低速载货汽车变速器的设计 .doc

目 录 1 前言 1 2 低速载货汽车主要参数的确定 3 2.1 质量参数的确定 3 2.2 发动机的选型 3 2.3 车速的确定 4 3 变速器的设计与计算 6 3.1 设计方案的确定 6 3.1.1 两轴式 6 3.1.2 三轴式 6 3.1.3 液力机械式 6 3.1.4 确定方案 6 3.2 零部件的结构分析 7 3.3 基本参数的确定 8 3.3.1 变速器的档位数和传动比 8 3.3.2 中心距 10 3.3.3 变速器的轴向尺寸 11 3.3.4 齿轮参数 11 3.3.5 各档齿轮齿数的分配 14 3.4 齿轮的设计计算 16 3.4.1 几何尺寸计算 16 3.4.2 齿轮的材料及热处理 17 3.4.3 齿轮的弯曲强度 17 3.4.4 齿轮的接触强度 18 3.5 轴的设计与轴承的选择 21 3.5.1 轴的设计 21 3.5.2 轴承的选择 33 4 结论 40 参 考 文 献 41 致 谢 42 1 前言 低速载货汽车是一种特殊的货车,特殊在于它以前叫农用运输车，GB7258-2004[1]将“四轮农用运输车”更名为“低速货车”，明确“农用运输车”实质上是汽车的一类。GB18320-2001[2]规定以柴油机为动力装置，中小吨位、中低速度，从事道路运输的机动车辆，包括三轮农用运输车和四轮农用运输车等，但不包括轮式拖拉机车组、手扶拖拉机车组和手扶变型运输机。农用运输车最高设计车速不大于70km/h，最大设计总质量不大于4500kg，长小于6m、宽不大于2m和高不大于2.5m。 我国农用运输车诞生于20世纪80年代初。我国农村运输的特点是运量小、运距短、货物分散、道路条件差。由于同吨位的柴油车较汽油车运载能力强，燃油价格低，且柴油保管无须特殊设备，又为广大农民所熟悉，所以，农用运输车均选用柴油机为动力。农用运输车的载质量一般不超过1.5t。当前四轮农用运输车载质量分为4个等级，包括1.5t、1.0t、O.75t和0.5t级。 在传动系统中设置了变速器，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速的不同要求的需要。 本次设计的课题为低速载货汽车变速器的设计，该课题来源于结合生产实际。 本次课题研究的主要内容是： a.参与汽车的总体设计； b.变速器结构型式分析和主要参数的确定； c.变速器结构设计。 本说明书以设计低速载货汽车变速器的传动机构为主线。第2章着重介绍了在参与总体设计当中，如何确定低速载货汽车参数，进而明确变速器应满足的条件及其所受的限制。第3章则重点介绍低速载货汽车变速器的传动机构的设计说明。在参与总体设计当中，首先是对低速载货汽车的产品技术规范和标准进行分析，然后确定低速载货汽车的总质量，以此来选择合适的发动机。根据发动机的功率以及汽车的总质量确定该车的最高速度（满足低速载货汽车安全技术条件）。关于变速器的设计，首先选择合适的变速器确定其档位数，接着对工况进行分析，拟订变速器的各档位的传动比和中心距，然后计算出齿轮参数以选择合适的齿轮并且对其进行校核，接着是初选变速器轴与轴承并且完成对轴和轴承的校核，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。 本课题所设计出的变速器可以解决如下问题： a.正确选择变速器的档位数和传动比，使之与发动机参数匹配，以保证汽车具有良好的动力性与经济性； b.设置空档以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档使汽车可以倒退行驶； c.操纵简单、方便、迅速、省力； d.传动效率高，工作平稳、无噪声； e.体小、质轻、承载能力强，工作可靠； f.制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长； g.贯彻零件标准化、部件通用化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规定。 2 低速载货汽车主要参数的确定 2.1 质量参数的确定[3] 汽车的整备质量利用系数： （2-1） 式中 ——汽车的载质量； ——整车整备质量。 表2-1 货车的质量系数 参数 车型 总质量 货 车 1.8＜≤6.0 0.80～1.10① 6.0＜≤14.0 1.20～1.35 ＞14.0 1.30～1.70 ①装柴油机的货车为0.80～1.00。 汽车总质量： 商用货车的总质量ma由整备质量m0、载质量me和驾驶员以及随行人员质量三部分组成，即 （2-2） 式中，为包括驾驶员及随行人员数在内的人数，应等于座位数。 此低速载货汽车是柴油机，查表2-1得质量利用系数为0.80～1.10，其载质量是=1.5×103kg, 由公式（2-1）得： =1500～1875kg 因为此车设计为单排室,所以=2,由公式（2-2）得: