于转变发动机曲轴的转矩及转速，以适应汽车在起步加速行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速的不同要求的需