2.54L排量4×2型轻卡5挡手动变速器设计.doc

1、任务书设计题目： 2.54L排量4X2轻型卡车5档手动变速器设计1设计的主要任务及目标 根据轿车的车型特点和性能要求，设计一款5挡手动变速器。 具体内容：变速器传动机构布置方案；零、部件结构方案；变速器主要参数的选择；变速器的设计与计算。 原始参数如下（江淮康铃）：原始参数如下： 整机质量： 2160kg 总传动比： 4.7 最大马力： 90PS 最大功率： 67kW 最大功率转速： 3000rpm 最大扭矩： 220Nm 最大扭矩转速： 1800-2100rpm设计方法：比拟设计、经验核算、图纸绘制2设计的基本要求和内容1. 设计图纸不少于2张A0图；1 毕业设计论文一份，字数不少于2000

2、0字；3 主要参考文献1 王望予. 汽车设计M. 北京：机械工业出版社，20122 陈家瑞. 汽车构造M . 北京：机械工业出版社，20003 成大先. 机械设计手册M. 北京：化学工业出版社，2004.54 其他网络检索到的相关资料4进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1进行调查研究，查阅资料，完成开题报告2014.02.152014.03.082了解变速器的工作原理及工作步骤2014.03.92014.04.0123确定总体方案，完成原理方案设计2014.04.132014.04.224 计算设计绘图2014.04.232014.05.235撰写并编制论文、打印，准备毕业答辩资料2

3、014.05.252014.06.52.54L排量4X2型轻型卡车5档手动变速器设计摘要:本设计的任务是设计一台用于轻型卡车上的五档手动变速器。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。本设计在给定发动机功率、输出转矩、转速及总传动比、整车总质量等条件下，结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，着重对变速器齿轮的结构参数、轴的结构尺寸等进行设计计算，并对变速器的传动方案和结构形式进行设计，从而提高汽车整体性能。关键词：变速器，齿轮，三轴式The design of 5 block manual gearbox at

4、42 car with 2.54L emissionAbstract：The design aims to devise a three-axis type 5 block manual gearbox so as to realize the comprehensive improvement of automobiles power performance, fuel economy, reliability and portability of operation of the shift, stability of transmission and efficiency. This d

5、esign is in a situation with given engine power, torque, speed and the transmission ratio, vehicle quality conditions, combined with the automobile design, automobile theory, knowledge of mechanical design, focusing on the design and calculation of structural parameters of transmission gear, shaft s

6、tructure and size, and the design of transmission scheme and structure style of gearbox and the design of the operating mechanism and the synchronizer structure, so as to improve the overall performance of the car. Key Words: Transmission; Gear; Three-axis type目 录1 绪 论- 1 -1.1 本次设计的目的和意义- 1 -1.2变速器的

7、发展现状- 1 -1.3变速器设计面临的主要问题- 2 -2 变速器的总体方案设计- 3 -2.1变速器设计的基本要求- 3 -2.2变速器传动机构的布置方案- 4 -2.2.1 固定轴式变速器- 4 -2.2.2 倒档布置方案- 6 -2.2.3 传动方案的最终设计- 8 -2.3 变速器零、部件结构方案分析- 9 -2.3.1 齿轮形式- 9 -2.3.2 换挡机构形式- 9 -2.3.3 变速器轴承-10 -3 变速器主要参数的选择和计算- 11 -3.1 本设计的数据准备- 11 -3.2 挡数和传动比范围- 11 -3.2.1 挡数- 11 -3.2.2 传动比范围- 12 -3.3

8、 主要参数的计算- 12 -3.3.1 最小传动比的确定- 12 -3.3.2 最大传动比的确定 - 13 -3.3.3 档位数的确定- 14 -3.4 中心距A- 15 -3.5 外形尺寸- 16 -4 变速器各挡齿轮的设计及计算- 17 -4.1 齿轮参数的选择- 17 -4.1.1 模数- 17 -4.1.2 压力角- 18 -4.1.3 螺旋角- 18 -4.1.4 齿宽- 18 -4.1.5 齿轮变位系数的选择原则- 19 -4.1.6 齿顶高系数- 20 -4.2 各挡齿轮齿数的分配及传动比的计算- 20 -4.2.1一档齿数及传动比的确定- 20 -4.2.2 对中心距A进行修正

