（完稿）汽车三轴五档变速器设计（CAD全套） ㊣ 精品文档 值得下载

（图纸） 变速器装配图.dwg

（图纸） 部件图.dwg

（其他） 论文前+任务书模版.doc

（其他） 论文前封面模版.doc

（图纸） 输出轴.dwg

（论文） 说明书.doc

（图纸） 一档齿轮.dwg

为左旋。

轴向力经轴承盖作用到壳体上。

挡和倒挡设计为直齿时，在这些挡位上工作，中间轴上的轴向力不能抵消但因为这些挡位使用得少，所以也是允许的，而此时第二轴则没有轴向力作用。

根据图可知，欲使中间轴上两个斜齿轮的轴向力平衡，需满足下述条件由于，为使两轴向力平衡，必须满足式中为作用在中间轴齿轮上的轴向力为作用在中间轴齿轮上的圆周力，为齿轮的节圆半径为中间轴传递的转矩。

最后可用调整螺旋角的方法，使各对啮合齿轮因模数或齿数和不同等原因而造成的中心距不等现象得以消除。

图中间轴轴向力的平衡斜齿轮螺旋角可在下面提供的范围内选用轿车中间轴式变速器为初选的螺旋角齿宽应注意齿宽对变速器的轴向尺寸，齿轮工作平稳性，齿轮强度和齿轮工作时受力的均匀程度均有影响。

考虑到尽可能的减少质量和缩短变速器的轴向尺寸，应该选用较小的齿宽。

减少齿宽会使斜齿轮传动平稳的优点被削弱，还会使工作应力增加。

使用宽些的齿宽，工作时会因轴的变形导致齿轮倾斜，使齿轮沿齿宽方向受力不均匀并在齿宽方向磨损不均匀。

通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽。

直齿，为齿宽系数，取为取斜齿，取，取第轴常啮合齿轮副的齿宽系数，可取大些，使接触线长度增加接触应力降低，以提高传动平稳性和齿轮寿命。

直齿斜齿变位系数的选择原则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配凑中心距以外，它还影响齿轮的强度，使用平稳性，耐磨性抗胶合能力及齿轮的啮合噪声。

变位齿轮主要有两类高度变位和角度变位。

高度变位齿轮副的对啮合齿轮的变位系数的和为零。

高度变位可增加小齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度想接近的程度。

高度变位齿轮副的缺点是不能同时增加对齿轮的强度，也很难降低噪声。

角度变位齿轮副的变位系数之和不等于零。

角度变位既具有高度变位的优点，有避免了其缺点。

有几对齿轮安装在中间轴和第二轴上组合并构成的变速器，会因保证各档传动比的需要，使各相互啮合齿轮副的齿数和不同。

为保证各对齿轮有相同的中心距，此时应对齿轮进行变位。

当齿数和多的齿轮副采用标准齿轮传动或高度变位时，则对齿数和少些的齿轮副应采用正角度变位。

由于角度变位可获得良好的啮合性能及传动质量指标，故采用的较多。

对斜齿轮传动，还可通过选择合适的螺旋角来达到中心距相同的要求。

变速器齿轮是在承受循环负荷的条件下工作，有时还承受冲击负荷。

对于高档齿轮，其主要损坏形势是齿面疲劳剥落，因此应按保证最大接触强度和抗胶合剂耐磨损最有利的原则选择变位系数。

为提高接触强度，应使总变位系数尽可能取大些，这样两齿轮的齿轮渐开线离基圆较远，以增大齿廓曲率半径，减小接触应力。

对于低挡齿轮，由于小齿轮的齿根强度较低，加之传递载荷较大，小齿轮可能出现齿根弯曲断裂的现象。

总变位系数越小，对齿轮齿更总厚度越薄，齿根越弱，抗弯强度越低。

但是由于轮齿的刚度较小，易于吸收冲击振动，故噪声要小些。

更据上述理由，为降低噪声，对于变速器中除去，二挡和倒挡以外的其他各挡齿轮的总变位系数要选用较小的些数值，以便获得低噪声传动。

.各挡齿轮齿数的分配在初选中心距，齿轮模数和螺旋角以后，可更据变速器的挡数，传动比和传动方案来分配各挡齿轮的齿数。

图五挡变速器传动方案确定挡齿轮的齿数挡传动比如果，齿数确定了，则与的传动比可求出，为了求，的齿数，先求其齿数和直齿斜齿因为挡用的是直齿轮，所以计算后取整，然后进行大小齿轮齿数的分配。

