三軸五檔手動機械式變速器
一、設計任務書4
二、機械式變速器的概述及總體方案論證4
2.1 變速器的功用、要求、發動機布置形式分析4
2.2 變速器傳動機構布置方案5
2.2.1 傳動機構布置方案分析5
2.2.2 倒擋布置方案7
2.3 變速器零部件結構方案分析8
三、變速器主要引數的選擇與主要零件的設計11
3.1 變速器主要引數選擇11
3.1.1 檔數與傳動比13
3.1.2 中心距14
3.1.3 外形尺寸14
3.1.4 齒輪引數15
3.2 各檔齒輪齒數的分配15
3.2.1 確定一檔齒輪的齒數15
3.2.2 確定常嚙合齒輪副的齒數16
3.2.3 確定其他檔位的齒數18
3.2.4 確定倒擋齒輪的齒數18
3.3 齒輪變位係數的選擇19
四、變速器齒輪的強度計算與材料的選擇22
4.1 齒輪的損壞原因及形式22
4.2齒輪的強度計算與校核22
4.2.1齒輪彎曲強度計算23
4.2.2齒輪接觸應力24
五、變速器軸的強度計算與校核26
5.1變速器軸的結構和尺寸26
5.1.1 軸的結構26
5.1.2 確定軸的尺寸26
5.2軸的校核27
5.2.1 第一軸的強度與剛度校核28
5.2.2 第二軸的校核計算29
六、變速器同步器的設計及操縱機構30
6.1 同步器的結構31
6.2 同步環主要引數的確定33
6.3 變速器的操縱機構35
參考文獻36
一、設計任務書
某款四座高階轎車整備質量1458kg，擬設計最高車速203kmh-1，最大功率124kw，對應轉速6000r/min；最大轉矩226nm，對應轉速4000r/min，前後輪胎尺寸均為205/60 r16。第四組
（1） 畫出手動機械式變速器的**配圖（0號圖紙）；（2） 畫出所有手動機械式變速器內零部件圖紙（需要標註裝配尺寸、配合公差與明細欄，撰寫裝配技術要求等）；（0/1/2/3號圖紙）
（3） 選取、設計和確定手動機械式變速器內各零部件結構、尺寸等，能實現所設計零部件的相關功能要求；（4） 校核手動機械式變速器內的關鍵零部件；（5） 設計說明書乙份（左右）
二、機械式變速器的概述及總體方案論證
2.1 變速器的功用、要求、發動機布置形式分析
變速器用來改變發動機傳到驅動輪上的轉矩和轉速，目的是在原地起步、爬坡、轉彎、加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時使發動機在最有利的工況範圍內工作。變速器設有空檔，可在啟動發動機、汽車滑行或停車時使發動機的動力停止向驅動輪傳輸。變速器設有倒擋，使汽車獲得倒退行駛能力。
需要時，變速器還有動力輸出功能。
變速器設計應該滿足以下基本要求：
（1）具有正確的檔數和傳動比，保證汽車有需要的動力性和經濟性指標；
（2）有空檔和倒檔，使發動機可以與驅動輪長期分離，使汽車能倒車；
（3）換檔迅速、省力，以便縮短加速時間並提高汽車動力性（自動、半自動和電子操縱機構）；
（4）工作可靠。汽車行駛中，變速器不得跳擋、亂擋以及換擋衝擊等現象發生；
（5）應設定動力輸出裝置，以便必要時進行功率輸出；
（6）效率高、雜訊低、體積小、重量輕便於製造、成本低。
變速器是由變速傳動機構和操縱機構組成。根據前進檔數的不同，變速器有
三、四、五和多擋幾種。根據軸的不同型別，分為固定軸式和旋轉軸式兩大類。而前者又分為兩軸式、中間軸式和多中間軸式變速器。
相比於經濟型轎車，高階轎車更加追求汽車效能。發動機縱置具有以下特點：
（1）為複雜的前懸架騰出足夠的布置空間
（2）均衡軸荷，減輕前橋軸荷
（3）體積龐大的大排量發動機只能縱置
（4）修長的車頭有非凡的魅力
因此高階轎車普遍採用發動機縱置、前置後驅的形式。而中間軸式變速器多用於發動機前置後輪驅動汽車和發動機後置後輪驅動的客車上。因此本設計採用中間軸式機械變速器。
根據給出的設計條件和發動機布置形式的分析，變速器具體的引數說明如下：
2.2 變速器傳動機構布置方案分析
2.2.1 傳動機構布置方案分析
有級變速器[1]與無級變速器相比，其結構簡單、製造低廉，具有高的傳動效率（η=0.96~0.98），因此在各類汽車上均得到廣泛的應用。
設計時首先應根據汽車的使用條件及要求確定變速器的傳動比範圍、檔位數及各檔的傳動比，因為它們對汽車的動力性與燃料經濟性都有重要的直接影響。
傳動比範圍是變速器低檔傳動比與高檔傳動比的比值。汽車行駛的道路狀況愈多樣，發動機的功率與汽車質量之比愈小，則變速器的傳動比範圍應愈大。目前，轎車變速器的傳動比範圍為3.
