（毕业设计全套）三轴式五档手动变速器的设计（打包下载）

图.所示锁销式同步器的摩擦元件是同步环和齿轮上的凸肩部分，分别在它们的内圈和外圈设计有相互接触的锥形摩擦面。

锁止元件位于滑动齿套的圆盘部分孔中做出的锥形肩角和装在上述孔中在中部位置处有相同角度的斜面锁销。

图.所示锁环式同步器摩擦元件，是通过滑动齿套及锁环上的锥面来实现的。

作为锁止元件是锁环的内齿和做在齿轮上的接合齿端部。

齿轮和锁环之间是弹性连接。

滑块式同步器本质上是锁环式同步器，它工作可靠零件耐用但因结构布置上的限制，转矩容量不大，而且由于锁止面在同步锥环的接合齿上，会因齿端图惯性使同步器结构方案锁销式锁环式滑动齿套同步环齿轮锁销钢球销弹簧锁环多锥式同步器的锁止面仍在同步环的接合齿上，只是在原有的两个锥面之间再插入两个辅助同步锥，如图.所示。

图多锥式同步器图波舍式同步器惯性增力式同步器又称为波舍式同步器，见图.。

它能可靠地保证只在同步状态下实现换挡。

只要啮合套和换挡齿轮之间存在转速差，弹簧片的支承力就阻止同步环缩小，从而也就阻止了啮合套移动。

只有在转速差为零时，弹簧片才卸除载荷，于是对同步环直径的缩小失去阻力，这样才可能实现换挡。

波舍式同步器的摩擦力矩大结构简单工作可靠轴向尺寸短，适用于货车变速器。

.同步器工作原理同步器换挡过程由三个阶段组成。

第阶段同步器离开中间位置，做轴向移动并靠在摩擦面上。

摩擦面相互接触瞬间，第二阶段来自手柄传至换挡拨叉并作用在滑动齿套上的力，经过锁止元件又作用到摩擦面上。

第三阶段，摩擦力矩消失，而轴向力仍作用在锁止元件上，使之解除锁止状态，此时滑动齿套和锁销上的斜面相对移动，从而使滑动齿套占据了换挡位置。

.同步器的主要参数的确定摩擦系数汽车在行驶过程中换挡，特别是在高挡区换挡次数较多，意味着同步器工作频繁。

同步器是在同步环与连接齿轮之间存在角速度差的条件下工作，要求同步环有足够的使用寿命，应当选用耐磨性能良好的材料。

另方面，同步器在油中工作，使摩擦因数减小，这就为设计工作带来困难。

摩擦因数对换挡齿轮和轴的角速度能迅速达到相同有重要作用。

摩擦因数大，换挡省力或缩短同步时间摩擦因数小则反之，甚至失去同步作用。

图同步器螺纹槽形式同步环主要尺寸的确定同步环锥面上的螺纹槽如果螺纹槽螺线的顶部设计得窄些，则刮去存在于摩擦锥面之间的油膜效果好。

但顶部宽度过窄会影响接触面压强，使磨损加快。

试验还证明螺纹的齿顶宽对的影响很大，随齿顶的磨损而降低，换挡费力，故齿顶宽不易过大。

锥面半锥角摩擦锥面半锥角越小，摩擦力矩越大。

但过小则摩擦锥面将产生自锁现象，避免自锁的条件是。

般取。

时，摩擦力矩较大，但在锥面的表面粗糙度控制不严时，则有粘着和咬住的倾向在时就很少出现咬住现象。

摩擦锥面平均半径设计得越大，则摩擦力矩越大。

往往受结构限制，包括变速器中心距及相关零件的尺寸和布置的限制，以及取大以后还会影响到同步环径向厚度尺寸要取小的约束，故不能取大。

原则上是在可能的条件下，尽可能将取大些。

锥面工作长度缩短锥面工作长度图.，便使变速器的轴向长度缩短，但同时也减少了锥面的工作面积，增加了单位压力并使磨损加速。

轿车同步环厚度比货车小些，应选用锻件或精密锻造工艺加工制成，可提高材料的屈服强度和疲劳寿命。

货车同步环可用压铸加工。

锻造时选用锰黄铜等材料。

有的变速器用高强度高耐磨性的钢与钼配合的摩擦副，即在钢质或球墨铸铁同步环的锥面上喷镀层钼厚约，使其摩擦因数在钢与铜合金摩擦副范围内，而耐磨性和强度有显著提高。

锁止角锁止角选取的正确，可以保证只有在换档的两个部分之间角速度差达到零值才能进行换档。

影响锁止角选取的因素主要有摩擦因数擦锥面的平均半径，锁止面平均半径和锥面半锥角。

已有结构的锁止角在˚˚范围内变化。

第章变速器操纵机构.操纵机构的功用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。

变速器的工作与操纵机构有很大关系，往往因操纵机构不好设计，发生挂档困难或挂不上档的情况。

而且换档占驾驶员很大部分劳动量，所以，如何使操纵机构轻便化自动化是很重要的问题。

