设计简介
摘 要
变速器是汽车传动系的重要组成部分，其发展无疑代表着汽车工业的发展，它的设计也是汽车设计的一个重要部分。本设计的任务是设计一台用于9吨中型载货汽车上的FR式三轴式的手动变速器，以使变速器结构更加紧凑、合理，承载能力大，满足匹配中型载货汽车发动机之所需。
本设计从后驱动变速器的总体方案开始，对传动系统的方案进行分析，档位的布置形式进行研究分析，变速器基本参数的选择，零部件结构方案的分析确定，同步器、操纵机构及箱体的设计选用。根据所配车型，结合上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。最终，用AutoCAD软件完成变速器装配图和零件图的绘制。
设计三轴式变速器，以进一步提升后驱动变速器的性能，增加后驱动中型载货汽车市场，满足不同层次的需求。
关键词：变速器；轴；齿轮；同步器；设计
ABSTRACT
Transmission is an important of automobile transmission system.Undoubtedly,it represents the development of the automobile industry,its design is also an important part of automotive design. This design task is to design a used for 9 tons of FR SHPMT automobile in three of the manual transmission shaft type r.The purpose is to enable the transmission has more compact and reasonable structure,carry capacity of large,meet the needs of SHPMT-car engines.
In this paper,from the beginning of the overall program of rear-wheel drive transmission,analyse the program of transmission system.Choose basic parameters of the transmission,determine the structure of the program components,design the synchronizer,manipulation of body and the box.According to the model selection,combine these parameters and the related knowledge of Auto Design,Automotive Theory,Mechanical design ,calculate related parameters of transmission and prove the rationality of the design.Finally,achieve the assembly drawing and parts chart to use the soft ware of AutoCAD.
Design the three-axis rigid support transmission to upgrade the performance of rear-wheel drive transmission,increase the market of rear-wheel drive SHPMT -cars,in order to satisfy the needs of different levels.
Key words: Transmission;Shaft; Gear ; Synchronizer; Design
目 录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第 1章 绪 论 1
1.1 概述选题的目的及意义 1
1.2 国内外研究状况 1
1.3 变速器的设计思想 3
1.4 设计的主要内容 4
第 2章 变速器结构方案的设计 5
2.1两轴式和三轴式变速器 5
2.1.1变速器的径向尺寸 5
2.1.2变速器的寿命 5
2.1.3变速器的效率 6
2.2齿轮安排 6
2.2.1整车总布置 6
2.2.2驾驶员的使用习惯 6
2.2.3提高平均传动效率 6
2.2.4改善齿轮受载状况 7
2.3换档结构方式 7
2.3.1滑动齿轮换档 7
2.3.2啮合套换档 7
2.3.3同步器换档 7
2.4倒档的结构方案及倒档轴的位置 8
2.5变速器最低档传动比的确定 8
2.6中心距的确定 10
2.7变速器的传动方案及相关参数 11
第3章 变速器齿轮的设计 12
3.1齿轮传动的失效形式 12
3.1.1齿轮折断 12
3.1.2齿面点蚀 12
3.1.3齿面胶合 13
3.2 变速器齿轮设计步骤 13
3.2.1模数的选取 13
3.2.2压力角 14
3.2.3螺旋角 14
3.2.4齿宽b 15
3.2.5变位系数的选择原则 15
3.3各档齿轮齿数的分配 17
3.3.1确定一档齿轮的齿数 17
3.3.2对中心距进行修正 18
3.3.3确定常啮合传动齿轮副的齿数 18
3.3.4确定其他各档的齿数 18
3.3.5确定倒档齿轮齿数 19
3.3.6齿数和螺旋角具体计算如下 19
3.4 齿轮的材料及其选择原则 21
3.4.1常用的齿轮材料 21
3.4.2齿轮材料的选择原则 22
3.5圆柱齿轮强度的简化计算方法 23
3.5.1接触强度计算 23
3.5.2弯曲强度计算 24
第4章 变速器轴的设计 29
4.1轴的设计 29
4.1.1轴的功用及其设计要求 29
4.1.2轴的尺寸 29
4.1.3轴的结构设计 30
4.1.4接合器设计 31
4.2轴的受力分析与校核计算 31
4.2.1轴的受力分析 31
4.2.2轴的强度计算 34
4.2.3轴的刚度计算 37
第5章 同步器设计 40
5.1惯性式同步器 40
5.2同步器工作原理 42
5.3同步器的主要参数的确定 43
5.3.1摩擦系数
43
5.3.2同步环主要尺寸的确定 44
5.3.3锁止角
45
5.3.4同步时间t 45
第6章 变速器操纵机构 46
6.1操纵机构的功用 46
6.2 换档位置图 46
6.3变速杆的布置 47
6.3.1直接操纵手动换挡变速器 47
6.3.2远距离操纵手动换挡变速器 47
6.4锁止装置 47
6.4.1互锁装置 47
6.4.2自锁装置 49
6.4.3倒档锁装置 49
结 论 51
参考文献 52
致 谢 53
附 录 54
变速器是汽车传动系的重要组成部分，其发展无疑代表着汽车工业的发展，它的设计也是汽车设计的一个重要部分。本设计的任务是设计一台用于9吨中型载货汽车上的FR式三轴式的手动变速器，以使变速器结构更加紧凑、合理，承载能力大，满足匹配中型载货汽车发动机之所需。
本设计从后驱动变速器的总体方案开始，对传动系统的方案进行分析，档位的布置形式进行研究分析，变速器基本参数的选择，零部件结构方案的分析确定，同步器、操纵机构及箱体的设计选用。根据所配车型，结合上述参数，再结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，计算出相关的变速器参数并论证设计的合理性。最终，用AutoCAD软件完成变速器装配图和零件图的绘制。
设计三轴式变速器，以进一步提升后驱动变速器的性能，增加后驱动中型载货汽车市场，满足不同层次的需求。
关键词：变速器；轴；齿轮；同步器；设计
ABSTRACT
Transmission is an important of automobile transmission system.Undoubtedly,it represents the development of the automobile industry,its design is also an important part of automotive design. This design task is to design a used for 9 tons of FR SHPMT automobile in three of the manual transmission shaft type r.The purpose is to enable the transmission has more compact and reasonable structure,carry capacity of large,meet the needs of SHPMT-car engines.
