中间轴式五挡变速器传动机构设计

1、中间轴式五档变速器传动机构设计中间轴式五挡变速器传动机构设计 摘要 变速器是汽车传动系中的主要部件之一。变速器由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。变速传动机构的主要作用是改变转距和转速的数值和方向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的改变，即实现换挡，以达到变速变距。本题目主要进行轿车三轴五挡机械式变速器的设计，包括变速器的整体结构和齿轮传动部分的设计，并进行相关的计算与校核。经过设计与校核，该变速器主要结构符合设计标准、零件强度也达到了使用要求。 关键词 汽车机械变速器 三轴五挡 传动比 齿轮 IIIFive-speed gearbox countershaft type

2、 transmission mechanism design Abstract Transmission in the automotive transmission lines, one of the most important components. Transmission speed by a variable speed transmission and control mechanism of two parts. The main role of the variable-speed transmission is to change the value of torque a

3、nd rotational speed and direction; manipulation of the organization's main role is to control the transmission mechanism, transmission gear ratio to achieve the exchange, that is, to achieve shift in order to achieve variable-speed pitch. This subject, mainly for automotive six-axis mechanical t

4、ransmission gear structural design, including the gear drive parts, control of part of the, etc., and the associated calculation and verification, through the design and verification,The main structure of the transmission line design standards, parts intensity reached the use requirements. Keywords

5、Automotive Mechanical Transmission；Axis 5 block ；gear ratio；gear wheel 目录引言1第1章 概论21.1选题背景与意义21.2变速器的功用与要求31.3 原始设计参数3第2章 手动变速器工作原理4第3章 机械式变速器方案的确定83.1 变速器结构方案的确定83.2 变速器主要零件结构的方案分析9第4章 变速器主要参数的选择与主要零件的设计124.1 变速器主要参数的选择124.2 各档传动比及其齿轮的确定144.3齿轮变位系数的选择16第5章 变速器齿轮的强度计算与材料的选择185.1 齿轮的损坏原因及形式185.2 齿轮的强

6、度计算与校核18第6章 变速器轴及轴承的强度计算与校核226.1 变速器轴的结构和尺寸226.2轴的校核236.3 轴承的选择及寿命计算256.3.1滚针轴承的选择及寿命验算266.3.2圆锥滚子轴承的选择及寿命验算32第7章 变速器的操作机构36结论37致谢语38参考文献39引言现在，每当人们观看F1大赛，总会被那种极速的感觉所折服。此刻，大家似乎谈论得最多的就是发动机的性能以及车手的驾驶技术。而且，不忘在自己驾车的时候体会一下极速感觉或是在买车的时候关注一下发动机的性能，这似乎成为了横量汽车品质优劣的一个标准。的确，拥有一颗“健康的心”是非常重要的，因为它是动力的缔造者。但是，掌控速度快慢

7、的，却是它身后的变速器。从目前不同车型所安装的变速箱来看，主要分为：手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。1第1章 概论1.1选题背景与意义 从目前不同车型所安装的变速箱来看，主要分为：手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。（1）手动变速器(MT)手动变速器，也称手动挡，即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。踩下离合时，方可拨得动变速杆。如果驾驶者技术好，装手动变速器的汽车在加速、超车时比自动变速车快，也省油。（2）自动变速器（AT）自动变速器（Au

8、tomaticTransmission），利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。一般来讲，汽车上常用的自动变速器有以下几种类型：液力自动变速器、液压传动自动变速器、 电力传动自动变速器、有级式机械自动变速器和无级式机械自动变速器等。其中，最常见的是液力自动变速器。液力自动变速器主要是由液压控制的齿轮变速系统构成，主要包含自动离合器和自动变速器两大部分。它能够根据油门的开度和车速的变化，自动地进行换挡。（3）手动/自动变速器（AMT）它是在手动变速箱的基础上，通过改变换挡操纵部分，在总体结构不变的情况下加装自动操纵系统来实现换挡的自动化，就像是一个机器人为您完

