捷达GIF两轴五档手动变速器设计

摘要汽车动力总成是汽车的核心部分。他的工作是将发动机功率的转换，功率有效地传递到驱动轮上和经济上适应，以满足汽车的需求。传输是一个重要的组成部分完成的动力总成的任务，而且关键部件，以确定车辆的性能之一。设计这款车的动力性，燃油经济性，可靠性和可移植性切换操作，稳定性和传输效率等的传输水平有直接的影响。随着汽车工业，汽车越来越多传动设计的发展趋势权力移交重量转移重量和需要传输具有更小的体积和良好的性能。本文介绍了发动机的选择，程序确定的传输，传输设计，变速器同步设计，变速箱的设计。捷达在给定的发动机输出扭矩，速度和最大速度，最大爬坡能力条件。在齿轮轴等结构尺寸的设计计算的结构参数关键词：变速器；齿轮；同步器；设计；结构ABSTRACTAutomotive Powertrain is the core of the car. His job is to convert the engine power, the power effectively transmitted to the drive wheels and economically adapt to meet the demand for cars. Power transmission is an important part of the completion of assembly mission, but the key component to determine the performance of the vehicle. Have a direct impact on the design of this cars power, fuel economy, reliability and portability switching operation, stability and transmission efficiency of the transmission level. With the auto industry, more and more cars drive design trends devolution weight and weight transfer required transmission with a smaller footprint and a good performance.This article describes the engine choice, the program determines the transmission, transmission design, transmission synchronous design, the gearbox design. Jetta at a given engine output torque, speed and the maximum speed, maximum gradeability condition. Structural parameters of gear shaft structure size design calculationKey words: Transmission；Gear；Synchronizer ；Design；StructureII目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 概述11.1.1 汽车变速器的设计要求11.1.2 国内外汽车变速器的发展现状21.2 设计的内容及方法2第2章 变速器传动机构与操纵机构的布置32.1 变速器传动机构布置方案32.1.1 变速器传动方案分析与选择32.1.2 倒档布置方案32.1.3 零部件结构方案分析42.2 变速器操纵机构布置方案62.2.1 概述62.2.2 典型的操纵机构及其锁定装置72.3 本章小结9第3章 变速器的设计与计算103.1 变速器主要参数的选择103.1.1 档数103.1.2 传动比范围103.1.3 变速器各档传动比的确定103.1.4 中心距的选择133.1.5 变速器的外形尺寸133.1.6 齿轮参数的选择133.1.7 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算153.1.8 变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整183.2 变速器齿轮强度校核193.2.1 齿轮材料的选择原则193.2.2 变速器齿轮弯曲强度校核203.2.3 轮齿接触应力校核233.2.4 倒档齿轮的校核273.3 轴的结构和尺寸设计303.3.1 初选轴的直径303.4 轴的强度验算323.4.1 轴的刚度计算323.4.2 轴的强度计算393.5 轴承选择与寿命计算443.5.1 输入轴轴承的选择与寿命计算453.5.2 输出轴轴承的选择与寿命计算473.6 本章小结49第4章 变速器同步器及结构元件设计504.1 同步器设计504.1.1 同步器的功用及分类504.1.2 惯性式同步器504.1.3 锁环式同步器主要尺寸的确定514.1.4 主要参数的确定524.2 变速器壳体544.3 本章小结54结论55参考文献56致谢57附录58第1章 绪 论1.1 概述 随着汽车行业的多种型号的快速发展，已成为汽车发展的个性化的趋势。