購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載 文檔送對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 福田輕型載貨汽車手動變速器設(shè)計(jì) 系部名稱 ： 汽 車與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級 ： 車輛工程 學(xué)生姓名 ： 李 冰 指導(dǎo)教師 ： 趙 國 遷 職 稱 ： 高 級 實(shí) 驗(yàn) 師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二一二年六月 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載 文檔送對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 s 08012買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載 文檔送對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 變速器用來改變發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的 是在原地起步，爬坡，轉(zhuǎn)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(fā)動機(jī)在最有利工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空擋和倒擋。需要時變速器還有動力輸出功能。 因?yàn)樽兯傧湓诘蜋n工作時作用有較大的力，所以一般變速箱的低檔都布置靠近軸的后支承處，然后按照從低檔到高檔順序布置各檔位齒輪。這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證裝配容易。變速箱整體結(jié)構(gòu)剛性與軸和殼體的結(jié)構(gòu)有關(guān)系。一般通過控制軸的長度即控制檔數(shù)，來保證變速箱有足夠的剛性。 本次設(shè)計(jì)的題目是 福田輕型載貨汽車手動 變速器設(shè)計(jì) 。 變速器由變速器傳動機(jī)構(gòu)和 操縱機(jī)構(gòu)組成， 其基本功用是 改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機(jī)在有利的工況下工作 ;在發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下使汽車能倒退行駛；利用空擋中斷動力傳遞，以使發(fā)動機(jī)能夠起動 、怠速，并便于變速器換擋或進(jìn)行動力輸出。 采用中間軸式變速器，該變速器具有三個突出的優(yōu)點(diǎn)：一是其直接檔的傳動效率高，磨損及噪聲也最??；二是在齒輪中心距較小的情況下仍然可以獲得較大的一檔傳動比；三是可以提供較大轉(zhuǎn)矩，保證汽車能載一定質(zhì)量的貨物。這臺變速器具有五個前進(jìn)檔（包括一個超速檔五檔）和一 個倒檔，并通過鎖環(huán)式同步器來實(shí)現(xiàn)換檔。本設(shè)計(jì)論述了變速器的總體結(jié)構(gòu)， 對變速器的工作原理做了闡述，變速器的各擋齒輪和軸做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行了強(qiáng)度校核，對一些標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了選型。變速器的傳動方案設(shè)計(jì)并 講述了變速器中各部件材料的選擇 ，在設(shè)計(jì)中完成了各擋齒輪和軸的計(jì)算和校核及 圖等工作。 關(guān)鍵字： 變速器；設(shè)計(jì)；齒輪；軸；校核 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) to on is at in of in of at a In to to of of a of to of of of do a of a A of of of 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 . 錯誤 !未定義書簽。 . 錯誤 !未定義書簽。 第 1 章 緒論 . 錯誤 !未定義書簽。 車變速器概述 . 錯誤 !未定義書簽。 題 研究目的 和意義 . 1 題研究 現(xiàn)狀及分析 . 2 動變速器的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容 . 5 第 2 章 總體方案設(shè)計(jì) . 2 車參數(shù)的選擇 . 7 速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 . 3 動機(jī)構(gòu)布置方案分析 . 3 定軸式變速器 . 3 檔布置方案 . 4 它問題 . 6 輪形式 . 7 擋機(jī)構(gòu)形式 . 7 速器軸承 . 8 章小結(jié) . 9 第 3 章 變速器 設(shè)計(jì)和計(jì)算 . 11 數(shù) . 11 動比范圍 . 錯誤 !未定義書簽。 檔傳動比的確定 . 錯誤 !未定義書簽。 減速器傳動比的確定 . 錯誤 !未定義書簽。 低檔傳動比的確定 . 錯誤 !未定義書簽。