河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄第1章 緒論 11.1 概述 21.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況和發(fā)展方向 2第2章 傳動(dòng)方案及零部件結(jié)構(gòu)分析 52.1 變速器的基本設(shè)計(jì)要求 52.2 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 52.3 本章小結(jié) 10第3章 變速器主要參數(shù)的選擇與計(jì)算 113.1 擋數(shù)的選擇 113.2 傳動(dòng)比的確定 123.3 中心距A的確定 133.4 外形尺寸的初選 143.5 齒輪參數(shù)選擇 143.6 各擋齒輪齒數(shù)分配 183.7 變速器齒輪的變位 223.8 本章小結(jié) 24第4章 齒輪與軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 254.1 齒輪設(shè)計(jì)與計(jì)算 254.2 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 324.3 軸承的選擇與校核 394.4 本章小結(jié) 42第5章 變速器同步器及操縱機(jī)構(gòu)的選擇 435.1 同步器 435.2 操縱機(jī)構(gòu)的選擇 465.3 變速器殼體的設(shè)計(jì) 475.4 本章小結(jié) 48結(jié) 論 49致 謝 50參考文獻(xiàn) 51I第1章 緒論1.1 概述 輕型貨車(chē)主要從事城市市區(qū)或農(nóng)村間中短途距離運(yùn)輸?shù)慕煌üぞ撸哂袡C(jī)動(dòng)靈活、快捷方便的優(yōu)勢(shì)，特別是在運(yùn)輸噸位不大且距離又比較近時(shí)，輕型貨車(chē)便發(fā)揮出巨大優(yōu)勢(shì)。

近幾年來(lái)隨著我國(guó)城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市市區(qū)間越來(lái)越需要輕型貨車(chē)變速器是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)中重要的組成部分，它直接影響汽車(chē)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，是汽車(chē)的重要部件之一 本設(shè)計(jì)是依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車(chē)型的變速器作為設(shè)計(jì)原型，在給定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車(chē)速、最大爬坡度等條件下，自己獨(dú)立設(shè)計(jì)出符合要求的中間軸式五檔變速器其中本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)部分是檔位傳動(dòng)比的選擇及計(jì)算依據(jù)、齒輪參數(shù)的選擇計(jì)算及校核、二軸及中間軸的強(qiáng)度校核等 通過(guò)查閱圖書(shū)館電子資源和館藏圖書(shū)，了解變速器研究領(lǐng)域的最新發(fā)展動(dòng)向；閱讀關(guān)于變速器設(shè)計(jì)方面的書(shū)籍，學(xué)習(xí)變速器設(shè)計(jì)的過(guò)程、步驟、方法和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，解決設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的自己不能解決的問(wèn)題；去實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手拆裝此類(lèi)型的變速器，了解變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理進(jìn)行變速器的設(shè)計(jì)和計(jì)算 此次輕型貨車(chē)的變速器設(shè)計(jì)將基本滿(mǎn)足輕型貨車(chē)的使用要求，通過(guò)對(duì)變速器的分析、方案選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算和整理，能達(dá)到了預(yù)期的效果，完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)自己大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的綜合運(yùn)用，通過(guò)此次設(shè)計(jì)，了解了變速器設(shè)計(jì)的基本過(guò)程和在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題，學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況和發(fā)展方向 變速器作為汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的總要組成部分，其技術(shù)的發(fā)展，是衡量汽車(chē)技術(shù)水平的一項(xiàng)總要依據(jù)。

