开始加速，机械式自动变速器的应用被提上日程。在传统固定轴式手动变速器和干式离合器基础上应用自动变速理论和电子控制技术，通过电控单元控制执行机构实现自动换挡，具有传动效率高油耗低经济性好等诸多优点。相对自动变速器而言，造价低廉，只比传统机械式变速器稍贵点，也很适合中国用户的消费特点。所以，国内主流的变速器企业都在致力于的研发当中，据了解，法士特綦齿和大齿等企业的已经开始装车试验，技术日趋成熟。第章总体方案设计.汽车参数的选择变速器设计所需的汽车基本参数如.表所示表.设计基本参数表发动机最大功率最高车速总质量最大转矩•变速器如下基本要求保证汽车有必要的动力性和经济性。设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。设置倒档，使汽车能倒退行驶。设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。换挡迅速，省力，方便。工作可靠。汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡，乱挡以及换挡冲击等现象发生。变速器应当有高的工作效率。除此以外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小，制造成本低，维修方便等要求。满足汽车有必要的动力性和经济性指标，这与变速器的档数，传动比范围和各挡传动比有关。汽车工作的道路条件越复杂，比功率越小，变速器的传动比范围越大。.传动机构布置方案分析固定轴式变速器固定轴式又分为两轴式，中间轴式，双中间轴式变速器。固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。与中间轴式变速器比较，两轴式变速器有结构简单，轮廓尺寸小，布置方便，中间挡位传动效率高和噪声低等优点。因两轴式变速器不能设置直接挡，所以在高挡工作时齿轮和轴承均承载，不仅工作噪声增大，且易损坏。此外，受结构限制，两轴式变速器的挡速比不可能设计得很大。所以我选择的是中间轴式的变速器。图.分别示出了几种中间轴式五挡变速器传动方案。它们的共同特点是变速器第轴和第二轴的轴线在同直线上，经啮合套将它们连接得到直接挡。使用直接挡，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载，发动机转矩经变速器第轴和第二轴直接输出，此时变速器的传动效率高，可达以上，噪声低，齿轮和轴承的磨损减少。因为直接挡的利用率高于其它挡位，因而提高了变速器的使用寿命在其它前进挡位工作时，变速器传递的动力需要经过设置在第轴，中间轴和第二轴上的两对齿轮传递，因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离中心距不大的条件下，挡仍然有较大的传动比挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，挡位低的齿轮挡可以采用或不采用常啮合齿轮传动多数传动方案中除挡以外的其他挡位的换挡机构，均采用同步器或啮合套换挡，少数结构的挡也采用同步器或啮合套换挡，还有各挡同步器或啮合套多数情况下装在第二轴上。再除直接挡以外的其他挡位工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低，这是它的缺点。在挡数相同的条件下，各种中间轴式变速器主要在常啮合齿轮对数，换挡方式和到档传动方案上有差别。图.所示方案，除档和倒挡用直齿滑动齿轮换挡外，其余各挡为常啮合齿轮传动。,轻型,货车,机械式,变速器,设计,毕业设计,全套,图纸本科学生毕业设计轻型货车机械式变速器设计要变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利工况范围内工作。变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。因为变速箱在低档工作时作用有较大的力，所以般变速箱的低档都布置靠近轴的后支承处，然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装配容易。变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。般通过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱有足够的刚性。本文设计研究了三轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对些标准件进行了选型。变速器的传动方案设计并讲述了变速器中各部件材料的选择。