机械式四档变速器设计.docx

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1、毕业设计(论文)题目：机械式四档变速器设计毕业设计(论文)要求及原始数据(资料)：1 .发动机额定功率级最高转速：80KW,4800rmin;2 .变速器的参数选择.(1) 中心距A的选择.(2) 变速器轴向尺寸，四档(3.03.4)A(3) 轴的直径d.(4) 齿轮参数.(5)各档齿轮齿数的分配.3 .变速器传动简图.毕业设计（论文）主要内容:1 .变速器传动系统的总体设计.2 .传动系统的设计.3 .轴齿轮的加工.学生应交出的设计文件（论文）：1、设计说明书一份。2、总装配图一张。（0号）3、组件图一张。（1号）4、零件图两张（手工绘制）。（2号）主要参考文献（资料）：李澄.机械制图.高等

2、教育出版社出版；卜炎.机械设计传动装置手册.机械工业出版社发行1998.12出版邓文英.金属工艺学.高等教育出版.2000.7出版沈养中.工程力学.高等教育出版社.2003.7出版屠卫星.汽车底盘构造.人民交通出版社.2001.8出版（6）成大先.机械设计图图册.化学工业出版社.2000.3出版张勇.电机拖动与控制.机械工业出版社.2004.6出版李澄、吴天生、闻百桥.机械制图.高等教育出版社.2003.8出版（9）吴昌林、唐增宝、钟毅芳.机械设计.华中科技大学出版社2001.2出版专业班级机电工程1班学生丁伟要求设计（论文）工作起止日期3月12日一6月IO日指导教师签字曰期教研室主任审查签字

3、H期系主任批准签字日期目录摘要3Abstract3变速器的简介41 .变速器传动机构的方案分析62 .变速器零、部件结构方案分析73 .变速器操纵机构81 .变速器的参数选择81. 1一档齿轮齿数确实定8L2中心距A的选择9L3确定齿轮参数10齿宽选择10压力角11齿轮螺旋角11校验齿轮的接触强度11L4变速器轴向尺寸13L5轴的直径13L6各档齿轮齿数的分配14确定常啮合传动齿轮副的齿数14确定其他各档的齿数152 .变速器传动162.1 传动简图162.2 同步器（简介）16惯性式同步机18同步器工作原理18齿轮材料19齿轮材料、热处理20齿轮精度等级203 .故障诊断与检修213. 1常

4、见故障与检修21变速器的异常声响21变速器跳档22挂档困难22变速器乱档23变速器发热23变速器漏油243.2变速器零件的检修24齿轮与花键的检修24轴的检修243. 2.3锁环式变速器的检修244.变速器的润滑254. 1润滑的根本知识254. 2变速器润滑油254. 3变速器润滑系统254. 4变速器零件的清洗265.变速器的装配265.1变速器装配考前须知265. 2变速器总成的装配275. 3中间轴后轴承间隙调整方法28英文说明29参考文献30致谢31摘要变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两局部组成。变速传动机构的主要作用是改变转距和转速的数值和方

5、向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的交换，即实现换档，以到达变速变距。关键字：变速传动机构、变速操纵机构、齿轮AbstractBecomesoonboxformbecometospreadtomovetheorganizationandbecomesoontomanipulatetheorganizationtwopartstoconstitutesoon.Mainfunctionthatbecomestospreadtomovetheorganizationsoonisthechangeturnstheandturnsoonofthenumberandthedirecti

6、on;Themainfunctionthatmanipulatestheorganizationisacontroltospreadtomovetheorganization,carryoutthetransformationthatthegearboxspreadstomovetheration,thentherealizationshiftgear,toattaintobecometochangethesoon.Keywords:Variable-speedcontrolmechanism,speedchangecontrolMechanism,gear.变速器简介我们知道，汽车发动机在一

7、定的转速下能够到达最好的状态，此时发出的功率比拟大，燃油经济性也比拟好。因此，我们希望发动机总是在最好的状态下工作。但是，汽车在使用的时候需要有不同的速度，这样就产生了矛盾。这个矛盾要通过变速器来解决。汽车变速器的作用用一句话概括，就叫做变速变扭，即增速减扭或减速增扭。为什么减速可以增扭，而增速又要减扭呢？设发动机输出的功率不变,功率可以表示为N=Wt,其中W是转动的角速度，T是扭矩。当N固定的时候,W与T是反比的。所以增速必减扭，减速必增扭。汽车变速器齿轮传动就是根据变速变扭的原理，分成各个档位对应不同的传动比，以适应不同的运行状况。一般的手动变速器内设置输入轴、中间轴和输出轴，又称三轴式，

8、另外还有倒档轴。三轴式是变速器的主体结构，输入轴的转速也就是发动机的转速，输出轴转速那么是中间轴与输出轴之间不同齿轮啮合所产生的转速。不同的齿轮啮合就有不同的传动比，也就有了不同的转速。我们设计的手动变速器，它的传动比分别是：1档3.545：1；2档2.105：1；3档1.429：1；4档1：L如下图：当汽车启动司机选择1档时，拔插将1/2档同步器向后结合1档齿轮并将它锁定输出轴上，动力经输入轴、中间轴和输出轴上的1档齿轮，1档齿轮带动输出轴，输出轴将动力传递到传动轴上，。典型1档变速器齿轮传动轴是3.545：1,也就是说输入轴转动3.5圈，输出轴转1圈。当汽车增速司机选择2档时，拔叉将1/2