0~4.5；一般用途的貨車和輕型以上的客車為5.0~8.
0；越野車與牽引車為10.0~20.0。
通常，有級變速器具有3、4、5個前進檔；重型載貨汽車和重型越野汽車則採用多檔變速器，其前進檔位數多達6~16個甚至20個。
變速器檔位數的增多可提高發動機的功率利用效率、汽車的燃料經濟性及平均車速，從而可提高汽車的運輸效率，降低運輸成本。但採用手動的機械式操縱機構時，要實現迅速、無聲換檔，對於多於5個前進檔的變速器來說是困難的。因此，直接操縱式變速器檔位數的上限為5檔。
多於5個前進檔將使操縱機構複雜化，或者需要加裝具有獨立操縱機構的副變速器，後者僅用於一定行駛工況。
某些轎車和貨車的變速器，採用僅在好路和空載行駛時才使用的超速檔。採用傳動比小於1（0.7~0.
8）的超速檔，可以更充分地利用發動機功率，降低單位行駛里程的發動機曲軸總轉數，因而會減少發動機的磨損，降低燃料消耗。但與傳動比為1的直接檔比較，採用超速檔會降低傳動效率。
有級變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關，包括傳遞動力的齒輪副數目、轉速、傳遞的功率、潤滑系統的有效性、齒輪及軸以及殼體等零件的製造精度、剛度等。
三軸式變速器得到的最廣泛的應用。
三軸式變速器第一軸的常嚙合齒輪與第二軸的各檔齒輪分別與中間軸的相應齒輪相嚙合，且第
一、第二軸同心。將第
一、第二軸直接連線起來傳遞扭矩則稱為直接檔。此時，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第
一、第二軸也傳遞轉矩。因此，直接檔的傳遞效率高，磨損及噪音也最小，這是三軸式變速器的主要優點。其他前進檔需依次經過兩對齒輪傳遞轉矩。
因此。在齒輪中心距（影響變速器尺寸的重要引數）較小的情況下仍然可以獲得大的一檔傳動比，這是三軸式變速器的另一優點。其缺點是：
除直接檔外其他各檔的傳動效率有所下降
有級變速器結構的發展趨勢是增多常嚙合齒輪副的數目，從而可採用斜齒輪。後者比直齒輪有更長的壽命、更低的雜訊，雖然其製造稍複雜些且在工作中有軸向力。因此，在變速器中，除低檔及倒檔外，直齒圓柱齒輪已經被斜齒圓柱齒輪所代替。
圖2-1a所示[2]方案，除一，倒檔用直齒滑動齒輪換檔外，其餘各檔為常嚙合齒輪傳動。圖2-4b、c、d所示方案的各前進檔，均用常嚙合齒輪傳動；圖2-4d所示方案中的倒檔和超速檔安裝在位於變速器後部的副箱體內，這樣布置除可以提高軸的剛度，減少齒輪磨損和降低工作雜訊外，還可以在不需要超速檔的條件下，很容易形成乙個只有四個前進檔的變速器。
圖2-1 中間軸式五檔變速器傳動方案
以上各種方案中，凡採用常嚙合齒輪傳動的檔位，其換檔方式可以用同步器或嚙合套來實現。同一變速器中，有的檔位用同步器換檔，有的檔位用嚙合套換檔，那麼一定是檔位高的用同步器換檔，檔位低的用嚙合套換檔。
五檔手動變速器課程設計設計
第一章資料計算 1.1設計初始資料 方案三 學號 23 最高車速 95 2x 23 25 91km h 發動機功率 62.5 23 25 60.5kw 功率轉速 3600 50x 23 20 3450r min 轉矩 196 5x 23 25 186n m 總質量 ma 4000 50x 23 25...
轎車五檔手動變速器設計畢業設計
摘要本設計的任務是設計一台用於轎車上的五檔手動變速器。合理的設計和布置變速器能使發動機功率得到最合理的利用，從而提高汽車動力性和經濟性。設計部分敘述了變速器的功用與設計要求，對該變速器進行了方案論證，選用了三軸式變速器。說明了變速器主要引數的確定，齒輪幾何引數的計算 列表，齒輪的強度計算 強度校核，...
變速器設計說明書正文
學號 15 最高車速 113km h 發動機功率 65.5kw 轉矩 206.5nm 總質量 ma 4123kg 轉矩轉速 nt 2200r min 車輪 r16 選6.00r16lt 表1.1已知基本資料 車輪 r16 選6.00r16lt 查gb t2977 2008 r 337mm 確定 檔傳...