【正文】 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 因 此，本次設(shè)計(jì) CA1046 型載貨汽車變速器采用 5+1 檔。 變速器檔位數(shù)的增多可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率利用效率、汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性及平均車速，從而可提高汽車的運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本。 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的乘用車采用中間軸式變速器，為縮短傳動(dòng)軸長(zhǎng)度，將第二軸加 長(zhǎng)置于附加殼體內(nèi)，如果在附加殼體內(nèi)布置倒檔傳動(dòng)齒輪和換擋機(jī)構(gòu)，還能減少變速器主體部分的外形尺寸及提高中間軸和輸出軸的剛度。 在除直接檔以外的其它檔位工作時(shí)，中間軸式變速器的傳動(dòng)效率略有降低。因?yàn)橹苯訖n的利用率要高于其它檔位，因而提高了變速器的使用壽命；在其它前進(jìn)檔位工作時(shí)，變速器傳遞的動(dòng)力需要經(jīng)過設(shè)置在第一軸、中間軸和第二軸上的兩對(duì)齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離不大的條件下，一檔仍然有較大的傳動(dòng)比；檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng) [5]。 中間軸式變速器一般采用第一軸后端與常嚙合主動(dòng)齒輪做成一體的傳動(dòng)方案，絕大多數(shù)方案的第二軸前端經(jīng)軸支 撐在第一軸的后端的孔內(nèi)，并且保持兩軸軸線在同一直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接后可得到直接檔。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在高檔工作時(shí)齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大，容易損壞，還有，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器與一檔速比不可能設(shè)計(jì)的很大。其中，兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)汽車上。所以應(yīng)從齒輪的形式，軸的形式及布置的 合理性等多方面分析，得到最佳方案。轎車多采用兩軸式變速器，貨車多采用三軸式變速器 ， 同步器設(shè)計(jì)采用鎖環(huán)式同步器。變速器傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)包括換擋齒輪、傳動(dòng)齒輪、傳動(dòng)軸。 為滿足以上使用性能要求，本變速器采用有級(jí)式變速器。滿足汽車必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器的擋數(shù)、傳動(dòng)比范圍和各擋傳動(dòng)比有關(guān) [4]。采用斜齒輪傳動(dòng)及選擇合理的變位系數(shù)，提高制造精度和安裝剛性可減小齒輪的噪聲。為減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行駛安全性，操縱輕便的要求日益顯得重要，這可通過采用同步 器和預(yù)選氣動(dòng)換擋或自動(dòng)、半自動(dòng)換擋來實(shí)現(xiàn)。 工作可靠，操縱輕便。變速器設(shè)有倒檔，使汽車獲得倒退行駛能力。在汽車整體設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)汽車載重量、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)及汽車使用要求，選擇合理的變速器檔數(shù)及傳動(dòng)比，來滿足這一要求。 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2章 變速器設(shè)計(jì)方案及論證 變速器的 設(shè)計(jì) 要求 變 速器作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā) 動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。 (4)實(shí)現(xiàn)空檔，當(dāng)離合器接合時(shí)，變速箱可以不輸出動(dòng)力。實(shí)現(xiàn)倒車行駛汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸一般都是只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的，而汽車有時(shí)需要能 倒退行駛，因此，往往利用變速箱中設(shè)置的倒檔來實(shí)現(xiàn)汽車倒車行駛。而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的特性是轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而轉(zhuǎn)矩變化范圍更不能滿足實(shí)際路況需要。例如，在高速路上車速應(yīng)能達(dá)到 100km/h，而在市區(qū)內(nèi)，車速常在 50km/h 左右。 在較大范圍內(nèi)改變汽車行駛速度的大小和汽車驅(qū)動(dòng)輪上扭矩的大小。車輛行駛性能的好壞，不僅取決于發(fā)動(dòng)機(jī)，而且在很大程度上還依賴于變速器以及變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配 [3]。 變速器的功用 現(xiàn)代汽車上廣泛采用活塞式內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源，其工作轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的驅(qū)動(dòng)力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。 (c)半自動(dòng)操縱式變速器：可分為兩類，一類是部分檔位自動(dòng)換擋，部分檔位手動(dòng) (強(qiáng)制 ) 換擋；另一類是預(yù)先用按鈕選定檔位，在采下離合器踏板或松開加速踏板時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自行換擋 [4]。 (b)自動(dòng)操縱式變速器：傳動(dòng)比的選擇和換擋是自動(dòng)進(jìn)行的。 按操縱方式劃分，變速器可以分為強(qiáng)制操 縱式，自動(dòng)操縱式和半自動(dòng)操縱式。其傳動(dòng)比可以在最大值和最小值之間的幾個(gè)間斷范圍內(nèi)作 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 無 級(jí)變化。液力式的傳動(dòng)部件是液力式變矩器。常見的有電力式和液力式、動(dòng)液式。在重型汽車用的是組合式變速器，采用更多檔位，一般是由兩個(gè)變速器組合而成的。按所用的齒輪輪系不同：有軸線固定式、普通齒輪變速器，和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器、行星齒輪變速器。 (a)有級(jí)式變速器： 有級(jí)式變速器應(yīng)用最廣泛 。 機(jī)械式變速器因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高，制造成本低和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，在不同形式的汽車上得到廣泛應(yīng)用。 現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展對(duì)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)工作提出了很更高的要求。 機(jī)械式變速箱主要應(yīng)用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。變速箱由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成。 變速器在發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車傳動(dòng)系之間主要起著匹配作用，通過改變變速器的傳動(dòng)比，可以使汽車在不同的使用條件下得到不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作 [2]。隨著人們對(duì)車輛性能要 求的不斷提高，變速器技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車變 速器已成為提高整車性能的突破口，各種類型汽車變速器的誕生與發(fā)展都影響著全球及各大主要地區(qū)的汽車市場(chǎng)格局，中國(guó)市場(chǎng)也身居其中。汽車變速器誕生 100 多年來，齒輪變速器一直占據(jù)著統(tǒng)治地位，但隨著汽車技術(shù)日新月異的發(fā)展，高科技不斷引入汽車工業(yè)，變速器的技術(shù)也發(fā)生了很大的變化。 