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齿毂A2.dwg
（CAD图纸）
齿环A1.dwg
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三档齿轮A1.dwg
（CAD图纸）
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输出轴A1.dwg
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新型前驱动轿车变速器结构设计开题报告.doc
新型前驱动轿车变速器结构设计说明书.doc
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装配图A0.dwg
（CAD图纸）
用公式表示如下.式中车辆总重量坡道面滚动阻力系数对沥青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般轿车要求能爬上的坡，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。
已知取.，把数据代入.式得同时也应该满足汽车最低稳定车速的要求，则有.所以，档转动比的选择范围是初选档传动比为.。
各档传动比的选定变速器的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。
中心距的选择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，乘用车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。
.轿车变速器的中心距在范围内变化。
初取。
变速器的外形尺寸变速器壳体的尺寸要尽可能小，同时质量也要小，并具有足够的刚度，用来保证轴和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，而且设计时还应当注意到壳体侧面的内壁与转动齿轮齿顶之间留有的间隙，否则由于增加了润滑油的液压阻力，会导致产生噪声和使变速器过热。
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声的大平面。
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声。
为了注油和放油，在变速器壳体上设计有注油孔和放油孔。
注油孔位置应设计在润滑油所在平面处，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。
为了使从第轴或第二轴后支承的轴承间隙处流出的润滑油再流回变速器壳体内，常在变速器壳体前或后端面的两轴承孔之间开设回油孔。
为了保持变速器内部为大气压力，在变速器顶部装有通气塞。
为了减小质量，变速器壳体采用压铸铝合金铸造时，壁后取.。
采用铸铁壳体时，壁厚取。
增加变速器壳体壁厚，虽然能提高壳体的刚度和强度，但会使质量加大，并使消耗的材料增加，提高了成本。
变速器的横向外形尺寸，可以根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定。
影响变速器壳体轴向尺寸的因素有档数换档机构形式以及齿轮形式。
乘用车变速器壳体的轴向尺寸可参考下列公式选用初选长度为。
.齿轮参数的选择模数选取齿轮模数时般要遵守的原则是为了减少噪声应合理减小模数，同时增加齿宽为使质量小些，应该增加模数，同时减少齿宽从工艺方面考虑，各档齿轮应该选用种模数从强度方面考虑，各档齿轮应有不同的模数。
对于轿车，减少工作噪声较为重要，因此模数应选得小些对于货车，减小质量比减小噪声更重要，因此模数应选得大些变速器抵挡齿轮应该选用大些的模数，其它档位的齿轮选用另种模数。
在少数情况下，汽车变速器的各档齿轮均选用相同模数。
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.模数轿车模数的选取以发动机排量作为依据，由表.选取各档模数为左右，由于轿车对降低噪声和振动的水平要求较高，所以各档均采用斜齿轮。
压力角压力角较小时，重合度较大，传动平稳，噪声较低压力角较大时，可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。
对于轿车，为了降低噪声，应选用等小些的压力角。
对货车，为提高齿轮强度，应选用.或等大些的压力角。
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。
另外还应该指出，国外有些企业生产的乘用车变速器齿轮采用的压力角不致，即高档齿轮采用小些的压力角以减少噪声而低档和倒档齿轮采用较大的压力角，以增加强度。
必须指出的是齿轮采用小压力角和小模数时，除必须采用较大的齿顶高系数外，还应该采用大圆弧齿根，这样可以提高弯曲强度在以上。
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齿轮的接触强度着眼，应当选用较大的螺旋角。
齿宽齿宽对变速器的轴向尺寸质量齿轮工作平稳性齿轮强度和齿轮工作时的受力均匀程度等均有影响。
考虑到尽可能缩短变速器的轴向尺寸和减小质量，应该选用较小的齿宽。
