二轴五档变速器课程设计.doc

目录 1方案的选择 1 1.1设计任务书 1 1.2总体方案论证 1 1.3零部件结构方案分析 2 1.3.1齿轮形式 2 1.3.2换挡机构形式 2 1.3.3变速器轴承 2 2变速器主要参数的选择 2 2.1传动比范围的选择 2 2.2.1功率转速 2 2.2.2主减速器传动比的初选 3 2.2.3最小传动比的选择 4 2.2.4最大传动比的选择 4 2.2挡数 5 2.3分配各挡传动比 5 2.4传动路线图 6 3变速器参数的计算与校核 6 3.1初定中心距 6 3.2初定齿轮参数（斜齿轮齿形参数） 7 3.2.1模数 7 3.2.2压力角 8 3.2.3齿宽 8 3.2.4螺旋角 9 3.2.5齿顶高系数与顶隙系数 10 3.3分配各挡齿数 10 3.3.1确定一挡齿轮的齿数 11 3.3.2对中心距及一挡齿轮螺旋角进行修正 11 3.3.3确定二挡齿轮的齿数 12 3.3.4确定三挡齿轮的齿数 12 3.3.5确定四挡齿轮的齿数 12 3.3.6确定五挡齿轮的齿数 13 3.3.7确定倒挡齿轮的齿数 13 3.3.8变位系数 13 3.4齿轮的校核 16 3.4.1齿轮的损坏形式 16 3.4.2齿轮的强度计算 16 3.4.3齿轮的材料 21 3.5轴的设计与校核 21 3.5.1初选轴的直径 21 3.5.2轴的可靠性分析 21 3.6轴承的计算与校核 27 3.6.1轴承形式的选择 27 3.6.2轴承尺寸的选择 27 3.6.3轴承寿命的计算 29 4设计参数汇总（优化后） 34 4.1汽车主要参数 34 4.2变速器主要设计参数 34 参考文献 37 1方案的选择 1.1设计任务书 根据给定的汽车性能参数，进行汽车变速箱传动方案设计，计算各部件的设计参数，绘出指定总成的装配图和部分零件图 表 1-1 乘用车传动系统的主要参数 发动机功率 转矩 转矩转速 最高车速 总质量 车轮 80 145.5 3150 165 1658 185/60R14S 1.2总体方案论证 变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种形式工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。变速器设有空挡，可在启动发动机、汽车滑行或停车时使发动机的动力停止向驱动轮传输。变速器设有倒挡，使汽车获得倒退行驶能力。需要时，变速器还有动力输出功能。 对变速器提出如下基本要求： 1）保证汽车有必要的动力性和经济性。 2）设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输。 3）设置倒挡，使汽车能倒退行驶。 4）设置动力输出装置，需要时能进行功率输出。 5）换挡迅速、省力、方便。 6）工作可靠。汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生。 7）变速器应当有高的工作效率。 8）变速器的工作噪声低。 除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、拆装容易、维修方便等要求。 满足汽车必要的动力性和经济性指标，这与变速器的挡数、传动比范围和各挡传动比有关。汽车工作的道路条件越复杂、比功率越小，变速器的传动比范围越大。 1.3零部件结构方案分析 1.3.1齿轮形式 变速器两周传动齿轮采用斜齿常啮合齿轮，优点是使用寿命长、运转平稳、工作噪声低。倒挡齿轮采用支持常啮合圆柱齿轮，主减速器采用斜齿圆柱齿轮。 1.3.2换挡机构形式 变速器采用同步器换挡，其优点是换挡迅速、无冲击、换挡噪声小，提高了汽车加速性、燃油经济性和行驶安全性。 1.3.3变速器轴承 初选输出端为短圆柱滚子轴承其余为向心球轴承，具体选型与计算在轴承的寿命计算轴详细分析。 2变速器主要参数的选择 2.1传动比范围的选择 变速器的传动比范围是指变速器最低挡传动比与最高挡传动比的比值。最高挡通常为直接当，而本次设计为了提高汽车的燃油经济性，将最高挡设为超速挡，挡位数为五挡。 超速挡的传动比一般为0.7~0.8。最低挡的传动比则要求考虑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、驱动桥与地面的附着率、主减速器比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低行驶车速等而对于乘用车，其范围一般在3.0~4.5之间。 2.2.1功率转速 发动机最大转矩用下式计算确定： 式中，为最大转矩（）；为转矩适应性系数，一般在1.1~1.3之间选取；为发动机最大功率（）；为最大功率转速（）。 要求与之间有一定差值，如果它们很接近，将导致直接当的最低稳定车速偏高，使汽车通过十字路口时换挡次数增多。因此，要求在1.4~2.0之间选取。 由上式得： ， 在1.4~2.0的选择应在汽车总体设计时和传动系的总传动比一起由整车动力计算来确定。可利用在不同下的功率平衡图来研究对汽车动力性的影响。通过优化设计，对发动机与传动系参数