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 檔傳動比的確定 . 錯誤 !未定義書簽。 心距的選定 . 錯誤 !未定義書簽。 速器的外形尺寸 . 錯誤 !未定義書簽。 輪參數(shù) . 錯誤 !未定義書簽。 數(shù)的選取 . 14 力角 . 15 旋角 . 15 寬 . 16 頂高系數(shù) . 17 位系數(shù)的選擇原則 . 17 檔齒數(shù)的分配 . 18 定一檔齒輪的齒數(shù) . 18 中心距進(jìn)行修正 . 19 定常嚙合傳動齒輪副齒數(shù)及變位系數(shù) . 錯誤 !未定義書簽。 定其他各檔齒數(shù)及變位系數(shù) . 錯誤 !未定義書簽。 定倒檔齒輪齒數(shù)及變位系數(shù) . 錯誤 !未定義書簽。 章小結(jié) . 錯誤 !未定義書簽。 第 4 章 變速器的校核 . 錯誤 !未定義書簽。 輪的損壞形式 . 錯誤 !未定義書簽。 輪強(qiáng)度計(jì)算 . 錯誤 !未定義書簽。 輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算 . 錯誤 !未定義書簽。 輪接觸應(yīng)力計(jì)算 . 錯誤 !未定義書簽。 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 錯誤 !未定義書簽。 的強(qiáng)度驗(yàn)算 . 錯誤 !未定義書簽。 的剛度的計(jì)算 . 27 的強(qiáng)度的計(jì)算 . 錯誤 !未定義書簽。 承壽命計(jì)算 . 錯誤 !未定義書簽。 章小結(jié) . 錯誤 !未定義書簽。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 章 同步器的設(shè)計(jì) . 錯誤 !未定義書簽。 銷式同步器 . 錯誤 !未定義書簽。 銷式同步器結(jié)構(gòu) . 錯誤 !未定義書簽。 銷式同步器工作原理 . 錯誤 !未定義書簽。 環(huán)式同步器 . 40 環(huán)式同步器結(jié)構(gòu) . 40 環(huán)式同步器的工作原理 . 40 環(huán)式同步器主要尺寸的確定 . 41 車架與主車架的連接設(shè)計(jì) . 43 第 6 章 變速器操縱機(jī)構(gòu) . 44 接操縱手動換擋變速器 . 44 距離操縱手動換擋變速器 . 錯誤 !未定義書簽。 章小結(jié) . 錯誤 !未定義書簽。 結(jié)論 . 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) . 錯誤 !未定義書簽。 致謝 . 錯誤 !未定義書簽。 附錄 . 49 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 車變速器概述 變速器用于轉(zhuǎn)變發(fā)動機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下，對驅(qū)動車輪牽引力及車速不同要求的需要。用變速器轉(zhuǎn)變發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的必要性在于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩 1。 變速器能 使汽車以非常低的穩(wěn)定車速行駛，而這種低的車速只靠內(nèi)燃機(jī)的最低穩(wěn)定車速是難以達(dá)到的。變速器的倒擋使汽車能倒退行駛；其空擋使汽車在啟動發(fā)動機(jī)、停車和滑行時能長時間將發(fā)動機(jī)和傳動系分離。 變速器按其傳動比的改變方式可分為有級、無級和綜合式的。有級變速器按其前進(jìn)擋的擋位數(shù)分為三、四、五擋和多擋的；而按其軸中心線的位置又可分為固定軸線式、旋轉(zhuǎn)軸線式和綜合式的。固定軸式變速器又分為兩軸式、三軸式和多軸式的。變速器按其操縱方式又可分為自動式、半自動式、預(yù)選式、指令式、直接操縱式和遠(yuǎn)距離操縱式 2。 變速器的結(jié)構(gòu)對汽車的 動力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱的可靠性與輕便性、傳動的平穩(wěn)性與效率等都有直接影響。變速器與主減速器及發(fā)動機(jī)的參數(shù)做優(yōu)化匹配，可得到良好的動力性與經(jīng)濟(jì)性；采用自鎖及互鎖裝置，倒擋安全裝置，對接合齒采取倒錐齒側(cè)措施以及其他結(jié)構(gòu)措施，可使操縱可靠，不跳擋、亂擋、自動脫擋和誤掛倒擋；采用同步器可使換擋輕便，無沖擊及噪聲；采用高齒、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動平穩(wěn)、噪聲低，降低噪聲水平已成為提高變速器質(zhì)量和設(shè)計(jì)、工藝水平的關(guān)鍵。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，增力式同步器，雙、中間軸變速器，后置常嚙合傳動齒輪、短第二軸的變速器，各種自 動、半自動以及電子控制的自動換擋機(jī)構(gòu)等新結(jié)構(gòu)也相繼問世。 變速器多采用飛濺潤滑，重型汽車有時強(qiáng)制潤滑第一、二軸軸承等。 變速器都裝有單向的通氣閥以防殼內(nèi)空氣熱脹而漏油及潤滑油氧化。殼底放油塞多放置磁鐵以吸附油內(nèi)鐵屑 3。 題 研究目的 和意義 現(xiàn)如今國內(nèi)外汽車工業(yè)迅猛發(fā)展的今天，車型的多樣化和個性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢。