HLJIT5-200輕型客車變速器設(shè)計(jì)【三軸式五檔手動】【中間軸式變速箱】

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（3）研究汽車機(jī)械變速器的載荷； （4）加載進(jìn)行應(yīng)力分析與結(jié)果分析； （5）對汽車機(jī)械變速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 技術(shù)要求（研究方法）： （1）要求研究汽車有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)基本理論，并將其與機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、計(jì)算機(jī)軟件等相關(guān)知識有機(jī)結(jié)合、熟練運(yùn)用； （2）要求運(yùn)用CAD/CAM/CAE軟件進(jìn)行建模； （3）運(yùn)用有限元分析軟件進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析，重點(diǎn)進(jìn)行彎曲強(qiáng)度分析； （4）實(shí)現(xiàn)變速器參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果 設(shè)計(jì)圖紙（合0號圖紙2.5張）； 設(shè)計(jì)說明書（2萬字左右）； 相關(guān)外文翻譯（1篇2千字左右）； 基于有限元分析軟件的輸出軸靜力學(xué)分析； 四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、資料收集、完成開題報(bào)告 第2周 （2）整體方案設(shè)計(jì)，完成結(jié)構(gòu)示意圖（手繪）第3周 （3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，有限元分析，4-8周 （4）繪制設(shè)計(jì)圖9-12周 （5）編寫設(shè)計(jì)說明書13周 （6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核、修改 第14、15周 （7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第16周 五、主要參考資料 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 系部 汽車工程系 專業(yè)、班級 指導(dǎo)教師姓名 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是√否 題目名稱 HLJIT5-200變速器設(shè)計(jì) 一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、意義 1、目的和意義 隨著社會的快速發(fā)展和人們生活水平的迅速提高，汽車（尤其是轎車）作為一種必不可少的交通工具已走進(jìn)千家萬戶?？傊?，汽車工業(yè)的發(fā)展水平直接代表著一個國家基礎(chǔ)工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的實(shí)力。中國未來10年，經(jīng)濟(jì)型轎車至少應(yīng)翻一番。因此設(shè)計(jì)一種適合我國國情的經(jīng)濟(jì)型轎車的變速器具有十分重要的意義，而且也符合全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的要求，小排量低排放的經(jīng)濟(jì)型轎車肯定是未來汽車的主力。 變速器是汽車的重要部件之一，主要是在汽車行進(jìn)過程中改變傳動比，從而改變汽車的行駛速度和驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)變化的行駛條件；或利用倒檔實(shí)現(xiàn)汽車的倒向行駛；在發(fā)動機(jī)不熄火的情況下利用空擋中斷動力傳遞，便于汽車起動、怠速、換擋、和動力輸出。它由幾十個零件組成，零件之間的裝配關(guān)系復(fù)雜。因此變速器的設(shè)計(jì)需要較長的時間和反復(fù)的實(shí)驗(yàn)。為了縮短設(shè)計(jì)周期和降低成本，基于CAD軟件平臺實(shí)現(xiàn)變速器的輔助設(shè)計(jì)是現(xiàn)代制造技術(shù)的必要手段。對于車輛工程專業(yè)的本科學(xué)生，通過本畢業(yè)設(shè)計(jì)可以充分復(fù)習(xí)所學(xué)知識，并能提高計(jì)算機(jī)及軟件使用水平，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 本設(shè)計(jì)的目的就是以我國現(xiàn)今發(fā)展情況探討開發(fā)一種適合我國國情、滿足家庭使用的中小型、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、發(fā)動機(jī)前置前驅(qū)動的一種變速器。 2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展，趨勢 距1894年，一個法國工程師給一輛汽車裝上世界上第一個變速器至今，汽車變速器已經(jīng)經(jīng)過了一百多年的發(fā)展。變速器為汽車重要的組成部分，是承擔(dān)放大發(fā)動機(jī)扭矩，配合引擎功扭特性，實(shí)現(xiàn)理想動力傳遞，從而適應(yīng)各種路況實(shí)現(xiàn)汽車行駛的主要裝置。如今,變速器的設(shè)計(jì)和制造廣泛采用CAD、CAE和CAM技術(shù)，這些計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)不僅僅節(jié)省了在設(shè)計(jì)研究過程中的時間，更解決了在研發(fā)過程中的成本問題，各大汽車制造廠家也紛紛引進(jìn)技術(shù)，使計(jì)算機(jī)應(yīng)用到汽車生產(chǎn)研發(fā)的過程中去。