中间轴上的档小齿轮的齿数尽可能取小些，以便使的传动比大些，在已定的情况下，的传动比可分配小些，使第轴常啮合齿轮的齿数多些，以便在其内腔设置第二轴的前轴承并保证轮轴有足够的厚度。

考虑到壳体上的第轴轴孔尺寸的限制和装配的可能性，该齿轮齿数又不宜取多。

中间轴上小齿轮的最少齿数，还受中间轴轴经尺寸的限制，即受刚度的限制。

在选定时，对轴的尺寸及齿轮齿数都要统考虑。

轿车中间轴式变速器挡传动比时，中间轴上挡齿轮数可在间取，货车在间取。

因为.取中间轴上挡齿轮输出轴上挡齿轮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，所以应根据和齿轮变位系数新计算中心距，在以修正后的中心距作为各挡齿轮齿数分配的依据。

故修正后中心距取确定常啮合传动齿轮副的齿数求出传动比而常啮合传动齿轮中心距和档齿轮的中心距相等，即求得五挡齿轮齿数为各挡传动比分别为.确定其他各挡的齿数二挡齿轮是斜齿轮求得二挡齿轮齿数为三挡齿轮齿数求得四挡齿轮齿数求得确定倒挡齿轮齿数取中间轴上的倒挡齿轮和中间轴上挡齿轮齿数相同，即有中心距求得倒挡齿轮选用的模数往往与档相同，倒挡齿轮的齿数，般在之间，初选后，可计算出中间轴与倒挡轴的中心距取为保证倒挡齿轮的啮合和不产生运动干涉，齿轮和的齿顶圆之间应保持有.以上的间隙，则齿轮的齿顶圆直径应为所以求出第章变速器的校核.齿轮的损坏形式齿轮的损坏形式分三种轮齿折断，齿面疲劳剥落，移动换挡齿轮端部破坏。

轮齿折断分两种轮齿受足够大的冲击载荷作用，造成轮齿弯曲折断轮齿再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很少，后者出现的多。

齿轮工作时，对相互啮合，需要时变速器还有动力输出功能。

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，然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。

这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装配容易。

变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。

般通过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱有足够的刚性。

本文设计研究了三轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对些标准件进行了选型。

变速器的传动方案设计。

简单讲述了变速器中各部件材料轴做了详细的设计计算，对同步器和些标准件做了选型设计。

第章总体方案设计.汽车参数的选择根据变速器设计所选择的汽车基本参数如下表表设计基本参数表项目参数值发动机.挡数最大功率最大扭矩•.变速器设计应满足的基本要求对变速器如下基本要求.保证汽车有必要的动力性和经济性。

设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。

设置倒档，使汽车能倒退行驶。

设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。

换挡迅速，省力，方便。

工作可靠。

汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡，乱挡以及换挡冲击等现象发生。

变速器应当有高的工作效率。

除此以外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小，制造成本低，维修方便等要求。

满足汽车有必要的动力性和经济性指标，这与变速器的档数，传动比范围和各挡传动比有关。

汽车工作的道路条件越复杂，比功率越小，变速器的传动比范围越大。

第章变速器传动机构布置方案机械式变速器因具有结构简单，传动效率高，制造成本低和工作可靠等优点，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固定轴式变速器固定轴式又分为两轴式，中间轴式，双中间轴式变速器。

