（图纸+论文）汽车用三轴五速变速箱的设计（全套完整）

由于齿轮常啮合，因而减少了噪声和动载荷，提高了齿轮的强度和寿命。

啮合套有分为内齿啮合套和外齿啮合套，视结构布置而选定，若齿轮副内空间允许，采用内齿结合式，以减小轴向尺寸。

结合套换挡结构简单，但还不能完全消除换挡冲击，目前在要求不高的挡位上常被使用。

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，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，虽然它有结构复杂制造精度高轴向尺寸大等缺点，但仍然得到广泛应用。

本设计采用同步器换挡自动脱挡自动脱挡是变速箱的主要障碍之。

为解决这个问题，除工艺上采取措施外，在结构上，目前比较有效的方案有以下几种将接合齿的工作面设计加工成斜齿面，形成倒锥角般倾斜，使接合齿面产生阻止自动脱挡的轴向力图。

这种结构方案比较有效，采用较多。

图防止自动脱挡的结构措施Ⅰ将啮合套做得长些如图或者两接合齿的啮合位置错开图，这样在啮合时使接合齿端部超过被接合齿约。

使用中因接触部分挤压和磨损，因而在接合齿端部形成凸肩，以阻止自动脱挡。

将啮合套齿座上前齿圈的齿厚切薄，这样，换挡后啮合套的后端面便被后齿圈的前端面顶住，从而减少自动脱挡图。

此段切薄图防止自动脱挡的结构措施Ⅱ图防止自动脱挡的结构措施Ⅲ在本设计中所采用的是锁环式同步器，如图所示。

花键毂用内花键套装在二轴外花键上，用垫圈卡环轴向定位。

花键毂两端与齿轮和之间各有个青铜制成的锁环即同步环和。

锁环上有短花键齿圈，其花键的尺寸和齿数与花键毂齿轮和的外花键齿相同。

两个齿轮和锁环上的花键齿，靠近接合套的端都有倒角锁止角，且与结合套齿端的倒角相同。

锁环有内锥面，与齿轮的外锥面倒角相同。

在锁环内锥面上有细密的螺纹或直槽，当锥面接触后，它能及时破坏油膜，增加锥面间的摩擦力。

锁环内锥面摩擦副成为摩擦件，外沿带倒角的齿圈是锁止件，锁环上还有个均布的缺口。

个滑块分别装在花键毂上个均布的轴向槽内，沿槽可以轴向移动。

滑块被两个弹簧的径向力压向接合套，滑块中部的凸起部位压嵌在接合套中部的环槽内。

滑块和弹簧是推动件。

滑块两端伸入锁环的缺口中，滑块窄而缺口宽，两者只差等于锁环的花键齿宽。

锁环相对于滑块顺转和逆转都只能转动半个齿宽，且只有当滑块位于锁环缺口的中央时，接合套与锁环才能接合。

图锁环式惯性同步器轴常啮合齿轮滑块拨叉二轴齿轮锁环同步环弹簧圈花键毂接合套环槽个轴向槽缺口变速箱轴承做旋转运动的变速箱轴支承在壳体或其他部位的地方以及齿轮与轴不做固定连接处应安置轴承。

变速箱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。

汽车变速箱结构紧凑尺寸较小的特点，采用尺寸大些的轴承受结构限制。

如变速箱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锥滚子轴承，若空间不足则采用滚针轴承。

虽然结构简单，但是中间传动的齿轮式在最不利的正负交变弯曲应力状态下工作的而后者是在较为有利的单向循环弯曲应力状态下工作，并使倒挡传动比略有增加。

也有少数变速箱采用结构复杂和是成本增加的啮合套或同步器方案换入倒挡，如图所示。

图为常见的倒挡布置挡案。

图所示方案的优点是换倒挡时利用了中间轴上的挡齿轮，因而缩短了中间轴的长度但换挡时要求有两对齿轮同时进入啮合，使换挡困难。

图所示方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理。

图所示方案针对前者的缺点进行了修改，取代了图所示方案。

图所示方案是将中间轴上的倒挡齿轮做成体，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，换挡更为轻便。

为了充分利用，缩短变速箱的轴向长度，有的货车倒挡传动采用图所示方案其缺点是倒挡须各用根变速箱拨叉轴，致使变速箱上盖中的操纵机构复杂些。

本设计采用图所示方案，具体结构见相关图纸图倒挡布置方案变速箱的挡或倒挡因传动比大，工作时在齿轮上作用得力也增大，并导致变速箱轴产生较大的扰度和转角，使工作齿轮啮合状态破坏，最终表现出轮齿磨损加快和工作图变速杆换挡位置与顺序图换挡轴位置与受力分析噪声增加。