在對汽車變速器的三維設(shè)計(jì)中,目前仍主要采用自底向上設(shè)計(jì)方法,即先對組成總成概念設(shè)計(jì)模型的零件進(jìn)行詳細(xì)的幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),然后再對其結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行裝配。這種設(shè)計(jì)方法的缺陷是所開發(fā)的產(chǎn)品不僅缺乏整機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求的繼承性, 而且在整個設(shè)計(jì)階段一些重要的產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息、零部件信息沒有得到很好的建立和控制, 一旦發(fā)現(xiàn)問題修改起來相當(dāng)困難。而工程技術(shù)人員通常的設(shè)計(jì)過程是一個由抽象到具體的逐步細(xì)化過程,是一個自頂層向底層的逐步分解細(xì)化和求解的過程。其中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般是先設(shè)計(jì)裝配圖,再設(shè)計(jì)零件圖, 裝配圖和零件圖是相互關(guān)聯(lián)的。這種設(shè)計(jì)流程叫做自頂而下的設(shè)計(jì)。比如通過將虛擬樣機(jī)技術(shù)中軟件協(xié)同方法應(yīng)用于虛擬裝配的研究中，實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段以較少的時間和精力進(jìn)行虛擬裝配，并從靜態(tài)和動態(tài)兩方面對裝配結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，得到可靠的裝配檢查結(jié)果。從而減少虛擬樣機(jī)的建模時間，增加模型的可信度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快產(chǎn)品上市的時間，這種技術(shù)就是基于在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造的基礎(chǔ)上進(jìn)行的研究。再如對具體的齒輪進(jìn)行幾何精度計(jì)算設(shè)計(jì)完成后,在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造軟件中調(diào)用繪圖軟件進(jìn)行自動繪圖,生成各級齒輪的平面二維圖形。所有圖形基本不需要任何修改即可用于生產(chǎn)。而且所有齒輪的參數(shù)、尺寸,包括技術(shù)要求均能在圖紙中自動標(biāo)注,無須手工輸入。所以當(dāng)今對汽車的設(shè)計(jì)很大程度上依賴于計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件。 由于對自動變速器良好性能的逐漸認(rèn)識，用戶的需求量也越來越大，使國內(nèi)汽車企業(yè)加快了對自動變速器的發(fā)展步伐。近幾年我國大量進(jìn)口和合資生產(chǎn)的中高檔轎車中，據(jù)統(tǒng)計(jì)價格在14萬元以上的轎車絕大部分裝有自動變速器，這對自動變速器的設(shè)計(jì)制造、匹配與維修提出迫切要求，因此這就要求我們這些汽車專業(yè)人員對汽車自動變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理有較為深刻的了解和掌握。由于自動變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，專業(yè)技術(shù)要求高，僅靠傳統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)方法很難保證對它的了解和掌握，需要一種適用于科研教育機(jī)構(gòu)使用的自動變速器實(shí)驗(yàn)設(shè)備，應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，可使學(xué)生自行操作、練習(xí)，既充分利用設(shè)備又能加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解，使學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力和技能得以提高。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容,擬解決的主要問題 (一) 主要研究內(nèi)容 本課題的主要內(nèi)容是研制開發(fā)中小型前輪驅(qū)動轎車變速器的方案和各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，計(jì)算和校對.結(jié)合國外汽車設(shè)計(jì)的一些先進(jìn)技術(shù)和國內(nèi)專家們做過的一些工作，對前驅(qū)動轎車變速器的設(shè)計(jì)給出了詳細(xì)的方法和較為合理的理論，本文主要預(yù)計(jì)做的工作包括以下幾方面： 1)總體方案分析 根據(jù)所開發(fā)車型的關(guān)鍵所在，要全面考慮所有方面，包括可行性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性、操縱穩(wěn)定性、平順性、動力性、高速性等一系列問題，才能使你開發(fā)出的車在市場上有競爭力，才能被人們所接受。 2) 變速器總體布置，確定系統(tǒng)的性能參數(shù) 總體方案出臺后，就要對變速器進(jìn)行總體布置，確定各系統(tǒng)參數(shù)，根據(jù)各系統(tǒng)性能的需要開始設(shè)計(jì)各系統(tǒng)。 