.换档位置图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，应注意以上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，有时和工档组成排。

图换档位置图.变速杆的布置直接操纵手动换挡变速器当变速器布置在驾驶员座椅附近，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挡功能的手动换挡变速器，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，各挡同用组自锁装置，因而使操纵机构简化，但它要求各挡换挡行程相等。

远距离操纵手动换挡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，换挡手力经过这些转换机构才能完成换挡功能。

这种手动换挡变速器称为远距离操纵手动换挡变速器。

.锁止装置互锁装置互锁装置是保证移动变速叉轴时，其它变速杆叉轴互被锁住，互锁装置的结构主要有以下几种互锁销式图.时汽车上用得最广泛的种机构。

在相邻两变速叉轴之间各有个互锁销，其长度为。

互锁销的两端可以进入相邻变速叉轴的侧面凹臼内，以锁住这个变速叉轴。

凹臼深度为。

自内构建个变速叉轴的两侧都有互锁凹臼，而且是相互对着的，在此变速叉轴内有瞳孔把两个凹臼连通。

孔内装有个顶销，其长度为。

如变速叉轴直径为，变速叉轴的中心距为，则彼此间存在如下的关系图互锁装置摆动锁块式互锁装置摆动锁块式图.位摆动锁块式互锁装置工作示意图。

锁块用同心轴螺钉安装在盖体上，并可绕螺钉轴线自由转动。

变速杆头置于锁块槽内，选档时变速杆摆动锁块选入变速叉轴槽内，此时，锁块的个或两个突起部分挡住其它两个变速叉轴槽，以保证换档时不能同时挂入两个档。

三向锁销式图.位三向锁销式互锁装置。

左右两块锁块各与两个档的变速叉相连。

每个锁板可绕轴转动。

当换入档时由于三向锁销的作用，其它两个锁板不能不能转动，实现互锁。

图转动锁环式互锁装置图三向锁销式互锁装置自锁装置自锁装置的作用是定位，防止因汽车振动或有小的轴向力作用而致脱档，保证啮合齿轮以全齿长进行啮合，并使驾驶员又换入档位的感觉。

定位作用是通过自锁装置中的弹簧将钢球压入变速叉轴的凹臼中实现的。

变速叉轴凹臼间的距离时由挂档齿轮的移动距离来确定的。

倒档锁装置在汽车行驶过程中，为了防止误挂倒档，以致造成安全事故和损坏传动系，在操纵机构中都设有倒档锁或倒档安全装置。

图.位倒档安全装置。

通常装在变速器盖上，当变速器杆头接触安全装置开始换倒档时，由于弹簧或定位钢球的作用，阻力很大，使驾驶员产生明显的手感。

图.所示装置比为好。

换倒档时首先要克服定位钢球的阻力，然后再克服阻力弹簧，阻力先大后小，手感比较明显，又便于操纵。

或者只有钢球，克服钢球阻力后，手感力消失，换档轻便。

图.所示装置只有弹簧阻力，阻力先小后大，开始时手感不明显，至挂倒档时弹簧阻力有很大，不便于操纵。

图倒档安全装置结论在本次毕业设计中，由于设计的项目主题以前接触的不是很多，对汽车方面的知识比较少，故在设计的初期阶段主要是对汽车方面的知识的了解。

对变速器的现状作了大量的收集工作，以及对变速器的发展趋势进行了了解。

由于本次设计的项目在国内外都是以及成熟的技术，这是设计的目的是为了了解现代设计方法设计过程以及些设计理念。

我们在这次设计中参考了些比较好的设计资料，再从中做了些修改。

这次设计中的主要工作运用绘制变速器的总装图，我在设计过程中采用了边设计边计算，主要是对变速器的两大主要元件轴和齿轮的设计计算。

在机械式变速器中，这两大元件对变速器的工作起了主要作用，通过改变齿轮组的啮合组合的不同从而改变了传动转速。

在设计过程中通过运用材料力学的知识，对轴和齿轮进行了力学分析校核计算以及选择合理的材料和热处理方法。

变速器在换档过程中的另个重要元件式同步器，它能保证平稳地从个档位换入另个档位，从而防止了冲击，避免了齿轮因换档角速度不同而是齿轮损坏，在本次设计中，二档和三档运用的是锁销式同步器，四档和五档运用的是锁环式同步器。

