（定稿）低速载货汽车变速器的设计（全套下载）

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计算载荷为Ⅱ.•,由公式和得由公式得Ⅲ档计算载荷为Ⅲ.•,由公式和得由公式得倒档计算载荷为•,由公式和得由公式得计算载荷为倒档.•,由公式和得由公式得以上档位的齿轮副都满足接触强度的要求见表。.轴的设计与轴承的选择变速器轴在工作中承受着转矩及来自齿轮啮合的圆周力径向力和斜齿轮的轴向力引起的弯矩。刚度不足会产生弯曲变形，破坏齿轮的正确啮合，产生过大的噪声，降低齿轮的强度耐磨性及寿命。轴的设计轴的径向及轴向尺寸对其刚度影响很大，且轴长与轴径应协调。变速器轴的最大直径与支承间的距离可按下列关系式初选对第轴及中间轴对第二轴三轴式变速器的第二轴与中间轴的最大直径可根据中心距按下式初选由公式得.由公式得第二轴中间轴第轴。第轴花键部分直径可根据发动机最大转矩•按下式初选由公式得初选的轴径还需根据变速器的结构布置和轴承与花键弹性档圈等标准以及轴的刚度与强度验算结果进行修正。欲求中间轴式变速器第轴的支点反力，必须先求第二轴的支点反力。档位不同，不仅齿轮上的圆周力径向力和轴向力不同，而且力到支点的距离也有变化，所以应当对每个档位都进行验算。验算时，将轴看作铰接支承的梁，作用在第轴上的转矩应取。齿轮啮合的圆周力径向力及轴向力可按下式求出式中至计算齿轮的传动比计算齿轮的节圆直径，节点处压力角螺旋角发动机最大转矩，•。在弯矩和转矩联合作用下的轴应力为式中弯曲截面系数，轴在计算断面处的直径，花键处取内径，在计算断面处轴的垂向弯矩，•在计算断面处轴的水平弯矩，•许用应力，在低档工作时取。径的限制，因此的选定应与中间轴轴径的确定统考虑。货车变速器中间轴的Ⅰ档直齿轮的最小齿数为，选择齿轮的齿数时应注意最好不使相配齿轮的齿数和为偶数，以减小大小齿轮的齿数间有共约数的机会，否则会引起齿面的不均匀磨损。由公式得取，考虑到上述条件以及选用了标准齿轮齿数不要小于，故取，得出。.修正中心距若计算所得的不是整数，则取为整数后需按该式反算中心距，修正后的中心距则是各档齿轮齿数分配的依据。由公式得确定常啮合传动齿轮副的齿数确定了后由公式和联立方程求解,故.确定其他档位的齿轮齿数Ⅱ档齿轮副由公式和联立方程求解。因为ⅡⅢ.，所以先试凑。试凑出，此时Ⅱ.。Ⅲ档齿轮副由公式和联立方程求解。因为Ⅲ.，所以先试凑。试凑出，此时Ⅲ.。.确定倒档齿轮副的齿数通常Ⅰ档与倒档选用同模数，且通常倒档齿轮齿数。则中间轴与倒档轴之间的中心距为初选,由公式得为了避免干涉，齿轮与齿轮的齿顶圆之间应有不小于.的间隙，则由公式得.根据选择齿数，取。最后计算倒档与第二轴的中心距由公式得.综合上述计算修正下各档的传动比见下表。表各档速比档位ⅠⅡⅢⅣ倒档速比.齿轮的设计计算几何尺寸计算常啮合齿轮副Ⅰ档齿轮副Ⅱ档齿轮副Ⅲ档齿轮副.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，有时用超速档。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。因为，所以Ⅲ.,ⅡⅢ.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。在变速器结构方案档位数和传动比确定后，即可进行其他基本参数的选择与计算。中心距中心距对变速器的尺寸及质量有直接影响，所选的中心距应能保证齿轮的强度。三轴式变速器的中心距可根据对已有变速器的统计而得出的经验公式初选式中中心距系数。对轿车取对货车取对多档主变速器，取.