3)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 傳動系統(tǒng)的布置和組成取決于發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式、布置位置和車輛的驅(qū)動形式.因?yàn)樵撥囆筒捎们爸们膀?qū)動形式，發(fā)動機(jī)的動力通過離合器和變速器后輸出，并直接帶動前橋，這樣傳動系省去了一根傳動軸，同時離合器和變速器可以與發(fā)動機(jī)制成一體，從而使總體結(jié)構(gòu)非常緊湊，這種結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在于等速萬向節(jié)的設(shè)計(jì)與選取.本文對此加以探討，給出合理的設(shè)計(jì)原則。 4)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 變速器用來改變發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步，爬坡，轉(zhuǎn)彎，加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時使發(fā)動機(jī)再最有利工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空擋和倒擋。需要時變速器還有動力輸出功能。變速器由變速傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。 (二）擬解決的主要問題 1）變速器的擋數(shù)，各擋傳動比的設(shè)計(jì) 2）齒輪，軸等零件的尺寸和參數(shù)設(shè)計(jì) 3）齒輪，軸等的強(qiáng)度校核 4）利用計(jì)算機(jī)繪制各零件圖及裝配圖 三、技術(shù)路線（研究方法） 調(diào)研和收集資料 確定變速器的設(shè)計(jì)方案 掌握變速器設(shè)計(jì)過程 根據(jù)整車要求確定汽車變速器的設(shè)計(jì)參數(shù) 計(jì)算變速器各項(xiàng)參數(shù)及關(guān)鍵齒輪及軸的強(qiáng)度校核 完成CAD裝配圖、零件圖 完成設(shè)計(jì)說明書 四、進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、資料收集、完成開題報(bào)告 第2周 （2）整體方案設(shè)計(jì)，完成結(jié)構(gòu)示意圖（手繪）第3周 （3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，有限元分析，4-8周 （4）繪制設(shè)計(jì)圖9-12周 （5）編寫設(shè)計(jì)說明書13周 （6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審核、修改 第14、15周 （7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯 第16周 五、參考文獻(xiàn) [1] 劉惟信．汽車設(shè)計(jì)[J]．清華大學(xué)出版社，2001，7 [2] 汽車工程師手冊．《汽車工程師手冊》編輯委員會[J]．人民交通出版社，2001，5 [3] 陳家瑞．汽車構(gòu)造（下）[J]．機(jī)械工業(yè)出版社，2005，8． [4] 王望予．汽車設(shè)計(jì) 第四版[J]．機(jī)械工業(yè)出版社，2006，8． [5] 余志生．汽車?yán)碚揫J]．機(jī)械工業(yè)出版社c：2006，5． [6] 周松鶴．工程力學(xué)．機(jī)械工業(yè)出版社，2004，8 [7] 濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)[J]高等教育出版社：2001，6． [8]劉品,李哲．機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測基礎(chǔ)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.1. 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SAE paper no. 1994,15(3,4,5:243-254) 六、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日 摘 要 本次設(shè)計(jì)的題目是 HLJIT5-200 變速器設(shè)計(jì)。變速器由變速器傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，其基本功用是改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機(jī)在有利的工況下工作;在發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下使汽車能倒退行駛；利用空擋中斷動力傳遞，以使發(fā)動機(jī)能夠起動 、怠速，并便于變速器換擋或進(jìn)行動力輸出。采用中間軸式變速器，該變速器具有兩個突出的優(yōu)點(diǎn)：一是其直接檔的傳動效率高，磨損及噪聲也最小；二是在齒輪中心距較小的情況下仍然可以獲得較大的一檔傳動比。這臺變速器具有五個前進(jìn)檔（包括一個超速檔五檔）和一個倒檔，并通過鎖環(huán)式同步器來實(shí)現(xiàn)換檔。本設(shè)計(jì)論述了變速器的總體結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)中完成了各擋齒輪和軸的計(jì)算和校核及 CAD 繪圖等工作。