但變速器設(shè)計(jì)一直是汽車設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)之一， 特別是對輕型載貨汽車而言，配備一個良好的變速器，可以使其汽車在行駛的過程中達(dá)到一個良好的平順性，緩解駕駛員由于長時間駕駛所帶來的疲勞。所 以 設(shè)計(jì)一臺匹配性好的變速器，是黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 汽車設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要工作，因此，依據(jù)整車的主要技術(shù)指標(biāo)、發(fā)動機(jī)功率、轉(zhuǎn)速和車輛行駛條件，來確定 變速器的結(jié)構(gòu)型式的選擇、設(shè)計(jì)參數(shù)的選取及各大零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ，在設(shè)計(jì)過程中可以詳細(xì)了解、掌握變速器中齒輪、軸的設(shè)計(jì)方法，不同條件下軸承的選取方法，操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析方法以及箱體的設(shè)計(jì)方法。 特別是對輕型載貨汽車而言，其設(shè)計(jì)意義更為明顯。在對汽車性能要求越來越高的今天，車輛的舒適性也是評價汽車的一個重要指標(biāo)，而變速器的設(shè)計(jì)如果不合理，將會使汽車的舒適性下降，使汽車的運(yùn)行噪聲增大。通過一步 步的計(jì)算和校核來改善變速器的工作狀態(tài)，使其達(dá)到理想的舒適性并減小工作時的噪聲。 傳統(tǒng)的變速器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法一般是根據(jù)性能要求利用經(jīng)驗(yàn)公式取初值，然后計(jì)算其強(qiáng)度，傳動質(zhì)量指標(biāo)等，如不符合要求根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式改變某些參數(shù)，繼續(xù)計(jì)算直至符合所有的條件與要求。通過本題目的設(shè)計(jì)，可綜合運(yùn)用所學(xué)知識對輕型載貨汽車的手動變速器進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而回顧并復(fù)習(xí)了以前所學(xué)過的課和一些工程軟件的應(yīng)用，由于本題目模擬工程一線實(shí)際情況，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可與工程實(shí)踐直接接觸，從而可以提高解決實(shí)際問題的能力，使在課堂上所學(xué)的專業(yè)知識理論與實(shí)際問題結(jié)合起來 ，綜合提高自身的設(shè)計(jì)和制造水平。并為我以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 題研究 現(xiàn)狀及分析 外手動變速器的研究現(xiàn)狀 (1)國外變速器的發(fā)展 早在 1889 年，法國標(biāo)致公司埃米爾利互蘇成功研制出世界上第一臺手動機(jī)械式4 擋齒輪傳動汽車變速器。 這種變速器要求駕駛員用一根操縱桿不斷地?fù)軇踊瑒育X輪 ,直到它們嚙合為止 ,這種變速器操作頻繁、換擋困難、齒輪在掛檔時易碎等缺點(diǎn)。但是現(xiàn)如今的變速器都是由它演練而來。變速器最重要的發(fā)展是由凱迪拉克公司厄爾 湯普森的工程師于 1928 年研制出一種在換擋時可避免齒輪被咬碎 的同步器，后來，波爾舍公司又研制出一種改進(jìn)了的同步器系統(tǒng)，被普遍應(yīng)用在現(xiàn)在的手動變速器上。隨著幾十年來車速的不斷提高， 在現(xiàn)在汽車中，變速器的結(jié)構(gòu)對汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱的可靠性與輕便性、傳動的平穩(wěn)性與效率等都有直接影響。變速器與主減速器及發(fā)動機(jī)的參數(shù)作優(yōu)化匹配 ,可得到良好的動力性與經(jīng)濟(jì)性 ;采用自鎖及互鎖裝置，倒檔安全裝置可使操縱可靠，不跳檔、亂檔、自動脫檔和誤掛倒檔 ;采用同步器可使換檔輕便，無沖擊及噪聲 ;采用高齒、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動平穩(wěn)、噪聲低，降低噪聲水平已成為提高變速器質(zhì)量和設(shè)計(jì)、工藝 水平的關(guān)鍵。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，增力式同步器，雙中間軸變速器，后置常嚙合傳動齒輪、短第二軸的變速器，各種自動、半自動以及電子控制的自動換檔機(jī)構(gòu)等新結(jié)構(gòu)也相繼問世 4。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 (2)國外變速器的發(fā)展趨勢 現(xiàn)在在國外，有 很多變速器廠 ， 大多在向 順序換擋變速器 ） 方向研發(fā)，他們認(rèn)為 術(shù)難度低，成本低 ，大多的輕型載貨汽 車基本上都在匹配 術(shù)，這個會是 輕型載貨汽 車的主流發(fā)展趨勢。