的确定变速器操纵机构的设计选用变速器操纵机构的分类变速器常用操纵机构分析变速器箱体的设计本章小结结论参考文献致谢附录附录第章绪论汽车变速器概述变速器用于转变发动机曲轴的转矩和转速，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，对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。用变速器转变发动机转矩转速的必要性在于内燃机转矩转速变化特性的特点是具有相对小的对外部载荷改变的适应性。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。变速器的倒挡使汽车能倒退行驶其空挡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。变速器按其传动比的改变方式可分为有级无级和综合式的。有级变速器按其前进挡的挡位数分为三四五挡和多挡的而按其轴中心线的位置又可分为固定轴线式旋转轴线式和综合式的。固定轴式变速器又分为两轴式三轴式和多轴式的。变速器按其操纵方式又可分为自动式半自动式预选式指令式直接操纵式和远距离操纵式。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，倒挡安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧措施以及其他结构措施，可使操纵可靠，不跳挡乱挡自动脱挡和误挂倒挡采用同步器可使换挡轻便，无冲击及噪声采用高齿修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳噪声低，降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计工艺水平的关键。随着汽车技术的发展，增力式同步器，双中间轴变速器，后置常啮合传动齿轮短第二轴的变速器，各种自动半自动以及电子控制的自动换挡机构等新结构也相继问世。变速器多采用飞溅润滑，重型汽车有时强制润滑第二轴轴承等。变速器都装有单向的通气阀以防壳内空气热胀而漏油及润滑油氧化。壳底放油塞多放置磁铁以吸附油内铁屑。汽车变速器设计的目的和意义现代汽车上广泛采用内燃机作为动力源，其转矩和转速的变化范围很小，而复杂的使用条件要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化。为解决这矛盾，在传动系统中设置了变速器，用来改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，如起步加速上坡等，同时使发动机在最有利的工况范围下工作在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。变速器设计的目的就是为了满足上述的要求，使汽车在特定的工况下稳定的工作。变速器除了要能满足定的使用要求外，还要保证使其和汽车能有很好的匹配性，可以提高汽车的动力性和经济性，保证发动机在有利的工况范围内工作提高汽车的使用寿命降低能源消耗减少汽车的使用噪声等。这就要求设计人员依据汽车的技术参数，合理的选择变速器的参数，使所设计的变速器能和整车具有很好的匹配性。汽车变速器国内外现状和发展趋势变速器国内外的现状早期的汽车传动系，从发动机到车轮之间的动力传动形式是很简单的。年法国制造出第辆带有变速器的汽车。年英国人赫伯特福鲁特采用耐用的摩擦材料进所以二挡齿轮的接触强度合格。三挡齿轮的强度校核弯曲强度的校核三挡齿轮为斜齿轮，由式得齿轮的弯曲强度公式为式中齿形系数由图得，。代入各参数后得所以三挡齿轮的弯曲强度合格。接触强度的校核由式得接触强度的公式为确定有关的参数和系数齿面法向力代入参数后得主从动齿轮节点处的曲率半径，将参数代入公式后得所以三挡齿轮的接触强度合五挡齿轮的校核弯曲强度的校核五挡齿轮为斜齿轮，由式弯曲强度校核的公式为式中齿形系数由图得，。将各参数代入式中得所以齿轮的弯曲强度合格。接触强度的校核由式得接触强度的公式为确定有关的参数和系数齿面法向力代入参数后得主从动齿轮节点处的曲率半径，将各参数代入公式后得所以五挡齿轮的接触强度合格。本章小结在齿轮设计计算过程中，需要全面考虑，分清主次要方面，最大限度的平衡各方面关系，设计出正确的齿轮形式，完成了对齿轮的设计计算问题。