（毕业设计图纸全套）三轴五速变速箱设计（含说明书）

对轿车，对货车，对多挡主变速箱，.变速箱处于挡时的输出扭矩此处意为最大转矩。

故可得出初始中心距.，圆整取为。

.外形尺寸变速箱的横向外形尺寸，可根据齿轮直径以及倒挡中间齿轮和换挡机构的布置初步确定。

乘用车四挡变速箱壳体的轴向尺寸。

商用车变速箱壳体的轴向尺寸与挡数有关四挡五挡六挡当变速箱选用的挡数和同步器多时，中心距系数应取给出系数的上限。

为检测方便，取整。

本设计为五速手动变速箱，其壳体的轴向尺寸是。

.齿轮参数模数齿轮模数是个重要参数，影响它选取的因素很多，如齿轮的强度质量噪声工艺等。

选取齿轮模数般遵守的原则有在变速箱中心距相同的情况下，选取较小的模数，就可以增加齿轮的齿数，同时增加齿宽可使齿轮啮合的重合度增加，并减少齿轮噪声为使质量小些，应该增加模数，同时减小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的小些对货车，减小质量比减小噪声更重要，此时齿轮应该选用大些的模数变速箱低挡齿轮应选用较大些的模数，其他挡位选用另种模数。

所选模数应符合规定的通用机械和重型机械用直齿和斜齿渐开线圆柱齿轮的法向模数。

第轴常啮合斜齿轮的法向模数式中为变速箱传动效率，取为发动机最大转矩。

由式得，进而求得.，取.。

挡直齿轮的模数通过计算.，取。

同步器和啮合套的接合大都采用渐开线齿形。

由于制造工艺上的原因，同变速箱中的结合套模数都取相同，轿车和轻型货车取.。

本设计取.齿形压力角螺旋角和齿宽齿轮压力角较小时，重合度较大并降低了轮齿刚度，传动平稳，能减少进入啮合和退出啮合时的动载荷，使传动平稳，有利于降低噪声压力角较大时，可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。

汽车变速箱齿轮的齿形压力角螺旋角按表选取。

表汽车变速箱齿轮的齿形压力角与螺旋角项目车型齿形压力角螺旋角轿车高齿并修形的齿形般货车规定的标准齿形重型车同上低挡倒挡齿轮.，小螺旋角因国家规定的标准压力角为，所以变速箱齿轮普遍采用压力为。