自动变速箱的设计是设计中最重要的方面之一。将其传送到用于控制发动机转矩和变速的驱动车轮，并且被定向在不同的驱动条件，由此，车辆还粘附和速度，而发动机处于最有利的工作条件的范围内。因此，它是经济指标和汽车的动力，影响车，设计当然是很重要的。在当今不断提高的性能要求车整车舒适性也是评价汽车齿轮设计不合理，就会体会到汽车的舒适性，恢复车辆运行噪音增大，汽车的完整性的一个重要指标。1.1.1 汽车变速器的设计要求汽车动力总成是汽车的核心部分。它的任务是调节，以改变发动机的动力时，电源可被有效地传递到驱动轮上和经济上，以满足车辆的要求1。传输是一个重要的组成部分完成的动力总成的任务，而且关键部件，以确定车辆的性能之一。用于目前的汽车，燃料消耗的结构的条件下，移位的可靠性和传输的灵活性的控制传输有直接影响的稳定性和效率。与汽车行业，是汽车的设计趋势，以增加它的发送功率，以重量比传递和需要具有更小的尺寸和良好的性能。前的车辆变速箱的设计工作开始时，首先开始选择的一些用于根据实际使用的场合的传输的最重要的参数。的主要参数是：轴距，转移轴向尺寸，直径，各齿轮等的齿轴齿轮参数的数目。变速器的基本结构设计要求2：必须确保汽车的动力性和经济;在中性，用来切断动力传递到驱动轮的发动机设置;扭转了一句，让车子行驶倒退;移动迅速，节省舒适，可靠的汽车移动传输不具有快速动作，随机文件和换挡冲击等现象，效率高，噪声低，结构简单，合理的解决方案;在影响寿命长，甚至超出了传输应的质量信息和体积小，成本低，易于进行维护满载和负载条件。 ，齿轮机构有两种分类。三档，四档变速箱，五速变速箱，多速变速器：由前进档数除以。的固定轴，所述旋转轴：根据形状轴被划分。两轴齿轮箱，中间轴齿轮，双中间轴传动，多中间轴变速器：固定轴划分。圈养广泛，包括前置发动机前轮驱动的汽车，更与后轮驱动车的中间轴齿轮发动机前置两个多轴式变速器。旋转轴主要用于液压机械传动。1.1.2 国内外汽车变速器的发展现状 自动变速箱目前在国际上已经成为一种趋势。与传统的手动变速器，自动变速器的汽车中的能源效率相比，处理和乘坐舒适，并且因此它有一个显著优势。因此，自动变速装置的汽车业在发达国家和地区，增加市场份额。目前，自动变速器几乎90的美国汽车市场份额的80以上，日系车市场份额，超过50的欧洲乘用车市场的份额，而我国超过60十亿汽车保有量，使得自动车更多超过10。 在美国，AT（自动变速器）占有绝对优势。这主要是由于自动变速器的早期发展，汽车需要操纵消费者要求简单，乘坐舒适性和燃料消耗不敏感。这样的消费习惯创造了一个基于AT自动变速器市场国家。 欧洲消费者注重驾驶体验和驾驶乐趣，为使手动控制的机器控制感，并且燃料消耗比较值，这样对自动变速器T（双离合变速器）的发展，他们瞬间成为欧洲的最爱市场 日本是世界上最高的市场CVT（无级变速器）加载速度。日本消费者CVT可以使发动机的，谁在相同的转速范围内工作，以保持传输青睐的沉默和不断加快的我。在中国，近几年以20的年增长速度的自动变速器市场，但尾盘开始后，基础薄弱，很多自动变速器仍依赖进口。自主品牌已经开发了一些新产品，但大多数人没有形成技术路径的产业化还不是很清楚。从第10开始连续在“产业透视”一文介绍了中国的汽车变速器的发展现状和未来趋势的读者。汽车动力传动“转换器”，这是它的性能驾驶现代汽车的舒适性，便利性，一致性等质量的重要。随着国内汽车市场的发展，具有自动变速器自动挡汽车的需求在过去两年增加，中国汽车市场上销售的自动挡车型约占35，总销售额。因为自动变速器，高研发成本，零部件和困难的过程，开发和生产技术的复杂结构所使用的外国公司中，这样的小市场国内产能，尤其是外资和垄断外商独资企业生产，但基本依靠进口。中国从20世纪60年代，在“红旗”轿车770采用液力自动变速器有两个前进档和1975年，与自动变速器开发CA774三个前进挡。在20世纪80年代初，老“红旗”轿车停产，由于油耗高。此外，为了返回的原因的燃料液压自动变速器的高燃料效率，但主要的是要其位移达到5.6L。此外，除了军用车辆上的液力自动变速器的部分是国内汽车行业几乎是没有机会，与自动变速器。有些人甚至认为中国不具备自动变速器在今年第2000随着中国改革开放以来，大量的外国汽车在中国市场，其中很多都是高端汽车自动变速器，而类几乎完全液力自动变速器。它还允许大量的汽修企业的液力自动变速器的维修都非常熟悉。由于自动变速器的认识到用户的需求越来越多，使国内汽车企业加快了自动变速器的发展步伐的良好表现。 1998年，一汽大众生产的“捷达”的自动变速器作为附件。神龙公司也推出了电控液压自动在其“比佛利”1.6L车型。上海通用别克生产的“世纪”汽车行驶的最先进的液压式自动变速器的配备-4T65E四档电控自动变速器。