9、档同步器与1档别离后接合2档齿轮并锁定输出轴上，动力传递路线相似，所不同的是输出轴上的1档齿轮换成2档齿轮带动输出轴。典型2档变速齿轮传动比是2.105：1,输入轴转2圈，输出轴转1圈，比1档转速增加，扭矩降低。当汽车增速司机选择3档时，拔叉将1/2档同步器回到空档位置，又使3/4档同步器移动直至将3档齿轮锁定在输出轴上，使动力可以从输入轴-中间轴-输出轴上的3档变速齿轮，通过3档变速齿轮带动输出轴。典型3档传动比是1.5：1,输入轴转1.5圈，输出轴转1圈是进一步的增速。如下图：当汽车加油增速司机选择4档时，拔叉将3/4档同步器脱离3档齿轮直接与输入轴主动齿轮接合，动力直接从输入轴传递到输出

10、轴，此时传动比1：1，即输出轴与输入轴转速一样。由于动力不经中间轴，又称直接档，该档传动比的传动效率最高。汽车多数运行时间都用直接档以到达最好的燃料经济性。换档时要先进入空档，变速器处于空档时变速齿轮没有锁定在输出轴上，它们不能带动输出轴转动，没有动力输出。一般汽车手动变速器传动比主要分上述4档，通常设计者首先确定最低（1档）与最高（4档）传动比后，中间各档传动比一般按等比级数分配。倒档时输出轴要向相反的方向旋转。如果一对齿轮啮合时大家反向旋转，中间加上一个齿轮就会变成同向旋转。利用这个原理，倒档就要添加一个齿轮做“媒介”，将轴的转动方向掉转，因此就有了一根倒档轴。倒档轴独立装在变速器壳内，与

11、中间轴平行，当轴上齿轮分别与中间轴齿轮和输出轴齿轮啮合时，输出轴转向会相反。通常倒档用的同步器也控制1档的接合，所以1档与倒档位置是在同一侧的。由于有中间齿轮，一般变速器倒档传动相近与1档传动比。从驾驶平顺性考虑，变速器档位越多越好，档位多相邻档间的传动比的比值就变化小，换档容易而且平顺。但档位多的缺点就是变速器结构复杂，体积大，现在轻型汽车变速器一般是4-5档。同时，变速器传动比都不是整数，而且都是带小数点的，这是因为啮合齿轮的齿数不是整倍数所致，轮齿数是整倍数就会导致两齿轮啮合面磨损不均匀，使得轮齿外表质量产生较大的差异。变速器的功用是在不同的使用条件下，改变发动机传到驱动轮上的转距和转速

12、，使汽车得到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。此外，应保证汽车能倒退行使或停车时使发动机和传动系保持别离。需要时还应有动力输出的功能。为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器提出如下根本要求：1）应正确选择变速器的档数和传动比，保证汽车有必要的动力性和经济性指标；2）设置空档和倒档，保证发动机与驱动轮能长期别离，使汽车能进行倒退行使；3）换档迅速、省力，以便缩短加速时间并提高汽车动力性能；目前有开展自动、半自动和电子操纵机构的趋势；4）工作可靠。汽车行使过程中，变速器不得有跳档、乱档冲击等现象发生;此外，变速器还应当满足效率高、噪音低、体小质轻、制造容易、本钱低等要求。

13、变速器由变速传动机构和操纵机构组成。1.变速器传动机构的方案分析根据前进挡数的不同，变速器有三、四、五和多档几种。根据轴的形式不同分为固定轴式和旋转轴式两大类。而前者分为两轴式、中间轴式、两中间轴式和多中间轴式变速器。固定轴式应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。与中间轴式变速器比拟，两轴式变速器有结构简单,轮廓尺寸小，布置方便，中间挡位传动效率高和噪声低等优点。因两轴式变速器不能设置直接挡，所以在高档工作时齿轮和轴承均承载，不仅工作噪声增大，且易损坏。此外，受结构限制，两轴式变速器的一挡速

14、比不可能设计得很大。发动机前置前轮驱动轿车的两轴式变速器传动方案，其特点是：变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体，发动机纵置时，主减速器采用弧齿锥齿轮或双曲面齿轮，发动机横置时那么采用圆柱齿轮；多数方案的倒档传动常用滑动齿轮，其他挡位均用常啮合齿轮传动；各档的同步器多数装在输入轴的后端。中间轴式四，五，六挡变速器传动方案。它们的共同特点是：变速器第一轴和第二轴的轴线在同一直线上，经啮合套将它们连接得到直接挡。使用直接挡，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载，发动机转矩经变速器第一轴和第二轴直接输出，此时变速器的传动效率高，可达90%以上，噪声低，齿轮和轴承的磨损减少。因为直接挡的利用率高于其它

15、挡位，因而提高了变速器的使用寿命；在其它前进挡位工作时，变速器传递的动力需要经过设置在第一轴，中间轴和第二轴上的两对齿轮传递，因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离（中心距）不大的条件下，一挡仍然有较大的传动比；挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，挡位低的齿轮（一挡）可以采用或不采用常啮合齿轮传动；多数传动方案中除一挡以外的其他挡位的换挡机构，均采用同步器或啮合套换挡，少数结构的一挡也采用同步器或啮合套换挡，还有各挡同步器或啮合套多数情况下装在第二轴上。再除直接挡以外的其他挡位工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低，这是它的缺点。在挡数相同的条件下，各种中间轴式变速器主要在常啮合齿轮对数，换挡方式和到档传动方案上有差异。2.变速器零、部件结构方案分析1.齿轮型式变速器分斜齿和直齿圆柱齿轮。斜齿圆柱齿轮虽然制造时复杂、工作时有轴向力，但因其使用寿命长、噪音小而仍然得到广泛的使用。直齿圆柱齿轮用于低档和倒档。2.换档结构型式变速器换档结构型式有直齿滑动齿轮、啮合套、同步器等三种。汽车行驶时各档齿轮有不同的角速度，因此用轴向滑动齿轮方法换档，会在齿轮端面产生冲击，并伴有噪音。这使