（优秀毕业全套设计）乘用车机械式变速器设计（整套下载）

由于工艺上的原因同变速器中的接合齿模数相同。

其取值范围是乘用车和总质量在的货车为。

表.汽车变速器齿轮的法向模数车型乘用车的发动机排量货车的最大总质量.模数表.汽车变速器常用的齿轮模数系列.二系列所有齿轮的模数定为.。

压力角的选取压力角较小时，重合度大，传动平稳，噪声低较大时可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。

对轿车，为加大重合度已降低噪声，取小些对货车，为提高齿轮承载力，取大些。

实际上，因国家规定的标准压力角为，所以在本设计中变速器齿轮压力角定为。

螺旋角的确定斜齿轮在变速器中得到广泛的应用。

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，以为宜而从提高高档齿轮的接触强度和增加重合度着眼，应选用较大的螺旋角。

斜齿轮传递转矩时，为使工艺简便，可将螺旋角设计成样的，中间轴上全部齿轮的螺旋方向应律取为右旋。

两轴式变速器为中间轴式变速器为货车变速器所以初选斜齿轮螺旋角。

齿宽的确定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，以有利于减轻变速器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，斜齿，齿顶高系数齿顶高系数对重合度齿轮强度工作噪音轮齿相对滑动速度轮齿根切和齿顶厚度等有影响。

规定齿顶高系数取.。

齿轮材料的选择变速器齿轮可以与轴设计成体或与轴分开，然后用花键过盈配合或者滑动支撑等方式之与轴连接。

齿轮尺寸小又与轴分开，其内径直径到齿顶圆处的厚影响齿轮强度。

要求尺寸应该大于或等于齿轮危险断面处的厚度。

为了使齿轮装在轴上以后，保持足够大的稳定性，齿轮轮毂部分的宽度尺寸，在结构允许条件下应尽可能大些，至少满足尺寸，为花键内径。

为了减小质量，轮辐处厚度应满足强度条件下设计得薄些。

齿轮表面粗糙度数值降低，则噪音减小，齿面磨损速度减慢，提高了齿轮寿命。

变速器齿轮齿面的表面粗糙度应在范围内选用。

要求齿轮制造精度不低于级。

国内汽车变速器齿轮材料主要采用。

渗碳齿轮表面硬度为。

心部硬度为。

值得指出的是，采用喷丸处理磨齿加大齿根圆弧半径和压力角等措施能使齿轮得到强。

.各档齿轮齿数的分配在初选了中心距齿轮的模数和螺旋角后，可根据预先确定的变速器档数传动比和结构方案来分配各档齿轮的齿数。

应该注意的是，各档齿轮的齿数比应该尽可能不是整数，以使齿面磨损均匀。

下面结合本设计来说明分配各档齿数的方法。

档齿轮，二档齿轮，三档齿轮四档齿轮，倒档齿轮。

图.传动方案本设计变速器四个前进挡采用斜齿圆柱轮，倒档采用直齿圆柱齿轮。

直齿斜齿确定档齿轮的齿数和传动比档传动比为取整，轿车可在之间取，取，则。

对中心距进行修正取整得，为标准中心距。

带入上公式得确定二档齿轮的齿数和传动比取整，取则有带入公式得。

确定三档齿轮的齿数和传动比取整，取，确定四档齿轮的齿数和传动比取整，取，确定倒档齿轮的齿数和传动比倒档采用直齿圆柱齿轮，且传动比与档相近，取其为.则有试取，则有倒档齿轮的齿数般在之间，取。

则二轴与倒档轴的中心距有.变位系数的确定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，耐磨损抗胶合能力及齿轮的啮合噪声。

变位齿轮主要有两类高度变位和角度变位。

高度变位齿轮副的对啮合齿轮的变位系数之和等于零。

高度变位可增加小齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度相接近的程度。

高度变位齿轮副的缺点是不能同时增加对齿轮的强度，也很难降低噪声。

角度变位齿轮副的变位系数之和不等于零。

角度变位既具有高度变位的优点，又避免了其缺点。

由几对齿轮安装在中间轴和第二轴上组合并构成的变速器，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，此时应对齿轮进行变位。

当齿数和多的齿数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。

由于角度变位可获得良好的啮合性能及传动质量指标，故采用得较多。

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。

变速器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，其主要损坏形式是齿面疲劳剥落，因此应按保证最大接触强度和抗胶合及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，这样两齿轮的齿廓渐开线离基圆较远，以增大齿廓曲率半径，减小接触应力。

对于低档齿轮，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。

为提高小齿轮的抗弯强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择来选择大小齿轮的变位系数，此时小齿轮的变位系数，此时小齿轮的变位系数大雨零。

由于工作需要，有时齿轮齿数取得少如挡主动齿轮会造成轮齿根切。

这不仅削弱了轮齿的抗弯强度，而且使重合度减少。

此时应对齿轮进行正变位，以消除根切现象。

总变位系数减少，对齿轮齿根总的厚度越薄，齿根越弱，抗弯强度越低。

但是由于轮齿的刚度减小，易于吸收冲击振动故噪声要小些。

另外，值越小，齿轮的齿形重合度越大，这不但对降噪有利，而且由于齿形重合度增大，单齿承受最大载荷时的着力点距齿根近，弯曲力矩减小，相当于齿根强度提高，对由于齿根减薄而产生的削弱强度的因素有所抵消。