21世紀(jì)能源與環(huán)境、先進(jìn)的制造技術(shù)、新型材料技術(shù)、信息與控制技術(shù)等是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，這些領(lǐng)域的科技進(jìn)步推動(dòng)了變速器技術(shù)的發(fā)展目前國(guó)內(nèi)外的變速器主要向著自動(dòng)變速器方向發(fā)展，自動(dòng)變速器在實(shí)際中所占的比例越來(lái)越大，目前有一半以上的轎車(chē)和部分重型載貨汽車(chē)上使用的是自動(dòng)變速器變速器作為汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的總要組成部分，其技術(shù)的發(fā)展，是衡量汽車(chē)技術(shù)水平的一項(xiàng)總要依據(jù)21世紀(jì)能源與環(huán)境、先進(jìn)的制造技術(shù)、新型材料技術(shù)、信息與控制技術(shù)等是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，這些領(lǐng)域的科技進(jìn)步推動(dòng)了變速器技術(shù)的發(fā)展 根據(jù)前進(jìn)檔數(shù)分為：三檔變速器，四檔變速器，五檔變速器，多檔變速器 根據(jù)軸的形式分為：固定軸式，旋轉(zhuǎn)軸式其中固定軸式又分為：兩軸式變速器，中間軸式變速器，雙中間軸式變速器，多中間軸式變速器固定軸式應(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)上，中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)上旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機(jī)械式變速器目前自動(dòng)變速器得到廣泛的應(yīng)用 變速器技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向如下： （1）節(jié)能與環(huán)境保護(hù)變速器的節(jié)能與環(huán)境保護(hù)既包括傳動(dòng)系本身的節(jié)能與環(huán)境保護(hù)，也包括發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能與保護(hù)。

因此研究高效率的傳動(dòng)副來(lái)節(jié)約能源，采用零污染的工作介質(zhì)或潤(rùn)滑油來(lái)避免環(huán)境污染，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性和行駛工況來(lái)設(shè)計(jì)變速器，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)，以保證汽車(chē)在最高傳動(dòng)效率和最低污染物排放區(qū)運(yùn)行； （2）應(yīng)用新型材料材料科學(xué)與技術(shù)是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域各種新型材料在變速器中的應(yīng)用已經(jīng)推動(dòng)了汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展和性能的提高 （3）高性能、低成本、微型化高性能、高效、精密、低噪聲、長(zhǎng)壽命、重量輕、體積小、低成本一直以來(lái)是變速器的發(fā)展方向； （4）智能化、集成化變速器智能化、集成化是信息、電子集成技術(shù)和控制技術(shù)與變速器技術(shù)的結(jié)合其特點(diǎn)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性和汽車(chē)的行駛工況，通過(guò)計(jì)算機(jī)智能控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)變速器傳動(dòng)比的實(shí)時(shí)控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)將變速器智能化，并且普及到大眾化的汽車(chē)上這樣的汽車(chē)可以依據(jù)駕車(chē)者的性情、路面的狀況、車(chē)身的負(fù)荷乃至周邊環(huán)境等多種因素，挑選最適合的功能，實(shí)現(xiàn)智能化駕駛，以充分發(fā)揮車(chē)輛的性能，降低油耗，確保安全變速器的發(fā)展使汽車(chē)好像有了人的智慧它根據(jù)外界路面的變化，經(jīng)過(guò)計(jì)算，代替人作出準(zhǔn)確聰明的決斷隨著科技的發(fā)展和汽車(chē)工業(yè)的不斷向前進(jìn)步，汽車(chē)自動(dòng)變速器會(huì)越來(lái)越多的得到使用。

