（图纸+论文）H3A1型节油竞赛车动力总成轻量化改制设计（全套完整）

的设计计算做好了准备。

.变速器齿轮强度校核齿轮材料的选择原则满足工作条件的要求。

不同的工作条件，对齿轮传动有不同的要求，故对齿轮材料亦有不同的要求。

但是对于般动力传输齿轮，要求其材料具有足够的强度和耐磨性，而且齿面硬，齿芯软。

合理选择材料配对。

如对硬度的软齿面齿轮，为使两轮寿命接近，小齿轮材料硬度应略高于大齿轮，且使两轮硬度差在左右。

为提高抗胶合性能，大小轮应采用不同钢号材料。

考虑加工工艺及热处理工艺。

大尺寸的齿轮般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常采用锻造毛坯，可选择锻钢制作。

尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。

软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢，经正火或调质处理后，再进行切削加工即可硬齿面齿轮硬度常采用低碳合金钢切齿后再表面渗碳淬火或中碳钢或中碳合金钢切齿后表面淬火，以获得齿面齿芯韧的金相组织，为消除热处理对已切轮齿造成的齿面变形需进行磨齿。

但若采用渗氮处理，其齿面变形小，可不磨齿，故可适用于内齿轮等无法磨齿的齿轮。

由于对齿轮直参与传动，磨损较大，齿轮所受冲击载荷作用也大，抗弯强度要求比较高。

应选用硬齿面齿轮组合，所有齿轮均选用渗碳后表面淬火处理，硬度为。

齿轮损坏的原因及形式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齿面胶合以及移动换挡齿轮端部破坏。

齿轮在啮合过程中，轮齿根部产生弯曲应力，过渡圆角处又有应力集中，故当齿轮受到足够大的载荷作用，其根部的弯曲应力超过材料的许用应力时，轮齿就会断裂。

这种由于强度不够而产生的断裂，其断面为次性断裂所呈现的粗粒状表面。

在汽车变速器中这种破坏情况很少发生。

而常见的断裂是由于在重复载荷作用下使齿根受拉面的最大应力区出现疲劳裂缝而逐渐扩展到定深度后产生的折断，其破坏断面在疲劳裂缝部分呈光滑表面，而突然断裂部分呈粗粒状表面。

变速器低档小齿轮由于载荷大而齿数少齿根较弱，其主要的破坏形式就是这种弯曲疲劳断裂。

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作用到齿顶上，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，短齿制齿轮不再被采用，包括我国在内，规定齿顶高系数为.。

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于.的细高齿制。

采用细高齿制时，必须通过验算保证齿顶厚度不得小于.。

和齿轮没有根切和齿顶干涉。

目前，对于细高齿制的齿顶高系数，还没有制定统的标准，由各企业自行确定，从小至.到大至.的都有，且许多变速器的对主从动齿轮的齿顶高系数不同。

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。

由于所作题目为动力总成轻量化改制设计，所以齿轮选择均为原有齿轮，经实际测量得出.档齿数及传动比的确定档传动比为.二档齿数及传动比的确定.在初选中心距齿轮模数和螺旋角以后，可根据变速器的挡数传动比和传动方案来分配各挡齿轮的齿数。

应该注意的是，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。

如图，是本次设计的变速器的传动方案。

档主动齿轮档从动齿轮二档主动齿轮二档从动齿轮图为改制后变速器传动方案简图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，所以应根据取定的和齿轮变位系数重新计算中心距，再以修正后的中心距作为各挡齿轮齿数分配的依据。

经算得取中心距为齿轮的几何尺寸计算分度圆直径齿顶高齿根高.齿全高.齿顶圆直径齿根圆直径标准中心距本节小结本章主要介绍了变速器主要参数的选择，包括确定挡数传动比范围进而确定其它各挡传动比，选择中心距外形尺寸以及齿轮参数，根据变速器的传动示意图确定各挡齿轮齿数，进行各挡齿轮变位系数的分配。

最后列出了各挡齿轮的几何尺寸。

这些为之后齿轮轴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。

而本次的毕业设计有别于汽车，因为节油竞赛车以节油著称，所有轻量化改制设计的意义在于把多余的档位去掉。

因为经济转速为，且通过实验得出.档的节油性最好，但是选择两个档并不是最佳的节油方案，原因有三点车身空间小由于车身空间小使得选择驾驶员时比较困难，选择的驾驶员不定很熟练掌握换挡机构。

因为滑行速度差小，所以选择个档因此，综上所述，加之与老师的沟通，确定本次设计的本田型发动机的变速器为档变速器。

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。

根据本田维修手册上的说明初选转速为，按等比级数原则，般汽车各挡传动比大致符合如下关系式中常数，也就是各挡之间的公比因此，各挡的传动比为.伪公比变速器各档传动比的确定主减速器传动比的确定发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为.式中汽车行驶速度发动机转速车轮滚动半径变速器初级传动比变速器传动比链传动传动比已知因为节油车的为了最求更高的节油性，取得较小的滑行速度差所以选择车速传动比.车轮滚动半径由所选用的轮胎规格得到发动机转速由公式.得到主减速器传动比计算公式因为.，所以传动比分配.，.，其符合传动比的范围。

中心距的选择初选中心距可根据经验公式计算.式中变速器中心距中心距系数，乘用车取.发动机最大输出转距为.•变速器档传动比为.变速器传动效率，取。

.初取。

变速器的外形尺寸变速器的横向外形尺寸，可以根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定。

影响变速器壳体轴向尺寸的因素有档数换档机构形式以及齿轮形式。

乘用车变速器壳体的轴向尺寸可参考下列公式选用初选长度为。

因为本次设计为轻量化改制，所以实际尺寸与理论尺寸有误差。

齿轮参数的选择模数选节油，竞赛，比赛，动力，总成，量化，改制，设计，毕业设计，全套，图纸，下载摘要汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。

