利的工况范围内工作。因此变速器的性能影响到汽车的动力性和经济性指标。变速器能使汽车以非常低的稳定车速行驶，而这种低的车速只靠内燃机的最低稳定车速是难以达到的。变速器的倒挡使汽车能倒退行驶其空挡使汽车在启动发动机停车和滑行时能长时间将发动机和传动系分离。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，倒挡安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧措施以及其他结构措施，可使操纵可靠，不产生跳挡乱挡自动脱挡和误挂倒挡采用同步器可使换挡轻便，无冲击及噪声采用高齿修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳噪声低，降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计工艺水平的关键。汽车变速器设计的目的和意义现代汽车上广泛采用内燃机作为动力源，其转矩和转速的变化范围很小，而复杂的使用条件要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化。为解决这矛盾，在传动系统中设置了变速器，用来改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，如起步加速上坡等，同时使发动机在最有利的工况范围下工作在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够起动怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。变速器设计的目的就是为了满足上述的要求，使汽车在特定的工况下稳定的工作。变速器除了要能满足定的使用要求外，还要保证使其和汽车能有很好的匹配性，可以提高汽车的动力性和经济性，保证发动机在有利的工况范围内工作提高汽车的使用寿命降低能源消耗减少汽车的使用噪声等。这就要求设计人员依据汽车的技术参数，合理的选择变速器的参数，使所设计的变速器能和整车具有很好的匹配性。汽车变速器国内外现状和发展趋势汽车变速器国内外现状早期的汽车传动系，从发动机到车轮之间的动力传动形式是很简单的。年法国制造出第辆带有变速器的汽车。年英国人赫伯特福鲁特采用耐用的摩擦材料进步完善了变速器的性能。现代汽车变速器是年由法国人路易斯雷纳许值为，。齿轮所在平面的转角不应超过。档工作时输入轴的挠度和转角的计算已知，把有关数据代入得到目录摘要第章绪论概述汽车变速器设计的目的和意义汽车变速器国内外现状和发展趋势汽车变速器国内外现状汽车变速器的发展趋势手动变速器的特点和设计要求及内容手动变速器的特点手动变速器的设计要求变速器设计的主要内容第章变速器传动机构与操纵机构的布置变速器传动方案布置机构变速器传动方案分析与选择倒档布置方案分析零部件结构方案分析变速器操纵机构布置方案概述典型的操纵机构及其锁定装置本章小结第章变速器主要参数的选择档数的确定传动比范围变速器各挡传动比的确定中心距的选择变速器的外形尺寸齿轮参数的确定各档齿轮齿数的分配及传动比的计算变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整变速器齿轮尺寸的确定本章小结第章变速器齿轮及轴强度校核变速器齿轮强度校核变速器齿轮弯曲强度校核轮齿接触应力校核倒档齿轮的校核齿轮材料的选择原则变速器壳体材料的选用齿轮损坏的原因和形式轴的结构和尺寸设计轴的强度验算轴的刚度计算轴的强度计算轴承选择与寿命计算输入轴轴承的选择与寿命计算输出轴轴承的选择与寿命计算本章小结第章变速器同步器及结构元件设计同步器设计同步器的功用及分类惯性式同步器锁环式同步器主要尺寸的确定主要参数的确定变速器壳体本章小结第章轴的有限元分析简介有限元分析基本理论有限元求解问题的基本步骤变速器输出轴的有限元分析的主要步骤本章小结结论参考文献致谢摘要汽车作为人类的代步工具，在生活中起着至关重要的作用。汽车传动系是汽车的核心组成部分。其任务是调节变换发动机的性能，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。它用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速。目的是在各种工作状况下，使汽车获得不同的牵引力和速度。从而使汽车拥有良好的动力性和燃油经济性。而且，变速器的结构要求对汽车换挡操纵的可靠性与轻便性传动平稳性与效率都有直接的影响。