广州本田“雅阁”轿车，几乎是自动的默认。因此，在国内汽车是可选的液力自动变速器已经成为一种必然趋势。从与机械连接生产了近2000台的角度CA770液力自动变速器研发和制造工艺，军用车辆与动力换档行星齿轮在最近几年十几年的历史，也为家庭用电汽车成功开发电控自动变速器，可以说，在液压自动科研，生产和维修一定的基础。但目前国内的轿车配备了液压自动变速箱都是进口的。但是通用汽车的合资企业在上海已开始试生产4T65E型四档开始电子控制自动变速箱。当然，完全国产化将是必要的。 机械无级变速器，十年前该国已经获得了哪些国外大学的原型进行分析，但是从财务问题，无法深入的痛苦。近两年之前的一些高校，他们开始重新启动。据国外CVT应用的趋势目前预计，做，CVT，小功率（以下排量2L）能自动威胁的挑战者，也不能忽视国内市场的前景。但靠自己的实力国内实际CVT完全是既不现实，时间是不允许离开。以技术实施的道路是一个缩写。根据中国汽车产业政策，到2010年计划中国的汽车产量将达到400万，但可能是过于乐观了这一目标。我认为，如果每年生产200万辆汽车是完全可能的，但改善是由于大量的非专业车手和车辆性能的要求，自动变速器具有至少10，事实上，有些公交车还配备自动变速箱的，是自动的需求，超过20万，这对于中国汽车行业，这将是一个极好的机会，也是一个新的挑战。 目前，国内汽车变速器的发展是非常快的，普遍的研究和使用电子控制自动变速箱，这款变速箱更好的性能，卓越的驾驶动态和更大的道路安全3。但是，司机失去驾驶，而不是更好的快乐体验驾驶的乐趣。机械变速箱具有结构简单，传动效率高，成本基础和可靠的有开车有很多乐趣，等等，它被广泛用于各种形式的汽车。与设置展位，舒适和国外的要求和立场提出了越来越高的操纵等方面的数量。目前，4速5速变速箱，特别是金额呈上升趋势。同时，六速变速箱的负荷率也不断提高1.2 设计的内容及方法变速箱的设计是基于原始捷达的传输是基于，在给定的发动机输出扭矩，速度和最大速度，最大爬坡能力的条件下，传动机构的特别的设计完成，并提出了图表和主变速器组件的部件。1、对变速器传动机构的分析与选择通过比较两轴和中间轴式变速器各自的优缺点，以及所设计车辆的特点，确定传动机构的布置形式。2、变速器主要参数的选择变速器主要参数的选择：档数、传动比、中心距、齿轮参数等。3、变速器齿轮强度的校核检查主齿轮的强度，齿根弯曲疲劳强度及齿面接触的检测的疲劳强度的传输。4、轴的基本尺寸的确定及强度计算为强度计算轴，刚度的轴线和强度进行检查。5、轴承的选择与寿命计算第2章 选择的齿轮轴支承部变窄磙子轴承寿命的计算是基于轿厢检修测量300000公里车辆的基础上的性能。该设计目前设计的变速箱设计文献国内外近年来在与合适的老师主要涉及专业知识的连接。通过比较不同的方案，并选择最佳的解决方案，设计方法，结构参数计算装置和计算方法，它;相同的结构同步，变速控制机构和其它分析和设计，除了改善现有的传统传输结构和完善。第3章 变速器传动机构与操纵机构的布置2.1 变速器传动机构布置方案机械变速器具有结构简单，传动效率高，生产成本和工作基极并可靠时，通常在各种形式的汽车使用。2.1.1 变速器传动方案分析与选择两波传输和中间轴变速器：机械传动机构是建立在两个主要方案。该传动轴发动机前轮驱动车的两个。相比于中间轴变速器，它有若干轴和轴承，结构简单，低剖面的尺寸，易于布局等等。此外，每个中间齿轮，以通过一对齿轮只移动，使得高转印效率，更少噪声存在。但两轴式变速器不能被直接设置文件，以便当工作齿轮和轴承磨损，增加了操作噪音和脆弱，受结构性限制而不是设计的传动比是非常高的。其特点是：所述传动装置输出轴和减速齿轮形成一体，直接输出功率时发动机在纵向方向。而中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的汽车上。其特点是：所述传动轴的后端一体地与齿轮的常数与大多数在同一行的程序的第二波形成时，离合器，之后它们被直接连接到一个波形文件，使用直接加速齿轮和中间轴轴承和非轴承，此时噪音低，减速齿轮，轴承磨损。排列总结由于捷达轿车变速箱中档变速箱的设计，前置发动机前轮驱动的形式往下走，并且可以在一个较小的传送室传送的噪音设计加快了很高的要求运行，因此两种选择轴传输作为传输方式。选择覆盖5速变速箱和五档。2.1.2 倒档布置方案图中所示的2.1反向通用布局图。该方案的图2.1B优点是使用一个倒档，中间轴的长度的缩短。但如果两个同时换档困难数字接合的齿轮的是2.1C方案能够获得更大的扭转偏移的缺点是不合理;图2.1D2.1C退款政策变化而成，在图2.1E所示的实施方式，形成一个倒档延伸的齿宽。它适用于图2.1f所有代表常啮合齿轮，换挡的变化更便携。考虑到上述因素，移动至光，降低噪音，并返回与图2.1f所示的情况。图2.1 倒档布置方案2.1.3 零部件结构方案分析1、齿轮形式有两种传输正齿轮和锥齿轮。正齿轮主要用于在第一档，倒档，相比正齿轮，斜齿轮减速器具有寿命长，运行平稳安静，让所有选定斜齿轮的设计。传动齿轮和轴的设计作为一个整体或单独的轴和带键，一个压配合或滑动的支持等，以轴之一。