（优秀毕业全套设计）比亚迪F3R手动变速器设计（整套下载）

使用同步器能保证迅速无冲击无噪声换挡，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。

同上述两种换挡方法比较，虽然它有机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。

使用同步器或啮合套换挡，其换挡行程要比滑动齿轮换挡行程小。

在滑动齿轮特别宽的情况下，这种差别就更为明显。

为了操纵方便，换入不同挡位的变速杆行程要求尽可能样。

自动脱挡是变速器的主要故障之。

为解决这个问题，除工艺上采取措施外，目前在结构上采取措施比较有效的方案有以下几种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销式图.是汽车上用得最广泛的种机构，互锁销和顶销装在变速叉轴之间，用销子的长度和凹槽来保证互锁。

图.，为空档位置，此时任叉轴可自由移动。

图.，为叉轴在工作位置，而其它叉轴被锁住。

图.互锁销式互锁机构摆动锁块式图.为摆动锁块式互锁机构工作示意图，锁块用同心轴螺钉安装在壳体上，并可绕螺钉轴线自由转动，操纵杆的拨头置于锁块槽内，此时，锁块的个或两个突起部分档住其它两个变速叉轴槽，保证换档时不能同时挂入两档。

.本章小结本章首先先确定了设计变速器所需的汽车主要参数以及设计变速器所应满足的基本要求，对自己的设计也有了定的规范。

然后又对变速器的传动机构和档位的布置形式的进行了简单的介绍，分析了各个传动方案的优缺点，选取了合理高效的的传动方案和些在设计变速器时常遇的问题，为后面齿轮和轴的计算打下了良好的基础。

最后对齿轮的形式做了介绍和优缺点的比较，通过以上比较合理的选择齿轮形式。

分析了几种换挡形式，和容易出现的问题，并提供了相关的解决方法第章变速器主要参数设计.挡数的选择和确定在最低挡传动比不变的条件下，增加变速器的当属会是变速器相邻的低挡与高挡之间传动比比值减小，是换挡工作容易进行。

要求相邻挡位之间的传动比比值在.以下，该制约小换挡工作越容易进行。

要求高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的传动比比值小。

近年来为了降低油耗，变速器的挡数有增加的趋势。

目前轿车般用个挡位，级别高的轿车变速器多用个挡，货车变速器采用个挡位或多挡。

装载质量在.的货车采用挡变速器，装载质量在的货车采用挡变速器。

多挡变速器多用于重型货车和越野车。

本设计为挡变速器。

.各档传动比的确定主减速器传动比发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为.式中汽车行驶速度发动机转速车轮滚动半径变速器传动比主减速器传动比由上文可知最高车速最高档为超速档，传动比.车轮滚动半径由所选用的轮胎规格得到.发动机转速由公式.得到主减速器传动比计算公式最低档传动比计算按最大爬坡度设计，满足最大通过能力条件，即用档通过要求的最大坡道角坡道时，驱动力应大于或等于此时的滚动阻力和上坡阻力加速阻力为零，空气阻力忽略不计。

