车辆工程毕业设计(论文)-三轴式十二挡手动变速器设计【全套图纸】 .doc
《车辆工程毕业设计(论文)-三轴式十二挡手动变速器设计【全套图纸】 .doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《车辆工程毕业设计(论文)-三轴式十二挡手动变速器设计【全套图纸】 .doc(53页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 I 摘 要 变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速, 是汽车总成部 件中的重要组成部分,是主要的传动系统。变速器的结构要求对汽车的 动力性、燃料经济性、换档操纵的可靠性与轻便性、传动平稳性与效率 等都有直接的影响。 本文设计研究了三轴式十二挡手动变速器,其目的是基于机械原理、 机械设计、AutoCAD 等知识的熟练运用和掌握,并 利用 Auto CAD 软件绘 制装配图和零件图等五项内容。同时运用汽车构造、汽车设计、材料力 学、互换性测量等学科知识对三轴式十二档变速器进行设计。 首先,本文将概述变速器的现状和发
2、展趋势,介绍变速器领域的最 新发展状况。 其次,工作原理做了阐述, 对不同的变速器传动方案进行比较,选 择合理的结构方案进行设计。 再次,对变速器的各挡齿轮和轴以及轴承做了详细的设计计算,并 进行了受力分析、强度和刚度校核计算 ,并为为这些元件选择合适的工 程材料及热处理方法。对一些标准件进行了选型以及变速器的传动方案 设计。简单讲述了变速器中各部件材料的选择。 最后,本文将对变速器换档过程中的重要部件 同步器以及操纵机 构进行阐述,讲述同步器的类型、工作原理、设计方法以及重要参数。 关键词: 变速器;传动比;参数;设计计算;校核 ;齿轮;轴 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计哈尔滨工业大
3、学华德应用技术学院毕业设计 II ABSTRACT Transmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, Automotive transmission parts in the automobile assembly of an important part of the main drive system. Transmission of the power structure of the vehicle, economy, manipulation of the reliabil
4、ity and portability, the smooth drive and have a direct impact on efficiency. This design study of the three-axis 12-speed manual transmission, the purpose is based on mechanical principles, mechanical design, AutoCAD and other knowledge and mastery of the use of skilled and using Auto CAD software,
5、 drawing assembly drawings and parts diagrams of five elements. At the same time the use of vehicle construction, automotive design, material mechanics, interchangeability of measurement knowledge of the subjects on the three-axis gearbox design file 12. At first, I will give a summary of the curren
6、t situation and the tendency of development of the vehicle transmission, and introduce the latest development state in the field of the transmission. The second, I will compare the transmitting scheme of different transmission, and choose a better structure scheme. Next, I will do some mechanic anal
7、yses, strength, stiffness check of the shafts and gears, which are the important parts of the transmission, and choose appropriate materials and heat treatment. At last, I will introduce the operation mechanism and the synchronizer, which plays an important role in changing gear. I will give an acco
8、unt of the type, operation, design procedure and major parameter of the synchronizer. At the supplement, I will write some thing like formula, tableau graph and so on. It may be helpful for the future design. Key words: Transmission;Transmission Ratio;Parameters; Design and Calculation;Checking;Shaf