關(guān)鍵詞：變速器，鎖環(huán)式同步器，傳動比，第二軸，齒輪 ABSTRACTThe design of the subject is Nissan HLJIT5-200 thestrals sharpness triaxial type transmission design. Transmission of transmission mechanism and manipulate the transmission mechanism, its basic function is changed, expand the rotation drive transmission torque and speed range, in order to adapt to the changing conditions, also make the engine driving in the favorable conditions work, In the engine crankshaft direction invariable under the premise of driving the car can reverse, Use neutral interrupt power to make the engine can start, idle, and facilitate transmission shift or power output.Using the transmission of transmission oart has two outstanding advantages: one is the direct transmission efficiency, the wear and tear of noise and minimum, The center distance of small gear cases can still get larger gear transmission. The transmission has five forward (including a overdrive five files) and one reverse, and through the lock ring type synchronizer to realize the shift. This design is discussed in the overall structure, design of the gear and finish the checking and calculating and axial CAD drawing, etc.Key Words：Transmission, Locking ring type synchronizer,Gear ratio, Second axis, Gear目 錄摘 要 .IABSTRACT.II第 1 章 緒論.11.1 汽車變速器概述 .11.2 汽車變速器設(shè)計(jì)的目的和意義.11.3 汽車變速器國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 .2 1.3.1 變速器國內(nèi)外的現(xiàn)狀.2 1.3.2 汽車變速器的發(fā)展趨勢.31.4 手動變速器的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容 .3 1.4.1 手動變速器的特點(diǎn).3 1.4.2 手動變速器的設(shè)計(jì)要求.4 1.4.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 .4第 2 章 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案確定.62.1 設(shè)計(jì)所依據(jù)的主要技術(shù)參數(shù).62.2 變速器傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析和形式選擇 .6 2.2.1 兩軸式變速器的特點(diǎn)分析 .6 2.2.2 中間軸式變速器特點(diǎn)分析.7 2.2.3 倒擋布置方案分析.8 2.2.4 傳動機(jī)構(gòu)布置的其他問題 .92.3 零部件結(jié)構(gòu)方案分析 .9 2.3.1 齒輪形式.9 2.3.2 換擋機(jī)構(gòu)形式.10 2.3.3 防止自動脫擋的結(jié)構(gòu).11 2.3.4 變速器軸承.112.4 本設(shè)計(jì)所采用的傳動機(jī)構(gòu)布置方案 .112.5 本章小結(jié) .12第 3 章 變速器主要參數(shù)的選擇和齒數(shù)分配.133.1 變速器各擋傳動比的確定 .13 3.1.1 變速器最低擋傳動比的確定.13 3.1.2 變速器其他各擋傳動比的確定.143.2 中心距的確定.143.3 變速器外形尺寸的初選.153.4 變速器齒輪參數(shù)的選擇 .15 3.4.1 模數(shù) .15 3.4.2 齒形、壓力角及螺旋角.16 3.4.3 齒寬.16 3.4.4 齒頂高系數(shù).173.5 變速器各擋齒輪齒數(shù)的分配 .17 3.5.1 確定一擋齒輪的齒數(shù).17 3.5.2 對中心距進(jìn)行修正.18 3.5.3 確定常嚙合齒輪的齒數(shù).19 3.5.4 確定其他各擋齒輪的齒數(shù).203.6 本章小結(jié) .23第 4 章 變速器齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.244.1 變速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算.244.2 計(jì)算變速器各軸的扭矩和轉(zhuǎn)速 .244.3 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算和材料選擇 .25 4.3.1 齒輪損壞的原因和形式.25 4.3.2 齒輪的材料選擇.26 4.3.3 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算.274.4 本章小結(jié) .39第 5 章 變速器軸和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算.405.1 初選變速器軸的軸徑和軸長.405.