（毕设全套）四轮驱动汽车变速器设计（含CAD图纸）

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四轮驱动汽车变速器设计摘要长度图.方案采用了全部齿轮副均为常啮合齿轮，换档更为轻便为了充分利用空间，缩短变速器轴向长度，有的货车采用图.方案，其缺点是档和倒档得各用根变速器拨叉轴，使变速器上盖中的操纵机构复杂些。后述五种方案可供五档变速器的选择图.中间轴式变速器传动方案图.倒档布置方案本次设计采用中间轴式变速器，图.所示的倒档布置方案。.零部件布置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。与直齿圆柱齿轮比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长运转平稳工作噪声低等优点缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力，这对轴承不利。变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮，尽管这样会使常啮合齿轮数增加，并导致变速器的质量和转动惯量增大。直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒档。换档的结构形式变速器换档机构形式分为直齿滑动齿轮啮合套和同步器换档三种。滑动齿轮换档通常采用滑动直齿轮换档，也有采用斜齿轮换档的。滑动直齿轮换档的优点是结构简单紧凑容易制造。缺点是换挡时齿面承受很大的冲击，会导致齿轮过早损坏，并且直齿轮工作噪声大，所以这种换档方式般仅用于档和倒档。啮合套换档用啮合套换档，可将构成传动比的对齿轮，制成常啮合的斜齿轮。用啮合套换档，因同时承受换档冲击载荷的接合齿齿数多，而轮齿又不参与换档，它们都不会过早损坏，但不能消除换档冲击，所以仍要求驾驶员有熟练的操纵技术。此外，因增设了啮合套和常啮合齿轮，使变速器的轴向尺寸和旋转部分的总惯性力矩增大。因此，这种换档方法目前只在些要求不高的档位及重型货车变速器上应用。同步器换档现代大多数汽车的变速器都采用同步器能保证迅速，无冲击，无噪声换档，而与操纵技术熟练程度无关，从而提高了汽车的加速性经济性和行车安全性。同上述两种换档方法相比，虽然它有结构复杂，制造精度要求高，轴向尺寸大。同步环使用寿命短缺等缺点，但仍然得到广泛应用。由于同步器的广泛应用，寿命问题已得到基本解决。上述三种换档方案，可同时用在变速器中的不同档位上，般倒档和档采用结构较简单的滑动直齿轮或啮合套的形式对于常用的高档位则采用同步器或啮合套。轿车要求轻便性和缩短换档时间，因此采用同步器换档。变速器轴承作为旋转运动的变速器轴支承在壳体或其他部位的地方以及齿轮与轴不做固定连接处应安置轴承。变速器轴承常采用圆柱滚子轴承，球轴承，滚针轴承，圆锥滚子轴承，滑动轴套等。至于何处应当采用何种类型的轴承，受结构限制并随所承受的载荷特点不同而不同。近年来，变速器的设计趋势是向轻量化方向发展。圆锥滚子轴承在些变速器上得到应用。其主要优点如下直径较小，宽度较宽，因而容量大，可承受高负荷和通过对轴承预紧能消除轴向间隙及轴向窜动等。滚针轴承主要用于齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运动的地方。滚针轴承有滚动摩擦损失小，传动效率高，径向配合间隙小，定位及运转精度高，有利于齿轮啮合等优点。.本章小结本章对变速器传动机构的布置方案和零部件结构方案进行了系统的分析，并给出了此次设计的具体方案，即设计中间轴式变速器，倒档布置方案如图.所示，前进档皆为斜齿圆柱齿轮，倒档为直齿圆柱齿轮，采用全同步器换挡形式，轴承选取滚针轴承圆锥滚子轴承。第章变速器主要参数的选择及设计计算.变速器的档位数，传动比和中心距的确定档数变速器的档数可在个档位范围内变化，通常变速器的档数在挡以下，当档数超过档以后，可在档以下的主变速器基础上，再行配置副变速器，通过两者的组合获得多档变速器。增加变速器的档数，能够改变汽车的动力性和燃油经济性以及平均车速。档数越多，变速器的结构越复杂，并且使轮廓尺寸和质量加大，同时操纵机构复杂，而且在使用时换档频率增高并增加了换档难度。在最低档传动比不变的条件，增加变速器的档数会使变速器相邻的低档与高档之间的传动比比值减小，使换档工作容易进行。要求相邻档位之间的传动比值在.以下，该值越小换档工作越容易进行。因高档使用频繁，所以又要求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传动比比值小。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。发动机排量大的乘用车变速器多用个档。对四轮驱动的狮跑车，选用个前进档和个倒档的变速器。传动比范围变速器的传动比范围是指变速器最低挡传动比与最高挡传动比的比值。最高挡通常是.，有的变速器最高挡是超速挡,传动比为。影响最低挡传动比选取的因素有发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力驱动轮与路面间的附着力主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。目前乘用车的传动比范围在之间。本次设计的变速器最高档位直接档。确定最低档传动比应依据汽车最大爬坡度，驱动车轮与路面间的附着力，汽车的最低稳定车速，以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等综合考虑确定。汽车在最大上坡路面上行驶时，最大驱动力应能克服轮胎与路面间滚动阻力及上坡阻力。由于汽车上坡行驶时车速不高，故忽略空气阻力。这时，.式中最大驱动力滚动阻力最大上坡阻力汽车总质量重力加速度驱动车轮滚动半径发动机最大转矩主减速器传动比传动系传动效率滚动阻力系数变速器档传动比道路最大上坡角分动器传动比。代入式.式中最大道路阻力系数由发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式求得.所以.所以，由最大爬坡度要求的变速器档传动比为.根据驱动车轮与路面的附着条件.求得变速器档传动比为.式中汽车满载静止于水路平面时驱动桥给地面的载荷道路的附着系数，计算时取所以在乘用车的传动比范围内之间。初步确定其他各档传动比变速器的最高档位直接档，所以，取.。根据经验公式，按等比级数分配，.几何级数的公比所以，.，.，.。初选中心矩对中间轴式变速器，是将中间轴与第二轴轴线之间的距离成为变速器的中心矩。它的大小不仅对变速器的外形尺寸，体积和质量大小有影响，而且对轮齿的接触强度有影响，所以，最小允许的中心距应当由保证轮齿有必要的接触强度来确定。中间轴式变速器初选中心距时，可根据经验公式计算.式中中心距系数,对乘用车，取所以，.乘用车变速器的中心距约在范围内变化，经过圆整后取中心距。.齿轮参数的确定齿轮的模数齿轮模数是个重要参数，并且影响它的选取因素又很多，如齿轮的强度质量噪声工艺要求等。应该指出，选取齿轮模数时般要遵守的原则是在变速器中心距相同的条件下，选取较小的模数，就可以增加齿轮的齿数，同时增加齿宽可以使齿轮啮合的重合度增加，并减少齿轮噪声，所以为了减少噪声应合理减少模数，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虑，各挡齿轮应该选用种模数，而从强度方面考虑，各挡齿轮应有不同的模数减少乘用车齿轮工作噪声有较为重要的意义，因此齿轮的模数应选得小些变速器低档齿轮应选用大些的模数，其他挡位选用另种模数。少数情况下，汽车变速器各挡齿轮均选用相同的模数，变速器用齿轮模数的范围如表.。所选模数值应符合国家标准的规定，如表.。选用时，应优先选用第系列，括号内的模数尽可能不用。输入轴常啮合斜齿轮