齿轮尺寸小和由波分离，厚度（图2.2），以使根直径在其内径齿厚6。所需的大小大于或等于在危险部分的齿的厚度。以允许齿轮在轴上后的宽度尺寸大到足以维持在结构条件的装齿轮毂部的稳定性应尽可能做大，采取至少尺寸要求： （2.1）式中：花键内径。为了降低质量，如果厚度轮辐设计成满足强度薄条件。图2.2尺寸1.25至1.40倍所需要的楔形刀。图2.2 变速器齿轮尺寸控制图齿面粗糙度值减小，噪声降低，减缓牙齿磨损，改进的传输寿命的速率。的透射面的表面粗糙度应该在微米范围内被使用。精密齿轮制造要求不超过七级。2、变速器轴在大多数情况下，传动轴通过轴承在外壳的轴承孔支承。当转印间距是小的，在两滚子轴承的结构的住房困难同一端面，输出轴可直接推入壳体内孔和固定。在移动换档齿轮和轴应用矩形楔连接之间的路径应当用于良好的定心和滑动灵活并研磨定心和矩形花键侧的外径确保渐开关键为便于7。两高档传动装置输入轴和中间轴传动轴中间轴由轴和齿轮孔与轴之间的干涉配合键入。装在两个轴传动装置输出轴和传动轴的中间轴齿轮直接轴之间的第二齿轮和轴副，常常设置有滚针轴承，滑动轴承，在某些情况下，变速箱常数。在这种情况下，应该在轴的表面是低和亩米，不小于5863HRC的硬度。由于渐开良好的定位性能，弹性和渐开线花很短，可以提高相对于增加的轴的刚性具有小直径，从而使所述轴和套筒通常用于同步上的渐开线连接。倒档轴为压入壳体孔中并固定不动的光轴，并由螺栓固定。由上可知，与轴承，齿轮，齿轮组和其他部件的传动轴，和一些具有矩形波或花键，因此考虑在安装上的组织和应该是成功的，在位置上，可拆卸的轴不仅可能性部分。另外，需要注意的问题处理。3、变速器轴承的选择3.1 变速器轴承常用的圆柱滚子轴承滚针轴承和滑动轴承主要用于在齿轮组，而不是附接到轴，并且所需要的两地之间的相对运动。 8圆锥滚子轴承的传递，虽然它具有较小的直径，宽度，从而更大容量的高负荷等来承受，还需要预加载，安装工作，根本没有戴后下行歪斜影响使用不当调整由于传输的设计是用两轴传动，具有大的轴向力，以使变速器输入轴，根据本圆锥滚子轴承的直径选定的输出轴后轴承数的第一个设计。2.2 变速器操纵机构布置方案2.2.1 概述对应于该条件要求驾驶者通过以实现换档或换档杆和退休中性完成了操纵机构。应该变速器控制部门满足以下主要要求9：移进后，被带到在从事牙齿全长换档齿轮要结婚，以避免过速自动或自动变速器，以防止意外倒档防止移位光。传输控制机构通常安装在盖子的顶部或侧面，有几个分开的。传输控制机制操作的滑动式的第二轴，离合器或同步所需的各个展位的齿轮。带动机械传动，常见的换挡杆，开关块，叉，拨叉轴和锁，自锁和逆转剂，等要害部位，并依靠人工力量的驱动程序来完成换档杆，换档到空档或推工作中，所谓的手动变速器。1、直接操纵式手动换档变速器手动当靠近驾驶员座位的传输，可以直接安装在变速杆和手动力通过直接移位功能杆所指示的驱动器和执行手动变速器，称为直接操纵变速器。这种操作简单的结构方案是普遍。近年来，更多的应用单轨控制机构，降低了换档拨叉轴，每一个文件的一组自锁，因此简化了控制装置的优点，但它需要等于每级移位笔划。2，遥控手动变速器赤裸上身的汽车或安排的总限额后置发动机和后轮驱动的机动车辆接送，从驾驶座上的变速器，变速杆等一系列传动部件，转向练手用这些转换机构结束时移功能的话已经安排叉。这种手动变速箱，为远程操作称为手动变速器。3、电动自动换档变速器20世纪80年代后，通过使用计算机和电子控制技术自动变速器的囚犯机械传动基地，并消除了换档杆和离合器踏板。驾驶员容易控制的油门踏板，汽车将能够自动换档的运动，如齿轮，电动自动变速器10的过程。由于用两轴传动变速器的设计，采用前置发动机前轮驱动变速器的是从驾驶座接近，使得使用导向操作的手动变速箱。2.2.2 典型的操纵机构及其锁定装置图2.3 为典型的操纵机构图定位装置的作用是将放置在上接合保持一定的位置，并防止自动接合和脱离，一般弹簧和球机构。1、换档机构变速器换档器有直齿滑动齿轮，离合器和同步切换三种形式。轴向滑动正齿轮，它将具有在牙齿表面上的效果，传输的磨损和过早失效的端部，随着噪声。因此，除了配置文件，这是颠倒很少使用之外经常移动的离合器切换使用。抵抗由于转向冲击负荷更多的齿互锁齿，离合器不会被过早地损坏，但不是消除换档冲击。只有在一些要求不高的位置和重型卡车变速器使用的电源转变。使用同步器可以保证快速换挡技术，没有任何影响，无论控制程度，无噪音，即为了提高车辆加速，燃油经济性和行车安全比较这两个位移的方法，尽管它具有复杂的结构，高精密制造，等缺点的轴向尺寸，它仍然是普遍。采用同步或离合器开关推迟旅程，作为一个滑动开关的时钟小。此变速器设计采用同步器换挡。2、防脱档设计锁定装置是确保的换档拨叉轴的运动，另一个换档拨叉轴被相互锁定，以防止在两档同时连接，允许过渡的大的故障，则该机构的作用常见的互锁机构有：（1）互锁销式图2.4 互锁销式互锁机构（2）摆动锁块式图2.5为摆动锁块式互锁机构保证换档时不能同时挂入两档。（3）转动钳口式。