（优秀毕业全套设计）九档双中间轴变速器设计（整套下载）

表发动机基本参数表项目参数项目参数发动机型号上柴系列生产厂家上柴发动机形式直喷，直列，六缸，水冷，四冲程汽缸数燃油种类柴油汽缸排列形式直列排量.排放标准欧最大输出功率最大马力马力最大扭矩•最大扭矩转速全负荷最低燃油耗率.发动机净重发动机尺寸压缩比米外噪音额定转速汽缸行程汽缸缸径每缸气门数进气形式增压中冷发动机喷油系统共轨.变速器的基本要求及型号设定变速器的基本要求作为汽车传动系中最主要的部件之，变速器有如下基本要求保证汽车有必要的动力性和经济性。

设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。

设置倒档，使汽车能倒退行驶。

设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。

换挡迅速，省力，方便。

工作可靠。

汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡，乱挡以及换挡冲击等现象发生。

变速器应当有高的工作效率。

除此以外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小，制造成本低，维修方便等要求。

满足汽车有必要的动力性和经济性指标，这与变速器的档数，传动比范围和各挡传动比有关。

汽车工作的道路条件越复杂，比功率越小，变速器的传动比范围越大。

变速器的型号设定根据表中解放重卡发动机相关参数，我们可以知道发动机最大扭矩为•，我们选择发动机的名义输入扭矩为•。

目前，重型卡车和工程机车传动机构般都采用机械式变速器作为调速机构。

机械式变速器具有结构简单传动效率高制造成本底和工作可靠等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛应用，所以，设计中我们选择变速器的类型为机械式变速器。

由于双中间轴结构变速器得绝对的优势，我们选择双中间轴式变速器作为所设计的变速器。

由于全同步器式变速器具有传动平稳，冲击小，噪声污染小等优点，符合变速器发展的要求和趋势，故设计中我们选择变速器为全同步器式变速器。

综合以上所述，本设计选择的变速器为九档双中间轴全同步器式机械变速器.变速器传动机构布置方案变速器传动方案分析与选择机械式变速器传动机构布置方案主要有两种两轴式变速器和中间轴式变速器。

其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。

与中间轴式变速器相比，它具有轴和轴承数少，结构简单轮廓尺寸小易布置等优点。

此外，各中间档因只经对齿轮传递动，故传动效率高，同时噪声小。

但两轴式变速器不能设置直接档，所以在工作时齿轮和轴承均承载，工作噪声增大且易损坏，受结构限制其档速比不能设计的很大。

其特点是变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成体，发动机纵置时直接输出动力。

而中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的汽车上。

其特点是变速器轴后端与常啮合齿轮做成体绝大多数方案的第二轴与轴在同条直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接档，使用直接档变速器齿轮和轴承及中间轴不承载，此时噪声低，齿轮轴承的磨损减少。

对大吨位的重型汽车输入扭矩在•以上来说，车辆需要变速器的承载能力大挡位多，双中间轴变速器的优势在这里得到了有效发挥。

双中间轴变速器的比较优势主要体现在以下几个方面双中间轴变速器在中心距壳体长度两个重要设计参数上，明显优于单中间轴变速器。

这两个设计参数决定了双中间轴变速器重量轻，轴向尺寸短，有利于减轻整车重量，提高承载能力，便于整车布置。

双中间轴变速器的速比范围明显大于单中间轴变速器，在发动机功率相同的情况下，将直接影响到整车的最大爬坡度和最高车速这两个重要性能指标。

由于双中间轴变速器比单中间轴变速器前进挡多个挡位，所以各挡之间的速比级差明显小于单中间轴变速器，有利于提高整车的加速性，可以使发动机始终处于最佳工作状态，大大降低整车的燃油消耗和污染排放。

采用双中间轴结构设计的变速器，每根中间轴和中间轴两端的轴承以及中间轴上的齿轮只承受二分之的力与单中间轴相比，输入轴及主轴上每个齿轮的轮齿受力也只有二分之与单中间轴相比。

由于采用了对称布置的双中间轴，中间轴上每个齿轮施加给输入轴齿轮和主轴齿轮的径向力大小相等而方向相反，正好相互抵消，因此，从结构上保证了双中间轴变速器在设计时能够减小中心距，从而使变速器的轴向尺寸变短重量降低。