所以变速器设计的质量高低直是汽车行业竞争的焦点。本文设计研究，第章绪论概述近几年国内外汽车工业迅猛发展，车型的多样化个性化智能化已成为了两轴式六档手动变速器，以瑞麒款梅西版汽车的整车参数和发动机参数为设计依据，进行手动变速器的设计。首先，本文将概述变速器的现状和发展趋势，介绍变速器领域的最新发展状况。其次，对工作原理做了阐述，对不同的变速器传动方案进行比较，选择合理的结构方案进行设计。再次，对变速器的各挡齿轮和轴以及轴承做了详细的设计计算，并进行了受力分析强度和刚度校核计算，并为这些元件选择合适的工程材料及热处理方法。对些标准件进行了选型以及变速器的传动方案设计。简单讲述了变速器中各部件材料的选择。最后，本文将对变速器换档过程中的重要部件同步器以及操纵机构进行阐述，讲述同步器的类型工作原理设计方法以及重要参数。关键词变速器传动比齿轮轴校核。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。现代汽车变速器齿轮大都采用渗碳合金钢制造，使轮齿表层的高硬度与轮齿心部的高韧性相结合，以大大提高其接触强度弯曲强度及耐磨性。在选择齿轮的材料及热处理时也应考虑到其机械加工性能及制造成本。国产汽车变速器齿轮的常用材料是过去的钢号是，也有采用的。对于大模数的重型汽车变速器齿轮，可采用等钢材，这些低碳合金钢都需随后的渗碳淬火处理，以提高表面硬度，细化材料晶面粒。为消除内应力还要进行回火。变速器齿轮轮齿表面渗碳深度的推荐范围如下，渗碳深度，渗碳深度，渗碳深度。渗碳齿轮在淬火回火后，要求轮齿的表面硬度为，心部硬度为。些轻型以下的载货汽车和轿车等变速器的小模数齿轮采用了或钢并进行表面氰化处理。这种中碳铬钢具有满意的锻造性能及良好的强度指标，氰化钢热处理后变形小也是其优点。但由于氰化层较薄且钢的含碳量又高，故接触强度和承载能力均受到限制。对于氰化齿轮，氰化层的深度般为，不应小于，表面硬度为。变速器壳体材料的选用变速器壳体的尺寸要尽可能小些，同时质量也要小，并具有足够的刚度，用来保证轴承工作时不会歪斜，变速器横向断面尺寸应保证能布置下齿轮，而且设计时还应只刀壳体侧面的内壁与转动齿轮顶之间留有的间隙，否则由于增加了润滑油的液压阻力，会导致产生噪音和使变速器过热。齿轮齿顶到变速器底部之间要留有不小于的间隙。为了加强变速器壳体的刚度，在壳体上应设计有加强肋。加强肋的方向与轴支承处的作用力方向有关。变速器壳壁不应该有不利于吸收齿轮振动和噪音的大方面。采用压铸铝合金壳体时，可以设计些三角形的交叉肋条，用来增加壳体刚度和降低总成噪音。为了注油和放油，在变速器壳体上设计有注油孔放油孔。注油孔位置应设计在润滑油所在的平面处，同时利用它作为检查油面高度的检查孔。放油孔应设计在壳体的最低处。放油镙塞采用永久磁性镙塞，可以的低档和倒挡齿轮，由于换挡时两个进入啮合的齿轮存在角速度差，换挡瞬间在轮齿端部产生冲击载荷，并造成损坏。轴的结构和尺寸设计变速器轴的设计变速器在工作时，由于齿轮上有圆周力径向力和轴向力作用，变速器的轴要承受转矩和弯矩。要求变速器的轴应有足够的刚度和强度。因为刚度不足轴会产生弯曲变形，结果破坏了齿轮的正确啮合，对齿轮的强度耐磨性和工作噪声等均有不利影响。因此，在设计变速器轴时，其刚度大小应以保证齿轮能有正确的啮合为前提条件。设计阶段可根据经验和已知条件先初选轴的直径，然后根据公式进行有关刚度和强度方面的验算。设计变速器时主要考虑的问题有轴的结构形状轴的直径长度轴的强度和刚度等。初选轴的直径在已知两轴式变速器中心距时，轴的最大直径和支承距离的比值可在以下范围内选取对输入轴对输出轴，。输入轴花键部分直径可按下式初选取式中经验系数发动机最大转矩。输入轴花键部分直径初选输入输出轴支承之间的长度。按扭转强度条件确定轴的最小直径式中轴的最小直径轴的许用剪应力发动机的最大功率发动机的转速。将有关数据代入式，得所以，选择轴的最小直径为。轴的强度验算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，致使沿齿长方向的压力分布不均匀。初步确定轴的尺寸以后，可对轴进行刚度和强度验算。图变速器轴的挠度和转角轴的挠度和转角如图所示，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式中齿轮齿宽中间平面上的径向力齿轮齿宽中间平面上的圆周力弹性模量，惯性矩，对于实心轴，轴的直径，花键处按平均直径计算齿轮上的作用力距支座的距离支座间的距离。轴的全挠度为。轴在垂直面和水平面内挠度的允吸住存留于润