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .415.3 變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算 .41 5.3.1 齒輪和軸上的受力計(jì)算 .41 5.3.2 軸的強(qiáng)度計(jì)算.42 5.3.3 軸的剛度計(jì)算.465.4 變速器軸承的選擇和校核.49 5.4.1 第一軸軸承的選擇和校核.49 5.4.2 第二軸軸承的選擇和校核.50 5.4.3 中間軸軸承的選擇和校核.515.5 本章小結(jié) .52第 6 章 同步器和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選用.536.1 同步器的設(shè)計(jì)選用 .53 6.1.1 鎖環(huán)式同步器.53 6.1.2 鎖銷式同步器.54 6.1.3 鎖環(huán)式同步器主要尺寸的確定.55 6.1.4 同步器主要參數(shù)的確定.566.2 變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選用 .58 6.2.1 變速器操縱機(jī)構(gòu)的分類.58 6.2.2 變速器常用操縱機(jī)構(gòu)分析.596.3 變速器箱體的設(shè)計(jì) .606.4 本章小結(jié) .61第 7 章 軸的有限元分析.627.1 有限元基本理論簡介 .627.2 有限元分析基本步驟 .627.3 變速器輸出軸的有限元分析的主要步驟 .637.4 本章小結(jié) .68結(jié) 論.69參考文獻(xiàn).70致 謝.71附 錄 A 外文文獻(xiàn).72附 錄 B 外文文獻(xiàn)的中文翻譯.74附 錄A 外文文獻(xiàn) Manual transmission Manual transmission is the most basic of transmission of a type, its effect is changing, and provide the transmission reverse and neutral. Usually, the pilot on the clutch pedal through manipulation and in any HuanDangGan can choose between gear. There are a few manual transmission, such as motorcycles, cars, some transmission shift transmission allows only sequence, the transmission is called sequence shift transmission. In recent years, along with the electronic control components durability, computerized automatic switching clutch automatic shift of transmission in Europe since the start line are more and more popular, car Volkswagen and ford are sold in the city on the double clutch provide updated generation, transmission from the start with two clutches, every shift automatically switch to another group of clutch engagement, need not as quick as traditional in manual have only one group separated again clutch engagement, shifting speed is faster, more small change gear vibration. Internal structure: shaft Decorate a form of transmission shaft type usually have two and three shaft type two kinds. Usually a rear wheel drive car will adopt three axis type, i.e. input shaft transmission, the output shaft and oart. Input shaft front associated with engine, borrow clutch output shaft back-end through the flange and universal transmission device connected. Input shaft and the output shaft in the same horizontal line, with their oart parallel arrangement. From the input shaft power through the gears to preach to the output shaft oart again. In many input and output shaft transmission shaft could engage in together, so to power, then the gear oart called directly. Direct files through uniaxial transmission, the ratio of 1:1, the highest transmission efficiency. Even in the transmission