（全套CAD）捷达GTX轿车两轴机械式变速器结构设计（终稿）

对变速器传动机构的分析与选择。

通过比较两轴和中间轴式变速器各自的优缺点，以及所设计车辆的特点，确定传动机构的布置形式。

变速器主要参数的选择变速器主要参数的选择档数传动比中心距齿轮参数等。

变速器齿轮强度的校核变速器齿轮强度的校核主要对变速器的齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度进行校核。

轴的基本尺寸的确定及强度计算。

对于轴的强度计算则是对轴的刚度和强度分别进行校核。

轴承的选择与寿命计算。

对变速器轴的支撑部分选用圆锥磙子轴承，寿命计算是按汽车的大修里程来衡量，轿车的为万千米。

本次设计主要是查阅近几年来有关国内外变速器设计的文献资料，结合所学专业知识进行设计。

通过比较不同方案和方法选取最佳方案进行设计，计算变速器的齿轮的结构参数并对其进行校核计算同时对同步器换档操纵机构等结构件进行分析设计另外，对现有传统变速器的结构进行改进完善。

.设计的目的及意义此次变速器设计将基本满足车型的使用要求，通过自己的分析方案选择设计计算和整理，能达到预期的效果。

在此次毕业设计中，通过运用计算机绘图提高计算机绘图水平，了解变速器设计的基本过程和在设计过程中应该注意的问题，学会设计的过程和方法，提高计算能力和逻辑思维。

第章变速器传动机构与操纵机构的选择与设计.变速器传动机构布置方案机械式变速器具有结构简单传动效率高制造成本底和工作可靠等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛应用。

变速器传动方案分析与选择机械式变速器传动机构布置方案主要有两种两轴式变速器和中间轴式变速器。

其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。

与中间轴式变速器相比，它具有轴和轴承数少，结构简单轮廓尺寸小易布置等优点。

此外，各中间档因只经对齿轮传递动，故传动效率高，同时噪声小。

但两轴式变速器不能设置直接档，所以在工作时齿轮和轴承均承载，工作噪声增大且易损坏，受结构限制其档速比不能设计的很大。

其特点是变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成体，发动机纵置时直接输出动力。

而中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的汽车上。

捷达轿车，机械式，变速器，结构设计，毕业设计，全套，图纸第章绪论.概述随着汽车工业的迅猛发展，车型的多样化个性化已经成为汽车发展的趋势。

而变速器设计是汽车设计中重要的环节之。

它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在各种行驶工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。

因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标，对轿车而言，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，而变速器的设计不合理，将会使汽车的舒适性下降，使汽车的运行噪声增大，影响汽车的整体性。

汽车变速器的设计要求变速器是汽车的核心组成部分，用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，将动力有效而经济地传至驱动车轮，以满足汽车的使用要求。

变速器是完成传动系任务的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之。

变速器的结构要求对汽车的动力性燃料经济性换档操纵的可靠性与轻便性传动平稳性与效率等都有直接的影响。

随着汽车工业的发展，轿车变速器的设计趋势是增大其传递功率与重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。

在汽车变速器的设计工作开始之前，首先要根据变速器运用的实际场合来对些主要参数做出选择。

主要参数包括中心距变速器轴向尺寸轴的直径齿轮参数各档齿轮的齿数等。

变速器的基本设计要求保证汽车有必要的动力性和经济性设置空档，用来切断发动机动力向驱动轮的传输设置倒档，使汽车能倒退行驶换档迅速省力方便工作可靠，汽车行驶过程中，变速器不得有跳档乱档，以及换档冲击等现象出现工作效率高，噪声小结构简单方案合理在满载及冲击载荷条件下，使用寿命长除此之外，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。

变速器传动机构有两种分类方法。

根据前进档数分为三档变速器，四档变速器，五档变速器，多档变速器。

根据轴的形式分为固定轴式，旋转轴式。

其中固定轴式又分为两轴式变速器，中间轴式变速器，双中间轴式变速器，多中间轴式变速器。

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。

旋转轴式主要用于液力机械式变速器。

国内外汽车变速器的发展现状变速器作为汽车传动系统的总要组成部分，其技术的发展，是衡量汽车技术水平的项总要依据。

世纪能源与环境先进的制造技术新型材料技术信息与控制技术等是科学技术发展的重要领域，这些领域的科技进步推动了变速器技术的发展。

目前国内外的变速器主要向着自动变速器方向发展，自动变速器在实际中所占的比例越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。

