（毕业设计图纸全套）三轴六档汽车变速器设计（含说明书）

斜齿轮弯曲应力式中为重合度影响系数，取.其他参数均与式注释相同选择齿形系数时，按当量模数在图中查得。

二挡齿轮圆周力根据斜齿轮参数计算公式可得出.齿轮的当量齿数.，可查表得。

故同理可得。

依据计算二挡齿轮的方法可以得出其他挡位齿轮的弯曲应力，其计算结果如下三挡四挡五挡六挡当计算载荷取作用到第轴上的最大扭矩时，对常啮合齿轮和高挡齿轮，许用应力在范围内，因此，上述计算结果均符合弯曲强度要求。

齿轮接触应力式中，齿轮的接触应力齿面上的法向力，圆周力在，节点处的压力角齿轮螺旋角齿轮材料的弹性模量，查资料可取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其中，分别为主从动齿轮节圆半径。

将作用在变速器第轴上的载荷作为计算载荷时，变速器齿轮的许用接触应力见下表齿轮渗碳齿轮液体碳氮共渗齿轮挡和倒挡常啮合齿轮和高挡表变速器齿轮的许用接触应力整理可得直齿斜齿通过计算可以得出各挡齿轮的接触应力分别如下挡二挡三挡四挡五挡倒挡对照上表可知，所设计变速器齿轮的接触应力基本符合要求。

.变速器轴的强度计算与校核变速器轴的结构和尺寸轴的结构第轴通常和齿轮做成体，前端大都支撑在飞轮内腔的轴承上，其轴径根据前轴承内径确定。

该轴承不承受轴向力，轴的轴向定位般由后轴承用卡环和轴承盖实现。

第轴长度由离合器的轴向尺寸确定，而花键尺寸应与离合器从动盘毂的内花键统考虑。

第轴如图所示图变速器第轴中间轴分为旋转轴式和固定轴式。

本设计采用的是旋转轴式传动方案。

由于挡和倒挡齿轮较小，通常和中间轴做成体，而高挡齿轮则分别用键固定在轴上，以便齿轮磨损后更换。

轴的尺寸变速器轴的确定和尺寸，主要依据结构布置上的要求并考虑加工工艺和装配工艺要求而定。

在草图设计时，由齿轮换挡部件的工作位置和尺寸可初步确定轴的长度。

而轴的直径可参考同类汽车变速器轴的尺寸选定，也可由下列经验公式初步选定第轴和中间轴第轴花键部分直径初选式中经验系数，，取.发动机最大转矩•.，取。

为保证设计的合理性，轴的强度与刚度应有定的协调关系。

因此，轴的直径与轴的长度的关系可按下式选取第轴和中间轴第二轴。

以下是轴的计算尺寸第二轴是由轴的材料和承载情况确定的常数.因发动机最大扭矩不大，故取较小值，由机械设计取整理可得代入数据可得各挡位齿轮处的轴径为此处还应根据阶梯轴的结构特点与标准件要求进行轴径调整。

轴的校核由变速器结构布置考虑到加工和装配而确定的轴的尺寸，般来说强度是足够的，仅对其危险断面进行验算即可。

对于本设计的变速器来说，在设计的过程中，轴的强度和刚度都留有定的余量，所以，在进行校核时只需要校核挡处即可因为车辆在行进的过程中，挡所传动的扭矩最大，即轴所承受的扭矩也最大。

由于第二轴结构比较复杂，故作为重点的校核对象。

下面对第轴和第二轴进行校核。

第轴的强度与刚度校核因为第轴在运转的过程中，所受的弯矩很小，可以忽略，可以认为其只受扭矩。

此中情况下，轴的扭矩强度条件公式为式中扭转切应力，轴所受的扭矩，•轴的抗扭截面系数，轴传递的功率，计算截面处轴的直径，许用扭转切应力，。

其中代入上式得由查表可知，故，符合强度要求。

轴的扭转变形用每米长的扭转角来表示。

其计算公式为式中，轴所受的扭矩，•轴的材料的剪切弹性模量对于钢材，.轴截面的极惯性矩将已知数据代入上式可得。

对于般传动轴可取故也符合刚度要求。

第二轴的校核计算轴的强度校核计算用的齿轮啮合的圆周力径向力及轴向力可按下式求出三轴六档汽车变速器设计摘要示，其第轴的常啮合齿轮与第二轴的各挡齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合，且第第二轴同心。

将第第二轴直接连接起来传递扭矩则称为直接挡。

此时，齿轮轴承及中间轴均不承载，而第第二轴也传递转矩。

因此，直接挡的传递效率高，磨损及噪音也最小，这是三轴式变速器的主要优点。

其他前进挡需依次经过两对齿轮传递转矩。

因此。

在齿轮中心距影响变速器尺寸的重要参数较小的情况下仍然可以获得大的挡传动比，这是三轴式变速器的另优点。

其缺点是除直接挡外其他各挡的传动效率有所下降。

图轿车中间轴式四挡变速器第轴第二轴中间轴两轴式变速器如图所示。

与三轴式变速器相比，其结构简单紧凑且除最到挡外其他各挡的传动效率高噪声低。

轿车多采用前置发动机前轮驱动的布置，因为这种布置使汽车的动力传动系统紧凑操纵性好且可使汽车质量降低。

两轴式变速器则方便于这种布置且传动系的结构简单。

如图所示，两轴式变速器的第二轴即输出轴与主减速器主动齿轮做成体，当发动机纵置时，主减速器可用螺旋锥齿轮或双面齿轮当发动机横置时则可用圆柱齿轮，从而简化了制造工艺，降低了成本。