图2.5 摆动锁块式互锁机构 图2.6 转动钳口式互锁机构图2.5是一个锁定块锁定机构概略摆动锁定螺钉块装有壳体上同心波和自由旋转的螺杆的轴线转动，杠杆锁定放置块选头箱，此时，锁定块生存的一个或两个突起的文件的另外两个换档拨叉轴槽，不能保证换挡时，她分两批加入。图2.6是用类似的夹爪锁紧装置的旋转的锁定机构的原理的块。摇杆头选入钳口，夹板上轴旋转的一个。转动杠杆夹持板时在所选择的换档叉轴槽选择器杆，则夹具或两个夹爪抓其他两个换档拨叉以确保所述互锁效应11。可以提供操作装置，以确保该机构不会被误认为相反。作为一项规则，在反向叉或U形夹装有弹簧机构，以允许驾驶员在位移时由于弹簧力，造成显著的感觉。该锁定机构还包括一自锁，反向决定性两个机构。的自锁机构的作用将锁定全齿长度，以确保参与的接合，并防止在该文件中的自动和在过渡。自锁球形和棒状锁定机构有两种类型的锁定机构逆止器的作用，确保驾驶员有更多的力量杠杆，才接反提请注意的作用，防止其反向，导致安全事故适用。在前轮驱动汽车的设计属于，转向系统直接操作模式，特别是锁定机构，设置自锁，锁定，扭转锁定装置。为了实现自锁球自锁，互锁锁销。限制使用反向锁弹簧来实现，所以驾驶员为了防止意外的感觉相反。2.3 本章小结本章描述的传动齿轮机构和控制机构，分析的优势和不同类型的设施的缺点的类型，以及用于传输，特征的模式和传输模式，操作机构的结构的传输的功能，并且主设计听到一个预选的基础为后续的设计工作已经取得。第4章 变速器的设计与计算3.1 变速器主要参数的选择 捷达两轴五档手动变速器车身技术参数表3.1 发动机最大功率90kw车轮型号185/60R14S发动机最大转矩180Nm最大功率时转速5400 r/min最大转矩时转速4000r/min最高车速175km/h总质量1500kg变速器形式两轴五档3.1.1 档数在最近几年中，为了降低燃料消耗的消耗，齿轮比的数目趋于增加。目前，客船用45速变速器。大排量发动机的汽车行驶的五速变速箱更多。商用车变速器与四，五速或多速。 1.8与五速手动变速箱，载荷舱内4.0吨负荷大货车4.0采用六速变速箱8.0T。档数选择的要求：1、为1.8或更少相邻齿轮比之间的比率。2、靠近低面积比率比相邻单元之间的齿轮比高端区域之间的齿轮比。变速箱为五速手动变速箱，两轴设计。3.1.2 传动比范围变速器传动比范围是指最低档的比例。最高端的通常是一个直接的文件，1.0传动比;一些高端的是0.70.8的超速传动比。在大多数的小齿轮啮合的选择的因素的影响：责任汽车是最大的爬坡能力最大转矩和车轮的最低稳定的发动机转速和主齿轮和驱动轮的滚动半径比和要实现的最小稳定速度的要求之间的路。如目前，在3.0至4.5的范围内的乘客的比例，在两者之间5.0至8.0和其他商用车辆一些轻型商用车总质量就更大了本设计最高档传动比为0.77。3.1.3 变速器各档传动比的确定1、主减速器传动比的确定发动机转速和车辆速度之间的关系之间的12 （3.1）式中：汽车行驶速度（km/h）； 发动机转速（r/min）； 车轮滚动半径（m）； 变速器传动比； 主减速器传动比。鉴于：速度= 170 km / h之间对超速驱动比=0.77最高档的;车轮滚动半径是从轮胎尺寸185/60R14S=29（毫米）的筛选获得;发动机速度=5400（转/分钟），通过公式（3.1）表示，得到的最终传动比公式:);2、最抵档传动比计算用公式表示如下： （3.2）式中：G 车辆总重量(N)； 斜面滚动阻力系数（用于沥青路面0.02=0.01）;发动机最大扭矩(Nm)； 主减速器传动比； 变速器传动比； 为传动效率（0.850.9）；R 车轮滚动半径；最大爬坡度（一般轿车要求能爬上30%的坡，大约）由公式（3.2）得： （3.3）已知：m=1488kg；r=0.29m； Nm；g=9.8m/s2；，把以上数据代入（3.3）式：满足无滑移条件。驱动轮现象是当发出最大驱动力与文档未被生产。公式如下： （3.4）式中：驱动轮的地面法向反力，； 粘着车轮与地面之间的系数，最好为0.5之间混凝土或沥青路面0.6。已知：kg；取0.6，把数据代入（3.4）式得：因此，旋转的齿轮比的选择：3.4一个主要的齿轮比。3、变速器各档速比的配置分配不同比例几何级数，即: 3.1.4 中心距的选择初选中心距公式计算14： （3.5）式中：A 变速器中心距（mm）； 中心距系数，乘用车=8.89.2；发动机最大输出转距为185（Nm）； 变速器一档传动比为3.6； 变速器传动效率，取95%。（8.99.3）=（8.9-9.3）8.375=74.5477.89mm在6080毫米的范围内自动中心传输距离。初取A=75mm。3.1.5 变速器的外形尺寸因素变速箱轴向尺寸螺柱数量和形式的形式的换档机构汽车变速箱的轴向尺寸可以使用下列公式选定mm初选长度为240mm。3.1.6 齿轮参数的选择1、模数以选择在一般的齿轮模原理时跟随，分别是：为了降低噪音，应适当降低模块，同时增加了齿的宽度与较小的质量，应增加，同时降低了模块齿宽;从稳定的传输应该选择从强度的观点出发的模块的过程的观点出发，每个发送模块应该是不同的。