directly, cannot offer the input shaft, and the output shaft is decorated in a straight line to reduce work needed to inherit the torque transmission. Reversing device Generally speaking, the reverse gear reducer than can also synchronizer In synchronized meshing gears have type synchronizer Settings, can make two gear engagement in the first, before the speed reached synchronizer in all of this manual gear transmission of the car has been used Clutch, The clutch is can make two gear with a separate with mechanical parts, two gear transmission power can be combined, but when to speed, so will depend on the first two gear clutch, change gear ratio, the two gear transmission power, continue again Control： Gear In simple terms, the high speed, low speed ShengDang when the time came Every car high speed Compared with automatic transmission This refers to the automatic transmission of traditional hydraulic transmission, namely through hydraulic torque converter and planetary gear transmission power automatic transmission. Advantages： transmission efficiency than automatic gearboxes for high, of course, theoretically can compare economical.maintenance will be cheaper than transmission.If you want to higher cost, can begin from both the row of convenience and high power 附 錄B外文文獻(xiàn)的中文翻譯 手動變速器 手動變速器是汽車變速器中最基本的一種類型，其作用是改變傳動比，并提供倒檔和空檔。通常，駕駛員通過踩離合器踏板和操縱換擋桿可以在任何檔位間進(jìn)行選擇。也有少數(shù)手動變速器，如摩托車變速器，某些賽車變速器，只允許順序換擋，這些變速器被稱為順序換擋變速器。近年來隨著電子控制元件耐用度的改善，由電腦控制自動切換離合器自動換檔的自動手排變速箱在歐洲車上也愈來愈普及，福斯汽車與福特汽車則在市售車上提供更新一代的雙離合器自動手排，變速箱同時具有兩組離合器，每次換檔時自動切換到另一組未使用的離合器迅速嚙合，不需如傳統(tǒng)手排變速箱得等唯一一組離合器分開后再重新嚙合，換檔速度更快，換檔震動也更小。 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 傳動軸 傳動軸的布置形式通常有兩軸式和三軸式兩種。通常后輪驅(qū)動的汽車會采用三軸式變速器，即輸入軸，輸出軸和中間軸。輸入軸前端借離合器與發(fā)動機(jī)相聯(lián)，輸出軸后端通過凸緣與萬向傳動裝置相聯(lián)。 輸入軸與輸出軸置于同一條水平線上，中間軸則與它們平行布置。動力通過齒輪從輸入軸傳至中間軸再傳至輸出軸。在許多變速器中輸入軸和輸出軸能接合在一起，因此動力不必經(jīng)過中間軸，這時的檔位稱為直接檔。直接檔通過單軸傳動，傳動比為1:1，具有最高的傳動效率。即使在不能提供直接檔的變速器中，把輸入軸與輸出軸布置在一條直線上也有利于降低工作時變速器所需承受的扭矩。 倒檔裝置 一般來說, 倒檔的減速比都會比一檔的還大 同步器 在同步嚙合變速式中則有同步器的設(shè)置，可使兩個齒輪在接合前速度先達(dá)到一致，此種同步器在所有的手動排檔汽車的變速器中都已使用 離合器 離合器是可以使兩個齒輪分開跟結(jié)合的一個機(jī)械部分, 兩個齒輪結(jié)合的時候可以傳輸動力, 卻沒辦法變速, 所以要靠離合器先把兩個齒輪分開, 改換齒輪比, 再把兩個齒輪結(jié)合, 再繼續(xù)傳輸動力 操縱機(jī)構(gòu) 檔位選擇 簡單來說, 轉(zhuǎn)速過高的時候升檔, 轉(zhuǎn)速過低的時候降檔 轉(zhuǎn)速高低每臺車不一樣 與自動變速器的比較 此處的自動變速器是指傳統(tǒng)的液力式自動變速器，即通過液力變矩器及行星齒輪傳遞動力的自動變速器。 優(yōu)點(diǎn) 傳輸效率比自動變速箱為高，當(dāng)然理論上會比較省油 維修保養(yǎng)上會比自動變速箱便宜 如果愿意以較高成本使用自動手排，則可以兼顧自排的方便性及手排的高效率 摘 要 本次設(shè)計(jì)的題目是 HLJIT5-200 變速器設(shè)計(jì)。變速器由變速器傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，其基本功用是改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機(jī)在有利的工況下工作;在發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下使汽車能倒退行駛；利用空擋中斷動力傳遞，以使發(fā)動機(jī)能夠起動 、怠速，并便于變速器換擋或進(jìn)行動力輸出。