第2章 傳動(dòng)方案及零部件結(jié)構(gòu)分析變速器用來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種工況下，使汽車(chē)獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作變速器設(shè)有倒檔，使汽車(chē)獲得倒退行駛能力變速器設(shè)有空檔，可在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、汽車(chē)滑行或停車(chē)時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力停止向驅(qū)動(dòng)輪工作2.1 變速器的基本設(shè)計(jì)要求變速器在汽車(chē)底盤(pán)中具有很重要的作用，它的好壞直接決定汽車(chē)的使用壽命和經(jīng)濟(jì)性，因此變速器的設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足以下要求： （1）保證汽車(chē)有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性； （2）設(shè)置空檔，用來(lái)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳輸； （3）設(shè)置倒檔，使汽車(chē)能倒退行駛； （4）設(shè)置動(dòng)力輸出裝置； （5）換檔迅速、省力、方便； （6）工作可靠變速器不得有跳檔、亂檔及換檔沖擊等現(xiàn)象發(fā)生； （7）變速器應(yīng)有高的工作效率； （8）變速器的工作噪聲低 除此之外，變速器還應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、維修方便等要求2.2 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案2.2.1 倒檔布置方案 圖2.1為常見(jiàn)的倒檔布置方案圖2.1b方案的優(yōu)點(diǎn)是 倒檔利用了一檔齒輪，縮短了中間軸的長(zhǎng)度但換檔時(shí)有兩對(duì)齒輪同時(shí)進(jìn)入嚙合，使換檔困難。

圖2.1c方案能獲得較大的倒檔傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換檔程序不合理圖2.1d方案對(duì)2.1c的缺點(diǎn)做了修改圖2.1e所示方案是將一、倒檔齒輪做成一體，將其齒寬加長(zhǎng)圖2.1f所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，檔換更為輕便為了縮短變速器軸向長(zhǎng)度，倒檔傳動(dòng)采用圖2.1g所示方案缺點(diǎn)是一、倒檔各用一根變速器撥叉軸，使變速器上蓋中的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些 本設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際車(chē)型，在給定的任務(wù)書(shū)中已經(jīng)確定是中間軸式變速器，全部齒輪為常嚙合齒輪，所以綜合考慮，本身設(shè)計(jì)選擇圖2.1（b）形式進(jìn)行設(shè)計(jì) 圖2.1 倒檔布置方案2.2.2 零部件結(jié)構(gòu)方案分析1、齒輪形式 變速器用齒輪有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種直齒圓柱齒輪僅用于一檔和倒檔與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)倒擋選用直齒輪，其他擋選用斜齒輪2、換擋機(jī)構(gòu)變速器換檔機(jī)構(gòu)有直齒滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器換檔三種形式 采用軸向滑動(dòng)直齒齒輪換檔，會(huì)在輪齒端面產(chǎn)生沖擊，齒輪端部磨損加劇并過(guò)早損壞，并伴隨著噪聲因此，除一檔、倒檔外已很少使用 常嚙合齒輪可用移動(dòng)嚙合套換檔。

因承受換檔沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，嚙合套不會(huì)過(guò)早被損壞，但不能消除換檔沖擊目前這種換檔方法只在某些要求不高的擋位及重型貨車(chē)變速器上應(yīng)用 使用同步器能保證換擋迅速、無(wú)沖擊、無(wú)噪聲，而與操作技術(shù)的熟練程度無(wú)關(guān)，從而提高了汽車(chē)的加速性、燃油經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性同上述兩種換擋方法比較，雖然它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用利用同步器或嚙合套換擋，其換檔行程要比滑動(dòng)齒輪換擋行程小 通過(guò)比較本設(shè)計(jì)所有擋選用同步器換檔3、典型的操縱機(jī)構(gòu)及其互鎖裝置 圖2.5為典型的操縱機(jī)構(gòu)圖 定位裝置的作用是將被嚙合件保持在一定位置上，并防止自動(dòng)嚙合和分離，一般采用彈簧和鋼球式機(jī)構(gòu) 互鎖裝置是保證移動(dòng)某一變速叉軸時(shí)，其他變速叉軸互被鎖住，下面介紹幾種常見(jiàn)的機(jī)構(gòu)：（1）互鎖銷(xiāo)式 圖2.7是汽車(chē)上用得最廣泛的一種機(jī)構(gòu)，互鎖銷(xiāo)和頂銷(xiāo)裝在變速叉軸之間，用銷(xiāo)子的長(zhǎng)度和凹槽來(lái)保證互鎖 圖2.6，a為空檔位置，此時(shí)任一叉軸可自由移動(dòng)圖2.6，b,c,d為某一叉軸在工作位置，而其他叉軸被鎖住 圖2.6 互鎖銷(xiāo)式工作原理 （2）擺動(dòng)鎖塊式 圖2.7為擺動(dòng)鎖塊式互鎖機(jī)構(gòu)工作示意圖，鎖塊用同心軸螺釘安裝在殼體上，并可繞螺釘軸線(xiàn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，操縱桿的撥頭置于鎖塊槽內(nèi)，此時(shí)，鎖塊的一個(gè)或兩個(gè)突起部分A檔住其他兩個(gè)變速叉軸槽，保證換檔時(shí)不能同時(shí)掛入兩檔。