9、t;Gear 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 1 目目 录录 摘摘 要要 I I ABSTRACTABSTRACT IIII 第第 1 1 章章 绪绪 论论 1 1 1.1 汽车变速器概述 .1 1.2 国内外研究状况和发展方向.1 第第 2 2 章章 传动方案及零部件结构分析传动方案及零部件结构分析 3 3 2.1 变速器的基本设计要求.3 2.2 变速器传动机构分析和方案的设计 .3 2.2.1 双中间轴特点分析 4 2.2.2 倒挡布置方案分析 4 2.2.3 传动机构布置其他问题的分析 6 2.3 零部件结构方案分析6 2.3.1 齿轮形式
10、 .6 2.3.2 变速器轴 .6 2.3.3 变速器轴承的选择 .7 2.3.4 换档机构 .7 2.3.5 防止自动脱挡的结构设计 .8 2.4 本章小结.10 第第 3 3 章章 变速器齿轮参数选择及齿数分配变速器齿轮参数选择及齿数分配 1111 3.13.1 汽车主要技术参数汽车主要技术参数 1111 3.2 变速器挡数和传动比的确定 11 3.2.1 主减速比的确定 .11 3.2.2 变速器最低挡传动比的确定 12 3.2.3 变速器挡数和传动比范围的确定 .13 3.2.4 变速器其他各挡传动比的确定 13 3.3 中心距 A 的确定.14 3.4 变速器齿轮参数的选择 15 哈
11、尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 2 3.4.1 模数和齿宽选择 .15 3.4.2 齿形、压力角 a .15 3.4.3 齿宽 b .15 3.4.4 齿顶高系数 16 3.4.5 齿轮的修正 16 3.5 变速器各挡齿轮齿数的分配.17 3.5.1 确定一挡齿轮的齿数 17 3.5.2 确定二挡齿轮的齿数 18 第第 4 4 章章 齿轮与轴的设计计算齿轮与轴的设计计算 2121 4.1 齿轮设计与计算21 4.1.1 齿轮材料的选择原则 21 4.1.2 轮齿强度校核 21 4.2 变速器轴的轴径和轴长设计计算.23 4.2.1 各轴的转矩和转速计
12、算 24 4.2.2 变速器轴的强度校核 24 4.2.3 轴的挠度校核 .26 4.3 轴承的选择与校核28 4.3.1 一轴轴承的选择与校核 28 4.3.2 二轴轴承的选择与校核 29 4.3.3 中间轴轴承的选择与校核 30 第第 5 5 章章 同步器和操纵机构的设计及格选用同步器和操纵机构的设计及格选用 3232 5.1 同步器的设计 32 5.1.1 锁销式同步器 .32 5.1.2 锁环式同步器 33 5.1.3 同步器主要尺寸的确定 34 5.1.4 同步器主要参数的确定 37 5.2 变速器操纵机构的设计39 5.2.1 变速器操纵机构的要求及分类 .40 5.2.2 变速器
13、操纵机构分析 41 5.3 变速器箱体的设计 42 5.4 本章小结 43 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 3 结结 论论 4444 致致 谢谢 4545 参考文献参考文献 4646 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 1 第第 1 章 绪 论 1.1 汽车变速器概述 变速器用于改变发动机曲轴的转矩和转速,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, 满足驱动车轮牵引 力及车速不同要求的需要。 随着汽车工业的不断发展,今后要求汽车车 型的多样化、个性化、智能化已成为汽车的发展趋势。
14、但变速器设计一 直是汽车设计中最重要的环节之一,它是用来改变发动机传到驱动轮上 的转矩和转速,同时使发动机在最有利的工况范围内工作 。因此它的性 能影响到汽车的动力性和经济性指标。 变速器能使汽车以非常低的稳定 车速行驶,而这种低的车速只靠内燃机的最低稳定车速是难以达到的。 变速器的倒挡使汽车能倒退行驶;其空挡使汽车在启动发动机、停车和 滑行时能长时间将发动机和传动系分离。 全全套套图图纸纸,加加 1 15 53 38 89 93 37 70 06 6 变速器的结构除了对汽车的动力性、经济性有影响同时对汽车操纵 的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率等都有直接影响。变速器与主 减速器及发动机的参
15、数做优化匹配,可得到良好的动力性与经济性;采 用自锁及互锁装置,倒挡安全装置,其他结构措施,可使操纵可靠,不 产生跳挡、乱挡、自动脱挡和误挂倒挡;采用同步器可使换挡轻便,无 冲击及噪声;采用斜齿轮、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 2 噪声低,不同的传动比还可以使在其不同路面提高汽车的动力性和经济 性,使汽车和发动机有良好的匹配性。 1.2 国内外研究状况和发展方向 变速器作为汽车传动系统的总要组成部分,其技术的发展,是衡量汽 车技术水平的一项重要依据。2l 世纪能源与环境、先进的制造技术、新 型材料技术、信息
16、与控制技术等是科学技术发展的重要领域,这些领域的 科技进步推动了变速器技术的发展。目前国内外的变速器主要向着多档位 方向发展,多档位变速器在实际中所占的比例越来越大,目前有一部分重 型载货汽车上使用的是多档变速器。变速器作为汽车传动系统的总要组成 部分,其技术的发展,是衡量汽车技术水平的一项重要依据。21 世纪能 源与环境、先进的制造技术、新型材料技术、信息与控制技术等是科学技 术发展的重要领域,这些领域的科技进步推动了变速器技术的发展。 根据前进档数分为:三档变速器,四档变速器,五档变速器,多档变 速器。 根据轴的形式分为:同定轴式,旋转轴式。其中固定轴式又分为:两 轴式变速器,中间轴式变速