根据上述理由，为了降低噪声，对于变速器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些的数值，以便获得低噪声传动。

般情况下，最高挡和轴齿轮副的可以选为。

随着挡位的降低，值应该逐挡增大。

二挡和倒挡齿轮，应该选用较大的值，以便获得高强度齿轮副。

挡齿轮的值可以选用.以上。

图.选择变位系数线图啮合角计算得查图得同理计算得，.齿轮尺寸的确定本次设计所有齿轮的几何尺寸如下所示。

表.直齿圆柱齿轮的几何尺寸齿数模数.变位系数.分度圆直径齿顶高.齿根高.齿全高.齿顶圆直径.齿根圆直径.中心距表.斜齿圆柱齿轮的几何尺寸齿数模数变位系数螺旋角压力角端面模数分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径中心距.齿轮的校核齿轮的损坏原因及形式齿轮的损坏形式分三种轮齿折断齿面疲劳剥落和移动换档齿轮端部破坏。

轮齿折断分两种轮齿受足够大的冲击载荷作用，造成轮齿弯曲折断轮齿再重复载荷作用下齿根产生疲劳裂纹，裂纹扩展深度逐渐加大，然后出现弯曲折断。

前者在变速器中出现的很少，后者出现的多。

齿轮工作时，轮齿相互啮合，齿面相互挤压，这是存在齿面细小裂缝中的润滑油油压升高，并导致裂缝扩展，然后齿面表层出现块状脱落形成齿面点蚀。

他使齿形误差加大，产生动载荷，导致轮齿折断。

用移动齿轮的方法完成换档的抵挡和倒挡齿轮，由于换档时两个进入啮合的齿轮存在角速度差，换档瞬间在齿轮端部产生冲击载荷，并造成损坏。

齿轮材料的选择原则齿轮材料的选择原则是满足工作条件的要求合理选择材料匹配考虑加工工艺及热处理工艺。

齿轮的强度计算与校核与其他机械设备使用的变速器比较，不同用途汽车的变速器齿轮使用条件仍是相似的。

此外，汽车变速器齿轮所用的材料热处理方法加工方法精度等级支撑方式也基本致。

如汽车变速器齿轮用低碳合金钢制造，采用剃齿或齿轮精加工，齿轮表面采用渗碳淬火热处理工艺，齿轮精度不低于级。

因此，比用于计算通用齿轮强度公式更为简化些的计算公式来计算汽车齿轮，同样可以获得较为准确的结果。

在这里所选择的齿轮材料为。

齿轮弯曲强度计算直齿轮弯曲应力.式中，弯曲应力计算载荷应力集中系数，可近似取.摩擦力影响系数，主动齿轮.，从动.图.齿形系数图齿宽，齿形系数。

将所得出的数据带入式.得当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大扭矩时，直齿轮的弯曲应力在之间。

以上结果都符合要求。

斜齿轮弯曲应力.计算载荷斜齿轮螺旋角应力集中系数齿数法向模数，取.齿形系数当量齿数重合度影响系数，.齿面宽，斜齿。

将所得出的数据带入式.得当计算载荷取作用到第轴上的最大扭矩时，对常啮合齿轮和高档齿轮，许用应力在范围，因此，上述计算结果均符合弯曲强度要求。

齿轮接触应力轮齿接触应力.式中轮齿的接触应力齿面上的法向力，圆周力，计算载荷•节圆直径节点处压力角齿轮螺旋角齿轮材料的弹性模量，钢材.齿轮接触的实际宽度为主从动齿轮节点处的曲率半径，直齿轮斜齿轮，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如下渗碳齿轮挡和倒挡，常啮合齿轮和高档。

挡主从动齿轮接触应力挡主动齿轮接触应力.挡从动齿轮接触应力.二挡主从动齿轮接触应力二挡主动齿轮接触应力.二挡从动齿轮接触应力.三挡主从动齿轮接触应力三挡从动齿轮接触应力.三挡从动齿轮接触应力.四挡主从动齿轮接触应力四挡从动齿轮接触应力.四挡从动齿轮接触应力.以上四个档都符合设计要求。

按上边步骤，通过计算倒挡也符合要求，此处略去倒挡的步骤。

.变速器壳体材料的选用变速器壳体的尺寸要尽可能小些，同时质量也要小，并具有足够的刚度，用来保证轴承工作时不会歪斜，变速器横向断面尺寸应保证能布置下齿轮，而且设计时还应只刀壳体侧面的内壁与转动齿轮顶之间留有的间隙，否则由于增加了润滑油的液压阻力，会导致产生噪音和使变速器过热。

齿轮齿顶到变速器底部之间要留有不小于的间隙。

为了加强变速器壳体的刚度，在壳体上应设计有加强肋。

加强肋的方向与轴支承处的作用力方向有关。

变速器壳壁不应该有不利于吸收齿轮振动和噪音的大方面。

采用压铸铝合金壳体时，可以设计些三角形的交叉肋条，用来增加壳体刚度和降低总成噪音。

为了注油和放油，在变速器壳体上设计有注油孔放油孔。

注油孔位置应设计在润滑油所在的平面处，同时利用它作为检查油面高度的检查孔。

放油孔应设计在壳体的最低处。

放油镙塞采用永久磁性镙塞，可以吸住存留于润滑油内的金属颗粒。

为了是第轴或第二轴后支撑的轴承间隙处流出的润滑