（图纸+论文）BMW320i2.0典雅型轿车中间轴式变速器设计（全套完整）

所以整车和发动机的主要参数对变速器的总体方案均产生较大.设计依据随着消费者对汽车安全性舒适性经济性和动力性需求的提高，汽车的技术含量不断提高，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。

变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用率汽车的燃料经济性及平均车速，从而可提高汽车的运输效率，降低运输成本。

设计新型后驱动变速器以使变速器结构更加紧凑合理承载能力强。

选择车型为.典雅型轿车进行设计，基本性能参数如表.。

表.基本性能参数发动机参数排量.最大功率最大扭矩•底盘参数驱动方式后轮驱动轮胎规格整车尺寸及质量长宽高轴距总质量轮齿的接触应力齿面上的法向力圆周力计算载荷•节圆直径节点处压力角齿轮螺旋角齿轮材料的弹性模量，合金钢取齿轮接触的实际宽度主从动齿轮节点处的曲率半径，直齿轮，斜齿轮为主从动齿轮的节圆半径。

将上述有关参数代入式.，并将作用在变速器第轴上的载荷作为计算载荷时，得出挡接触应力二挡接触应力三挡接触应力四挡接触应力五挡接触应力常啮合接触应力倒挡接触应力齿轮主动，从动齿轮主动，从动对于渗碳齿轮变速器齿轮的许用接触应力，挡和倒挡，常啮合齿轮和高挡。

故所有齿轮满足，接触强度足够。

变速器齿轮的材料及热处理变速器齿轮多数采用渗碳合金钢，其表层的高硬度与心部的高韧性相结合，能大大提高齿轮的耐磨性及抗弯曲疲劳和接触疲劳的能力。

国内汽车变速器齿轮材料主要采用，渗碳齿轮在淬火回火后表面硬度为，心部硬度为。

淬火的目的是大幅度提高钢的强度硬度耐磨性疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。

回火的作用在于提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定消除内应力，以改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸调整钢铁的力学性能以满足使用要求。

.轴的设计及校核初选轴的直径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于二轴式.中间轴式变速器第二轴与中间轴的最大直径可根据中心距按下式初选.第轴花键部分直径可根据发动机最大转矩按下式初选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。

经过计算得第轴花键部分直径中间轴的最大直径支承间的距离第二轴的的最大直径支承间的距离轴的刚度计算对齿轮工作影响最大的是轴在垂直面内产生的挠度和轴在水平面内的转角。

前者使齿轮中心距发生变化，破坏了齿轮的正确啮合后者使齿轮相互歪斜，如图.所示，致使沿齿长方向的压力分布不均匀。

轴在垂直面内的变形轴在水平面内的变形图.变速器轴的变形示意简图轴的挠度和转角可按材料力学的有关公式计算。

计算时，仅计算齿轮所在位置处轴的挠度和转角。

第轴常啮合齿轮副，因距离支承点近，负荷又小，通常挠度不大，故可以不必计算。

变速器齿轮在轴上的位置如图.所示时，若轴在垂直面内挠度为，在水平面内挠度为和转角为，可分别用下式计算查得表.倒挡齿轮基本参数序号计算项目计算公式分度圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿宽序号计算项目计算公式分度圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿宽轮齿强度计算变速器齿轮的损坏形式主要有轮齿折断齿面疲劳剥落点蚀移动换挡齿轮端部破坏以及齿面胶合。

轮齿折断发生在下述几种情况下轮齿受到足够大的冲击载荷作用，造成轮齿弯曲折断轮齿在重复载荷作用下，齿根产生疲劳裂纹，裂纹扩展深度逐渐加大，然后出现弯曲折断。

前者在变速器中出现的极少，而后者出现的多些。

变速器抵挡小齿轮由于载荷大而齿数少，齿根较弱，其主要破坏形式就是这种弯曲疲劳断裂。

齿面点蚀是常用的高挡齿轮齿面接触疲劳的破坏形式。

点蚀使齿形误差加大而产生动载荷，甚至可能引起轮齿折断。

通常是靠近节圆根部齿面点蚀较靠近节圆顶部齿面处的点蚀严重主动小齿轮较被动大齿轮严重。

.轮齿弯曲强度计算直齿轮弯曲应力.式中计算载荷•应力集中系数，可近似取.摩擦力影响系数，主从动齿轮在啮合点上的摩擦力方向不同，对弯曲应力的影响也不同主动齿轮.，从动齿轮.齿宽系数齿形系数。

倒挡主动轮，查手册得.，代.得倒挡传动齿轮，查手册得.，代入.得倒挡从动轮，查手册得.，代入.得当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大转矩时，倒挡直齿轮许用弯曲应力在，承受双向交变载荷作用的倒挡齿轮的许用应力应取下限。

故，弯曲强度足够。

斜齿轮弯曲应力.式中计算载荷•斜齿轮螺旋角应力集中系数，可近似取.齿数法向模数齿形系数，可按当量齿数在图中查得齿宽系数重合度影响系数，.。

挡齿轮，查图得.，代入.得.挡齿轮，查图得.，代入.得.二挡齿轮，查图得.，代入.得.二挡齿轮，查图得.，代入.得.三挡齿轮，查图得.，代入.得.三挡齿轮，查图得.，代入.得.四挡齿轮，查图得.，代入.得.四挡齿轮，查图得.，代入.得.五挡齿轮，查图得.，代入.得.五挡齿轮，查图得.，代入.得.常啮合齿轮，查图得.，代入.得.常啮合齿轮，查图得.，代入.得.当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大转矩时，对乘用车常啮合齿轮和高挡齿轮，许用应力在范围，所有斜齿轮满足，故弯曲强度足够。