采用中間軸式變速器，該變速器具有兩個突出的優(yōu)點(diǎn)：一是其直接檔的傳動效率高，磨損及噪聲也最?。欢窃邶X輪中心距較小的情況下仍然可以獲得較大的一檔傳動比。這臺變速器具有五個前進(jìn)檔（包括一個超速檔五檔）和一個倒檔，并通過鎖環(huán)式同步器來實(shí)現(xiàn)換檔。本設(shè)計(jì)論述了變速器的總體結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)中完成了各擋齒輪和軸的計(jì)算和校核及 CAD 繪圖等工作。關(guān)鍵詞：變速器，鎖環(huán)式同步器，傳動比，第二軸，齒輪 IABSTRACTThe design of the subject is Nissan HLJIT5-200 thestrals sharpness triaxial type transmission design. Transmission of transmission mechanism and manipulate the transmission mechanism, its basic function is changed, expand the rotation drive transmission torque and speed range, in order to adapt to the changing conditions, also make the engine driving in the favorable conditions work, In the engine crankshaft direction invariable under the premise of driving the car can reverse, Use neutral interrupt power to make the engine can start, idle, and facilitate transmission shift or power output.Using the transmission of transmission oart has two outstanding advantages: one is the direct transmission efficiency, the wear and tear of noise and minimum, The center distance of small gear cases can still get larger gear transmission. The transmission has five forward (including a overdrive five files) and one reverse, and through the lock ring type synchronizer to realize the shift. This design is discussed in the overall structure, design of the gear and finish the checking and calculating and axial CAD drawing, etc.Key Words：Transmission, Locking ring type synchronizer,Gear ratio, Second axis, GearII目 錄摘 要 .IABSTRACT.II第 1 章 緒論.11.1 汽車變速器概述 .11.2 汽車變速器設(shè)計(jì)的目的和意義.11.3 汽車變速器國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 .2 1.3.1 變速器國內(nèi)外的現(xiàn)狀.2 1.3.2 汽車變速器的發(fā)展趨勢.31.4 手動變速器的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容 .3 1.4.1 手動變速器的特點(diǎn).3 1.4.2 手動變速器的設(shè)計(jì)要求.4 1.4.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 .4第 2 章 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案確定.62.1 設(shè)計(jì)所依據(jù)的主要技術(shù)參數(shù).62.2 變速器傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析和形式選擇 .6 2.2.1 兩軸式變速器的特點(diǎn)分析 .6 2.2.2 中間軸式變速器特點(diǎn)分析.7 2.2.3 倒擋布置方案分析.8 2.2.4 傳動機(jī)構(gòu)布置的其他問題 .92.3 零部件結(jié)構(gòu)方案分析 .9 2.3.1 齒輪形式.9 2.3.2 換擋機(jī)構(gòu)形式.10 2.3.3 防止自動脫擋的結(jié)構(gòu).11 2.3.4 變速器軸承.112.4 本設(shè)計(jì)所采用的傳動機(jī)構(gòu)布置方案 .112.5 本章小結(jié) .12III第 3 章 變速器主要參數(shù)的選擇和齒數(shù)分配.133.1 變速器各擋傳動比的確定 .13 3.1.1 變速器最低擋傳動比的確定.13 3.1.2 變速器其他各擋傳動比的確定.143.2 中心距的確定.143.3 變速器外形尺寸的初選.153.4 變速器齒輪參數(shù)的選擇 .15 3.4.1 模數(shù) .15 3.4.2 齒形、壓力角及螺旋角.16 3.4.3 齒寬.16 3.4.4 齒頂高系數(shù).173.5 變速器各擋齒輪齒數(shù)的分配 .17 3.5.1 確定一擋齒輪的齒數(shù).17 3.5.2 對中心距進(jìn)行修正.18 3.5.3 確定常嚙合齒輪的齒數(shù).19 3.5.4 確定其他各擋齒輪的齒數(shù).203.6 