比較好的 載 貨 汽 車檔位很多，讓人不停的操作換檔不現(xiàn)實(shí)也不安全， 術(shù)就是解決這個問題，而且 載貨汽車 車由于本身慣量比較大，對于動力 中斷過程比小型乘用車感覺要小的多， 輕型載貨汽 車本身對舒適性的要求也不是很高，這樣充分發(fā)揮了 優(yōu)勢，避開了 缺點(diǎn)：動力中斷。在這方面德國 司是領(lǐng)先者。 無級變速器 ） 一個瓶頸就是鋼帶的強(qiáng)度問題，承載扭矩比較小，世界上主要匹配 大都是日本車，歐洲還是以 手動變速器 ） 、 主，美國是以 主，但向 雙離合變速器 ） 發(fā)展是個趨勢 5。 內(nèi)手動變速器的研究現(xiàn)狀 (1)國內(nèi)手動變速器的現(xiàn)狀 從上個世紀(jì) 50 年代國產(chǎn)第一輛載貨汽車下線以來，我國的汽車工業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了50年的 發(fā)展歷程，已經(jīng)成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著改革開放的的深入和社會發(fā)展的廣泛需求，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，汽車保有量逐年上升。 但是我國汽車工業(yè)起步較晚，隨著 近些年來國內(nèi)外汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，發(fā)展車型的多樣化和個性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢。但變速器設(shè)計(jì)一直是汽車設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)之一，它是用來改變發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，因此它的性能影響到汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。對于載貨汽車，手動變速器的功用是其它變速器所不能替代的。目前 國產(chǎn) 輕型載貨汽車 所裝配的變速器主要以國產(chǎn)手動檔變速器為主 ， 汽車變速器是影響 整 車動力性、經(jīng) 濟(jì)性、舒適性的重要總成 ， 國內(nèi)外的汽車制造與銷售數(shù)據(jù)顯示，人們對 載貨 汽車駕乘的舒適性越來越重視。 所以 國內(nèi)的輕型載貨汽車 市場 的發(fā)展也是越來越快?，F(xiàn)在的 汽車變速器的使用壽命與整車基本相當(dāng)，售后維修市場對變速器總成的需求僅占少數(shù)，故此可將 輕型載貨汽車市場 近似為 它的 變速器配套市場空間。隨著全球能源及原材料價格的不斷上漲，汽車銷售價格的下降，要求汽車變速器向著體積小質(zhì)量輕、承載能力大、結(jié)構(gòu)緊湊上發(fā)展。這就要求零件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)機(jī)械性能也要相應(yīng)有所改變，向著小巧緊湊高強(qiáng)度，高剛性方向改進(jìn)，進(jìn)而也要求有新技術(shù)新工藝來保證能夠制造 出來。 目前許多變速器生產(chǎn)企業(yè)正在研發(fā) 一些 能大幅提高離合器、同步器壽命和行車安全性，且保留了傳統(tǒng)有級機(jī)械變速器傳動效率高、體積小、機(jī)構(gòu)簡單、使用可靠、易于制造、成本低、燃油消耗少和維護(hù)與使用費(fèi)用低 、 多檔位、大速比變化范圍改善了汽車的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和換檔平順性的變速器 6。 (2)國內(nèi)手動變速器的設(shè)計(jì)技術(shù) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 如今 ,國內(nèi)的一些變速器的設(shè)計(jì)和制造廣泛采用 術(shù)，這些計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)不僅僅節(jié)省了在設(shè)計(jì)研究過程中的時間，更解決了在研發(fā)過程中的成本問題，各大汽車制造廠家也紛紛引進(jìn)技術(shù)，使計(jì)算機(jī)應(yīng)用到 汽車生產(chǎn)研發(fā)的過程中去。在對汽車變速器的三維設(shè)計(jì)中 ,目前仍主要采用自底向上設(shè)計(jì)方法 ,即先對組成總成概念設(shè)計(jì)模型的零件進(jìn)行詳細(xì)的幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ,然后再對其結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行裝配。這種設(shè)計(jì)方法的缺陷是所開發(fā)的產(chǎn)品不僅缺乏整機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求的繼承性 , 而且在整個設(shè)計(jì)階段一些重要的產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息、零部件信息沒有得到很好的建立和控制 , 一旦發(fā)現(xiàn)問題修改起來相當(dāng)困難。