经济型轿车机械式变速器结构设计毕业设计

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1、前　言变速器是汽车最重要的系统之一，如果把作为动力源的发动机比作汽车的心脏，那么作为传递动力的变速器可谓汽车的动脉。在过去十年里，作为汽车心脏的发动机是研究的热点，而在未来十年里，变速器可能成为研究的热点。变速器的好坏直接影响到汽车的平稳性和动力性，它使汽车在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种行驶工况下能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，提高了汽车的燃油经济性，这一点对于石油资源紧缺的当今社会是非常重要的。变速器还有中止变速器动力输出和使汽车倒退行驶等功能，这些都决定了变速器将有可能成为研究的热点问题。变速器发展涉及的行业非常广，不仅对其上游的零

2、部件企业（如生产齿轮、轴的企业）影响很大，而且对其下游的汽车企业也影响很大。其涉及领域包括材料、机械、电子等，在整个社会生产链中起着相当重要的作用。经过l00多年的发展，汽车变速器已出现了多种类型和结构，包括MT、AT、AMT、CVT、DCT等等，它们分别在不同时代、不同领域发挥着各自独特的作用。近年来，自动变速器(AT)在北美市场，AT和CVT(无级变速器)在日本市场，手动变速器在欧洲市场分别占据主导地位。中国变速器还处于起步阶段，现在是以手动变速器为主导，CVT的产业化和科研水平走在最前面，AMT正在加速产业化。目前，这几种变速器都有各自的优缺点。MT变速器的结构简单

3、、技术和产品成熟，成本低，维护保养经济、方便，但遇到拥堵需要频繁换档时会很累，需要一定的操作熟练度。AT是最早得到广泛应用的自动变速器，国外有成熟技术，广泛应用在各种类型的汽车上，高可靠性，低技术风险。其也有缺点就是制造工艺复杂，制造成本高，油耗大，经济性相对差，机构复杂，修理困难，维修成本高。AMT的优点主要有生产成本低，生产继承性好，传动效率高，油耗低，经济性好，维修容易，维修费用低等。其缺点在于换档性能比液力自动变速器差，也不如CVT，顿挫感，特别是低档顿挫感明显，还有换档过程需要切断动力，对车辆安全性也有一定影响。CVT能真正实现无级变速，重量轻，体积小，零部件少

4、，运行效率高，油耗低。但是其制造复杂，成本高，传动带寿命相对短，维护成本高，主要适合用于中小排量汽车，不适合大功率传递，与手动变速器的继承性也差。而对于DCT，其优点在于几乎具有AMT的所有优点，与手动变速器工艺继承性好， 换档不存在动力中断，可以实现动力不切断换档。主要缺点是成本比AMT高，技术比较复杂，不能在动力不切断时实现跳档换档，如1档直接升3档，档位数量增加后，体积明显增加。任何一种产品或者技术，是否具有生命力，关键还在于市场的需求。中国市场非常大，车型非常多，消费者的需求也有很大差别，因此很难判定未来哪一种技术方案会占主导。本文是针对目前国内占主导地位的手动变

5、速器做的设计，全文共分为8章。第1章绪论主要是介绍目前国内外主要的几种变速器技术。第2章是确定变速器的结构方案，介绍了此变速器前进挡和倒档的布置方案以及重要零部件的结构方案。第3章是确定变速器的主要参数，包括传动比，轴的参数以及齿轮的参数的确定。第4章是设计齿轮，包括对齿轮参数的设计计算，齿轮损坏形式的分析以及齿轮强度的校核。第5章是对轴进行设计计算，包括轴的结构和尺寸的设计以及轴的强度和刚度的校核。第6章是对同步器的设计，介绍了锁环式同步器的结构，确定了其主要的参数。第7章是变速器的总体设计，包括了外壳的部分结构和尺寸的设计以及操纵机构的设计。最后一章是对本次设计的总结

6、，作一个综合性的归纳。本设计是以普通桑塔纳的变速器为设计对象，本着结构简单紧凑，便于生产、使用和维修，价格低廉的原则进行设计的。设计中所采用的相关参数均来源于此种车型：主减速比：4.444最高时速：165km/h轮胎型号：195/60R14发动机：直列四缸最大扭矩：145Nm/3000最大功率：70kw/5200满载质量：1520kg目　录前　言1摘要IABSTRACTII第1章绪论11．1手动变速器(MT)11．2自动变速器（AT）21．3机械式自动变速器（AMT）21．4无级变速器（CVT）31．5变速器国内外发展现状31．6主要设计内容4第2章机械式变速器的概述及其

7、方案的确定52．1变速器的功用和要求52．2变速器结构方案的确定52．3变速器主要零件结构的方案分析8第3章变速器主要参数的选择与主要零件的设计93．1变速器主要参数的选择93．1．1档数和传动比93．1．2中心距103．1．3轴向尺寸103．1．4齿轮参数113．2各档传动比及其齿轮齿数的确定12第4章变速器齿轮的设计计算164．1变速器齿轮的几何尺寸计算164．2齿轮的损坏原因及形式184．3齿轮的强度计算与校核184．3．1齿轮弯曲强度计算184．3．2齿轮接触应力20第5章变速器轴的强度计算与校核225．1变速器轴的结