对于汽车，降噪工作是很重要的，所以该模块应该被选择为小，卡车，降低质量比噪声的降低更重要的是，应该弹性模量更大的选择。表3.2 汽车变速器齿轮的法向模数车 型乘用车的发动机排量V/L货车的最大总质量/t1.0<V<1.61.6<V<2.56.0<<14>14模数/mm2.252.752.753.003.504.504.506.00车载模块决定排量为依据，选择从表3.2模块文件，自驾车减少过多的噪音和振动的要求，使每个文件斜齿轮的使用。2、压力角如果接触角是小的，很大程度的重叠，传动平稳，噪音低的，大的接触角是，弯曲强度和齿接触电阻的表面可能增加。为了减少车子，应14.5，15，16，16.5和其他较小的接触角。用于卡车，变速器的强度应为22.5或25压力角，以及使用其他的，更大的15。标准的压力状态角20，20，这样频繁使用的压力角。压力离合器或同步角20，25，30，等等，通常使用的30压力角。为了便于处理，所以使用所有的标准压力角20。3、螺旋角工作齿轮噪声的齿距角，牙齿和轴向力的影响的强度。选择较大的俯仰角，接近比变速箱的增加，顺风顺水，降噪。试验证明，用桨距角增大，增加了齿的强度的相应增加，但是，当倾斜角大于30，的急剧下降和接触强度弯曲强度。因此，提高低齿轮输出的抗弯强度，以花大螺旋角不想要的，并从增加记高档齿轮接触强度，应该使用一个更大的桨距角本设计初选螺旋角全部为22。4、齿宽传输质量，软步态，机械传动强度和均匀性的过渡的齿宽的工作等有影响的轴向尺寸考虑到尽可能缩短轴向尺寸和传输质量应该较小齿的宽度。另一方面，齿宽被减少，使得螺旋齿轮的优点顺利减弱，虽然这时候可以用于增加桨距角补偿处理，但此时的轴向轴承力增加了平均寿命缩短了。齿宽度小，将工作压力的增加齿轮。使用较大的齿宽，工作由于变形轴倾斜齿轮，该部分负荷沿面宽度方向造成的，这可能会导致容量降低和不均匀磨损的齿宽方向的齿轮不连续性。通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽：斜齿，取为6.08.5，取6.0mm5、齿顶高系数4.1.1 匹配，牙齿强度的程度补遗系数，运行噪音，滑动速度相对牙，牙钻蚀和增编厚度的影响。如补遗系数小，齿轮重叠小，噪音大的工作，但该齿被弯曲力矩减小，弯曲应力也减小齿。因此，在过去是由于齿轮的加工精度不高，并且该负载被集中在梳子的齿，使用超过齿顶系数取得0.75-0.80短齿齿轮。经过齿轮加工精度提高，包括我自己，1.00的规定编系数。为了提高合规性转变的程度，以减少噪音和齿根的实力，拥有编系数和1.00细如火如荼的传输。这种设计取为1.00。3.1.7 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算在主中心距模块和螺旋角的齿轮可以被用于被分配给的齿数比和传输方案，齿数数每个齿轮传动。应当指出的是，每一个齿轮比的齿的数目应尽可能不是整数，所以齿面磨损均匀16。 3.1测定的齿轮齿和图78所示的传动比。1、一档齿数及传动比的确定一档传动比为：取整得53。轿车可在1217之间选取，取13，则。则一档传动比为：1-2-一个驱动齿轮的从动齿轮3齿轮传动4速从动齿轮5三档第三档从动齿轮驱动齿轮从第四档速驱动齿轮10-9-5五速6-7-8-第四档驱动齿轮倒车驱动齿轮从动齿轮12-11-13-逆向中心倒档输出轴齿轮图3.1 五档变速器传动方案简图2、对中心距A进行修正取整得mm，为标准中心矩。3、二档齿数及传动比的确定 （3.6） （3.7）已知：=80mm，=2.345，=2.75，；将数据代入（3.6）、（3.7）两式，齿数取整得：，所以二档传动比为：4、计算三档齿轮齿数及传动比 （3.8） （3.9）已知：=80mm，=1.618，=2.75，；将数据代入（3.8）、（3.9）两式，齿数取整得：，所以三档传动比为：5、计算四档齿轮齿数及传动比 （3.10） （3.11）已知：=80mm，=1.116，=2.75，；将数据代入（3.10）、（3.11）两式，齿数取整得：，所以四档传动比为：6、计算五档齿轮齿数及传动比 （3.12） （3.13）已知：=80mm，=0.77，=2.75，；将数据代入（3.12）、（3.13）两式，齿数取整得：，所以五档传动比为：7、计算倒档齿轮齿数及传动比初选反向齿轮轴= 25时，驱动轴齿轮箱= 13，以确保倒档是没有运动的牙齿产生齿轮11和齿轮应该保持大于0.5mm齿顶圆13，即之间的距离，满足下式： （3.14）已知：，把数据代入（3.14）式，齿数取整，解得：，则倒档传动比为：输入轴与倒档轴之间的距离：mm输出轴与倒档轴之间的距离：mm3.1.8 变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整采用变位齿轮的原因：配凑中心距；提高齿轮的强度和使用寿命；降低齿轮的啮合噪声17。为了减少，以除去传输，每个齿轮二档的变异等综合系数，使用更小的数目大于该值。在正常情况下，与下齿轮，总位移因子应该从文件增加。第二齿轮和倒档应选择一个较大的值。