（定稿）捷达轿车GIF两轴式变速器设计（全套下载）

啮合套或同步器的压力角有等，普遍采用压力角。

本变速器为了加工方便，故全部选用标准压力角。

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。

本设计初选螺旋角全部为。

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，取.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。

本设计取为.。

各档齿轮齿数的分配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。

根据图.确定各档齿轮齿数和传动比。

档齿数及传动比的确定档传动比为取整得。

轿车可在之间选取，取，则。

则档传动比为档主动齿轮档从动齿轮二档主动齿轮二档从动齿轮三档主动齿轮三档从动齿轮四档主动齿轮四档从动齿轮五档主动齿轮五档从动齿轮倒档主动齿轮倒档中间轴齿轮倒档输出轴齿轮图.五档变速器传动方案简图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.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。

转动钳口式图.为与上述锁块机构原理相似的转动钳口式互锁装置。

操纵杆拨头置于钳口中，钳形板可绕轴转动。

选档时操纵杆转动钳形板选入变速叉轴槽内，此时钳形板的个或两个钳爪抓住其它两个变速叉，保证互锁作用。

图.摆动锁块式互锁机构图.转动钳口式互锁机构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。

本次设计属于前置前轮驱动的轿车，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，通过互锁销实现互锁。

倒档锁采用限位弹簧来实现，使驾驶员有感觉，防止误挂倒档。

.本章小结本章主要介绍了变速器传动机构和操纵机构的类型，分析了各类型机构的优缺点，并针对所设计的变速器的类型特点及功用，对变速器的传动方式操纵机构的布置方式及主要零件的形式，做出了初步的选择，为后期的设计工作打下基础。

第章变速器的设计与计算.变速器主要参数的选择本次毕业设计是在给定主要整车参数的情况下进行设计，捷达整车主要技术参数如表.所示表.捷达整车主要技术参数发动机最大功率车轮型号发动机最大转矩•最大功率时转速最大转矩时转速最高车速总质量变速器形式手动五档档数近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。

目前，乘用车般用个档位的变速器。

发动机排量大的乘用车变速器多用个档。

商用车变速器采用个档或多档。

载质量在的货车采用五档变速器，载质量在的货车采用六档变速器。

多档变速器多用于总质量大些的货车和越野汽车上。

档数选择的要求相邻档位之间的传动比比值在.以下。

高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的比值小。

因此，本次设计的轿车变速器为档变速器。

传动比范围变速器传动比范围是指变速器最高档与最低档传动比的比值。

最高档通常是直接档，传动比为.有的变速器最高档是超速档，传动比为。

影响最低档传动比选取的因素有发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力驱动轮与路面间的附着力主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。

目前乘用车的传动比范围在..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。

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两轴变速器，具有较大的轴向力，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。

.变速器操纵机构布置方案概述根据汽车使用条件的需要，驾随着中国的改革开放，大量国外轿车进入我国市场，其中许多中高档轿车是带有自动变速器的，而其类别几乎全部是液力自动变速器。

这也使大批汽车修理企业对液力自动变速器的维修变得十分熟悉。

由于对自动变速器良好性能的逐渐认识，用户的需求量越来越大，使国内汽车企业加快了自动变速器的发展步伐。

年，汽大众公司生产的“捷达王”已将自动变速器列为选装件。

神龙汽车公司也在其“富康”.的车型上推出了电控式液力自动变速器。

上海通用汽车公司在所生产的别克“世纪”轿车上装备了目前最为先进的种液力自动变速器型四档电控自动变速驱动桥。

而广州本田“雅阁”轿车，自动变速器几乎是标准配置。

因此，在国产车上选装液力自动变速器已成为必然之势。

从研究与生产环节来看，液力自动变速器生产过近台，加之工程机械军用车辆采用动力换档的行星齿轮变速器已有多年的历史，近几年，国内也为大功率车辆研制成功电控自动变速器，因此可以说，在液力自动变速器的研究生产以及修理方面均有定的基础。

但目前国产轿车所装用的液力自动变速器全部都依靠进口。

不过通用汽车公司在上海的合资企业已开始试生产型四档电控自动变速驱动桥。

当然，完全国产化还有段路要走。

在电子控制机械式自动变速器方面，国内有关部门也正在进行研究。

目前已生产出样机。

至于机械式无级变速器，早在十年前，国内就有高校购买过国外样机作分析研究，但苦于经费问题，无法深入进行。

近两年些高校才又开始重新起步。

根据国外目前应用的趋势和所做的预测，可能是小功率发动机排量以下液力自动变速器最有威胁的挑战者，国内市场前景不容忽视。

但要想完全依靠国内自己的力量做成实用的，既不现实，时间上也不允许。

走技术引进的道路是条捷径。

按照我国汽车工业产业政策的规划，到年我国轿车产量将达万辆，不过这个目标可能过于乐观。

笔者认为，届时年产万辆轿车是完全有可能的，而由于大量非职业驾驶人员的出现和对汽车性能要求的提高，装备自动变速器的至少占，再加上部分大客车也采用自动变速器，对自动变速器的需求量将在万台以上，这对于我国的汽车工业而言，将是个极好的机遇，同时也是场新的挑战。

目前，国内外汽车变速器的发展十分迅速，普遍研究和采用电控自动变速器，这种变速器具有更好的驾驶性能良好的行驶性能以及更高的行车安全性。

但是驾驶员失去了驾驶乐趣，不能更好的体验驾驶所带来的乐趣。

机械式手动变速器具有结构简单传动效率高制造成本底和工作可靠，具有良好的驾驶乐趣等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛应用。

在档位的设置方面，国外对其操纵的方便性和档位数等方面的要求愈来愈高。

目前，档特别是档变速器的用量有日渐增多的趋势。

同时，档变速器的装车率也在日益上升。

.设计的内容及方法本次设计的变速器是在原有捷达的变速器的基础上，在给定发动机输出转矩转速及最高车速最大爬坡度等条件下，主要完成传动机构的设计，并绘制出变速器装配图及主要零件的零件图。

捷达，轿车两轴式，变速器，设计，毕业设计，全套，图纸摘要汽车传动系是汽车的核心组成部分。

其任务是调节变换发动机的性能，将动力有效而经济地传