（终稿）CA141三轴六档手动变速器设计（全套完整有CAD）

.二档齿轮三档齿轮四档齿轮五档齿轮常啮合齿轮常啮合齿轮接触应力校核常啮合齿轮二档齿轮三档齿轮四档齿轮五档齿轮接触应力校核的方法同上，校核计算结果见表表各齿轮的接触应力齿轮接触应力齿轮接触应力常啮合齿轮.三档齿轮五档齿轮二档齿轮四档齿轮各齿轮的接触应力均小于，所以满足设计要求。

.轴的设计计算变速器的轴是变速器传递扭距的主要部件，它的结构和强度直接影响变速器的使用寿命，变速器在工作时，由于齿轮上有圆周力径向力和轴向力的作用，变速器的轴要承受转矩和弯矩。

要求变速器的轴应该有足够强的刚度和强度。

因为刚度不足轴会产生弯曲变形，结果破坏了齿轮的正确啮合，对齿轮的强度耐磨性和工作噪声等均有不利影响。

因此在设计变速器轴时，其刚度的大小应以保证齿轮能有正确的啮合为前提条件。

设计阶段可根据经验公式和已知条件先确定轴的直径，然后根据公式进行有关刚度和强度方面的验算。

轴的工艺要求第二轴上的轴颈常常用做滚针的滚道，要求有相当高的硬度和表面粗糙度，硬度应在，表面光粗糙度不能过低。

对于做为轴向推力支承或齿轮压紧端面的轴的端面，并规定其端面摆差。

根轴上的同心直径应可控制其不同心度。

对于采用高频或渗碳钢的轴，螺纹部分不应淬硬，以免产生裂纹。

对于阶梯轴来说，设计上应尽量保证工艺简单，阶梯应尽可能少。

本设计经过综合考虑中间轴选用齿轮轴，材料与齿轮样为。

初选轴的直径在已知中间轴式变速器中心距时，第二轴和中间轴中部直径为.。

，轴的最大直径和支承间距离的比值对中间轴，对第二轴，。

第轴花键部分直径可按下式初选.式中经验系数发动机最大转距•。

三档齿轮.五档齿轮.二档齿轮.四档齿轮.档齿轮.倒档.倒档.变速器具体计算数据见表齿轮相关参数。

表齿轮参数.第章齿轮与轴的设计计算.齿轮设计与计算变速器齿轮的损坏形式主要有轮齿折断齿面疲劳点蚀移动换档齿轮端部破坏及齿面胶合等。

为防止齿轮损坏需要对齿轮进行强度校核。

齿轮材料的选择原则满足工作条件的要求不同的工作条件，对齿轮传动有不同的要求，故对齿轮材料亦有不同的要求。

但是对于般动力传输齿轮，要求其材料具有足够的强度和耐磨性，而且齿面硬，齿芯软。

合理选择材料配对如对硬度的软齿面齿轮，为使两轮寿命接近，小齿轮材料硬度应略高于大齿轮，且使两轮硬度差在左右。

为提高抗胶合性能，大小轮应采用不同钢号材料。

考虑加工工艺及热处理工艺大尺寸的齿轮般采用铸造的方法来制造毛坯，毛坯的材料可以选用铸钢或铸铁中等或中等以下尺寸，并且要求较高的齿轮常采用锻造毛坯，其材料可选择锻钢制作。

尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作为毛坯。

软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢，经过正火或调质处理以后，再进行切削加工即可硬齿面齿轮硬度常采用低碳合金钢切齿后再表面渗碳淬火或中碳钢或中碳合金钢切齿后表面淬火，以获得齿面齿芯韧的金相组织，为消除热处理对已切轮齿造成的齿面变形需进行磨齿。

但若采用渗氮处理，其齿面变形小，可不磨齿，故可适用于内齿轮等无法磨齿的齿轮。

常啮合齿轮因其传递的转矩较大，并且直参与传动，所以磨损较大，应选用硬齿面齿轮组合，小齿轮用材料渗碳后淬火，硬度为。

大齿轮用调质后表面淬火，硬度为。

档传动比大，齿轮所受冲击载荷作用也大，所以抗弯强度要求比较高。

国家规定的标准压力角为，所以普遍采用的压力角为。

啮合套或同步器的压力角有等，普遍采用压力角。

本变速器全部选用标准压力角。

螺旋角齿轮的螺旋角对齿轮工作噪声轮齿的强度和轴向力有影响。

选用大些的螺旋角时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳噪声降低。

试验证明随着螺旋角的增大，齿的强度相应提高，但当螺旋角大于时，其抗弯强度骤然下降，而接触强度仍继续上升。

因此，从提高低档齿轮的抗弯强度出发，并不希望用过大的螺旋角而从提高高档位齿轮的接触强度来着眼，应当选用较大的螺旋角值。

斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。

设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡。

如图所示图中间轴轴向力的平衡欲使中间轴上两个斜齿轮的轴向力平衡，须满足下述条件为使两轴向力平衡，必须满足.式中作用在中间轴承齿轮上的轴向力作用在中间轴上齿轮上的圆周力齿轮的节圆半径中间轴传递的转矩。