In this paper,from the beginning of the overall program of rear-wheel drive transmission,analyse the program of transmission system.Choose basic parameters of the transmission,determine the structure of the program components,design the synchronizer,manipulation of body and the box.According to the model selection,combine these parameters and the related knowledge of Auto Design,Automotive Theory,Mechanical design ,calculate related parameters of transmission and prove the rationality of the design.Finally,achieve the assembly drawing and parts chart to use the soft ware of AutoCAD.
Design the three-axis rigid support transmission to upgrade the performance of rear-wheel drive transmission,increase the market of rear-wheel drive SHPMT -cars,in order to satisfy the needs of different levels.
Key words: Transmission;Shaft; Gear ; Synchronizer; Design
目 录
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第 1章 绪 论 1
1.1 概述选题的目的及意义 1
1.2 国内外研究状况 1
1.3 变速器的设计思想 3
1.4 设计的主要内容 4
第 2章 变速器结构方案的设计 5
2.1两轴式和三轴式变速器 5
2.1.1变速器的径向尺寸 5
2.1.2变速器的寿命 5
2.1.3变速器的效率 6
2.2齿轮安排 6
2.2.1整车总布置 6
2.2.2驾驶员的使用习惯 6
2.2.3提高平均传动效率 6
2.2.4改善齿轮受载状况 7
2.3换档结构方式 7
2.3.1滑动齿轮换档 7
2.3.2啮合套换档 7
2.3.3同步器换档 7
2.4倒档的结构方案及倒档轴的位置 8
2.5变速器最低档传动比的确定 8
2.6中心距的确定 10
2.7变速器的传动方案及相关参数 11
第3章 变速器齿轮的设计 12
3.1齿轮传动的失效形式 12
3.1.1齿轮折断 12
3.1.2齿面点蚀 12
3.1.3齿面胶合 13
3.2 变速器齿轮设计步骤 13
3.2.1模数的选取 13
3.2.2压力角 14
3.2.3螺旋角 14
3.2.4齿宽b 15
3.2.5变位系数的选择原则 15
3.3各档齿轮齿数的分配 17
3.3.1确定一档齿轮的齿数 17
3.3.2对中心距进行修正 18
3.3.3确定常啮合传动齿轮副的齿数 18
3.3.4确定其他各档的齿数 18
3.3.5确定倒档齿轮齿数 19
3.3.6齿数和螺旋角具体计算如下 19
3.4 齿轮的材料及其选择原则 21
3.4.1常用的齿轮材料 21
3.4.2齿轮材料的选择原则 22
3.5圆柱齿轮强度的简化计算方法 23
3.5.1接触强度计算 23
3.5.2弯曲强度计算 24
第4章 变速器轴的设计 29
4.1轴的设计 29
4.1.1轴的功用及其设计要求 29
4.1.2轴的尺寸 29
4.1.3轴的结构设计 30
4.1.4接合器设计 31
4.2轴的受力分析与校核计算 31
4.2.1轴的受力分析 31
4.2.2轴的强度计算 34
4.2.3轴的刚度计算 37
第5章 同步器设计 40
5.1惯性式同步器 40
5.2同步器工作原理 42
5.3同步器的主要参数的确定 43
5.3.1摩擦系数
435.3.2同步环主要尺寸的确定 44
5.3.3锁止角
455.3.4同步时间t 45
第6章 变速器操纵机构 46
6.1操纵机构的功用 46
6.2 换档位置图 46
6.3变速杆的布置 47
6.3.1直接操纵手动换挡变速器 47
6.3.2远距离操纵手动换挡变速器 47
6.4锁止装置 47
6.4.1互锁装置 47
6.4.2自锁装置 49
6.4.3倒档锁装置 49
结 论 51
参考文献 52
致 谢 53
附 录 54
