（图纸+论文）比亚迪F3R手动变速器设计（全套完整）

随着中共十七届五中全会召开，中国政府起草并通过了国家“十二五”规划，规划中明确提出，中国迫切需要完成从汽车大国到汽车强国的转变。

中国要成为汽车强国，首先要克服自主技术这块短板。

而汽车的核心部分动力总成，仍是国内直没有完全掌握的关键汽车零部件技术之。

得到.发动机转速由公式.得到主减速器传动比计算公式最低档传动比计算按最大爬坡度设计，满足最大通过能力条件，即用档通过要求的最大坡道角坡道时，驱动力应大于或等于此时的滚动阻力和上坡阻力加速阻力为零，空气阻力忽略不计。

用公式表示如下.式中车辆总重量滚动阻力系数，对良好路面发动机最大扭矩•主减速器传动比变速器传动比为传动效率车轮滚动半径最大爬坡度本设计为能爬的坡，大约。

由公式.得.已知.•.，把以上数据代入.式满足不产生滑转条件。

即用档发出最大驱动力时，驱动轮不产生滑转现象。

公式表示如下.式中驱动轮的地面法向反力，驱动轮与地面间的附着系数对混凝土或沥青路面可取之间。

取.，把数据代入.式得所以，档转动比的选择范围是初选档传动比为。

各档传动比变速器的Ⅰ档传动比应根据上述条件确定。

变速器的最高档般为直接档，有时用超速挡，在本设计中最高档即为超速挡。

中间档的传动比理论上按公比为其中为档位数的几何级数排列，实际上与理论值略有出入，因齿数为整数且常用档位间的公比宜小些，另外还要考虑与发动机参数的合理匹配。

初选中心距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，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。

变速器的中心距在范围内变化。

所以根据计算结果，初取。

变速器的外形尺寸变速器的外形尺寸主要指变速器的轴向尺寸，其轴向尺寸与档位数齿轮型式换档机构的结构型式等都有直接关系，设计初可根据中心距的尺寸参照下列关系式初选。

商用车变速器壳体的轴向尺寸可参考下列数据选用四档五档六档此变速器为五档，故初选外形尺寸为。

。

.齿轮参数计算模数的选取遵循的般原则为了减少噪声应合理减少模数，增加尺宽为使质量小，增加数，同时减少尺宽从工艺方面考虑，各挡齿轮应选用同种模数，而从强度方面考虑，各挡齿数应有不同的模数。

减少轿车齿轮工作噪声有较为重要的意义，因此齿轮的模数应选小对货车，减小质量比噪声更重要，故齿轮应选大些的模数。

低挡齿轮应选大些的模数，其他挡位选另种模数。

少数情况下汽车变速器各挡齿轮均选用相同的模数。

啮合套和同步器的接合齿多数采用渐开线齿轮。

由于工艺上的原应，同变速器的接合齿模数相同。

其取用范围是乘用车和总质量在的货车为。

公比较小，则换挡机构连件之间的角速度差也小，因此采用啮合套换挡，并且还能降低制造成本及减小变速器长度。

使用同步器能保证迅速无冲击无噪声换挡，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。

同上述两种换挡方法比较，虽然它有机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。

使用同步器或啮合套换挡，其换挡行程要比滑动齿轮换挡行程小。

在滑动齿轮特别宽的情况下，这种差别就更为明显。

为了操纵方便，换入不同挡位的变速杆行程要求尽可能样。

自动脱挡是变速器的主要故障之。

为解决这个问题，除工艺上采取措施外，目前在结构上采取措施比较有效的方案有以下几种互锁装置是保证移动变速叉轴时，其它变速叉轴互被锁住，该机构的作用是防止同时挂入两档，而使挂档出现重大故障。

常见的互锁机构有互锁销式图.是汽车上用得最广泛的种机构，互锁销和顶销装在变速叉轴之间，用销子的长度和凹槽来保证互锁。

图.，为空档位置，此时任叉轴可自由移动。

图.，为叉轴在工作位置，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。

.本章小结本章首先先确定了设计变速器所需的汽车主要参数以及设计变速器所应满足的基本要求，对自己的设计也有了定的规范。

然后又对变速器的传动机构和档位的布置形式的进行了简单的介绍，分析了各个传动方案的优缺点，选取了合理高效的的传动方案和些在设计变速器时常遇的问题，为后面齿轮和轴的计算打下了良好的基础。

最后对齿轮的形式做了介绍和优缺点的比较，通过以上比较合理的选择齿轮形式。

分析了几种换挡形式，和容易出现的问题，并提供了相关的解决方法第章变速器主要参数设计.挡数的选择和确定在最低挡传动比不变的条件下，增加变速器的当属会是变速器相邻的低挡与高挡之间传动比比值减小，是换挡工作容易进行。

要求相邻挡位之间的传动比比值在.以下，该制约小换挡工作越容易进行。

要求高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的传动比比值小。

近年来为了降低油耗，变速器的挡数有增加的趋势。

目前轿车般用个挡位，级别高的轿车变速器多用个挡，货车变速器采用个挡位或多挡。

装载质量在.的货车采用挡变速器，装载质量在的货车采用挡变速器。

多挡变速器多用于重型货车和越野车。

本设计为挡变速器。

.各档传动比的确定主减速器传动比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传动比主减速器传动比由上文可知最高车速最高档为超速档，传动比.车轮滚动半径由所选用的轮胎规格与前进档位比较，倒档使用率不高，而且都是在停车状态下实现换倒档，故多数方案采用直齿滑动齿轮方式换倒档。