变速器的换档机构的设计也是至关重要，设计的好坏直接影响到操纵的效果，也安全驾驶有很大的关系，我运用的是锁球式锁止装置，防止同时挂入两个不同的档位。

致谢在本次三个多月的设计过程中，由于我设计的是汽车方面的项目，我对汽车的知识学习不多，首先我得感谢黄老师让我懂得了很多汽车方面的知识，在设计过程中，再次感谢黄老师对我的指导，他教了我现代设计方法，设计中遇到困难如何解决，如何将以前学习的知识运用到设计中去。

同时，我还得感谢同组设计的同学，我在设计过程中遇到的很多困难时，他们热心帮助我解决困难。

感谢班上同学在设计过程中给我的帮助，每当我生活学习中遇到困难时，他们都对伸出热心的双手，也感谢对我毕业设计直关心和给我帮助的好朋友。

最后，我衷心的感谢院系领导对我们毕业设计的督促和关心，感谢答辩老师给我毕业设计细心的指导，让我改正设计中的不足与错误。

参考文献常常是种高度创造性的工作。

因为这种需要可能只是个模糊的不满，种不舒服的感觉，或者是感觉到了些东西是不正确的。

这种需要往往不是很明显的。

例如，对食品包装机械进行改进的需要，可能是由于噪音过大包装重量的变化包装质量的微小的但是能够察觉得出来的变化等表现出来的.叙述种需要和随后要解决的问题之间有着明显的区别。

要解决的问题是比较具体的。

如果需要干净的空气，要解决的问题可能是降低发电厂烟囱的排尘量，或者是降低汽车排除的有害气体。

确定问题阶段应该制订设计对象所有的要求。

这些设计要求包括输入量输出两特性设计对象所占据的空间尺寸以及这些参量的所有制约因素。

我们可以把设计对象看作是黑箱中的种东西。

在这种情况下，我们必须具体确定黑箱的输入和输出，以及它们的特性和制约因素。

这些设计要求将规定生产成本产量预期寿命工作范围操作温度和可靠性。

还存在着许多由于设计人员所处的特定环境或者由于问题本身的性质所产生的隐含设计要求。

个工厂中可利用的制造工艺和设备会对设计人员的工作有所限制，因而成为隐含的设计要求的部分。

例如，个小工厂中可能没有冷变形加工机械设备。

因此，设计人员就必须选择这个工厂中能够进行的其他的金属加工方法。

工人的技术水平和市场上的竞争情况也是隐含的设计要求的组成部分。

在确定了要解决的问题，并且形成了系列的书面的和隐含的设计要求之后，设计工作的下阶段是进行综合以获得最优的结果。

因为只有通过对所设计的系统进行分析，才能确定其性能是否满足设计要求。

因此，不进行分析和优化就不能进行综合。

设计工作是个反复进行的过程。

在这个过程中，我们要经历几个阶段，在对结果进行评价后，再返回到前面的阶段。

因此，我们可以先综合系统中的几个零件，对它们进行分析和优化，然后再进行综合，看它们对系统的其他部分有时么影响。

分析和优化都要求我们建立或者做出系统的抽象模型，以便对此进行数学分析。

我们将这些模型称为数学模型。

在建立数学模型时，我们希望能够找到个可以很好地模拟实际物理系统的数学模型。

评价是整个设计过程中的个重要阶段。

评价是对个成功的设计的最后检验，通常包括样机的实验室实验。

在此阶段我们希望弄清楚设计能否真正满足所有的要求。

它是否可靠在与类似的产品的竞争中它能否获胜制造和使用这种产品是否经济它是否易于维护和调整能否从它的销售或使用中获得利润与其他人就设计方案进行交流和沟通是设计过程的最后和关键阶段。

毫无疑问，有许多伟大的设计发明或创造之所以没