用公式表示如下.式中车辆总重量滚动阻力系数，对良好路面发动机最大扭矩•主减速器传动比变速器传动比为传动效率车轮滚动半径最大爬坡度本设计为能爬的坡，大约。

由公式.得.已知.•.，把以上数据代入.式满足不产生滑转条件。

即用档发出最大驱动力时，驱动轮不产生滑转现象。

公式表示如下.式中驱动轮的地面法向反力，驱动轮与地面间的附着系数对混凝土或沥青路面可取之间。

取.，把数据代入.式得所以，档转动比的选择范围是初选档传动比为。

各档传动比变速器的Ⅰ档传动比应根据上述条件确定。

变速器的最高档般为直接档，有时用超速挡，在本设计中最高档即为超速挡。

中间档的传动比理论上按公比为其中为档位数的几何级数排列，实际上与理论值略有出入，因齿数为整数且常用档位间的公比宜小些，另外还要考虑与发动机参数的合理匹配。

初选中心距初选中心距可根据经验公式计算.式中变速器中心距中心距系数，发动机最大输出转距为•变速器档传动比为变速器传动效率，取。

变速器的中心距在范围内变化。

所以根据计算结果，初取。

变速器的外形尺寸变速器的外形尺寸主要指变速器的轴向尺寸，其轴向尺寸与档位数齿轮型式换档机构的结构型式等都有直接关系，设计初可根据中心距的尺寸参照下列关系式初选。

商用车变速器壳体的轴向尺寸可参考下列数据选用四档五档六档此变速器为五档，故初选外形尺寸为。

。

.齿轮参数计算模数的选取遵循的般原则为了减少噪声应合理减少模数，增加尺宽为使质量小，增加数，同时减少尺宽从工艺方面考虑，各挡齿轮应选用同种模数，而从强度方面考虑，各挡齿数应有不同的模数。

减少轿车齿轮工作噪声有较为重要的意义，因此齿轮的模数应选小对货车，减小质量比噪声更重要，故齿轮应选大些的模数。

低挡齿轮应选大些的模数，其他挡位选另种模数。

少数情况下汽车变速器各挡齿轮均选用相同的模数。

啮合套和同步器的接合齿多数采用渐开线齿轮。

由于工艺上的原应，同变速器的接合齿模数相同。

其取用范围是乘用车和总质量在的货车为。

选取较小的模数值可使齿数增多，有利换挡。

初选齿轮模数.齿轮法向模数.齿形压力角及螺旋角的确定压力角较小时，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。

变速器齿轮用，啮合套或同步器的接合齿压力角用。

斜齿轮在变速器中得到广泛的应用。

选斜齿轮的螺旋角，要注意它对齿轮工作噪声齿轮的强度和轴向力的影响。

从提高低档齿轮的抗弯强度出发，不希望用过大的螺旋角而从提高高档齿轮的接触强度着眼，应选用较大螺旋角。

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，以减少轴承负荷，提高轴承寿命。

因此，中间轴上的不同档位齿轮的螺旋角应该是不样的。

为使工艺简便，在中间轴轴向力不大时，可将螺旋角设计成样的，或者仅取为两种螺旋角。

中间轴上全部齿轮的螺旋方向应律取为右旋，则第第二轴上的斜齿轮应取为左旋。

轴向力经轴承盖作用到壳体上。

档和倒档设计为直齿时，在这些档位上工作，中间轴上的轴向力不能抵消但因为这些档位使用得少，所以也是允许的，而此时第二轴则没有轴向力作用。

根据图可知，欲使中间轴上两个斜齿轮的轴向力平衡，须满足下述条件.由于，为使两轴向力平衡，必须满足.式中为轴向力为圆周力为节圆半径为中间轴传递的转矩。

图中间轴轴向力的平衡最后可用调整螺旋角的方法，使各对啮合齿轮因模数或齿数和不同等原因而造成的中心距不等现象得以消除。

斜齿轮螺旋角可在下面提供的范围内选用两轴式变速器为中间轴式变速器为.各挡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。

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。

确定挡齿轮的齿数挡传动比.如果，齿数确定了，则与的传动比可求出，为了求，的齿数，先求其齿数和直齿.斜齿.因为挡用的是斜齿轮，所以计算后取整，然后进行大小齿轮齿数的分配。

中间轴上的档小齿轮的齿数尽可能取小些，以便使的传动比大些，在已定的情况下，的传动比可分配小些，使第轴常啮合齿轮的齿数多些，以便在其内腔设置第二轴的前轴承并保证轮轴有足够的厚度。