实验证明，若汽车整车重量降低，燃油效率可提高汽车整备质量每减少公斤，百公里油耗可降低升汽车重量降低，油耗可降低.。

当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

汽车的动力总成在汽车庞大的系统中扮演着至关重要的角色。

现代汽车上广泛采用内燃机作为动力源，其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的动力性和燃油经济性能在相当大的范围内变化。

动力总成主要包括发动机变速器离合器以及主减速器。

本文以本田型发动机的些参数为依据，进行变速器的轻量化改制设计。

设计的主要内容包括变速器传动机构布置方案的确定，变速器主要参数如挡数传动比范围中心距各挡传动比外形尺寸齿轮参数各挡齿轮齿数的选择，齿轮轴轴承的设计校核操纵机构及箱体的设计。

在设计的过程中，本文根据摩托车变速器的设计要求和车辆动力传动系统自身的特点，参考多篇文献资料，以及国内外设计图册，从经济性和实用性方面着手进行分析，将动力总成轻量化。

关键词摩托车变速器箱体齿轮轴设计第章绪论.课题研究现状汽车工业已经成为我国国民经济的支柱产业之，根据最新的统计资料显示，我国已经成为世界第四大汽车生产国。

伴随着我国现代化进程，汽车工业的发展将会有着更为强劲的势头。

然而汽车在给人们迅捷与方便的同时，也带来了很多负面的影响，其中最令人关注的就是由汽车引来的全球能源短缺和尾气排放对人类生存环境的污染问题。

当代世界汽车技术正朝着节能和环保的方向发展。

节能和环保因其关系着人类的可持续发展，成为需要着重解决的两个关键问题。

汽车的燃油消耗与汽车自身总质量成正比，要想减少燃油消耗，非常重要的途径之就是在保证足够安全的前提下尽量减轻汽车自身质量。

有关研究数据表明，若汽车整车质量降低，燃油效率可提高若滚动阻力减少，燃油效率可提高若车桥变速器等机构的传动效率提高，燃油效率可提高。

由此可见，伴随轻量化而来的突出优点就是油耗显著降低。

汽车车身约占汽车总质量的，空载情况下，约的油耗用在车身质量上，因此车身的轻量化对减轻汽车自重，提高整车燃料经济性至关重要。

同时，轻量化还将在定程度上带来车辆操控稳定性和定意义上碰撞安全性的提升。

车辆行驶时颠簸会因底盘重量减轻而减轻，整个车身会更加稳定轻量化材料对冲撞能量的吸收，又可以有效提高碰撞安全性。

因此汽车轻量化已成为汽车产业发展中的项关键性研究课题。

汽车轻量化的技术内涵是采用现代设计方法和有效手段对汽车产品进行优化设计，或使用新材料在确保汽车综合性能指标的前提下，尽可能降低汽车产品自身重量，以达到减重降耗环保安全的综合指标。

汽车轻量化技术不断发展，主要表现在.轻质材料的比重不断攀升，铝合金镁合金钛合金高强度钢塑料粉末冶金生态复合材料及陶瓷等的应用越来越多.结构优化和零部件的模块化设计水平不断提高，如采用前轮驱动高刚性结构和超轻悬架结构等来达到轻量化的目的，计算机辅助集成技术包括和结构分析等技术也有所发展.汽车轻量化促使汽车制造业在成形方法和联接技术上不断创新。

.轻量化的意义汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。

实验证明，汽车质量降低半，燃料消耗也会降低将近半。

当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

车用材料主要通过汽车的轻量化来对燃料经济性改善作出贡献。

理论分析和试验结果都表明，轻量化是改善汽车燃料经济性的有效途径。

为了适应汽车轻量化的要求，些新材料应运而生并扩大了应用范围。

当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

在辆车中发动机所占的比重相当大，如何在降低重量的同时提升效能也是工程师们面临的难题。

之前奥迪公司曾成功地将台升功率达到的气门.涡轮增压汽油机，由铸铁汽缸体改成了镁铝混合材料汽缸体，结果发动机整机质量从降为了，燃油效率得以大幅提升。

而马自达睿翼所采用的.自然进气发动机最大功率达到了，但重量却是同级车中最轻的，是目前公认的轻量化高效能发动机之。

众所周知，汽车减肥后，加速性能就会相应提高，车辆的噪音振动方面也会有不同程度的改善。

最为重要的是，车辆每减重，排放量可减少约，因此，汽车轻量化对于节约能源减少废气排放也有十分重要的意义。

汽车轻量化的主要途径是.缩小汽车的尺寸。

在内部空间尺寸基本不变的前提下缩小外形尺寸，可减少材料消耗，减小质量，同时还可减少占路面积和停车面积.采用轻质材料。

如铝镁陶瓷塑料玻璃纤维或碳纤维复合材料等.采用计算机进行结构设计。

如采用有限元分析局部加强设计等.采用承载式车身，减薄车身板料厚度等。

其中，当前的主要汽车轻量化措施主要是采用轻质材料。

在近期结束的第四届中国本田节能竞技大赛上，我学院睿龙科技协会“龙图腾”节油车队代表我校首次参加了比赛。

该节油汽车的车身由玻璃钢制成，虽然这种材质并非最轻，但综合各方面因素，还是较为合适的选择。

由于耗油低，该节油汽车的油箱“浓缩”成了个矿泉水瓶，加油时需要用带有刻度的针管注入。

它的轮胎较普通