而工程技術(shù)人員通常的設(shè)計(jì)過程是一個由抽象到具體的逐步細(xì)化過程 ,是一個自頂層向底層的逐步分解細(xì)化和求解的過程。其中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般是先設(shè)計(jì)裝配圖 ,再設(shè)計(jì)零件圖 , 裝 配圖和零件圖是相互關(guān)聯(lián)的。這種設(shè)計(jì)流程叫做自頂而下的設(shè)計(jì)。比如通過將虛擬樣機(jī)技術(shù)中軟件協(xié)同方法應(yīng)用于虛擬裝配的研究中，實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段以較少的時間和精力進(jìn)行虛擬裝配，并從靜態(tài)和動態(tài)兩方面對裝配結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，得到可靠的裝配檢查結(jié)果。從而減少虛擬樣機(jī)的建模時間，增加模型的可信度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快產(chǎn)品上市的時間，這種技術(shù)就是基于在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造的基礎(chǔ)上進(jìn)行的研究。再如對具體的齒輪進(jìn)行幾何精度計(jì)算設(shè)計(jì)完成后 ,在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造軟件中調(diào)用繪圖軟件進(jìn)行自動繪圖 ,生成各級齒輪的平面二維圖形 。所有圖形基本不需要任何修改即可用于生產(chǎn)。而且所有齒輪的參數(shù)、尺寸 ,包括技術(shù)要求均能在圖紙中自動標(biāo)注 ,無須手工輸入。所以當(dāng)今對汽車的設(shè)計(jì)很大程度上依賴于計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件 7。 (3)國內(nèi)輕載手動變速器的發(fā)展趨勢 現(xiàn)如今我國的 術(shù) 由于國內(nèi)底子比較差，而且油耗比較高，國家政策沒有支持，開發(fā)的廠家比較少。 所以 國內(nèi)主要生產(chǎn)的產(chǎn)品還是 動變速器，將來更多的也是 發(fā)展自動變速器， 不是為了降低駕駛的門檻。車禍的發(fā)生基本上都不是因?yàn)椴粫鞕n，而是判斷失誤造成的，所以提高對車感覺才是開好車的根本途徑 ， 所以一半以 上的 輕卡 都是手動檔的， 對于載貨汽車，手動變速器的功用是其它變速器所不能替代的。 所以在很長一段時間內(nèi) 是主要方向 8。 合國內(nèi)外現(xiàn)狀設(shè)計(jì) 福田 型載貨汽車手動變速器 北汽福田汽車股份有限公司成立于 1996 年 8 月 28 日， 自成立以來，福田汽車依托完善的 法人治理結(jié)構(gòu) ，堅(jiān)持走技術(shù)創(chuàng)新、市場創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新和管理創(chuàng)新之路，實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展， 旗下的 奧鈴、薩普、時代等 輕型載貨汽車 在中國汽車工業(yè)史上創(chuàng)造了十年產(chǎn)銷汽車 180 萬輛的新紀(jì)錄， 并 14 年保持領(lǐng)先地位。 成長為中國汽車行業(yè)自主品牌和 自主創(chuàng)新的中堅(jiān)力量，為中國商用車自主創(chuàng)新引領(lǐng)了新的方向 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 我這次的福田 型載貨汽車手動變速器的設(shè)計(jì)系列按輸出轉(zhuǎn)矩分級，供各種車型選用。傳動比應(yīng)按動力一傳動系參數(shù)的匹配要求調(diào)整、更換。也可根據(jù)具體車型的使用壽命要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。可根據(jù)同類車型在典型路段上實(shí)測的隨機(jī)載荷，用統(tǒng)計(jì)分析法組成載荷譜，進(jìn)行變速器的疲勞壽命計(jì)算。這種可靠性設(shè)計(jì)方法比較符合實(shí)際，如果再以優(yōu)化設(shè)計(jì)方法選擇有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)及與發(fā)動機(jī)參數(shù)作最佳匹配，則可得到以最小零部件尺寸滿足設(shè)計(jì)所要求的壽命和性能的設(shè)計(jì)方案。 針 對汽車變速 器進(jìn)行了多日標(biāo)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)。從優(yōu)化結(jié)果與原值的對比看到，該方法對提高設(shè)計(jì)效率、減小變速器體積、改善傳動平穩(wěn)性、降低成本和保證傳動可靠性等都具有重要意義。材質(zhì)上選取優(yōu)良的齒輪鋼 20 時兼?zhèn)浣Y(jié)構(gòu)緊湊、工藝完善、材質(zhì)優(yōu)良、操縱方便、換擋平穩(wěn)準(zhǔn)確、使用可靠、壽命長等特點(diǎn)。