9、- 21 -4.2.3 二档齿轮齿数及传动比的确定- 21 -4.2.4 倒档齿轮齿数及传动比的确定- 22 -4.3变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整- 23 -4.3.1 一挡齿轮的变位- 23 -4.3.2 倒挡齿轮的变位- 24 -4.3.3 齿轮螺旋角的调整- 26 -4.4 总结各挡齿轮参数- 27 -5 变速器齿轮的校核- 29 -5.1 齿轮材料的选择原则- 29 -5.2 变速器齿轮弯曲强度校核- 29 -5.2.1 直齿轮弯曲应力- 29 -5.2.2 斜齿轮弯曲应力- 31 -5.3 变速器齿轮接触强度校核- 33 -5.3.1 轮齿接触应力- 33 -5.3.2 各挡齿

10、轮接触强度校核- 34 -6 变速器轴的设计与校核- 38 -6.1 轴的结构和尺寸设计- 38 -6.1.1 轴的结构- 38 -6.1.2 轴的尺寸 - 39 -6.2 轴的强度验算- 39 -6.2.1 第一轴的强度与刚度校核- 40 -6.3 中间轴的刚度验算- 41 -I6.3.1 轴的刚度计算- 42 -6.3.2 中间轴的刚度计算- 43 -7 变速器同步器与操纵机构的设计- 47 -7.1 同步器设计- 47 -7.1.1同步器的功用及分类- 47 -7.1.2锁环式同步器- 47 -7.1.3 主要参数的确定- 50 -7.2 操纵机构设计- 53 -7.2.1 变速器操纵机

11、构设计要求- 53 -7.2.2 换档位置设计- 54 -7.3 变速器壳体- 54 -结论与感言- 56 -参考文献- 57 -致谢- 58 -1 绪 论1.1 本次设计的目的和意义 随着汽车工业的迅猛发展,车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。尽管近年来，自动变速器和无级变速器技术迅猛发展，对长期以来主导市场地位的手动变速器产生很大冲击，但手动变速器已应用了很长一个时期，经过反复改进，成为现在的形式，制造技术趋于成熟化，与其它种类变速器相比较，具有以下优点： 1.手动变速器技术已经发展了几十年, 长期处于主导变速器市场的地位，各方面技术经过长期

12、市场考验，通过逐步积累，已经相当成熟。 2.手动变速器传动效率较高，理论上比自动变速器更省油。 3.手动变速器结构简单，制造工艺成熟，市场需求大，能够产生生产规模效益，生产成本低廉。 4.维修方便，维修成本低。 5.可以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控快感。随着我国汽车工业不断的壮大，以及汽车行业持续快速的发展，如何设计出经济实惠，工作可靠，性能优良，且符合中国国情的汽车已经是当前汽车设计者的紧迫问题。在面临着前所未有的机遇的同时，不得不承认在许多技术上，我国与发达国家还有一定的差距，所以我们要努力为我国的汽车工业做出应有的贡献。 经过这几年的刻苦学习，我掌握了多门基础知识和专业知识。在大学毕业

13、，即将走向工作岗位之际，按国家教委和学校的要求，我进行了对轿车五档变速器的设计。毕业设计是对每个大学生进行知识掌握与实际运用的一次大检阅，充分体现了一个设计者的知识掌握程度和创新思想。通过本次设计，我将进一步巩固所学的知识，提高实际运用能力，并为以后参加工作打下良好的基础。1.2变速器的发展现状 在汽车变速箱100多年的历史中，主要经历了从手动到自动的发展过程。目前世界上使用最多的汽车变速器为手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手自一体变速器（AMT）、无级变速器（CVT）、双离合变速器（DCT）五种型式。 它们各有优缺点：MT的节能效果最好、经济性娱乐性强，但对驾驶技术要求高；AT的节能

14、效果差一些，但是操作简单、舒适性好、元器件可靠性高；AMT具备前两者的优点，但在换挡时会有短暂的中断，舒适性差一些；CVT结构简单、效率高、功率大、车速变化平稳，但它的传动带容易损坏，无法承受较大的载荷；DCT结合了手动变速器的燃油经济性和自动变速器的舒适性，它是从传统的手动变速器演变而来，目前代表变速器的最高技术。 从现代汽车变速器的市场状况和发展来看，全世界的各大广商都对提高AT的性能及研制无级变速器CVT表现积极，汽车业界非常重视CVT在汽车上的实用化进程。然而，因无级变速器技术难度很大，发展相对较慢，从而成为世界范围内尚未解决的难题之一。目前世界上装车较多的汽车变速器是手动变速器、电控液力自动变速器、金属带链式无级变速器、电控机械式自动变速器、双离合器变速器及环形锥盘滚轮牵引式无级变速器等数种，并具有各自优势，但其中金属带式无级变速器前景看好。总之, 变速器是汽车除发动机外的主要装置之一，伴随着汽车技术更新换代和市场需求，在向实现理想变速器发展过