另方面，齿宽减小使斜齿轮传动平稳的优点被削弱，此时虽然可以用增加齿轮螺旋角的方法给予补偿，但这时轴承承受的轴向力增大，使其寿命降低。
齿宽较小又会使齿轮的工作应力增加。
选用较大的齿宽，工作中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造成偏载，导致承载能力降低，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斜齿，取为。
齿顶高系数齿顶高系数对重合度轮齿强度工作噪声轮齿相对滑动速度轮齿根切和齿顶厚度等有影响。
若齿顶高系数小，则齿轮重合度小，工作噪声大但因轮齿受到的弯矩减小，轮齿的弯曲应力也减少。
因此，从前因齿轮加工精度不高，并认为轮齿上受到的载荷集中齿顶上，所以曾采用过齿顶高系数为的短齿制齿轮。
在齿轮加工精度提高以后，包括我国在内，规定齿顶高系数取为.。
为了增加齿轮啮合的重合度，降低噪声和提高齿根强度，有些变速器采用齿顶高系数大与.的细高齿。
.各档齿轮齿数的分配以及传动比的计算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。
档齿数及传动比的确定档传动比为取整得。
轿车取，则。
则档传动比为对中心距进行修正.取整得，为标准中心矩。
二档齿数及传动比的确定已知，.，.，将数据代入上两式，齿数取整得所以二档传动比为计算三档齿轮齿数及传动比已知，.，.，将数据代入上两式，齿数取整得所以三档传动比为计算四档齿轮齿数及传动比已知，.将数据代入上两式，齿数取整得所以四档传动比为计算五档齿轮齿数及传动比已知，.，.，将数据代入上两式，齿数取整得所以五档传动比为计算倒档齿轮齿数及传动比则倒档传动比输入轴与倒档轴之间的距离输出轴与倒档轴之间的距离计算各档齿轮变位系数档法面模数.端面模数.法面压力角端面压力角.理论中心距中心距变动系数.则总变位系数.根据齿数比.，按线图分配变位系数得.，则.二档法面模数.端面模数.法面压力角端面压力角.理论中心距中心距变动系数.总变位系数.根据齿数比.，按线图分配变位系数得.，则.按上述方法同理可算出三档.，.四档.，.五档.，.表.斜齿圆柱齿轮的几何尺寸端面模数端面压力角螺旋角分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径中心距基圆直径变位系数.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。
第章变速器齿轮及轴的强度校核.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毛坯，可选用铸钢或铸铁中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常采用锻造毛坯，可选择锻钢制作。
尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。
软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢，经正火或调质处理后，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。
由于对齿轮直参与传动，磨损较大，齿轮所受冲击载荷作用也大，抗弯强度要求比较高。
应选用硬齿面齿轮组合，所有齿轮均选用渗碳后表面淬火处理，硬度为。
.变速器齿轮的材料及热处理变速器齿轮的损坏形式主要有轮齿断裂齿面疲劳剥落点蚀移动换挡齿轮端部破坏以及齿面胶合。
增大轮齿根部齿厚，加大齿根圆角半径，采用高齿，提高重合度，增多同时啮合的轮齿对数，提高轮齿柔度，采用优质材料等，都是提高轮齿弯曲强度的措施，合理选择齿轮参数及变位系数，降低接触应力，提高齿面硬度等，可提高齿面的接触强度，采用黏度大耐高温耐高压的润滑油，提高油膜强度，提高齿面硬度，选择适当的齿面表面处理和镀层等，是防止齿面胶合的措施。
大尺寸的齿轮般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常采用锻造毛坯，可选择锻钢制作。
尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。
软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢，经正火或调质处理后，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。
现代汽车变速器齿轮大都采用渗碳合金钢制造，使轮齿表层的高硬度与轮齿心部的高韧性相结合，以大大提高其接触强度弯曲强度及耐磨性。
在选择齿轮的材料及热处理时也应考虑到其机械加工性能及制造成本。
国产汽车变速器齿轮的常用材料是过去的钢号是，也是采用的。
对于大模数的重型汽车变速器齿轮，可采用等钢材，这些低碳合金钢都需随后的渗碳淬火处理，以提高表面硬度，细化材料晶粒。
为消除内应力，还要进行回火。
变速器齿轮轮齿表面渗碳层深度的推荐范围如下.渗碳层深度.渗碳层深度渗碳层深度。
渗碳齿轮在淬火回火后要求齿轮的表面硬度为，心部硬度为。
.变速器齿轮弯曲强度
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