17、器,双中间轴式变速器,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刚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。目前自动变速器得到了广泛的应用。 变速器技术的发展动向如下: (1)节能与环境保护。变速器的节能与环境保护既包括传动系本身的 节能与环境保护,也包括发动机的节能与保护。因此研究高效率的传动副 来节约能源,采用零污染的工作介质或润滑油来避免环境污染,根据发动 机的特性和行驶工况来设计变速器,使发动机工作在最佳状态,以保证汽 车在最高传动效率和最低污染物排放区运行: (2)应用新型材料。材料科学域技术是
18、21 世纪重点发展的科学技术领 域。各种新型材料在变速器种的应用已经推动了汽车技术的发展和性能的 提高。陶瓷材料、高分子聚合物、纳米材料、梯度材料、表面渡膜技术等 独特的性能特点,将对变速器的性能产生重要的影晌: (3)高性能、低成本、微型化。高性能、高效、精密、低噪声、长寿 命、重量轻、体积小、低成本一直以来是变速器的发展方向; 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 3 (4)智能化、集成化。变速器智能化、集成化是信息、电子集成技术 和控制技术与变速器技术的结合。其特点是根据发动机的特性和汽车的 行驶工况,通过计算机智能控制,实现对变速器传动比的实时控
19、制,使发 动机工作在最佳状态。将变速器智能化,并且普及到大众化的汽车上。这 样的汽车可以依据驾车者的性情、路面的状况、车身的负荷乃至周边环境 等多种因素,挑选最适合的功能,实现智能化驾驶,以充分发挥车辆的性 能,降低油耗,确保安全。变速器的发展使汽车好像有了人的智慧,甚至 比人更善于思索,它根据外界路面的变化,经过计算,代替人作出准确聪 明的决断。 随着科技的发展和汽车工业的不断向前进步,汽车多档变速器会越来 越多的得到使用。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 4 第 2 章 传动方案及零部件结构分析 变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,目
20、的是在原地起 步、爬坡、转弯、加速等各种工况下,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。变速器设有倒档,使汽车获得 倒退行驶能力。变速器设有空档,可在发动机起动、汽车滑行或停车时使 发动机的动力停止向驱动轮工作。 2.1 变速器的基本设计要求 在本次设计中,由于是对传统的变速器进行改进性设计,在给定 的发动机最大转矩、转速及最高车速、发动机标定功率等条件下,主要 完成变速器机构的设计,并绘制出变速器装配图及主要零件的零件图。 在本设计中主要设计是带有主副变速箱的三轴式十二档变速器。, 主箱是三轴式六档的变速器,齿轮全部为斜齿轮,采用惯性锁环式同步 器,最高档位为直
21、接档 1。副箱采用一对直接档齿轮传动和一对减速档 齿轮传动并采用锁销式同步器来改变传动比 。从而使挂入副箱减速档 时或得通过减速齿轮后的六个减速档位。 对于变速器的要求: (l)保证汽车有必要的动力性和经济性; (2)设置空档,用来切断发动机的动力传输; (3)设置倒梢,使汽车能倒退行驶; (4)设置动力输出装置; (5)换档迅速、省力、方便; (6)工作可靠。变速器不得有跳档、乱档及换档冲击等现象发生; (7)变速器应有高的工作效率; (8)变速器的工作噪声低。 除此以外,变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小,制造成本低,维 修方便等要求,满足汽车有必要的动力性和经济性指标。 2.2 变速器传动
22、机构分析和方案的设计 目前,汽车上采用的变速器结构形式是多种多样的,这是由于各国 汽车的使用、制造、修理等条件不同,也是由于各种类型汽车的使用要 求不同所决定的。尽管如此,一般变速器的结构形式,仍具有很多共同 点。各种机构形式都有其各自的优缺点,这些优缺点随主观和客观条件 的变化而变化。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 5 机械式变速器具有结构简单、传动效率高、制造成本 低和工作可靠 等优点,故在不同形式的汽车上得到广泛应用。 机械式变速器,具有高的传动效率( =0.960.98),因此在各 类车上得到广泛的应用。 通常,有级变速器具有三个、四个、
23、五个前进挡;重型载货汽车和 重型越野车则采用多挡变速器,其前进挡位数多大 616 个甚至 20 个。 变速器挡位的增多可提高发动机的功率利用率、汽车的燃料经济性和平 均车速,从而可提高汽车的运输效率,降低运输成本。但挡位数的增多 也使变速器的尺寸及质量增大,结构复杂,制造成本提高,操纵也复杂。 某些轿车和货车的变速器,采用仅在良好的路面和空载行驶时才使 用的超速挡。采用传动比小于 1(约为 0.70.8)的超速挡,可充分地 利用发动机功率,降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数,因而会减少 发动机的磨损,降低燃料消耗。 机械式变速器的传动效率与所选用的传动方案有关,包括齿轮副 的 数目、齿轮的转速
24、、传递的功率、润滑系统的有效性、齿轮及轴以及壳 体等零件的制造精度、刚度等。 综上所述,由于本次设计的为重型货车变速器 ,布置形式采用发动 机前置后轮驱动,变速器布置的空间较大,对变速器的结构要求较高, 要求运行 时噪声要小,故选用双中间轴十二档变速档,并且五档为直接档1 ,六 档为超速档。 2.2.1 双中间轴特点分析 1.由于双中间轴,使中间轴上多个齿轮传递输出的力大小相等,方 向相反,从而使输出轴只受扭矩而不受弯矩,可在设计时减小轴颈和齿 轮直径,从而减小中心距。体积小,质量轻,降低噪音,提高寿命。 2.主轴及齿轮浮动安装,主轴齿轮与二轴之间可以没有滚针轴承, 减小发热故障,提高工作可靠
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 全套图纸 车辆工程毕业设计论文-三轴式十二挡手动变速器设计【全套图纸】 车辆 工程 毕业设计 论文 三轴式 十二 手动 变速器 设计 全套 图纸
链接地址:https://www.31doc.com/p-3973110.html