为实现倒档传动，有些方案利用在中间轴和第二轴上的齿轮传动路线中，加入个中间传动齿轮的方案。

图.倒档的布置方案综合考虑以上因素，为了换档轻便，减小噪声，倒档传动采用图.所示方案。

其他问题经常使用的挡位，其齿轮因接触应力过高而造成表面电蚀损坏。

将高挡布置在靠近轴的支承中部区域较为合理，在该区因轴的变形而引起的齿轮偏转角较小，齿轮保持较好的啮合状态，偏载减少能提高齿轮寿命。

些汽车变速器有仅在好路或空车行驶时才使用的超速挡。

使用传动比小于为的超速挡，能够充分地利用发动机功率，使汽车行驶所需发动机曲轴的总转速降低，因而有助于减少发动机磨损和降低燃料消耗。

但是与直接挡比较，使用超速挡会使传动效率降低，噪声增大。

机械式变速器的传动效率与所选用的传动方案有关，包括传递动力时处于工作状态的齿轮对数，每分钟转速，传递的功率，润滑系统的有效性，齿轮和壳体等零件的制造精度等。

.各档齿轮位置安排各齿轮副的相对安装位置对于整个变速器的结构布置有很大的影响。

各档位置的安排应考虑以下四个方面．整车总布置根据整车的总布置，对变速器输入轴和输出轴的相对位置和变速器的轮廓形状以及换档机构提出要求。

．驾驶员的使用习惯人们习惯于按档的高低顺序，由左到右或由右到左排列来换档。

值得注意的是倒档，虽然他是平常换档序列之外的个特殊档位，然而却是决定序列组合方案的重要环节。

按习惯，倒档最好与序列不接合。

从安全角度考虑，将倒档与档放在起较好。

．提高平均传动效率为提高平均传动效率，在中间轴式变速器中，普遍采用具有直接档的传动方案，并尽可能地将使用时间最多的档位设计成直接档。

．改善齿轮受载状况各档齿轮在变速器中的位置安排，应考虑齿轮的受载状况。

承受载荷大的低档齿轮，般安置在离轴承较近的地方，以较小轴的变形，使齿轮的重叠系数不致下降过多。

变速器齿轮主要是因接触应力过高而造成表面点蚀损坏，因此将高档齿轮安排在离两支撑较远处较好。

因为变速器在档和倒档工作时有较大的力，所以无论是两轴式变速器还是中间轴式变速器的低档与倒档，都应当布置在靠近轴的支承处，以减少轴的变形，保证齿轮重合度下降不多，然后按照从低档到高档顺序布置各挡齿轮，这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证容易装配。

.变速器齿轮形式与自动脱档分析齿轮形式变速器齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。

斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮比较，有运转平稳作时噪声低等优点缺点是制造时工艺复杂，工作时有轴向力。

变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮，尽管这样会使常啮合齿轮数增加，并导致变速器的转动惯量增大。

直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒档。

，手动，变速器，设计，毕业设计，全套，图纸本科学生毕业设计比亚迪车型变速器设计系部名称汽车工程系专业班级车辆工程班学生姓名指导教师职称黑龙江工程学院二年六月摘要本文设计研究了三轴式五挡手动变速器。

首先，对于变速器的工作原理做了阐述，从传动机构到倒档布置方案都做了详细的说明，完成了换挡机构形式和轴承的选择等，特别值得提的是在倒档的选择和布置上。

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。

紧接着对变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，包括了档数传动比中心距以及各档齿轮的齿数，并且进行了强度校核，紧接着对些标准件进行了选型，其中包括同步器操纵机构固定件以及密封件等等。

最后进行的是齿轮轴以及轴承的校核，其中齿轮校核包括弯曲强度和接触应力，轴校核包括强度和刚度的计算，轴承校核的则是其寿命计算，并讲述了变速器中各部件材料的选择低档传动比计算各档传动比初选中心距变速器的外形尺寸.齿轮参数计算模数的选取齿形压力角及螺旋角的确定.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.齿轮强度计算轮齿的弯曲应力轮齿的接触应力各档齿轮的强度校核.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选择.锁销式同步器.锁环式同步器.本章小结第章变速器操纵机构的选择.直接操纵手动换挡变速器变速操纵杆的布置换档锁装置.本章小结结论参考文献致谢第章绪论.选题的背景世纪，汽车工业成为各国经济发展的支柱产业之，汽车企业对各系统部件的设计需求旺盛。

其实，汽车与人样，也是有着整套健康系统的有机结合体。

发动机是心脏，车轮底盘与悬挂是躯干与四肢，然而连接它们的，是类似于人体经脉的变速器系统。

如果汽车丧失了变速器这个中心环节，心脏四肢与躯干再好，汽车只能如同植物人般成为废铁堆！可以说，变速器是伴随着汽车工业出现的必然产物，是汽车上的必需品。

在完成了最基本的传动功能之外，我们对变速器的要求也是越来越高，这是变速箱演变过程的首要催产素。

由此可见，对汽车的变速器进行研究具有十分重要的意义。

随着汽车工业的不断发展，人们对汽车的性能要求越来越高，汽车的性能使用寿命能源消耗振动噪声等很大程度取决于变速器的性能，因此必须重视对变速器的设计。

它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标。

变速器的结构除了对汽车的动力性经济性有影响同时对汽车操纵的可靠性与轻便性传动的平稳性与效率等都有直接影响。

变速器与主减速器及发动机的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与经济性采用自锁及互锁装置，倒档安全装置，其他结构措施，可使操纵可靠，不产生跳档乱档自动脱档和误挂倒档采用同步器可使换档轻便，无冲击及噪声采用斜齿轮修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳噪声低。

众多汽车工程师在改进汽车变速器性能的研