由于每个齿轮及轴承受力的减小，进步延长了变速器使用寿命，提高了工作可靠性和性价比。

对不同类型的汽车，具有不同的传动系档位数，其原因在于它们的使用条件不同对整车性能要求不同汽车本身的比功率不同。

而传动系的档位数与汽车的动力性燃油经济性有着密切的联系。

就动力性而言，档位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。

就燃油经济性而言，档位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区下作的能力，降低了油耗。

从而能提高汽车生产率，降低运输成本。

不过，增加档数会使变速器机构复杂和质量增加，轴向尺寸增大成本提高操纵复杂。

重卡需要较大的转矩和较高的功率，而且其对变速器的尺寸要求较小。

综上所述，解放重卡选择九档双中间轴全同步器式机械变速器作为调速机构。

倒档布置方案常见的倒档布置方案如图所示。

图方案的优点是倒档利用了档齿轮，缩短了中间轴的长度。

但换档时有两对齿轮同时进入啮合，使换档困难图方案能获得较大的倒档传动比，缺点是换档程序不合理图方案对的缺点做了修改图所示方案是将倒档齿轮做成体，将其齿宽加长图所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合的齿轮，换档换更为轻便。

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。

综合考虑以上因素，为了换档轻便，减小噪声，倒档传动采用图所示方案。

图倒档布置方案零部件结构方案分析．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。

直齿圆柱齿轮主要用于档倒档齿轮，与直齿圆柱齿轮相比，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长运转平稳工作噪声低等优点，所以本设计全部选用斜齿轮。

变速器齿轮可以与轴设计为体或与轴分开，然后用花键过盈配合或者滑动支承等方式之与轴连接。

齿轮尺寸小又与轴分开，其内径直径到齿根圆处的厚度图影响齿轮强度。

要求尺寸应该大于或等于轮齿危险断面处的厚度。

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取大些，至少满足尺寸要求式中花键内径。

为了减小质量，轮辐处厚度应在满足强度条件下设计得薄些。

图中的尺寸可取为花键内径的倍。

图变速器齿轮尺寸控制图齿轮表面粗糙度数值降低，则噪声减少，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。

．变速器轴变速器轴多数情况下经轴承安装在壳体的轴承孔内。

当变速器中心距小，在壳体的同端面布置两个滚动轴承有困难时，输出轴可以直接压入壳体孔中，并固定不动。

用移动齿轮方式实现换档的齿轮与轴之间，应选用矩形花键连接，以保证良好的定心和滑动灵活，而且定心外径及矩形花键齿侧的磨削比渐开线花键要容易。

两轴式变速器输入轴和中间轴式变速器中间轴上的高档齿轮，通过轴与齿轮内孔之间的过盈配合和键固定在轴上。

两轴式变速器的输出轴和中间轴式变速器的第二轴上的常啮合齿轮副的齿轮与轴之间，常设置有滚针轴承滑动轴承，少数情况下齿轮直接装在轴上。

此时，轴的表面粗糙度不应低与，硬度不低于。

因渐开线花键定位性能良好，承载能力大且渐开线花键的齿短，小径相对增大能提高轴的刚度，所以轴与同步器上的轴套常用渐开线花键连接。

倒档轴为压入壳体孔中并固定不动的光轴，并由螺栓固定。

由上述可知，变速器的轴上装有轴承齿轮齿套等零件，有的轴上又有矩形或渐开线花键，所以设计时不仅要考虑装配上的可能，而且应当可以顺利拆装轴上各零件。

此外，还要注意工艺上的有关问题。

．变速器轴承的选择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。

滚针轴承滑动轴承套主要用在齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运动的地方。

变速器中采用圆锥滚子轴承虽然有直径较小宽度较大因而容量大可承受高负荷等优点，但也有需要调整预紧装配麻烦磨损后轴易歪斜而影响齿轮正确啮合的缺点。

由于本设计的变速器为三轴变速器，齿轮与轴不是固定连接，并且两者有相对运动，所以设计中变速器输入轴输出轴的前后轴承按直径系列均选用圆锥滚子轴承，齿轮与轴之间使用滚针轴承。