.轮齿接触应力计算.式中.压力角国家规定的标准压力角为，所以变速器齿轮普遍采用的压力角为。

.螺旋角选取斜齿轮的螺旋角，应该注意它对齿轮工作噪声轮齿的强度和轴向力有影响。

螺旋角应选择适宜，太小时发挥不出斜齿轮的优越性，太大又会使轴向力过大。

轿车变速器齿轮应采用较大螺旋角以提高运转平稳性，降低噪声。

乘用车中间轴式变速器为，选。

.齿宽齿宽的选择既要考虑变速器的质量小，轴向尺寸紧凑，又要保证轮齿的强度及工作平稳性的要求，通常是根据齿轮模数来确定齿宽。

，其中为齿宽系数。

变速器中般倒挡采用直齿圆柱齿轮常啮合及其他挡位用斜齿圆柱齿轮。

.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。

般齿轮的齿顶高系数，为般汽车变速器齿轮所采用。

.各挡齿轮齿数的分配分配齿数时应注意的是，各挡齿轮的齿数比应该尽可能不是整数，以使齿面磨损均匀。

确定挡齿轮的齿数挡齿轮参数如表.。

表.挡齿轮基本参数序号计算项目计算公式端面压力角分度圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径当量齿数齿宽由于挡采用斜齿轮传动，所以齿数和，圆整后得齿数和为，修正后得。

齿轮的变位是齿轮设计中个非常重要的环节，采用变位齿轮，除为了避免齿轮产生根切和凑配中心距以外，它还影响齿轮的强度，使用平稳性耐磨损抗胶合能力及齿轮的啮合噪声。

凑配中心距斜齿端面模数啮合角故总变位系数，即为高度变位。

查得。

两齿轮分度圆仍相切，节圆与分度圆重合，全齿高不变。

对中心距进行修正因为计算齿轮和后，经过取整数使中心距有了变化，所以应根据取定的重新计算中心距作为各挡齿轮齿数分配的依据。

。

确定常啮合传动齿轮副的齿数表.常啮合齿轮基本参数序号计算项目计算公式分度圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径当量齿数齿宽由挡传动比求出常啮合传动齿轮的齿数比.而常啮合传动齿轮的中心距与挡齿轮的中心距相等，即.由公式得。

核算.，与前相差较小，故由.式得齿轮精确的螺旋角。

凑配中心距斜齿端面模数啮合角，故，角度变位。

，典雅，轿车，中间，变速器，设计，毕业设计，全套，图纸，下载第章绪论.课题的目的和意义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的工况范围内工作。

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客车上。

变速器若采用浮动式结构的齿轮轴，工作时会产生挠度。

因此，方面降低了输出轴的刚性，另方面造成了啮合齿轮啮合不良，致使齿轮强度降低，增加了运转噪音，影响了整机的性能。

为了近步提升后驱动变速器的性能，增加后驱轿车市场销售份额，应该建立个适应发动机排量为.升的后驱动变速器新平台，以满足车厂和用户更高层次的要求。

设计方案力求实现变速器结构更加紧凑合理，承载能力较大，满足匹配发动机之所需选挡换挡轻便灵活可靠同步器结构合理，性能稳定，有利于换挡齿轮承载能力高，运转噪音低，传递运动平稳。

.课题研究的现状目前，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。

变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用率汽车的燃料经济性及平均车速，从而可提高汽车的运输效率，降低运输成本。

汽车变速器是汽车的重要部件之，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使工况下，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。

变速器设有空档，可在起动发动机汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。

变速器设有倒档，使汽车获得倒退行使能力。

汽车变速器技术的发展历史手动变速器主要采用了齿轮传动的降速原理。

变速器内有多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换挡工作，也就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作。

自动变速器是由液力变矩器，行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力变矩器和齿轮组合的方式来达到变速变矩。

是在传统干式离合器和手动齿轮变速器的基础上改造而成，主要改变了手动换挡操纵部分。

即在总体结构不变的情况下改用电子控制来实现自动换挡。

无级变速器，又称为连续变速式机械变速器。

金属带式无级变速器主要包括主动轮组，从动轮组，金属带和液压泵等基本部件。

主要靠主动轮，从动轮和传动带来实现速比的无级变化，传动带般用橡胶带，金属带和金属链等。

无限变速式机械无级变速器采用的是种摩擦板式变速原理。

的核心部分由输入传动盘，输出传动盘和传动盘组成。

它们之间的接触点以润滑油作介质，金属之间不接触，通过改变装置的角度变化而实现传动比的连续而无限的变化。

.变速器的设计思想根据发动机匹配的轿车的基本参数，及发动机的基本参数，设计能够匹配各项的新型后驱动变速器。

新型后驱动变速器应满足发动机排量.升六个前进挡，个倒档输入输出轴保证两点支承采用同步器，保证可靠平稳换挡齿轮轴及轴承满足使用要求。

.研究的主要工作内容中间轴式变速器主要用于后轮驱动变速器，所以，根据实际汽车发动机