本设计中螺旋角大小根据实际情况选择。

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.为了不使齿宽过小，本设计中齿宽全部采用.。

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。

档齿数及传动比的确定档传动比为当选定中心距，模数和螺旋角后，可以根据算出两轴间相啮合齿轮副的总齿数。

由，得出，取整后，实际传动比实际中心距取整后精确螺旋角变位后啮合角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由，得出，取整后，实际传动比精确螺旋角计算三档齿轮齿数及传动比由，得出，取整后，实际传动比精确螺旋角计算四档齿轮齿数及传动比由，得出取整后，实际传动比精确螺旋角计算五档齿轮齿数及传动比由，得出，取整后，实际传动比精确螺旋角计算倒档齿轮齿数及传动比初选倒档轴上齿轮齿数为，输入轴齿轮齿数，为保证倒档齿操纵第二轴上的滑动齿轮啮合套或同步器得到所需不同档位。

用于机械式变速器的操纵机构，常见的是由变速杆拨块拨叉变速叉轴及互锁自锁和倒档装置等主要零件组成，并依靠驾驶员手力完成选档换档或推到空档工作，称为手动换档变速器。

直接操纵式手动换档变速器当变速器布置在驾驶员座椅附近时，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档功能的手动换档变速器，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，各档同用组自锁装置，因而使操纵机构简化，但它要求各档换档行程相等。

远距离操纵手动换档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，换档手力经过这些转换机构才能完成换档功能。

这种手动换档变速器，称为远距离操纵手动换档变速器。

电动自动换档变速器世纪年代以后，在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换档，并取消了变速杆和离合器踏板。

驾驶员只需控制油门踏板，汽车在行驶过程中就能自动完成换档，这种变速器成为电动自动换档变速器。

由于所设计的变速器为两轴变速器，采用发动机前置前轮驱动，变速器离驾驶员座椅较近，所以采用直接操纵式手动换档变速器。

典型的操纵机构及其锁定装置定位装置的作用是将被啮合件保持在定位置上，并防止自动啮合和分离，般采用弹簧和钢球式机构。

图.为典型的操纵机构图换档机构变速器换档机构有直齿滑动齿轮啮合套和同步器换档三种形式。

采用轴向滑动直齿齿轮换档，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴随着噪声。

但考虑到可以缩短轴向空间，本设计倒档外采用直齿滑动换挡。

常啮合齿轮可用移动啮合套换档。

因承受换档冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换档冲击。

目前这种换档方法只在些要求不高的档位及重型货车变速器上应用。

使用同步器能保证换档迅速无冲击无噪声，而与操作技术的熟练程度无关，从而提高了汽车的加速性燃油经济性和行驶安全性。

同上述两种换档方法比较，虽然它有结构复杂制造精度要求高轴向尺寸大等缺点，但仍然得到广泛应用。

利用同步器或啮合套换档，其换档行程要比滑动齿轮换档行程小。

通过比较，考虑汽车的操纵性能，本设计全部档位均选用同步器换档。

防脱档设计互锁装置是保证移动变速叉轴时，其它变速叉轴互被锁住，该其特点是变速器轴后端与常啮合齿轮做成体绝大多数方案的第二轴与轴在同条直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接档，使用直接档变速器齿轮和轴承及中间轴不承载，此时噪声低，齿轮轴承的磨损减少。

对不同类型的汽车，具有不同的传动系档位数，其原因在于它们的使用条件不同对整车性能要求不同汽车本身的比功率不同。

而传动系的档位数与汽车的动力性燃油经济性有着密切的联系。

就动力性而言，档位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。

就燃油经济性而言，档位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区下作的能力，降低了油耗。

从而能提高汽车生产率，降低运输成木。

不过，增加档数会使变速器机构复杂和质量增加，轴向尺寸增大成本提高操纵复杂。

综上所述，由于此次设计的捷达变速器是中档轿车变速器，布置形式采用发动机前置前轮驱动，驱动形式采用，且可布置变速器的空间较小，对变速器的要求较高，要求运行噪声小，设计车速高，故选用二轴式变速器作为传动方案。

选择档变速器，并且五档为超速档。

倒档布置方案常见的倒档布置方案如图.所示。

图.方案的优点是倒档利用了档齿轮，缩短了中间轴的长度图.方案能获得较大的倒档传动比，同时利用五档换挡同步器，在换倒档时使其容易啮合图.方案对.的缺点做了修改图.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.倒档布置方案整个变速器传动方案如图.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，