变速器处于Ⅰ档时的输出转矩，发动机最大转矩，∙变速器的Ⅰ档传动比变速器的传动效率，取.。由公式得.•由公式得初选中心距也可以由发动机最大转矩按下式直接求出式中按发动机最大转矩直接求中心距时的中心距系数，对轿车取，对货车取。由公式得商用车变速器的中心距约在范围内变化,初选变速器的轴向尺寸变速器的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用下列关系初选。货车变速器壳体的轴向尺寸四档五档六档初选轴向尺寸变速器壳体的轴向尺寸最后应由变速器总图的结构尺寸链确定。齿轮参数.齿轮模数齿轮模数由轮齿的弯曲疲劳强度或最大载荷作用下的静强度所决定。选择模数时应考虑到当增大齿宽而减小模数时将降低变速器的噪声，而为了减小变速器的质量，则应增大模数并减小齿宽和中心距。降低噪声水平对轿车很重要，而对载货汽车则应重视减小质量。根据圆柱齿轮强度的简化计算方法，可列出齿轮模数与弯曲应力之间有如下关系直齿轮模数式中计算载荷，∙应力集中系数，直齿齿轮取.摩擦力影响系数，主动齿轮取.，被动齿轮取.齿轮齿数齿宽系数，直齿齿轮取齿形系数，见图。齿高系数相同节点处压力角不同时，压力角相同齿高系数为.时，轮齿弯曲应力，当时，直齿齿轮的许用应力。图齿形系数当载荷作用在齿顶.根据参考同类车型，初选第轴的轴齿轮的齿数，查图得.。由公式得从轮齿应力的合理性及强度考虑,每对齿轮应有各自的模数,但出于工艺考虑，模数应尽量统,多采用折衷方案。表给出了汽车变速器齿轮模数范围。表汽车变速器齿轮的法向模数轴平行，无中间轴。三轴式三轴式变速器的第轴常啮合齿轮与第二轴的各档齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合，且第二轴同心。将第二轴直接连接起来传递转矩则称为直接档。此时，齿轮轴承及中间轴均不承载，而第二轴也仅传递转矩．因此，直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小,其他前进档需依次经过两对齿轮传递转矩。因此，在齿轮中心距影响变速器尺寸的重要参数较小的情况下仍然可以获得大的档传动比，但除了直接档外其他各档的传动效率有所降低，适用于传统的发动机前置后轮驱动的布置形式。液力机械式由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成,其特点是传动比可在最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化，但结构复杂，造价高，传动效率低。确定方案由于低速载货汽车般是传统的发动机前置，后轮驱动的布置形式，同时考虑到制造成本以及便于用户维护等因素，再结合变速器的特点和任务书的要求，现选用三轴式变速器见图。图三轴式变速器与前进档位比较，倒档使用率不高，而且都是在停车状态下实现换倒档，故多数方案均采用直齿滑动齿轮方式倒档。变速器的档或倒档因传动比大，工作时在齿轮上作用的力也增大，并导致变速器轴产生较大的挠度和转角，使工作齿轮啮合状态变坏，最终表现出齿轮磨损加快和工作噪声增加。为此，档与倒档，都应当布置在靠近轴的支承处，以便改善上述不良状况，本课题采用如下方案见图。图倒档布置.零部件的结构分析.齿轮型式考虑到本课题采用三轴式变速器，而且该型只有对常啮合齿轮副，没有采用同步器换档，故选用直齿圆柱齿轮用来换档。.轴的结构分析变速器轴在工作时承受转矩及弯矩，轴的明显变形将影响齿轮正常啮合，产生较大的噪声，降低使用寿命。轴的结构形状除应保证其强度与刚度外，还应考虑齿轮轴承等的安装固定，它与加工工艺也有密切关系。