9、成操作离合器和选挡的两个动作。由于本质上还是手动变速箱，AMT在省油方面也继承了手动挡的优势。（4）无级变速器CVT（Continuously Variable Transmission），直接翻译就是连续可变传动，也就是我们常说的无级变速箱，顾名思义就是没有明确具体的档位，操作上类似自动变速箱，但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程，而是连续的，因此动力传输持续而顺畅。CVT传动系统里，传统的齿轮被一对滑轮和一只钢制皮带所取代，每个滑轮其实是由两个椎形盘组成的V形结构，引擎轴连接小滑轮，透过钢制皮带带动大滑轮。玄机就出在这特殊的滑轮上：CVT的传动滑轮构造比较奇怪，分成活动的左右两半，可

10、以相对接近或分离。锥型盘可在液压的推力作用下收紧或张开，挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动收紧时，钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向（离心方向）运动，相反会向圆心以内运动。这样，钢片链条带动的圆盘直径增大，传动比也就发生了变化。1.2变速器的功用与要求对变速器的主要要求是：（1）应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时，根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求，选择合理的变速器挡数及传动比，来满足这一要求。（2）为减轻驾驶员的疲劳强度，提高行驶安全性，操纵轻便的要求日益显得重要，这可通过采用同步器和预选气动换挡或自动、半自动换挡来实现。（3）重量轻、体积小

11、。影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。选用优质钢材，采用合理的热处理，设计合适的齿形，提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。（4）传动效率高。为减小齿轮的啮合损失，应有直接挡。提高零件的制造精度和安装质量，采用适当的润滑油都可以提高传动效率。1.3 原始设计参数本设计主要进行微型级轿车中间轴五挡机械式变速器的结构设计，包括齿轮传动部分、操纵机构部分等，并进行相关的计算与校核。原始参数如下：车型 微型轿车驱动形式 FF4×2发动机位置 前置、横置最高车速 Umax=120km/h最大爬坡度 imax30%汽车总质量 ma=1020kg满载时前轴负荷率 50%外形尺寸 总长

12、La×总宽Ba×总高Ha=3500×1445×1470mm3迎风面积 A0.78 Ba×Ha空气阻力系数 CD=0.35轴距 L=2300mm前轮距 B1=1440mm后轮距 B2=1420mm车轮半径 r=300mm离合器 单片干式摩擦离合7第2章 手动变速器工作原理    手动变速箱工作原理：    我们先来看一个2档变速箱的简单模型，看看各部分之间是如何配合的：输入轴（绿色）通过离合器和发动机相连，轴和上面的齿轮是一个部件。轴和齿轮（红色）叫做中间轴。它们一起

13、旋转。轴（绿色）旋转通过啮合的齿轮带动中间轴的旋转，这时，中间轴就可以传输发动机的动力了。轴（黄色）是一个花键轴，直接和驱动轴相连，通过差速器来驱动汽车。车轮转动会带着花键轴一起转动。齿轮（蓝色）在花键轴上自由转动。在发动机停止，但车辆仍在运动中时，齿轮（蓝色）和中间轴都在静止状态，而花键轴依然随车轮转动。齿轮（蓝色）和花键轴是由套筒来连接的，套筒可以随着花键轴转动，同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合齿轮（蓝色）。挂进1档时，套筒就和右边的齿轮（蓝色）啮合。见下图：如图所示，输入轴（绿色）带动中间轴，中间轴带动右边的齿轮（蓝色），齿轮通过套筒和花键轴相连，传递能量至驱动轴上。在这同时，左边的齿轮（蓝色）也在旋转，但由于没有和套筒啮合，所以它不对花键轴产生影响。当套筒在两个齿轮中间时（第一张图所示），变速箱在空挡位置。两个齿轮都在花键轴上自由转动，速度是由中间轴上的齿轮和齿轮（蓝色）间的变速比决定的。     如今，5档手动变速箱应用已经很普遍了，以下是其模型。换档杆通过三个连杆连接着三个换档叉，见下图在换挡杆的中间有个旋转点，当你拨入1档时，实际上是将连杆和换档叉往反方向推。你左右移动换档杆时，实际上是在选择不同的换档叉（不同的套筒）；前后移动时则是选择不同的齿轮（蓝色）。