固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。

与中间轴式变速器比较，两轴式变速器有结构简单，轮廓尺寸小，布置方便，中间挡位传动效率高和噪声低等优点。

因两轴式变速器不能设置直接挡，所以在高挡工作时齿轮和轴承均承载，不仅工作噪声增大，且易损坏。

此外，受结构限制，两轴式变速器的挡速比不可能设计得很大。

所以我选择的是中间轴式的变速器。

图，分别示出了几种中间轴式五挡变速器传动方案。

它们的共同特点是变速器第轴和第二轴的轴线在同直线上，经啮合套将它们连接得到直接挡。

使用直接挡，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载，发动机转矩经变速器第轴和第二轴直接输出，此时变速器的传动效率高，可达以上，噪声低，齿轮和轴承的磨损减少。

因为直接挡的利用率高于其它挡位，因而提高了变速器的使用寿命在其它前进挡位工作时，变速器传递的动力需要经过设置在第轴，中间轴和第二轴上的两对齿轮传递，因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离中心距不大的条件下，挡仍然有较大的传动比挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，挡位低的齿轮挡可以采用或不采用常啮合齿轮传动多数传动方案中除挡以外的其他挡位的换挡机构，均采用同步器或啮合套换挡，少数结构的挡也采用同步器或啮合套换挡，还有各挡同步器或啮合套多数情况下装在第二轴上。

再除直接挡以外的其他挡位工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低，这是它的缺点。

在挡数相同的条件下，各种中间轴式变速器主要在常啮合齿轮对数，换挡方式和到档传动方案上有差别。

图所示方案，除，倒挡用直齿滑动齿轮换挡外，其余各挡为常啮合齿轮传动。

图所示方案的各前进挡，均用常啮合齿轮传动图所示方案中的倒挡和超速挡安装在位于变速器后部的副箱体内，这样布置除可以提高轴的刚度，减少齿轮磨损和降低工作噪声外，还可以在不需要超速挡的条件下，很容易形成个只有四个前进挡的变速器。

图中间轴式五挡变速器传动方案以上各种方案中，凡采用常啮合齿轮传动的挡位，其换挡方式可以用同步器或啮合套来实现。

同变速器中，有的挡位用同步器换挡，有的挡位用啮合套换挡，那么定是挡位高的用同步器换挡，挡位低的用啮合套换挡。

发动机前置后轮驱动的轿车采用中间轴式变速器，为缩短传动轴长度，可将变速器后端加长。

伸长后的第二轴有时装在三个支承上，其最后个支承位于加长的附加壳体上。

如果在附加壳体内，布置倒挡传动齿轮和换挡机构，还能减少变速器主体部分的外形尺寸。

综上所述选择第种传动方案，前进挡，均用常啮合齿轮传动。

倒挡布置方案与前进挡位比较，倒挡使用率不高，而且都是在停车状态下实现换倒挡，故多数方案采用直齿滑动齿轮方式换倒挡。

为实现倒挡传动，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。

前者虽然结构简单，但是中间传动齿轮的轮齿，是在最不利的正，负交替对称变化的弯曲应力状态下工作，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。

图倒挡布置方案图为常见的倒挡布置方案。

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做了修改，因而取代了图所示方案。

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齿轮，换挡更为轻便。

为了充分利用空间，缩短变速器轴向长度，有的货车倒挡传动采用图所示方案。

其缺点是，倒挡须各用根变速器拨叉轴，致使变速器上盖中的操纵机构复杂些。

综上所述选择第四种倒挡布置方案。

图倒挡轴位置与受力分析因为变速器在挡和倒挡工作时有较大的力，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挡，都应当布置在在靠近轴的支承处，以减少轴的变形，保证齿轮重合度下降不多，然后按照从低挡到高挡顺序布置各挡齿轮，这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证容易装配。

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，从这点出发有些方案将挡布置在靠近轴的支承处，然后再布置倒挡。

此时在倒挡工作时，齿轮磨损与噪声在短时间内略有增加，