为此，无论是两轴式变速箱还是中间轴式变速箱的挡与倒挡，都应当布置在靠近轴的支承处，边改善上述不良状况。

然后按照从低挡到高挡的顺序布置各挡齿轮，这样既能使轴有足够大的刚性，又能保证容易装配。

倒挡的传动比虽然与挡的传动比接近，但因为使用倒挡的时间非常短，考虑到这点，有些方案将挡布置在靠近轴的支承处，如图图图等所示，然后在布置倒挡。

此时在倒挡工作时，轮齿磨损与噪声在短时间内略有增加，而在挡工作时轮齿的磨损与噪声有所减少。

图将倒挡齿轮布置在附加壳体内，并紧靠轴的支承处，而挡布置在变速箱壳体右侧紧靠支撑处，这个方案能很好得解决两个传动比大的挡位都布置在靠近支承的地方的这问题。

倒挡设置在变速箱的左侧和右侧，在结构上均能实现，不同之处是挂倒挡是驾驶员移动变速杆的方向改变了。

为了防止意外挂入倒挡，般在挂倒挡是设有个挂倒挡时需要克服弹簧所产生的力，用来提醒驾驶员注意。

从这点考虑，图的换挡方案比图的方案更合理。

图所示方案在挂挡时也需要克服用来防止误挂倒挡所产生的力，这对换挡技术不熟练的驾驶员是不利的。

除此之外，倒挡的中间齿轮位于变速箱的左侧或右侧对倒挡轴的受力状况有影响，如图所示。

.部件结构方案分析变速箱的设计方案必需满足使用性能制造条件维护方便及三化等要求。

在确定变速箱结构方案时，也要考虑齿轮型式换挡结构型式轴承型式润滑和密封等因素。

齿轮型式与直齿圆柱齿轮比较，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长，运转平稳工作时噪声低等优点缺点是制造时稍复杂，工作时有轴向力，这对轴承不利。

变速箱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，并导致变速箱的转动惯量增大。

直齿圆柱齿轮仅用于低挡和倒挡。

本设计中由于倒挡采用常啮合方案，故倒挡采用斜齿轮传动方式，即除挡外，均采用斜齿轮传动换挡机构型式变速箱换挡机构有直齿滑动齿轮啮合套和同步器三种形式。

直齿滑动齿轮换挡的特点是结构简单紧凑，但由于换挡不轻便换挡时齿端面受到很大冲击导致齿轮早期损坏滑动花键磨损后易造成脱挡噪声大等原因，除挡倒挡外很少采用。

是面对爬坡路段，它的特点显露的非常明显。

而对于其他新型的变速箱，虽然具有操作简便等特性，但这些特点尚不具备。

其次，从我国的具体情况来看，手动变速箱几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史，资历较深的司机都是“手动”驾车的，他们对手动变速箱的认识程度是非常深刻的，如果让他们改变常规的做法，这是不现实的。

虽然自动变速箱以及无级变速箱已非常的普遍，但是大多数年轻的司机还是崇尚手动，尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感，所以些中高挡的汽车尤其是轿车也不敢轻易放弃手动变速箱。

另外，目前在我国的汽车驾驶学校中，教练车都是手动变速箱的，除了经济适用之外，关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。

第三，随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭，对于普通工薪阶级的老百姓来说，经济型轿车最为合适，手动变速箱其自身的性价比，配套于经济型轿车厂家，而且经济适用型轿车的销量直在车市名列前茅。

继而，开展对手动变速箱的了解学习与研究和分析有定必要。

本设计的相关任务已于上文给出。

第二章变速箱传动机构布置方案的确定机械式变速箱因具有结构简单传动效率高制造成本低和工作可靠等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛应用。