货车变速器的螺旋角为，档齿轮的螺旋角取下限。

齿宽齿宽对变速器的轴向尺寸齿轮工作平稳性齿轮强度和齿轮工作时受力的均匀程度等均有影响。

选用较小的齿宽可以缩短变速器的轴向尺寸和减小质量。

但齿宽减少使斜齿轮传动平稳的优点被削弱，齿轮的工作应力增加。

选用较大的齿宽，工作时会因轴的变形导致齿轮倾斜，使齿轮沿齿宽方向受力不均匀并在齿宽方向磨损不均匀。

通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽式中齿宽系数，斜齿为。

.各档齿轮齿数的分配在初选中心距齿轮模数和螺旋角以后，可根据变速器的档数传动比和传动方案来分配各档齿轮的齿数。

变速器的传动及各部件如图所示档齿数及传动比的确定.档传动比为取整得。

取，则。

.的布置，是将档齿轮布置得比倒档齿轮更靠近支承，这是由于挂倒档的时间总是很短的缘故。

图.是具有超速挡的五档变速器，其超速挡与倒档齿轮均布置在附加的壳体内。

六档变速器在现代货车上得到日益广泛的应用。

本设计采用图.的结构方案，可使汽车在变型时不必改变主减速比就可提高行驶速度。

图车用变速器简图.操纵机构的选择变速器操纵机构的功用是保证各档齿轮啮合或同步器移动规定的距离，以获得要求的档位，而且又不允许两个档位的齿轮啮合套或同步器同时挂上档。

设计操纵机构首先要确定换档位置。

换档位置图的确定主要从换档方便考虑。

为此，应注意以下三点按换档次序来排列将常用档放在中间位置，其它档放在两边为了避免误挂倒档，往往将倒档放在最靠边的位置，有时和空档组成排。

但往往受变速器结构方案的限制，不能得到最方便的换档程序。

图表示了本设计用的变速器换档位置图。

图换档位置图第章变速器主要参数的选择及计算.档数的确定增加变速器的档数能够改善汽车的动力性和经济性。

档数越多，变速器的结构越复杂，使轮廓尺寸和质量加大，而且在使用时换档频率也增高。

在最低档传动比不变的条件下，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。

档数选择的要求相邻档位之间的传动比比值在.以下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比值小。

目前，轿车般用个档位变速器，货车变速器采用个档或多档，多档变速器多用于重型货车和越野汽车。

传动比范围的确定与选定的发动机参数汽车的最高车速和使用条件等因素有关。

目前轿车的传动比范围在之间，轻型货车在之间，其它货车则更大。

文中设计结合实际，变速器选用三轴六档变速器，最高档传动比为。

.传动比的确定各档传动比的确定变速器传动比范围是指变速器最低档传动比与最高档传动传动比的比值。

档传动比应该满足最大驱动力能够克服汽车轮胎与路面的滚动阻力及最大爬坡阻力简称。

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著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。

国内变速器行业技术现状及趋势目前，国内企业对变速器的这几种技术都有不同程度的研发，其中，的产业化和科研水平走在最前面，正在加速产业化。

近日，在国家发改委的推动下，国内家以上整车企业已经和美国博格华纳公司成立了家名为中联发实业有限公司的合资企业，共同研发双离合器变速器以下简称的关键技术。

全球掌握技术的公司主要就是博格华纳公司和舍弗勒公司。

中国市场会在定时期内出现多种变速器品种并存的现状，这会使中国的市场更加多元化，同时也会使竞争更加激烈。

中国汽车产业巨大的市场，将会使中国变成世界变速器的重要市场。

进入中国已经有些年头，但是并没有被中国消费者广泛接受。

到年，中国轻型车市场对最大输入扭矩为•以下范围的变速器的需求将超过万台。

其中，双离合器变速器可能会占的市场份额。

中国未来的变速器市场将会呈现两大集团的局面。

即合资企业主攻自动变速器，自主品牌企业则主攻手动变速器。

这两大集团的业务也会有交叉，相互之间会是种优势互补的关系。

设计主要内容.总体方案分析根据车型全面考虑，包括它的可行性经济性安全性舒适性操纵稳定性平顺性动力性高速性等系列问题，才能使开发出的车在市场上有竞争力，才能被人们所接受。

.变速器总体布置，确定系统的性能参数总体方案出台后，就要对变速器进行总体布置，确定各系统参数，根据各系统性能的需要开始设计各零件。

.传动系统的设计传动系统的布置和组成取决于发动机的结构形式布置位置和车辆的驱动形式。

.变速器结构设计与计算变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等，三轴六档，手动，变速器，设计，毕业设计，全套，图纸摘要随着汽车工业的发展，车用变速器的设计趋势是增大其传递功率与重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。

本设计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，着重对变速器齿轮的结构参数轴的结构尺寸等进行设计计算并对变速器的传动方案和结构形式进行设计同时对操纵机构和同步器的结构进行设计从而提高汽车的整体性能。

关键词变速器齿轮轴同步器目录摘要第章绪论.选题的背景目的及意义.发展趋势汽车变速器行业技术发展趋势国内变速器行业技术现状及趋势设计主要内容第章总体方案选择.设计依据.变速器传动机构选择.操纵机构的选择第章变速器主要参数的选择及计算.档数的确定.传动比的确定各档传动比的确定其他各档传动比初选.外形尺寸的初选.齿轮参数选择模数压力角螺旋角齿宽.各档齿轮齿数的分配档齿数及传动比的确定对中心距进行修正其他齿数及传动比确定.变速器齿轮的变位采用变位齿轮的原因变位系数的选择原则二档齿轮的变位第章齿轮与轴的设计计算.齿轮设计与计算.轮齿强度计算斜齿齿轮轮齿弯曲强度计算斜齿齿轮轮齿接触应力.轴的设计计算轴的工艺要求