设计简介
摘 要
汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。
本设计的任务是设计一台用于轿车上的机械式手动五档变速器。这台变速器具有五个前进档（包括一个超速档五档）和一个倒档，并通过锁环式同步器来实现换档。本设计采用中间轴式变速器，该变速器具有两个突出的优点：一是其直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小；二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。
根据轿车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该轿车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。再结合某些轿车的基本参数，选择适当的主减速比。根据上述参数，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。
关键词：变速器 锁环式同步器 中间轴
Abstract
Automobile transmission is one set of speed-transformation which is used to coordinate the speed of the engine and the actual speed of the wheels , so that it can play the best performance of engine. In the running process of the automobile, the transmission can produce different transmission ratio between the engine and the wheel, and the engine can work in the best state of dynamic performance by shifting.
The task of this design is to design a mechanical manual five gear transmission used in the saloon. This gearbox has five forward gears (including a overdrive gear—fifth gear) and a reverse gear, and through the inertial type of synchronizer to realize shift gears. This design uses the intermediate bearing type of transmission. This transmission has two prominent merits: Firstly , the direct transmission has a high transmission efficiency, the attrition and the noise are also minimal ; Secondly , it’s allowed to obtain bigger gear ratio of the first gear when the center distance is smaller.
According to the saloon track，wheel base，the smallest ground clearance, the smallest turning radium, the vehicles weight, the all-up weight as well as the highest speed and so on, consider the choosing engine model we can obtain the important parameters such as the max power, the max torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon, we can choose the suitable final drive ratio. According to the above parameters, combining the knowledge of automobile design, automobile theory, machine design and so on, we can calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the design.
Key words: transmission inertial type of synchronizer countershaft
目 录
前 言 1
符 号 说 明 6
1机械式变速器的概述 8
1.1 变速器的功用和要求 8
1.1 变速器的结构组成 9
1.1 变速器的工作原理 10
2 变速器结构方案的确定 15
2.1 结构分析与型式选择 15
2.2 倒档传动方案 22
2.3 变速器主要零件结构的方案分析 23
2.3.1 齿轮型式 23
2.3.2 换档结构型式 23
3 变速器主要参数的选择与主要零件的设计 27
3.1 变速器主要参数的选择 27
3.1.1档数和传动比 27
3.1.2中心距 29
3.1.3轴向尺寸 30
3.1.4齿轮参数 30
3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 33
3.2.1 确定一档齿轮的齿数 33
3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 34
3.2.3 确定其他档位的齿数 35
3.2.4 确定倒档齿轮的齿数 35
3.3 齿轮变位系数的选择 36
4 变速器齿轮的强度计算与材料的选择 38
4.1 齿轮的损坏原因及形式 38
4.2 齿轮的强度计算与校核 38
4.2.1 齿轮弯曲强度计算 39
4.2.1 齿轮接触应力 41
5 变速器轴的强度计算与校核 44
5.1 速器轴的结构和尺寸 44
5.1.1 轴的结构 44
5.1.2 确定轴的尺寸 45
5.2 轴的校核 46
5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 46
5.2.2 第二轴的校核计算 48
6 变速器同步器的设计 51
6.1 同步器的结构 51
6.2 同步环主要参数的确定 53
7 变速器的操纵机构 56
结论 57
致 谢 58
参考文献 59
汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。
本设计的任务是设计一台用于轿车上的机械式手动五档变速器。这台变速器具有五个前进档（包括一个超速档五档）和一个倒档，并通过锁环式同步器来实现换档。本设计采用中间轴式变速器，该变速器具有两个突出的优点：一是其直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小；二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。
根据轿车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数结合自己选择的适合于该轿车的发动机型号可以得出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。再结合某些轿车的基本参数，选择适当的主减速比。根据上述参数，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。
关键词：变速器 锁环式同步器 中间轴
Abstract
Automobile transmission is one set of speed-transformation which is used to coordinate the speed of the engine and the actual speed of the wheels , so that it can play the best performance of engine. In the running process of the automobile, the transmission can produce different transmission ratio between the engine and the wheel, and the engine can work in the best state of dynamic performance by shifting.
The task of this design is to design a mechanical manual five gear transmission used in the saloon. This gearbox has five forward gears (including a overdrive gear—fifth gear) and a reverse gear, and through the inertial type of synchronizer to realize shift gears. This design uses the intermediate bearing type of transmission. This transmission has two prominent merits: Firstly , the direct transmission has a high transmission efficiency, the attrition and the noise are also minimal ; Secondly , it’s allowed to obtain bigger gear ratio of the first gear when the center distance is smaller.
According to the saloon track，wheel base，the smallest ground clearance, the smallest turning radium, the vehicles weight, the all-up weight as well as the highest speed and so on, consider the choosing engine model we can obtain the important parameters such as the max power, the max torque, the displacement and so on. According to the basic parameters of the certain saloon, we can choose the suitable final drive ratio. According to the above parameters, combining the knowledge of automobile design, automobile theory, machine design and so on, we can calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the design.
Key words: transmission inertial type of synchronizer countershaft
目 录
前 言 1
符 号 说 明 6
1机械式变速器的概述 8
1.1 变速器的功用和要求 8
1.1 变速器的结构组成 9
1.1 变速器的工作原理 10
2 变速器结构方案的确定 15
2.1 结构分析与型式选择 15
2.2 倒档传动方案 22
2.3 变速器主要零件结构的方案分析 23
2.3.1 齿轮型式 23
2.3.2 换档结构型式 23
3 变速器主要参数的选择与主要零件的设计 27
3.1 变速器主要参数的选择 27
3.1.1档数和传动比 27
3.1.2中心距 29
3.1.3轴向尺寸 30
3.1.4齿轮参数 30
3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定 33
3.2.1 确定一档齿轮的齿数 33
3.2.2 确定常啮合齿轮副的齿数 34
3.2.3 确定其他档位的齿数 35
3.2.4 确定倒档齿轮的齿数 35
3.3 齿轮变位系数的选择 36
4 变速器齿轮的强度计算与材料的选择 38
4.1 齿轮的损坏原因及形式 38
4.2 齿轮的强度计算与校核 38
4.2.1 齿轮弯曲强度计算 39
4.2.1 齿轮接触应力 41
5 变速器轴的强度计算与校核 44
5.1 速器轴的结构和尺寸 44
5.1.1 轴的结构 44
5.1.2 确定轴的尺寸 45
5.2 轴的校核 46
5.2.1 第一轴的强度与刚度校核 46
5.2.2 第二轴的校核计算 48
6 变速器同步器的设计 51
6.1 同步器的结构 51
6.2 同步环主要参数的确定 53
7 变速器的操纵机构 56
结论 57
致 谢 58
参考文献 59