为了安全地减少对使用较小的螺旋角的轴向力，一个文件被选择，第二齿轮被选择;是增加重叠，噪声的程度，第三齿轮减少四档，五档，使用较大的俯仰角中选择的。1、一档齿轮的变位查机械设计手册中的齿轮变位系数线图，得 2、二档齿轮的变位查机械设计手册中的齿轮变位系数线图，得 3、其他各档齿轮的变位同理得到三档、四档、五档变位系数如下： 3.2 变速器齿轮强度校核3.2.1 齿轮材料的选择原则（1）必须符合工作条件。不同的操作条件，变速箱有不同的要求，从而使牙科材料有不同的要求。但是对于一般的动力传递齿轮，齿芯需要具有足够的强度和耐磨损性，以及硬齿面软的材料制成。（2）合理选择材料配对。至于软齿面硬度350HBS过渡，对于两轮寿命接近该材料的硬度应比小齿轮稍高并使两轮的硬度差为约3050HBS。为了改善抗黏结特性，大，小轮应在各种钢材料中。3）检查过程和热处理工艺。大规模的经常项目投空白使用，钢或铸铁，较高的平均或以下通道中等尺寸要求的选择是经常使用伪造的空白，可选择锻钢制作。小，但不要时，请为空白圆形的选择。软齿面齿轮通常用于在钢或碳钢，正常化或淬火后，再切割;硬化齿轮（硬度> 350HBS）淬火至牙齿表面后切割面浸润猝灭之后，或在碳素钢（或碳钢）经常使用低碳钢-Schneidzahnoberflche，齿残端硬质组织，热处理的齿面通过变形需求被削减的齿轮磨齿，消得。但是，如果使用氮化的是牙齿表面变形小，不磨，它可以应用到齿轮18不能是一个内部轮齿磨削等。3.2.2 变速器齿轮弯曲强度校核齿轮弯曲强度校核（斜齿轮） (3.15)式中：圆周力（N），； 计算载荷（Nmm）；节圆直径（mm）， ，为法向模数（mm）；斜齿轮螺旋角； 应力集中系数，=1.50；齿面宽（mm）； 法向齿距，； 齿形系数，可按当量齿数在齿形系数图3.2中查得； 重合度影响系数，=2.0。图3.2 齿形系数图将上述有关参数据代入公式（3.15），整理得到 (3.16)（1）一档齿轮校核主动齿轮：已知： Nmm；mm；，查齿形系数图3.2得：y=0.191，把以上数据代入(3.16)式，得：MPa从动齿轮：已知：Nmm；mm；，查齿形系数图3.2得：y=0.182，把以上数据代入(3.16)式，得：MPa（2）二档齿轮校核主动齿轮：已知： Nmm；mm；，查齿形系数图3.2得：y=0.168，把以上数据代入(3.16)式，得： MPa从动齿轮：已知：Nmm；mm；，查齿形系数图3.2得：y=0.175，把以上数据代入(3.16)式，得：MPa（3）三档齿轮校核主动齿轮：已知：Nmm；mm；，查齿形系数图3.2得：y=0.148，把以上数据代入(3.16)式，得：MPa从动齿轮：已知：Nmm；mm；，查齿形系数图3.2得：y=0.154，把以上数据代入(3.16)式，得：MPa（4）四档齿轮的校核主动齿轮：已知：Nmm；mm；，查齿形系数图3.2得：y=0.149，把以上数据代入(3.16)式，得：MPa从动齿轮：已知：Nmm；mm；，查齿形系数图3.2得：y=0.151，把以上数据代入(3.16)式，得：Nmm（5）五档齿轮的校核主动齿轮：已知：Nmm；mm；，查齿形系数图3.2得：y=0.154，把以上数据代入(3.16)式，得：MPa从动齿轮：已知：Nmm；mm；，查齿形系数图3.2得：y=0.144，把以上数据代入(3.16)式，得：MPa当计算负荷为汽车采取的最大变速器输入轴扭矩，允许电压180350MPa，特别是正确的设备不超标3.2.3 轮齿接触应力校核 （3.17）式中：轮齿接触应力（MPa）；齿面上的法向力（N），；圆周力（N），；计算载荷（Nmm）；为节圆直径（mm）；节点处压力角，为齿轮螺旋角；齿轮材料的弹性模量（MPa）；齿轮接触的实际宽度（mm）；，主从动齿轮节点处的曲率半径（mm），直齿轮，斜齿轮，；、 主从动齿轮节圆半径（mm）。表3.3 变速器齿轮许用接触应力齿轮/MPa渗碳齿轮液体碳氮共渗齿轮一档和倒档1900-2000950-1000常啮合齿轮和高档齿轮1300-1400650-700见表3.3：1、一档齿轮接触应力校核已知：Nmm；MPa；mm；mm；mmN由于两齿力的作用和反应的作用，仅存在一个过渡接触载荷上计算在所述第一波浪载荷的传播中的作用，用于计算负载，将以上数据代入（3.17）可得：MPa2、二档齿轮接触应力校核已知：Nmm；MPa；mm；mm；mm；N同一档，将以上数据代入（3.17）可得：MPa3、三档齿轮接触应力校核已知：Nmm；MPa；mm；mm；mm；N同一档，将以上数据代入（3.17）可得：MPa4、四档齿轮接触应力校核已知：Nmm；MPa；mm；mm；mm；N同一档，将以上数据代入（3.17）可得：MPa5、五档齿轮接触应力校核已知：Nmm；MPa；mm；mm；mm；N同一档，将以上数据代入（3-17）可得：MPa联系压过速变速箱，使每个文件都是合格的课程小于允许的触点负载。3.2.4 倒档齿轮的校核1、齿面接触疲劳许用应力的计算19 （3.18）式中：齿轮的接触疲劳极限应力（MPa）；寿命系数； 润滑油膜影响系数；工作硬化系数；尺寸系数；最小安全系数。