变速器课程的设计说明书.doc

目 录 第1章 变速器的设计与计算 1 1方案的选择 1 2 档数 1 3传动比范围 1 4变速器各档传动比的定 2 5中心距的选择 4 6 变速器的外形尺寸 5 7齿轮参数的选择 5 8 各档齿轮齿数的分配及传动比的计算 7 9 变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角调整 11 第2章 变速器齿轮强度校核 16 1 齿轮材料的选择原则 16 2 变速器齿轮弯曲强度校核 16 3 轮齿接触应力校核 19 第3章 轴的设计和校核 21 1 轴的 21 2初选轴的直径 21 3 轴的刚度计算 22 4 轴的强度计算 29 第4章轴承选择与寿命计算 35 1 输入轴轴承的选择与寿命计算 35 2 输出轴轴承的选择与寿命计算 40 第5章同步器的选择……………………………………………………………………… 1 同步器的选择 41 2 同步器的校核 参考文献 40 变速器的设计与计算档数 近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。目前，乘用车一般用～个档位的变速器。发动机排量大的乘用车变速器多用个档。商用车变速器采用4～5个档或多档。载质量在2.0～3.5t的货车采用五档变速器，载质量在4.0～8.0t的货车采用六档变速器。多档变速器多用于总质量大些的货车和越野汽车上。 档数选择的要求： 1、相邻档位之间的传动比比值在1.8以下。 2、高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的比值小。 因此，设计的变速器为5档变速器。 传动比范围 变速器传动比范围是指变速器最高档与最低档传动比的比值。最高档通常是直接档，传动比为1.0；有的变速器最高档是超速档，传动比为0.7～0.8。影响最低档传动比选取的因素有：发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力、驱动轮与路面间的附着力、主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。目前乘用车的传动比范围在3.0～4.5之间，总质量轻些的商用车在5.0～8.0之间，其它商用车则更大。 本设计最高档传动比为0. 变速器各档传动比的确定 1、主减速器传动比的确定 发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为： （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。 已知：最高车速=km/h；最高档为超速档，传动比=0.；车轮滚动半径由所选用的轮胎规格15/60R14得到=2(mm)；发动机转速=5500（r/min）；由公式（3.1）得到主减速器传动比计算公式： 2、最抵档传动比计算 按最大爬坡度设计，满足最大通过能力条件，即用一档通过要求的最大坡道角坡道时，驱动力应大于或等于此时的滚动阻力和上坡阻力（加速阻力为零，空气阻力忽略不计）。用公式表示如下： （3.2） 式中： G ——车辆总重量(N)； ——坡道面滚动阻力系数(对沥青路面μ=0.01~0.017)； ——发动机最大扭矩(N·m)； ——主减速器传动比； ——变速器传动比； ——为传动效率； 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=g；；；r=0.2m； N·m；；g=9.8；，把以上数据代入（3.3）式： 满足不产生滑转条件。即用一档发出最大驱动力时，驱动轮不产生滑转现象。公式表示如下： （3.4） 式中： ——驱动轮的地面法向反力，； ——驱动轮与地面间的附着系数；对混凝土或沥青路面可取0.~0.8之间。=0.8 已知：g，把数据代入（3.4）式得： 所以，一档转动比的选择范围是： 初选一档传动比为=0.377 此处，，检验最低稳定车速在10km/h之内，故传动比合适 3、变速器各档速比的配置 按等比级数分配其它各档传动比，即： 中心距的选择 初选中心距可根据经验公式计算： （3.5） 式中： A ——变速器中心距（mm）； ——中心距系数，乘用车=8.9~9.3； ——发动机最大输出转距为1（N·m）； ——变速器一档传动比为； ——变速器传动效率，取9%。 =64.9mm 轿车变速器的中心距在60～80mm范围内变化。初取A=mm。 变速器的外形尺寸 变速器的横向外形尺寸，可以根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定。影