DT530变速器设计与计算.doc

1、摘要:DT530变速器设计与计算该说明书叙述了DT530变速器的设计和其计算过程，从设计的三轴五档变速器的几种设计方案中综合考虑齿轮的耐用性、换挡平稳性和传动比等因素选择最佳方案，在速比分配后对各种典型零部件先做了结构分析和设计，其中齿轮与轴的结构是重点，因为它们的结构尺寸和它们之间的位置关系决定了整个变速器的尺寸与形状，并且决定了整个变速器的性能。轴系零部件设计完成以后，根据这一点可计算出各个齿轮的受力，整个轴系的结构及作用关系也随之确定，根据这一点可以进一步的计算出轴上作用力对轴系零件，包括齿轮、轴、轴承等做了全面的校核，其中齿轮校核包括接触应力和弯曲应力的整体校核，各轴和轴承则根据各档位

2、工作时的综合情况可以进行灵活的选择，仅校核了最危险的情况。最后根据自己个人的设计心得提出有建设性的意见。 关键词：变速器，齿轮，轴，轴承，力，力矩，弯矩。Abstract: The Design and Calculation of Automatic Transmission DT530The instruction book describes the design and calculating process of the automatic transmission DT530,has chosen the optimal plan from the several designed

3、 plans of the tri-axle five-speed transmission considering the durability of the gears、the stability of shifting and the velocity ratio.After delivering the velocity ratio,the structure analysis and design of the representative parts are made,the gears and shafts whose structure dimension size deter

4、mines the dimension size and shape of the whole transmission are points of them.when the design of the parts on-shaft are finished,we can calculate the forces which the gears bear,the structures of the whole shafting parts and the relationship among them are determined ,too.So,we can future calculat

5、e the position and magnitude of the forces on shafts.Then the bearing strength of shafting parts,including the bears、shafts and bearings,has been checked overall.The checking of the gears bearing strength includes the checking of contact stress and bending stress,and the ones of the shafts and beari

6、ng strength are made flexibly according to the different speed situation in which they work, and only the most dangerous ones of them are checked.In the end,it promotes several feasible ways to improve the design according to the personal designing experience.Key words:automatic transmission,gear,sh

7、aft,bearing,force,torque,bending moment目 录第一章 变速器方案设计11.1变速器的研究背景和意义11.2变速器型式选择31.3原始数据41.4各齿轮齿数表41.5各挡最终速比计算5第二章 轴系受力分析62.1作用与齿轮上的力和力矩72.2 各轴轴承支反力计算13第三章 轴系零件设计计算143.1 齿轮传动强度设计计算153.2 变速器轴的强度校核计算263.3 轴承寿命计算283.4 花键联接的强度计算29结束语30致谢31参考文献32第一章 变速器方案设计1.1变速器的研究背景和意义汽车的变速器在整个汽车的传动联接过程中发挥着至关重要的作用，是汽车内部

8、结构中的核心部件，变速器组成的结构和形式对汽车的整体经济性能、可操作性能、动力传递性能以及传动的平稳性和效率都有较比较大的影响，汽车变速器在整个时代的发展中起着重要的作用，它的性能的改变和优化才能进一步提高汽车的性能，只有这样才能够在实际生活中获得更大的应用，汽车整体传动性能的提升才能够提高汽车的性能。因此变速的设计是一项复杂而艰巨的科研项目，具有巨大的挑战性和创新性，也是对自我的一种挑战和促进。这次毕业设计是关于农用运输机DT530变速器的相关设计，其主要设计是关于变速器的主体部分，综合考虑了变速器各参数的设计与计算，改进传动变速器中一些系数缺陷，综合考虑各种状况从而选取最优方案，这个改进主

9、要着力于提高汽车的行驶性能，在参考以前研究的基础上对变速器整体传动功能和轴系配置的改进做了较多的研究和促进工作。通过深度分析确定变速器的主要参数以后，通过网上查阅相关资料的方式对传动系各零部件进行详细的设计计算和校核。通过对各个结构参数进行分析和计算最终得以确定各零部件的结构。由于时间限制的原因，本设计中还存在许多不完善的地方，期望能得到老师们宝贵的改建意见。变速器是汽车组成的传动系中最为重要的部件之一。变速器的作用表现在改变机床、汽车、拖拉机等机器运转的速度或牵引力的装置，变速器通常是由许多直径大小不同的齿轮和传动轴组成。它通常是组装在发动机的主动轴和传动轴之间，在两者之间发挥着变速换挡的作