本章小結(jié) .23第 4 章 變速器齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.244.1 變速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算.244.2 計(jì)算變速器各軸的扭矩和轉(zhuǎn)速 .244.3 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算和材料選擇 .25 4.3.1 齒輪損壞的原因和形式.25 4.3.2 齒輪的材料選擇.26 4.3.3 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算.274.4 本章小結(jié) .39第 5 章 變速器軸和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算.405.1 初選變速器軸的軸徑和軸長.405.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .415.3 變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算 .41IV 5.3.1 齒輪和軸上的受力計(jì)算 .41 5.3.2 軸的強(qiáng)度計(jì)算.42 5.3.3 軸的剛度計(jì)算.465.4 變速器軸承的選擇和校核.49 5.4.1 第一軸軸承的選擇和校核.49 5.4.2 第二軸軸承的選擇和校核.50 5.4.3 中間軸軸承的選擇和校核.515.5 本章小結(jié) .52第 6 章 同步器和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選用.536.1 同步器的設(shè)計(jì)選用 .53 6.1.1 鎖環(huán)式同步器.53 6.1.2 鎖銷式同步器.54 6.1.3 鎖環(huán)式同步器主要尺寸的確定.55 6.1.4 同步器主要參數(shù)的確定.566.2 變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選用 .58 6.2.1 變速器操縱機(jī)構(gòu)的分類.58 6.2.2 變速器常用操縱機(jī)構(gòu)分析.596.3 變速器箱體的設(shè)計(jì) .606.4 本章小結(jié) .61第 7 章 軸的有限元分析.627.1 有限元基本理論簡介 .627.2 有限元分析基本步驟 .627.3 變速器輸出軸的有限元分析的主要步驟 .637.4 本章小結(jié) .68結(jié) 論.69參考文獻(xiàn).70致 謝.71附 錄 A 外文文獻(xiàn).72V附 錄 B 外文文獻(xiàn)的中文翻譯.740第 1 章 緒 論1.1 汽車變速器概述變速器用于轉(zhuǎn)變發(fā)動機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下，對驅(qū)動車輪牽引力及車速不同要求的需要。用變速器轉(zhuǎn)變發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的必要性在于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速變化特性的特點(diǎn)是具有相對小的對外部載荷改變的適應(yīng)性1。變速器能使汽車以非常低的穩(wěn)定車速行駛，而這種低的車速只靠內(nèi)燃機(jī)的最低穩(wěn)定車速是難以達(dá)到的。變速器的倒擋使汽車能倒退行駛；其空擋使汽車在啟動發(fā)動機(jī)、停車和滑行時能長時間將發(fā)動機(jī)和傳動系分離。變速器按其傳動比的改變方式可分為有級、無級和綜合式的。有級變速器按其前進(jìn)擋的擋位數(shù)分為三、四、五擋和多擋的；而按其軸中心線的位置又可分為固定軸線式、旋轉(zhuǎn)軸線式和綜合式的。固定軸式變速器又分為兩軸式、三軸式和多軸式的。變速器按其操縱方式又可分為自動式、半自動式、預(yù)選式、指令式、直接操縱式和遠(yuǎn)距離操縱式2。變速器的結(jié)構(gòu)對汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱的可靠性與輕便性、傳動的平穩(wěn)性與效率等都有直接影響。變速器與主減速器及發(fā)動機(jī)的參數(shù)做優(yōu)化匹配，可得到良好的動力性與經(jīng)濟(jì)性；采用自鎖及互鎖裝置，倒擋安全裝置，對接合齒采取倒錐齒側(cè)措施以及其他結(jié)構(gòu)措施，可使操縱可靠，不跳擋、亂擋、自動脫擋和誤掛倒擋；采用同步器可使換擋輕便，無沖擊及噪聲；采用高齒、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動平穩(wěn)、噪聲低，降低噪聲水平已成為提高變速器質(zhì)量和設(shè)計(jì)、工藝水平的關(guān)鍵。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，增力式同步器，雙、中間軸變速器，后置常嚙合傳動齒輪、短第二軸的變速器，各種自動、半自動以及電子控制的自動換擋機(jī)構(gòu)等新結(jié)構(gòu)也相繼問世。變速器多采用飛濺潤滑，重型汽車有時強(qiáng)制潤滑第一、二軸軸承等。變速器都裝有單向的通氣閥以防殼內(nèi)空氣熱脹而漏油及潤滑油氧化。殼底放油塞多放置磁鐵以吸附油內(nèi)鐵屑。1.2 汽車變速器設(shè)計(jì)的目的和意義現(xiàn)代汽車上廣泛采用內(nèi)燃機(jī)作為動力源，其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍很小，而復(fù)雜的使用條件要求汽車的驅(qū)動力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。為解決這一矛盾，在傳動系統(tǒng)中設(shè)置了變速器，用來改變傳動比，擴(kuò)大