考虑到壳体上的第轴轴孔尺寸的限制和装配的可能性，该齿轮齿数又不宜取多。

中间轴上小齿轮的最少齿数，还受中间轴轴经尺寸的限制，即受刚度的限制。

在选定时，对轴的尺寸及齿轮齿数都要统考虑。

商用车中间轴式变速器挡传动比时，中间轴上挡齿轮数可在间取，货车在间取。

因为取中间轴上挡齿轮输出轴上挡齿轮根据确定的中心距求啮合角.得故总变位即为高度变位根据齿数比查得则两齿轮分度圆仍相切，节圆与分度圆重合，合齿高度不变。

对中心距进行修正因为计算齿数和后，经过取整数使中心距有了变化，所以应根据和齿轮变位系数新计算中心距，在以修正后的中心距作为各挡齿轮齿数分配的依据。

故修正后中心距取确定常啮合传动齿轮副齿数及变位系数求出传动比.而常啮合传动齿轮中心距和档齿轮的中心距相等，即求得常啮合齿轮齿数为核算在误差允许范围内故可得齿轮精确的螺旋角为.凑配中心距斜齿端面模数为.啮合角高度变位根据齿数比查得变位系数故确定其他各挡的齿数及变位系数二挡齿轮是斜齿轮螺旋角与常啮合齿轮不同此外，从抵消或减少中间轴上的轴向力出发，还必须满足下列关系式.联解上述三式，采用试凑法，当螺旋角为时，解得求得二挡齿轮齿数为代入上式近似满足轴向力平衡凑配中心距正角度变位斜齿面模数啮合角根据齿数比查得变位系数图.选择变位系数线路图同理三挡齿轮齿数时近似满足轴向力平衡关系凑配中心距斜齿端面模数啮合角根据齿数比查得变位系数五挡齿轮齿数时近似满足轴向力平衡关系凑配中心距斜齿端面模数啮合角根据齿数比查得变位系数确定倒挡齿轮齿数及变位系数倒档齿轮选用的模数往往与档相近，倒档齿轮的齿数般在之间初选计算输入轴与倒档轴的中心距设有中心距圆整后取为保证倒档齿轮的啮合和不产生运动干涉，齿轮和的齿顶圆之间应保持有.以上的间隙，故取满足输入轴与中间轴距离假设当齿轮和齿轮啮合时中心距.且故倒档轴与中间轴的中心距.本章小结本章主要介绍了变速器主要参数的选择，包括确定挡数传动比范围，根据最大爬坡度和驱动轮与地面的附着力确定挡传动比和五挡传动比，进而确定其它各挡传动比，选择中心距外形尺寸以及齿轮参数，根据变速器的传动示意图确定各挡齿轮齿数，进行各挡齿轮变位系数的分配。

最后列出了各挡齿轮的几何尺寸。

这些为之后齿轮轴的设计计算做好了准备。

第章变速器的校核.齿轮的损坏形式变速器齿轮的损坏形式主要有三种齿轮折断齿面点蚀齿面胶合。

．齿轮折断齿轮在啮合过程中，轮齿表面承受有集中载荷的作用。

可以把轮齿看作悬臂梁，轮齿根部弯曲应力很大，过渡圆角处又有应力集中，故轮齿根部很容易发生断裂。

齿轮折断有两种情况，种是齿轮受到足够大的突然载荷的冲击作用，导致齿轮断裂，这种破坏的断面为粗粒状。

另种是受到多次重复载荷的作用，齿根受拉面的最大应力区出现疲劳裂缝，裂缝逐渐扩展到定深度后，齿轮突然折断。

．齿面点蚀齿面点蚀是闭式齿轮传动经常出现的种损坏形式。

因闭式齿轮传动齿轮在润滑油中工作，齿面长期受到脉动的接触应力作用，会逐渐产生大量与齿面成尖角的小裂缝。

面裂缝中充满了润滑油，啮合时，由于齿面互相挤压，裂缝中油压增高，使裂缝继续扩展，最后导致齿面表层块块剥落，齿面出现大量扇形小麻点，这就是齿面点蚀现象。

．齿面胶合高速重载齿轮传动轴线不平行的螺旋齿轮