因此變速器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)對(duì)汽車行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步具有著深遠(yuǎn)的意義 。變速器作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分 ， 其技術(shù)的發(fā)展 ,是衡量汽車技術(shù)水平的一 項(xiàng)重要依據(jù)。人們?cè)谫?gòu)車時(shí)大多只注重的是發(fā)動(dòng)機(jī)的性能 ， 而且這似乎已成為了衡量汽車品質(zhì)優(yōu)劣的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) ， 因?yàn)樗莿?dòng)力的締造者。法士特變速器在國(guó)內(nèi) 8 噸以上重型汽車配套市場(chǎng)占有率 78%， 15 噸以上配套市場(chǎng)占有率超過 90%， 重型變速器產(chǎn)銷量世界第一 [1]。依靠科技進(jìn)步和自主創(chuàng)新 ， 已形成年產(chǎn)銷汽車變速器 100 萬臺(tái)、齒輪 5000 萬只和汽車鍛件 10 萬噸的綜合生產(chǎn)能力。 2021年我國(guó)汽車變速器市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 300 億元人民幣 ， 并且以每年超過 20%的速度增長(zhǎng) 。 2021年中國(guó)汽車銷售 萬輛 ， 2021 年汽車產(chǎn)銷量將突破 900 萬 ， 2021 年汽車銷售規(guī)模將達(dá)到 1263 萬輛。 貨車已成為一個(gè)國(guó)家乃至整個(gè)世界不可缺少的一樣運(yùn)輸工具 。人們的衣食住行的便利 ， 都有貨車運(yùn)輸方面的功勞 。s students, of which the design is still very worthwhile for us to explore and learn of. Gearbox design, its features are: large torque range to meet the requirements of different operating conditions, simple structure, easy production, use and maintenance, low cost, and the use of synchronizer sets required shifting allows smooth transmission required shifting, noise reduction is not easy damaged teeth. Used in the design of the 5 +1 manual transmission, transmission through the large changes in the scope of the transmission ratio, to meet the vehicle requirements of different conditions, so as to achieve its economic and power requirements。在闡述了機(jī)械式變速器的功用、要求的基礎(chǔ)上 ， 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求 ， 選擇三軸式的設(shè)計(jì)方案 ， 進(jìn)行變速器主要參數(shù)的確定、齒輪的強(qiáng)度校核和齒輪的幾何尺寸計(jì)算 ， 同時(shí)設(shè)計(jì)了變速器所用的鎖環(huán)式同步器 ， 確定了同步器的主要參數(shù) ， 最后對(duì)變速器操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì) 。在設(shè)計(jì)中采用了 5+1 檔手動(dòng)變速器，通過較大的變速器傳動(dòng)比變化范圍，可以滿足汽車在不同的工況下的要求，從而達(dá)到其經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的要求；變速器掛 擋 時(shí)用同步器，雖然增加了成本，但是使汽車變速器操縱舒適度增加，齒輪傳動(dòng)更平穩(wěn)。變速器是車輛不可或缺的一部分，其中機(jī)械式變速箱設(shè)計(jì)發(fā)展到今天，其技術(shù)已經(jīng)成熟，但對(duì)于我們還沒有踏出校門的學(xué)生來說，其中的設(shè)計(jì)理念還是很值得我們?nèi)ヌ接?、學(xué)習(xí)的。 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 變速器是汽車重要的傳動(dòng)系組成，在較大范圍內(nèi)改變汽車行駛速度的大小和汽車驅(qū)動(dòng)輪上扭矩的大小。變速器能在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車倒退行駛，而且利用 檔位 可以中斷動(dòng)力的傳遞。 設(shè)計(jì)的變速箱來說，其特點(diǎn)是：扭矩變化范圍大可以滿足不同的工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)、使用和維修，價(jià)格低廉，而且采用同步器掛擋，可以使變速器掛擋平穩(wěn)，噪聲降低， 輪齒不易損壞。 本文設(shè)計(jì)了常用貨車用機(jī)械式變速器。 關(guān)鍵詞： 變速器；齒輪；輸入軸；同步器 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract The transmission gearbox, as an important part in automobile driving system is used to make up the shorting of engine torque and rotary speed. It can change the vehicle speed and type torque in a big scope, cut off the power transfer from the engine, and also provides a reverse traveling direction for the vehicle. Transmission is an integral part of the vehicle, including mechanical design development of transmission, the technology has matured, but we have not taken the school39。 transmission linked file by synchronizer sets, although the increase in cost, but the manipulation of the automobile transmission to increase fort, smoother gear. This designs monly used truck with mechanical transmission. Describes the function of mechanical transmission and on the basis of the requirements, according to the requirements of the mission design, selection of three shaft type design, for the main parameters of transmission, gear strength checking and gear calculation of geometric size, while the design of transmission used by the lock ring synchronizer, identified synchronizer of main parameters, the transmission control mechanism design. Key words： Transmission； gearbox； synchronizer； input shaft 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 第 1 章 緒 論 ............................................................................................................ 1 課題研究意義與背景 ................................................................................ 1 變速器的簡(jiǎn)介 ............................................................................................ 1 變速器的分類 ............................................................................................ 2 變速器的功用 ............................................................................................ 3 第 2 章 變速器設(shè)計(jì)方案及論證 ..........................................