.变速器操纵机构布置方案变速器操纵机构概述根据汽车使用条件的需要，驾驶员利用操纵机构完成选档和实现换档或退到空档。

变速器操纵机构应当满足如下主要要求换档时只能挂入个档位，换档后应使齿轮在全齿长上啮合，防止自动脱档或自动挂档，防止误挂倒档，换档轻便。

变速器操纵机构通常装在顶盖或侧盖内，也有少数是分开的。

变速器操纵机构操纵第二轴上的滑动齿轮啮合套或同步器得到所需不同档位。

用于机械式变速器的操纵机构，常见的是由变速杆拨块拨叉变速叉轴及互锁自锁和倒档装置等主要零件组成，并依靠驾驶员手力完成选档换档或推到空档工作，称为手动换档变速器。

直接操纵式手动换档变速器当变速器布置在驾驶员座椅附近时，可将变速杆直接安装在变速器上，并依靠驾驶员手力和通过变速杆直接完成换档功能的手动换档变速器，称为直接操纵变速器。

这种操纵方案结构最简单，已得到广泛应用。

近年来，单轨式操纵机构应用较多，其优点是减少了变速叉轴，各档同用组自锁装置，因而使操纵机构简化，但它要求各档换档行程相等。

远距离操纵手动换档变速器平头式汽车或发动机后置后轮驱动汽车的变速器，受总体布置限制，变速器距驾驶员座位较远，这时需要在变速杆与拨叉之间布置若干传动件，换档手力经过这些转换机构才能完成换档功能。

这种手动换档变速器，称为远距离操纵手动换档变速器。

电动自动换档变速器世纪年代以后，在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换档，并取消了变速杆和离合器踏板。

驾驶员只需控制油门踏板，汽车在行驶过程中就能自动完成换档，这种变速器成为电动自动换档变速器。

由于所设计的变速器为两轴变速器，采用发动机前置前轮驱动，变速器离驾驶员座椅较近，所以采用直接操纵式手动换档变速器。

典型的操纵机构及其锁定装置定位装置的作用是将被啮合件保持在定位置上，并防止自动啮合和分离，般采用弹簧和钢球式机构。

．换档机构变速器换档机构有直齿滑动齿轮啮合套和同步器换档三种形式。

采用轴向滑动直齿齿轮换档，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴随着噪声。

因此，除档倒档外已很少使用。

常啮合齿轮可用移动啮合套换档。

因承受换档冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换档冲击。

目前这种换档方法只在些要求不高的档位及重型货车变速器上应用。

使用同步器能保证换档迅速无冲击无噪声，而与操作技术的熟练程度无关，从而提高了汽车的加速性燃油经济性和行驶安全性。

同上述两种换档方法比较，虽然它有结构复杂制造精度要求高轴向尺寸大等缺点，但仍然得到广泛应用。

利用同步器或啮合套换档，其换档行程要比滑动齿轮换档行程小。

通过比较，考虑汽车的操纵性能，本设计全部档位均选用同步器换档。

．防脱档设计互锁装置是保证移动变速叉轴时，其它变速叉轴互被锁住，该机构的作用是防止同时挂入两档，而使挂档出现重大故障。

常见的互锁机构有互锁式转动钱口试操纵机构还应设有保证不能误挂倒档的机构。

通常是在倒档叉或叉头上装有弹簧机构，使司机在换档时因有弹簧力作用，产生明显的手感。

锁止机构还包括自锁倒档锁两个机构。

自锁机构的作用是将滑杆锁定在定位置，保证齿轮全齿长参加啮合，并防止自动脱档和挂档。

自锁机构有球形锁定机构与杆形锁定机构两种类型。

倒档锁的作用是使驾驶员必须对变速杆施加更大的力，方能挂入倒档，起到提醒注意的作用，以防误挂倒档，造成安全事故。

本次设计属于前置后轮驱动的重卡，操纵机构采用直接操纵方式，锁定机构全部采用，即设置自锁互锁倒档锁装置。

采用自锁钢球来实现自锁，通过互