.传动机构布置方案分析设计时首先应根据汽车的使用条件及要求确定变速箱的传动比范围挡位数及各个挡位的传动比，它们对汽车的动力性与燃料经济性有重要的直接影响。

挡位越多，油耗越低，无级变速箱最理想。

目前很多轿车采用的是带液力变矩器的自动换挡变速箱，挡位定时可依靠液力变矩器实现无级变速，其效率仍需进步提高才能做到真正省油。

变速箱传动比与最小燃油消耗特性曲线的关系.，车速定时，燃油消耗率最低时对应的发动机转速。

图所示传动比范围是变速箱低挡传动比与高挡传动比的比值。

汽车行驶的道路状况愈多样，发动机的功率与汽车质量之比也愈小，则变速箱的传动比范围应愈大。

目前，轿车变速箱的传动比范围为般用途的货车和轻型之上的客车为越野车与牵引车为。

本设计传动比范围约为.图发动机外特性和最小燃油消耗特性曲线通常，有级变速箱具有个前进挡重型载货汽车和重型越野汽车则采用多挡变速箱，其前进挡位数多达个甚至个。

变速箱挡位数的增多可提高发动机的功率利用效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。

但采用手动的机械式操纵机构时，要实现迅速无声换挡，对于多于个前进挡的变速箱来说是困难的。

因此，直接操纵式变速箱挡位数的上限为挡。

多于个前进挡，将使操纵机构复杂化，或者需要加装具有独立操纵机构的副变速箱，后者仅用于定行驶工况。

些轿车和货车的变速箱，采用仅在好路和空载行驶时才使用的超速挡最高挡位。

采用传动比小于的超速挡，可以更充分地利用发动机功率，降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数，因而会减少发动机的磨损，降低燃料消耗。

但与传动比为的直接挡比较，采用超速挡，会降低传动效率。

有级变速箱的传动效率与所选用的传动方案有关，包括传递动力的齿轮副数目转速传递的功率润滑系统的有效性齿轮轴，以及壳体等零件的制造精度刚度等。

固定轴式变速箱两轴式变速箱图示出用在乘用车上的两轴式变速箱传动方案。

其特点是变速箱输出轴与主减速器主动齿轮做成体，发动机纵置时图两轴式变速箱传动方案主减速器采用弧齿锥齿轮或准双曲面齿轮，发动机横置时则采用斜齿圆柱齿轮多数方案的倒挡传动常用滑动齿轮，其它挡位均采用常啮合齿轮传动。

汽车，用三轴五速，变速箱，设计，毕业设计，全套，图纸轿车变速箱的设计目录摘要符号表第章绪论.变速箱的工作原理.变速箱的功用和要求.变速箱的分类手动变速箱自动变速箱手动自动变速箱无级变速箱其它分类方法.汽车变速箱的发展现状及其技术趋势.了解认知手动变速箱的必要性第二章变速箱传动机构布置方案的确定.传动机构布置方案分析固定轴式变速箱倒挡方案布置方案.部件结构方案分析齿轮型式换挡机构型式自动脱挡变速箱轴承第三章变速箱主要参数的选择.挡数.传动比范围.中心距.外形尺寸.齿轮参数模数齿形压力角螺旋角和齿宽齿轮变位系数的选择齿顶高系数.各挡齿轮齿数的分配确定挡齿轮的齿数确定常啮合齿轮副的齿数确定其他挡位的齿数确定倒挡齿轮的齿数第四章变速箱齿轮的强度计算和材料选择.齿轮的损坏形式.轮齿强度计算轮齿弯曲强度计算齿轮接触应力第五章变速箱轴的强度计算与校核.变速箱轴的结构和尺寸轴的结构确定轴的尺寸初选轴的直径.轴的强度验算第轴的强度与刚度校核第二轴的校核计算第六章变速箱同步器的设计.同步器的结构.同步环主要参数的确定同步环锥面上的螺纹槽锥面半锥角摩擦锥面平均半径锥面工作长度同步环径向厚度锁止角同步时间第七章变速箱的操纵机构.操纵式直接操纵式远距离操纵式.换挡锁装置互锁装置倒挡锁装置参考文献结论致谢摘要据中国汽车工业协会统计分析，年，汽车产销双超万辆，增速大幅提升，高于年初预计，并且再次刷新全球纪录，目前为止，已连续五年蝉联全球第。

汽车变速箱作为汽车传动系统重要组成部分，随着计算机科学技术的发展，它历经了手动变速自动变速自动手动变速时代。

本设计的任务是关于前置后驱，简称式小轿车用手动变速箱的设计。

在轴荷分配上，可以达到的最佳比例，因此它具有较好的操控性稳定性动力性和制动性等优点。

这也是高性能汽车设计至今依然喜欢采用的主要原因。

三轴式变速箱具有体积小原理简单工作可靠和操纵方便等优点，故在大多数汽车中得到