关键词机械式齿轮轴变速器摘要第章绪论.研究背景.研究目的及意义.机械式变速器国内外研究现状第章总体方案设计.汽车参数的选择.传动机构布置方案分析固定轴式变速器倒挡布置方案其他问题.零部件结构方案分析齿轮形式换挡机构形式变速器轴承本章小结第章变速器设计.挡数.传动比范围.各档传动比的确定主减速器传动比的确定最低档传动比计算各档传动比的选定中心距的选择变速器的外形尺寸.齿轮参数模数的选取压力角螺旋角齿宽齿顶高系数变位系数的选择原则.各挡齿轮齿数的分配确定挡齿轮的齿数对中心距进行修正确定常啮合传动齿轮副齿数及变位系数确定其他各挡的齿数及变位系数确定倒挡齿轮齿数及变位系数.本章小结第章变速器的校核.齿轮的损坏形式.齿轮强度计算齿轮弯曲强度计算轮齿接触应力计算.轴的结构尺寸设计.轴的强度验算轴的刚度的计算轴的强度的计算.轴承寿命计算.本章小结第章同步器的设计.锁环式同步器锁环式同步器结构锁环式同步器工作原理锁环式同步器主要尺寸的确定.本章小结第章变速器操纵机构.直接操纵手动换挡变速器.远距离操纵手动换挡变速器.本章小结结论参考文献致谢附录第章绪论.研究背景近几年国内外汽车工业迅猛发展，车型的多样化和个性化已经成为汽车发展的趋势。但变速器设计直是汽车设计中最重要的环节之，它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标，特别是对轻型商用车而言，其设计意义更为明显。在对汽车性能要求越来越高的今天，车辆的舒适性也是评价汽车的个重要指标，而变速器的设计如果不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运行噪声增大。国产商用车所装配的变速器主要以国产手动档变速器为主，变速器是由变速传动机构和操纵机构组成。根据前进挡数的不同，变速箱有三四五和多挡几种。根据轴的不同类型，分为固定轴式和旋转轴式两大类。而前者又分为两轴式中间轴式和多中间轴式变速箱。汽车变速器是影响整车动力性经济性舒适性的重要总成，国内外的汽车制造与销售数据显示，人们对汽车驾乘的舒适性越来越重视。国内商用车市场的快速发展，年全国载货汽车保有量为辆，与年相比，增加辆，增长.。其中轻型载货汽车辆，贡献度最大的车型是轻型货车，轻型货车对商用车销量的贡献度为.，其次是重型货车和微型货车，其贡献度分别为.和.。汽车变速器的使用寿命与整车基本相当，售后维修市场对变速器总成的需求仅占少数，故此可将轻型商用车市场近似为它的变速器配套市场空间。随着全球能源及原材料价格的不断上涨，汽车销售价格的下降，要求汽车变速器向着体积小质量轻承载能力大结构紧凑上发展。这就要求.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.因为挡用的是直齿轮，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四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根据中心距求啮合角故高度变位根据齿数比查得.本章小结本章对变速器的档数传动比的范围进行了介绍并根据自身设计选择了所涉及变速器的档数，结合相应的汽车参数计算出传动比的范围，对变速器齿轮的参数也做了合理的选择，并计算了各档的齿数分配情况，对中心距也做了重新的修正。第章变速器的校核.齿轮的损坏形式齿轮的损坏形式分三种轮齿折断，齿面疲劳剥落，移动换挡齿轮端部破坏。轮合，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。本次设计锁定机构采用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。变速器轴承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。至于何处应当采用何种轴承，是受结构限制并随所承受的载荷特点不同而不同。图.摆动锁块式互锁机构图.转动钳口式互锁机构汽车变速器结构紧凑，尺寸小，采用尺寸大些的轴承结构受限制，常在布置上有困难。如变速器的第二轴前端支承在第轴常啮合齿轮的内腔中，内腔尺寸足够时可布置圆柱滚子轴承，若空间不足则采用滚针轴承。变速器第轴前端支承在飞轮的内腔里，因有足够大的空间长采用球轴承来承受向力。作用在第轴常啮合齿轮上的轴向力，经第轴后部轴承传给变速器壳体，此处常用轴承外圈有挡圈的球轴承。第二轴后端常采用球轴承，以轴向力和径向力。中间轴上齿轮工作时产生的轴向力，原则上由前或后轴承来承受都可以，但当在壳体前端面布置轴承盖有困难的时候，必须由后端轴承承受轴向力，前端采用圆柱滚子轴承来承受径向力。变速器中采用圆锥滚子轴承虽然有直径小，宽度较宽因而容量大，可承受高负荷等优点，但也