啮合套或同步器取斜齿轮螺旋角取。

应该注意的是选择斜齿轮的螺旋角时应力求使中间轴上是轴向力相互抵消。

为此，中间轴上的全部齿轮律取右旋，而第轴和第二轴上的的斜齿轮取左旋，其轴向力经轴承盖由壳体承受。

齿轮宽度的大小直接影响着齿轮的承载能力，加大，齿的承载能力增高。

但试验表明，在齿宽增大到定数值后，由于载荷分配不均匀，反而使齿轮的承载能力降低。

所以，在保证齿轮的强度条件下，尽量选取较小的齿宽，以有利于减轻变速箱的重量和缩短其轴向尺寸。

通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽直齿，为齿宽系数，取为斜齿，取为为齿宽。

采用啮合套或同步器换挡时，其接合齿的工作宽度初选时取。

第轴常啮合齿轮副齿宽的系数值可取大些，使接触线长度增加，接触应力降低，以提高传动的平稳性和齿轮寿命。

模数相同的各挡齿轮，挡位低的齿轮的齿宽系数取得稍大。

齿轮变位系数的选择齿轮的变位是齿轮设计中个非常重要的环节。

采用变位齿轮，除为了避免齿轮产生根切和配凑中心距以外，它还影响齿轮的强度，使用平稳性，耐磨性抗胶合能力及齿轮的啮合噪声。

由几对齿轮安装在中间轴和第二轴组合并构成的变速箱，会因保证各挡传动比的需要，使各相互啮合齿轮副的齿数和不同。

为保证各对齿轮有相同的中心距，应对齿轮进行变位。

当齿数和多的齿轮副采用标准齿轮传动或高度变位时，对齿数和少些的齿轮副应采用正角度变位。

角度变位可获得良好的啮合性能及传动质量指标，采用得多。

对斜齿轮传动，还可以通过选择合适的螺旋角来达到中心距相同的要求。

变速箱齿轮是在承受循环负荷的条件下工作，有时还承受冲击负荷。

对于高挡齿轮，其主要损坏形势是齿面疲劳剥落，因此应按保证最大接触强度和抗胶合剂耐磨损最有利的原则选择变位系数。

为提高接触强度，应使总变位系数尽可能取大些，这样两齿轮的齿轮渐开线离基圆较远，以增大齿廓曲率半径，减小接触应力。

对于低挡齿轮，由于小齿轮的齿根强度较低，加之传递载荷较大，小齿轮可能出现齿根弯曲断裂的现象。

总变位系数越小，对齿轮齿根总厚度越薄，齿根越弱，抗弯强度越低。

但是由于轮齿的刚度较小，易于吸收冲击振动，故噪声要小些。

根据上述理由，为降低噪声，变速箱中除去二挡和倒挡以外的其他各挡齿轮的总变位系数要选用较小的些数值，以便获得低噪声传动。

其中，挡主动齿轮的齿数，因此挡齿轮需要变位。

变位系数式中为要变位的齿轮齿数。

本设计中变位系数根据上式求得齿顶高系数齿顶高系数对重合度轮廓精度工作噪声轮齿相对滑动速度轮齿根切和吃定厚度等有影响。

若齿顶高系数小，则齿轮重合度小工作噪声大但因齿轮受到的弯矩减小，轮齿的弯曲应力也减少。

因此，从前因齿轮加工精度不高，并认为齿轮上受到的载荷几种作用在齿顶上，所以曾采用过齿顶高系数为的短齿制齿轮。

在齿轮加工精度提高以后，短齿制齿轮不再被采用，包括我国三轴五速变速箱设计摘要加经济化，以保证整车性能得到最大优化。

.了解认知手动变速箱的必要性看过些言论，说手动变速箱繁琐的驾驶操作等不足，阻碍了汽车高速发展的脚步。

手动变速箱会在不久的将来“下课”。

但是，手动变速箱轿车从目前的市场需求和适用角度来说，还不会过早的离开我们的视野。

首先，从商用车的特性上来说，手动变速箱的功用是其他变速箱所不能替代的。

以卡车为例，卡车用来运输，通常要装载数吨的货品，面对如此高的“压力”，除了发动机需要强劲的动力之外，还需要变速箱的全力协助。

我们都知道挡有“劲”，这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。

特别是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。

而对于其他新型的变速箱，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。

其次，从我国的具体情况来看，手动变速箱几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史，资历较深的司机都是“手动”驾车的，他们对手动变速箱的认识程度是非常深刻的，如果让他们改变常规的做法，这是不现实的。

虽然自动变速箱以及无级变速箱已非常的普遍，但是大多数年轻的司机还是崇尚手动，尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感，所以些中高挡的汽车尤其是轿车也不敢轻易放弃手动变速箱。

另外，目前在我国的汽车驾驶学校中，教练车都是手动变速箱的，除了经济适用之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。

第三，随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型轿车最为合适，手动变速箱其自身的性价比，配套于经济型轿车厂家，而且经济适用型轿车的销量直在车市名列前茅。

继而，开展对手动变速箱的了解学习与研究和分析有定必要。

本设计的相关任务已于上文给出。

第二章变速箱传动机构布置方案的确定机械式变速箱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应用。

.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箱的传动比范围挡位数及各个挡位的传动比，它们对汽车的动力性与燃料经济性有重要的直接影响。

挡位越多，油耗越低，无级变速箱最理想。

目前很多轿车采用的是带液力变矩器的自动换挡变速箱，挡位定时可依靠液力变矩器实现无级变速，其效率仍需进步提高才能做到真正省油。

变速箱传动比与最小燃油消耗特性曲线的关系.，车速定时，燃油消耗率最低时对应的发动机转速。

图所示传动比范围是变速箱低挡传动比与高挡传动比的比值。

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也愈小，则变速箱的传动比范围应愈大。

目前，轿车变速箱的传动比范围为般用途的货车和轻型之上的客车为越野车与牵引车为。

本设计传动比范围约为.图发动机外特性和最小燃油消耗特性曲线通常，有级变速箱具有个前进挡重型载货汽车和重型越野汽车则采用多挡变速箱，其前进挡位数多达个甚至个。

变速箱挡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，要实现迅速无声换挡，对于多于个前进挡的变速箱来说是困难的。

因此，直接操纵式变速箱挡位数的上限为挡。

多于个前进挡，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箱，后者仅用于定行驶工况。

些轿车和货车的变速箱，采用仅在好路和空载行驶时才使用的超速挡最高挡位。

采用传动比小于的超速挡，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。

但与传动比为的直接挡比较，采用超速挡，会降低传动效率。

有级变速箱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轴，以及壳体等零件的制造精度刚度等。

固定轴式变速箱两轴式变速箱图示出用在乘用车上的两轴式变速箱传动方案。

其特点是变速箱输出轴与主减速器主动齿轮做成体，发动机纵置时图两轴式变速箱传动方案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挡传动常用滑动齿轮，其它挡位均采用常啮合齿轮传动。

图两轴式变速箱传动方案中间轴式变速箱中间轴式变速箱多用于和发动机后置后轮驱动简称为的汽车和客车上。

变速箱第轴的前端经轴承支承在发动机飞轮上，第轴的花键用来装设离合器的从动盘，而第二轴的末端经花键与万向节连接。

图中的中间轴式四挡变速箱传动方案示例的区别为图所示方案有四对常啮合齿轮，倒挡用直齿滑动齿轮变挡。

第二轴为三点支承，前端支承在第轴的末端孔内，轴的中部和后端分别支承在变速箱壳体和附加壳体上。

图所示传动方案又能达到提高中间轴和第二轴刚度的目的图所示传动方案的二三四挡用常啮合齿轮传动，而倒挡用直齿滑动齿轮换挡，第二轴为两点支承。

图所示为中间轴式五挡变速箱传动方案示例。

图所示方案中，除倒挡用直齿滑动齿轮换挡外，其余各挡为常啮合齿轮传动。

图所示方案的各前进挡，均用常啮合齿轮传动。

图所示方案中的倒挡和超速挡安装在位于变速箱后部的副箱体内，这样布置可以提高轴的刚度减少齿轮磨损和降低工作噪声外，还可以在不需要超速挡的条件下，很容易形成个只有四个前进挡的变速箱。

图所示方案中的挡倒挡和图所示方案中的倒挡用直齿滑动齿轮换挡，其余各挡均为常啮合齿轮。

图图图分别示出了几种中间轴式四五六挡变速箱传动方案。

各传动方案的共同特点是变速箱的第轴后端与常啮合齿轮做成体。

绝大多数方案的第二轴前端经轴承支撑在第轴后端的孔内，且保持两轴轴线在同直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接挡。

使用直接挡，变速箱的齿轮和轴承及中间轴均不图中间轴式四挡变速箱传动方案承载，发动机转矩经变速箱第轴和第二轴直接输出，此时变速箱的传动效率高，可达以上，噪声低齿轮和轴承的磨损减少。

因为直接挡的利用率要高于其他挡位，因而提高