第章变速器轴和轴承的设计计算初选变速器轴的轴径和轴长变速器在工作时承受着转矩及来自齿轮啮合的圆周力径向力和斜齿轮的轴向力引起的弯矩。刚度不足会引起弯曲变形，破坏齿轮的正确啮合，产生过大的噪声，降低齿轮的强度耐磨性及寿命。设计变速器轴时，其刚度大小应以能保证齿轮能有正确的啮合为前提条件。轴的径向及轴向尺寸对其刚度影响很大，且轴长与轴径应协调。变速器第二轴与中间轴的最大直径可根据中心距按以下公式初选则故可取第二轴的最大直径，中间轴的最大直径中。第轴花键部分的直径可根据发动机的最大转矩按下式初选则故可取第轴花键部分的直径为。变速器的最大直径和支承间的距离可按下列关系初选中间轴故中间轴可初选为。第二轴故第二轴的长度可初选为。初选的轴径还需根据变速器的结构布置和轴承与花键弹性挡圈等标准以及轴的刚度和强度验算结果进行修正。轴的结构设计如图所示，根据轴的受力，取第轴装轴承处的直径为，第二轴装轴承处的直径为，中间轴装轴承处的直径为，，，，，，。图齿轮和轴上的受力简图变速器轴的强度计算齿轮和轴上的受力计算根据受力简图，可计算出变速器的齿轮和轴上的作用力。第轴中间轴第二轴轴的强度计算在进行轴的强度和刚度验算时，欲求三轴式变速器第轴的支承反力，必须先求出第二轴的支承反力。应当对每个挡位下的轴的刚度和强度都进行验算，因为挡位不同不仅齿轮的圆周力径向力和轴向力不同，而且着力点也有变化。验算时可将轴看作是铰接支承的梁，第轴的计算转矩为发动机的最大转矩。求第二轴支反力在垂直平面内的支反力由得由得在水平面内的支反力由得求第轴支反力求中间轴的支反力在水平面内的支反力在垂直平面内的支反力验算轴的强度作用在齿轮上的径向力和轴向力，使轴在垂直平面内弯曲变形，而圆周力使轴在水平面弯曲变形。在求取支点的垂直面和水平面内的反力后，计算相应的垂向弯矩水平弯矩。则轴在转矩和弯矩的同时作用下，其应力为式中为轴的直径，花键处取内径为抗弯截面系数，在低挡工作时，。下面计算各轴在弯矩和转矩作用下的轴应力。第轴的轴应力计算在垂直方向的弯矩为在水平方向的弯矩为则在弯矩和转矩的联合作用下故轴的轴应力为所以第轴的强度合格。第二轴轴应力计算在垂直面内的弯矩为在水平面内的弯矩为则在弯矩和转矩的联合作用下故第二轴的轴应力为所以第二轴的强度合格。中间轴的应力计算在垂直方向在水平方向在弯矩和转矩的联合作用下故中间轴上的轴应力为所以中间轴强度合格。轴的刚度计算对齿轮工作影响最大的是轴的垂向挠度和轴在水平面内的转角，前者改变了齿轮的中心距并破坏了齿轮的正确啮合后者使大小齿轮相互歪斜导致沿齿长方向压力分布不均匀，如图所示，其中是在垂直平面内的变形，为轴在水平面内的变形。计算时，仅计算齿轮所在位置处的挠度和转角。第轴常啮合齿轮副，因距离支承点近，负荷又小，通常挠度不大，故可以不必计算。变速器齿轮在轴上的位置如图所示时，若轴在垂直面内挠度为，在水平面内挠度为和转角为，可分别按下式计算式中齿轮齿宽中间平面上的径向力齿轮齿宽中间平面上的圆周力弹性模量，惯性矩，对于实心轴，轴的直径，花键处按平均直径计算，齿轮上的作用力到支座的距离支座间的距离。轴的全挠度为。轴在垂直面和水平面内挠度的允许值为，。齿轮所在平面的转角不应超过。图变速器轴的变形简图摘要本次设计的题目是日产锐骐皮卡三轴式变速器设计。变速器由变速器传动机构和操纵机构组成，其基本功用是改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作在发动机曲轴旋转方向不变的前提下使汽车能倒退行驶利用空挡中断动力传递，以使发动机能够起动怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。采用中间轴式变速器，该变速器具有两个突出的优点是其直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的档传动比。这台变速器具有五个前进档包括个超速档五档和个倒档，并通过锁环式同步器来实现换档。本设计论述了变速器的总体结构，在设计中完成了各挡齿轮和轴的计算和校核及绘图等工作。关键词变速器，锁环式同步器，传动比，中间轴，第二轴，齿轮目录摘要第章绪论汽车变速器概述汽车变速器设计的目的和意义汽车变速器国内外现状和发展趋势变速器国内外的