除倒挡常用滑动齿轮直齿圆柱齿轮外，其他挡均采用常啮合斜齿轮传动个挡的同步器多装在第二轴上，这是因为挡的主动齿轮尺寸小，装同步器有困难而高挡的同步器也可以装在第轴的后端，如图示。

两轴式变速器没有直接挡，因此在高挡工作时，齿轮和轴承均承载，因而噪声比较大，也增加了磨损，这是它的缺点。

另外，低挡传动比取值的上限Ⅰ也受到较大限制，但这缺点可通过减小各挡传动比同时增大主减速比来取消。

图两轴式变速器第轴第二轴同步器有级变速器结构的发展趋势是增多常啮合齿轮副的数目，从而可采用斜齿轮。

后者比直齿轮有更长的寿命更低的噪声，虽然其制造稍复杂些且在工作中有轴向力。

因此，在变速器中，除低挡及倒挡外，直齿圆柱齿轮已经被斜齿圆柱齿轮所代替。

但是在本设计中，由于倒挡齿轮采用的是常啮式，因此也采用斜齿轮。

由于所设计的汽车是发动机前置，后轮驱动，因此采用中间轴式变速器。

图图图分别示出了几种中间轴式四，五，六挡变速器传动方案。

它们的共同特点是变速器第轴和第二轴的轴线在同直线上，经啮合套将它们连接得到直接挡。

使用直接挡，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载，发动机转矩经变速器第轴和第二轴直接输出，此时变速器的传动效率高，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高于其它挡位，因而提高了变速器的使用寿命在其它前进挡位工作时，变速器传递的动力需要经过设置在第轴，中间轴和第二轴上的两对齿轮传递，因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离中心距不大的条件下，挡仍然有较大的传动比挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，挡位低的齿轮挡可以采用或不采用常啮合齿轮传动多数传动方案中除挡以外的其他挡位的换挡机构，均采用同步器或啮合套换挡，少数结构的挡也采用同步器或啮合套换挡，还有各挡同步器或啮合套多数情况下装在第二轴上。

再除直接挡以外的其他挡位工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低，这是它的缺点。

在挡数相同的条件下，各种中间轴式变速器主要在常啮合齿轮对数，换挡方式和到挡传动方案上有差别。

图中间轴式四挡变速器传动方案如图中的中间轴式四挡变速器传动方案示例的区别图所示方案有四对常啮合齿轮，倒挡用直齿滑动齿轮换挡图所示传动方案的二，三，四挡用常啮合齿轮传动，而挡和倒挡用直齿滑动齿轮换挡。

图所示方案，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器后部的副箱体内。

图中间轴式五挡变速器传动方案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，其余各挡均用常啮合齿轮。

图中间轴式六挡变速器传动方案以上各种方案中，凡采用常啮合齿轮传动的挡位，其换挡方式可以用同步器或啮合套来实现。

同变速器中，有的挡位用同步器换挡，有的挡位用啮合套换挡，那么定是挡位高的用同步器换挡，挡位低的用啮合套换挡。

发动机前置后轮驱动的轿车采用中间轴式变速器，为缩短传动轴长度，可将变速器后端加长，如图所示。

伸长后的第二轴有时装在三个支承上，其最后个支承位于加长的附加壳体上。

如果在附加壳体内，布置倒挡传动齿轮和换挡机构，还能减少变速器主体部分的外形尺寸。

变速器用图所示的多支承结构方案，能提高轴的刚度。

这时，如用在轴平面上可分开的壳体，就能较好地解决轴和齿轮等零部件装配困难的问题。

图所示方案的高挡从动齿轮处于悬臂状态，同时挡和倒挡齿轮布置在变速器壳体的中间跨距里，而中间挡的同步器布置在中间轴上是这个方案的特点。

倒挡传动方案图为常见的倒挡布置方案。

图所示方案的优点是换倒挡时利用了中间轴上的挡齿轮，因而缩短了中间轴的长度。

但换挡时有两对齿轮同时进入啮合，使换挡困难。

图所示方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理。

图所示方案针对前者的缺点做了修改，因而取代了图所示方案。

图所示方案是将中间轴上的，倒挡齿轮做成体，将其齿宽加长。

图所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合齿轮，换挡更为轻便。

为了充分利用空间，缩短变速器轴向长度，有的货车倒挡传动采用图所示方案。

其缺点是，倒挡须各用根变速器拨叉轴，致使变速器上盖中的操纵机构复杂些。

本设计采用图所示的传动方案。

图变速器倒挡传动方案因为变速器在挡和倒挡工作时有较大的力，所以无论是两轴式变速器还是中间轴式变速器的低挡与倒挡，都应当布置在在靠近轴的支承处，以减少轴的变形，保证齿轮重合度下降不多，然后按照从低挡到高挡顺序布置各挡齿轮，这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证容易装配。

倒挡的传动比虽然与挡的传动比接近，但因为使用倒挡的时间非常短，从这点出发有些方案将挡布置在靠近轴的支承处。

.变速器主要零件结构方案的分析变速器的设计方案必需满足使用性能制造条件维护方便及三化等要求。

在确定变速器结构方案时，也要考虑齿轮型式换挡结构型式轴承型式润滑和密封等因素。

齿轮型式与直齿圆柱齿轮比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长，工作时噪声低等优点缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力。

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，并导致变速器的转动惯量增大。

直齿圆柱齿轮仅用于低挡和倒挡。

但是，在本设计中由于倒挡采用的是常啮合方案，因此倒挡也采用斜齿轮传动方案，即除挡外，均采用斜齿轮传动。

换挡机构型式换挡结构分为直齿滑动齿轮啮合套和同步器三种。

直齿滑动齿轮换