所以，我認(rèn)為載貨汽車手動變速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其傳動平穩(wěn)、可靠、耐久、提高燃油經(jīng)濟(jì)性、綠色環(huán)保，是我的手動變速器設(shè)計(jì)的理念，也是現(xiàn)階段和未來的幾年的發(fā)展趨勢。 手動變速器的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容 動變速器的特點(diǎn) 手動變速器的擋數(shù)通常在 6 擋以下，當(dāng)擋數(shù)超過 6 擋時，可以在 6 擋以下的主變速器的基礎(chǔ)上，再行配置副變速器，通過兩者的組合獲得多擋變速器。 近年來，為了降低油耗，變速器的擋數(shù)有增加的趨勢。目前，乘用車一般采用 4動機(jī)排量大的乘用車多用 5 個擋。商用車變速器采用 4擋或多擋。載質(zhì)量在 貨車采用五擋變速器，載質(zhì)量在 貨車采用六擋變速器。多擋變速器多用于總質(zhì)量大些的貨車和越野車上 9。 某些汽車的變速器，設(shè)置有用在良好的路面上輕載或空車駕駛的場合的超速擋，超速擋的 傳動比小于 1。采用超速擋，可以提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。但是如果發(fā)動機(jī)功率不高，則超速擋使用頻率很低，節(jié)油效果不顯著，甚至影響汽車的動力性。 從傳動機(jī)構(gòu)布置上來說，目前，兩軸式和三軸式變速器都得到了廣泛的應(yīng)用。其中，兩軸式變速器多用于發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的汽車上。三軸式變速器的第一軸的常嚙合齒輪與第二軸的各 擋 齒輪分別與中間軸的相應(yīng)齒輪相嚙合，且第一、第二軸同心。將第一、第二軸直接連接起來傳遞轉(zhuǎn)矩則稱為直接 擋 。此時，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也僅傳遞轉(zhuǎn)矩。因此，直接 擋 的傳動效率高，磨損及噪聲也最小， 因?yàn)橹苯?擋 的利用率要高于其它擋位，因此提高了變速器的使用壽命；在其它前進(jìn) 擋 位工作時，變速器傳遞的動力需要經(jīng)過設(shè)置在第一軸、中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳遞，因此在變速器中間軸和第二軸之間的距離（中心距）不大的情況下，一擋 仍有較大的傳動比；擋位高的齒輪采用長嚙合齒輪傳動，擋位低的齒輪可以采用或黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 不采用長嚙合齒輪傳動；多數(shù)傳動方案中除一擋以外的其它擋位的換擋機(jī)構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換擋，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一擋也用同步器或嚙合套換擋，還有各擋同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。 手動變速器的發(fā)展趨勢是增多常嚙合齒輪副的數(shù) 目，從而可采用斜齒圓柱齒輪。斜齒圓柱齒輪比直齒圓柱齒輪有更長的壽命、更低的噪聲，雖然其制造稍微復(fù)雜且在工作時有軸向力。因此，在變速器中，除低擋及倒擋齒輪外，直齒圓柱齒輪已被斜齒圓柱齒輪所取代。當(dāng)然，常嚙合齒輪副的增多將導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)部分總慣性力矩的增大 10。 動變速器的設(shè)計(jì)要求 (1)、 正確選擇變速器的擋位數(shù)和傳動比，使其和發(fā)動機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好的動力性和經(jīng)濟(jì)性； (2)、 設(shè)置空擋以保證汽車在必要時能將發(fā)動機(jī)和傳動系長時間分離，設(shè)置倒擋使汽車能倒退行駛； (3)、 操縱簡單、方便、 迅速、省力； (4)、 傳動效率高，工作平穩(wěn)、無噪聲； (5)、體積小、質(zhì)量輕、承載能力強(qiáng)，工作可靠； (6)、 制造容易、成本低廉、維修方便、使用壽命長； (7)、 貫徹零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化及總成系列化等設(shè)計(jì)要求，遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定； (8)、 需要時應(yīng)設(shè)置動力輸出裝置。 計(jì)的主要 內(nèi)容 （ 1）研究輕型載貨汽車手動變速器的組成、結(jié)構(gòu)與原理，弄清楚同步器、齒輪、軸等零部件之間的配合關(guān)系； （ 2） 三軸式剛性支承結(jié)構(gòu)變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案； （ 3） 變速器的基本參數(shù)的確定； （ 4）變速器各檔傳動比的分配確定； （ 5）變速器齒輪參數(shù)的選擇； （ 6）變速器各檔齒輪齒數(shù)的分配； （ 7）變速器齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核； （ 8）變速器軸和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核； （ 9）同步器及箱體的設(shè)計(jì)； （ 10）操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選型； （ 11）利用 件圖； （ 12）編寫說明書。