查机械设计手册得到：=1500；=1；=1；=1；=1；=1将这些数据代入（3.18）式，得：MPa2、齿根弯曲疲劳许用应力计算 （3.19）式中：齿根弯曲疲劳极限应力；寿命系数；相对齿根圆角敏感系数；尺寸系数； 表面系数；最小安全系数。查机械设计手册得到：=920 MPa；=1；=1；=0.9；=1；=1.25将这些数据代入（3.19）式，得：MPa3、接触疲劳强度校核 （3.20）式中： 节点区域系数； 弹性系数； 重合度系数； 齿轮上的圆周力（N）； 表示齿宽（mm）； 齿轮直径； 表示传动比； 使用系数。查机械设计手册得到：=2.33；=189.8；0.73；已知：mm；N将以上数据代入（3.20）式，得：MPaMPa。4、齿根弯曲疲劳强度校核 （3.21）式中：齿形修正系数；重合度系数。查机械设计手册得到：=4.9；=0.64在上述数据（3.21），我们有MPa所以倒档接触疲劳强度和弯曲强度都合格。3.3 轴的结构和尺寸设计传输在通过齿轮圆周力，径向力和轴向力的工作，传动轴经受转矩和弯曲力矩。要求轴应具有足够的刚度和强度。由于弯曲刚度不足产生的结果破坏了右齿轮，该齿轮为强度，耐磨损性受到不利的影响3.3.1 初选轴的直径当两个波传输中心距离是已知的，并且从可以在以下范围内设置的轴的最大直径之比的支持：输入轴=0.16-0.18;输出轴，0.18至0.21。输入轴花键部分直径（mm）可按下式初选取：式中： 经验系数，=4.04.6；发动机最大转矩（N.m）。输入轴花键部分直径：=22.5825.97mm初级输入，输出轴支承=265毫米之间的长度扭曲强度由轴的最小直径的条件决定的 （3.22）式中： d轴的最小直径（mm）；轴的许用剪应力（MPa）；P发动机的最大功率（kw）；n发动机的转速（r/min）。在相关数据（3.22），我们得到：mm因此，最小直径的选择为25mm根据轴20，在图3.3，3.4中所示的轴的各部分的初步设计的制造过程的要求：图3.3 输入轴各部分尺寸图3.4 输出轴各部分尺寸3.4 轴的强度验算3.4.1 轴的刚度计算冲击角偏转和轴最大轴在齿轮的水平面垂直创建平面工作。齿轮变化的前中心的距离，破坏右齿轮，后者使齿轮被扭曲，不均匀地分布到压力沿齿的长度方向。最初由轴确定，该轴的刚度和强度可以被检查。图3.5 变速器轴的挠度和转角轴的挠度和转角如图3.5所示，如果在一个垂直平面的轴的偏转，在水平平面和偏转角可以由下式分别计算： （3.23） （3.24） （3.25）式中： 齿轮齿宽中间平面上的径向力（N）；齿轮齿宽中间平面上的圆周力（N）； 弹性模量（MPa），=2.1105 MPa； 惯性矩（mm4），对于实心轴，； 轴的直径（mm），花键处按平均直径计算；、齿轮上的作用力距支座、的距离（mm）； 支座间的距离（mm）。轴的全挠度为mm。轴在垂直面和水平面内挠度的允许值为=0.050.10mm，=0.100.15mm。齿轮所在平面的转角不应超过0.002rad。一档工作时：NNN输入轴的挠度和转角的计算：已知：a=25mm；b=236mm；L=261mm；d=30mm，把有关数据代入（3.23）、（3.24）、（3.25）得到：mmmmmmrad输出轴的挠度和转角的计算：输出轴上作用力与输入轴上作用力大小相等，方向相反。已知：a=25mm；b=236mm；L=261mm；d=45mm，把有关数据代入（3.23）、（3.24）、（3.25）得到：mmmmmmrad二档工作时：NNN输入轴的挠度和转角的计算：已知：a=76mm；b=185mm；L=261mm；d=40mm，把有关数据代入（3.23）、（3.24）、（3.25）得到：mmmmmmrad输出轴的挠度和转角的计算：输出轴上作用力与输入轴上作用力大小相等，方向相反。已知：a=76mm；b=185mm；L=261mm；d=42mm，把有关数据代入（3.23）、（3.24）、（3.25）得到：mmmmmmrad三档工作时：NNN输入轴的挠度和转角的计算：已知：a=99；b=162mm；L=261mm；d=50mm，把有关数据代入（3.23）、（3.24）、（3.25）得到：=mmmmmmrad输出轴的挠度和转角的计算：输出轴上作用力与输入轴上作用力大小相等，方向相反。已知：a=99mm；b=162mm；L=261mm；d=40mm，把有关数据代入（3.23）、（3.24）、（3.25）得到：mmmmmmrad四档工作时：NNN输入轴的挠度和转角的计算：已知：a=150mm；b=111mm；L=261mm；d=50mm，把有关数据代入（3.23）、（3.24）、（3.25）得到：mmmmmmrad输出轴的挠度和转角的计算：输出轴上作用力与输入轴上作用力大小相等，方向相反。已知：a=150mm；b=111mm；L=261mm；d=35mm，把有关数据代入（3.23）、（3.24）、（3.25）得到：mmmmmmmm五档工作时：NNN输入轴的挠度和转角的计算：已知：a=166mm；b=95mm；L=261mm；d=60mm，把有关数据代入（3.23）、（3.24）、（3.25）得到：