3）轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式圖2.9為與上述鎖塊機(jī)構(gòu)原理相似的轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式互鎖裝置操縱桿撥頭置于鉗口中，鉗形板可繞A軸轉(zhuǎn)動(dòng)選檔時(shí)操縱桿轉(zhuǎn)動(dòng)鉗形板選入某一變速叉軸槽內(nèi)，此時(shí)鉗形板的一個(gè)或兩個(gè)鉗爪抓住其它兩個(gè)變速叉，保證互鎖作用上海SH-130型載重汽車(chē)的變速器互鎖機(jī)構(gòu)就采用這種型式圖2.7 擺動(dòng)鎖塊式互鎖機(jī)構(gòu) 圖2.8 轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式互鎖機(jī)構(gòu) 上述操縱機(jī)構(gòu)用于長(zhǎng)頭駕駛室時(shí)期車(chē)上，為操縱桿由駕駛一室底板伸出的直接操縱機(jī)構(gòu) 對(duì)于平頭駕駛室汽車(chē)，輕型載重汽車(chē)或小客車(chē)所采用的遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)（操縱桿在方向盤(pán)下），要加上一套聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛性，并保證各連接件在靈活轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，其間隙不能過(guò)大，否則會(huì)使換檔手感不明顯 為改善操 變速器軸承常采用圓柱滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承等 第一軸常嚙合齒輪的內(nèi)腔尺寸足夠時(shí)，可布置圓柱滾子縱輕便性，在小客車(chē)或重型載重汽車(chē)上的采用電磁、電力和液力控制，因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜并需要?dú)庠椿蛞簤涸?，在載重汽車(chē)上一般很少采用 本次設(shè)計(jì)采用互鎖銷(xiāo)式互鎖裝置4、變速器軸承的選擇軸承，若空間不足則采用滾針軸承 變速器第一軸、第二軸的后部軸承以及中間軸前、后軸承，按直徑系列一般選用中系列球軸承或圓柱滾子軸承。

滾針軸承、滑動(dòng)軸承套主要用在齒輪與軸不是固定連接，并要求兩者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的地方 變速器中采用圓錐滾子軸承雖然有直徑較小、寬度較寬因而容量大、可承受高負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)，但也有需要調(diào)整預(yù)緊、裝配麻煩、磨損后軸易歪斜而影響齒輪正確嚙合的缺點(diǎn) 本設(shè)計(jì)中間軸選用圓錐滾子軸承，二軸左端采用滾針軸承，二軸右側(cè)用圓錐滾子軸承，一軸用球軸承2.3 本章小結(jié) 本章主要是對(duì)變速器傳動(dòng)方案進(jìn)行選取和分析，選擇中間軸式變速器為設(shè)計(jì)對(duì)象并且對(duì)零部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和選取，選擇合適的齒輪形式、換檔機(jī)構(gòu)和軸承進(jìn)行變速器的設(shè)計(jì)本章主要是從總體上進(jìn)行變速器傳動(dòng)方案及零部件結(jié)構(gòu)分析確定第3章 變速器主要參數(shù)的選擇與計(jì)算本次設(shè)計(jì)是在已知主要整車(chē)參數(shù)的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)，已知的CA1051K26L4整車(chē)主要技。