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 2 章 總體方案設(shè)計(jì) 車參數(shù)的選擇 變速器設(shè)計(jì)所需的汽車基本參數(shù)如下表 : 表 設(shè)計(jì)基本參數(shù)表 發(fā)動機(jī)最大功率 52大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速 18002200 r/定功率轉(zhuǎn)速 3300 r/高車速 100km/h 總質(zhì)量 2350備 質(zhì)量 1550 定載質(zhì)量 475 大轉(zhuǎn)矩 175 Nm 車輪型號 5速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 對變速器如下基本要求 : 1） 保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟(jì)性。 2） 設(shè)置空擋，用來切斷發(fā)動機(jī)動力向驅(qū)動輪的傳輸。 3） 設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛。 4） 設(shè)置動力輸出裝置，需要時能進(jìn)行功率輸出。 5） 換擋迅速，省力，方便。 6） 工作可靠。汽車行駛過程中，變速器不得有跳擋，亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。 7） 變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率。 除此以外，變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小，制造成本低，維修方便等要求。滿足汽車有必要的動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器的檔數(shù)，傳動比范圍和各擋傳動比有關(guān)。汽車工作的道路條件越復(fù)雜，比功率越小，變速器的傳動比范圍越大 。 速器傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析和形式選擇 有級變速器與無級的相比，其結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉，具有高的傳動效率（ =龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 因此在各種類型的汽車上 均得到了廣泛的應(yīng)用。 通常，有級變速器具有三個、四個、五個前進(jìn)擋；重型載貨汽車和重型越野車則采用多擋變速器，其前進(jìn)擋位數(shù)多大 6 16 個甚至 20 個。變速器擋位的增多可提高發(fā)動機(jī)的功率利用率、汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性和平均車速，從而可提高汽車的運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本。但擋位數(shù)的增多也使變速器的尺寸及質(zhì)量增大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本提高，操縱也復(fù)雜。 某些轎車和貨車的變速器，采用僅在良好的路面和空載行駛時才使用的超速擋。采用傳動比小于 1（約為 超速擋，可充分地利用發(fā)動機(jī)功率，降低單位行駛里程的發(fā)動機(jī)曲軸總轉(zhuǎn)數(shù) ，因而會減少發(fā)動機(jī)的磨損，降低燃料消耗。但與傳動比為 1 的直接擋比較，采用超速擋會降低傳動效率。 有級變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關(guān)，包括傳遞動力的齒輪副數(shù)目、轉(zhuǎn)速、傳遞的功率、潤滑系統(tǒng)的有效性、齒輪及軸以及殼體等零件的制造精度、剛度等。 現(xiàn)在載貨汽車大多都采用 固定軸式 有級 變速器 固定軸式又分為兩軸式，中間軸式，雙中間軸式變速器。固定軸式應(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動的汽車上。與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡單，輪廓尺寸小， 布置方便，中間擋位傳動效率高和噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接擋，所以在高擋工作時齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大，且易損壞。此外，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器的一擋速比不可能設(shè)計(jì)得很大。所以我選擇的是中間軸式的變速器 11。 軸式變速器的特點(diǎn)分析 與中間軸式變速器相比較，兩軸式變速器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊且除最高擋外其他各擋的傳動效率高、噪聲低。轎車多采用前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動