第轴通常与齿轮做成体，其长度决定于离合器总成的轴向尺寸。第轴的花健尺寸与离合器从动盘毂的内花键统考虑，目前般都采用齿侧定心的矩形花键，键齿之间为动配合。第二轴制成阶梯式的以便于齿轮安装，从受力及合理利用材料来看，也是需要的。渐开线花键固定连接的精度要求比矩形花键低，但定位性能好，承载能力大，且键齿高较小使小径相应增大，可增强轴的刚度。当档倒档采用滑动齿轮挂档时，第二轴的相应花键则采用矩形花键及动配合，这时不仅要求磨削定心的外径，般也要磨削键齿侧，而矩形花键的齿侧磨削要比渐开线花键容易。变速器中间轴分为旋转式及固定式两种。旋转式中间轴支承在前后两个滚动轴承上。其上的档齿轮常与轴做成体，而高档齿轮则用键或过盈配合与轴连接以便于更换。固定式中间轴为仅起支承作用的光轴，与壳体呈轻压配合并用锁片等作轴向定位。刚度主要由支承于其上的连体齿轮宝塔齿轮的结构保证。低速,载货,汽车,变速器,设计,毕业设计,全套,图纸目录前言低速载货汽车主要参数的确定.质量参数的确定.发动机的选型.车速的确定变速器的设计与计算.设计方案的确定两轴式三轴式液力机械式确定方案.零部件的结构分析.基本参数的确定变速器的档位数和传动比中心距变速器的轴向尺寸齿轮参数各档齿轮齿数的分配.齿轮的设计计算几何尺寸计算齿轮的材料及热处理齿轮的弯曲强度齿轮的接触强度.轴的设计与轴承的选择轴的设计轴承的选择结论参考文献致谢前言低速载货汽车是种特殊的货车,特殊在于它以前叫农用运输车，将“四轮农用运输车”更名为“低速货车”，明确“农用运输车”实质上是汽车的类。规定以柴油机为动力装置，中小吨位中低速度，从事道路运输的机动车辆，包括三轮农用运输车和四轮农用运输车等，但不包括轮式拖拉机车组手扶拖拉机车组和手扶变型运输机。农用运输车最高设计车速不大于，最大设计总质量不大于，长小于宽不大于和高不大于.。我国农用运输车诞生于世纪年代初。我国农村运输的特点是运量小运距短货物分散道路条件差。由于同吨位的柴油车较汽油车运载能力强，燃油价格低，且柴油保管无须特殊设备，又为广大农民所熟悉，所以，农用运输车均选用柴油机为动力。农用运输车的载质量般不超过.。当前四轮农用运输车载质量分为个等级，包括.和.级。在传动系统中设置了变速器，以适应汽车在起步加速行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速的不同要求的需要。本次设计的课题为低速载货汽车变速器的设计，该课题来源于结合生产实际。本次课题研究的主要内容是.参与汽车的总体设计.变速器结构型式分析和主要参数的确定.变速器结构设计。本说明书以设计低速载货汽车变速器的传动机构为主线。第章着重介绍了在参与总体设计当中，如何确定低速载货汽车参数，进而明确变速器应满足的条件及其所受的限制。第章则重点介绍低速载货汽车变速器的传动机构的设计说明。在参与总体设计当中，首先是对低速载货汽车的产品技术规范和标准进行分析，然后确定低速载货汽车的总质量，以此来选择合适的发动机。根据发动机的功率以及汽车的总质量确定该车的最高速度满足低速载货汽车安全技术条件。关于变速器的设计，首先选择合适的变速器确定其档位数，接着对工况进行分析，拟订变速器的各档位的传动比和中心距，然后计算出齿轮参数以选择合适的齿轮并且对其进行校核，接着是初选变速器轴与轴承并且完成对轴和轴承的校核，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。本课题所设计出的变速器可以解决如下问题.正确选择变速器的档位数和传动比，使之与发动机参数匹配，以保证汽车具有良好的动力性与经