10、用。在当前社会中普遍应用的自动变速器可以大致分为三个类别：一类是由液力变矩器、行星齿轮机构及电液控制系统组成的液力自动变速器；一类是由传统固定轴式变速箱和干式离合器以及相应的电液控制系统组成的电控机械式自动变速器；另一类是无级自动变速器。伴随着时代的发展和科技的进步，汽车工业也处于迅猛发展中，汽车在人类生产生活中扮演者越来越重要的作用，人们已经不再满足汽车款式的单一化和普遍化，汽车车型的多样化和个性化已经成为人们追求得目标和潮流。而汽车变速器的设计就是这整个环节不可或缺的重要组成部分，要想发展汽车产业，必须研究出新的汽车变速器。因此变速器的设计是汽车整体设计中最重要的一环。尽管近年以来，伴随着

11、自动变速器和无级变速器的迅猛发展，对长期以来处于市场主导地位的手动变速器产生了巨大的冲击和影响，但是手动变速器已经发展了许多个年头，已经应用到生活中的各个方面，经过反复的研究和改进，它的设计技术趋于成熟化，与其他种类变速器相比较，具有以下有点：1.手动变速器已经发展了几十年，制造技术更加成熟，而且长期处于变速器市场的主导地位，各方面技术经过市场考验，通过逐步积累，技术已经相当成熟。2.手动变速器传动效率较高，理论上比自动变速器更加省油，因此其经济性能更加优秀。3.手动变速器结构简单，制造工艺成熟，市场需求量大，能够产生生产规模效益，降低生产成本。4.手动变速器的维修方便，并且维修成本较低。5.

12、可以给汽车驾驶爱好者带来更多的操纵快感。在当今现在的经济形势和状况下，由于现在国家对汽车变速器的产品还未能拿出完整的规划，因此寻求从其他国家引进更加先进的汽车变速器设计技术，从而来改进现在所拥有的变速器，对现有的变速器进一步进行研究和探索，从而使市场的初步开发逐步转换成深度开发，进一步使变速器产品系列化，通用化，标准化。研究新的工艺，调整生产的结构和要求，从而提高变速器的产品质量和应用范围，才能逐步缩短同世界先进技术水平之间的差距。汽车工业的迅猛发展不断要求变速器等机械配件生产工艺进行提高，只有生产技术得到进步，才能够使汽车的性能和可适用性获得提高，因此对汽车变速器的研究具有重大的意义。引言D

13、T530变速器的设计运用了机械学科的综合知识，受力分析、轴系零件（包括齿轮、轴、轴承、花键等）的设计计算以及方案设计都是对所学知识的实际应用。在整个过程中对个人四年所学的专业知识进行了考核，丰富了自己的知识、锻炼了自己实际设计的能力。该说明书记录了变速器主要的设计环节并且列举例子指出其主要或难度较大的设计计算过程，对各类零件的具体分析都做了汇总列表。另外，还根据设计过程中的体会在结论中提出了一点改进意见，仅供讨论和参考。1.2 变速器型式选择1.2.1 变速器轴数选择在当今的变速器领域中，二轴式和三轴式变速器由于其可靠性和合理性在许多方面得到了较为广泛的应用，但是由于二轴式变速器没有直接挡，因

14、此在高档工作时，齿轮和轴承均承受着较大的载重和压力，因此噪声较大，也增加了器械的磨损，所以在具体使用的过程中二轴式变速器没有三轴式变速器应用的广泛。而三轴式变速器在高档位工作时，其齿轮、轴承和中间轴均不承载，同时由于第一、第二轴仅仅传递扭矩，因此三轴式变速器具有传递效率高，磨损和噪声较小的特点和优点，这也是三轴式变速器的主要特点和优点。而且，由于二轴式变速器传动比对于取值上限也有较高的要求和限制。三轴式变速器在除直接挡外的其它前进挡进行工作时，需要依次通过两对齿轮传递转矩，所以在齿轮中心距较小的情况下，仍然可以获得大一挡的传动比，二轴式变速器在许多生活领域的应用存在或多或少的缺陷，不太适应农用运输车的工作环境，因为农用运输车在实际生活中其行驶路面较为复杂，遭遇的情况变化也比较多，因此较大的传动比可以更好的提高安全性。综合考虑以上因素，故本次设计中的变速器确定选择三轴式结构。 1.2.2 三轴式变速器的选择下图1为三轴式变速器的六种方案。其中，图1（a）和（b）分别为具有三对和五对常啮合齿轮的四档变速器。图1（a）的一档、倒挡齿轮在一档及倒挡行驶时均传递载荷，因此使它们的工作强度增大，此外，中间轴一档齿轮子轴在换挡时承受着双向的端面磨损。图1（b）在采用了五对常啮合齿轮后则消除了齿轮的端