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摘要本项目的任务是为一台微型轿车设计一个五档变速器传动机构。在设计的过程中，首先是确定变速箱各档位的传动比，通过经验公式得到中心距，并进一步得到轴向尺寸。而变速箱齿轮的各类参数也通过整车质量以及一些国家标准得以确定。然后通过试凑法逐步确定各档位齿轮的参数并确定其传动比，再借助计算来验算各档位齿轮的弯曲强度和接触应力是否满足要求。在校核完齿轮后，需要对轴进行校核。先通过转矩确定轴的直径，再校核轴的刚度和强度是否在要求范围内。这样就完成了变速箱的设计和校核。最后根据设计绘制CAD图纸 30259
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毕业论文关键词 轿车 变速器 传动比
Title Design of transmission mechanism for mini car
Abstract The purpose of this project is to design a five-speed transmission gearing of a miniature car.During of the process of the gearbox design, the first is to determine the gear ratios for each gearbox, next is the center distance obtained by the empirical formula and further axial dimension. The various parameters of transmission gears are determined by the quality of the vehicle as well as some national standards. Then gradually by trial and error to determine the parameters of the range gear and its transmission ratio, then with calculations to check the flexural strength and contact stress each gear meets the requirement s. After finishing checking gears, shafts need to be checked. First is todetermine the diameter of the shaft of the torque, stiffness and strength of the shaft and then check whether is the required range. This completes the gearbox design and verification.Finally, the assembly drawings of the parts engineering drawing and transmission mechanism are drawn by AutoCAD. Keywords car transmission gear ratio
目次
1绪论1
1.1研究意义.1
1.2国内外汽车变速箱的先进技术.1
1.3本课题的主要研究内容.2
2变速箱传动机构方案设计3
2.1微型轿车五档变速箱原理分析.3
3变速箱主要参数计算7
3.1传动比范围.7
3.2变速箱各档传动比确定.7
3.3中心距.9
3.4轴向尺寸.9
3.5齿轮参数的选择.10
4齿轮的强度计算与校核12
4.1各挡齿轮的分配及传动比的计算.12
4.2齿轮弯曲强度计算.18
4.3齿轮接触应力.20
5轴的强度计算21
5.1初选轴的直径.21
5.2轴的强度验算.21
结论26
致谢27
参考文献28
1 绪论 1.1 研究意义 近年来，中国的经济增长很快，工业产业的发展也在飞速的发展之中，汽车行业也逐渐成为了经济增长的主要产业之一。而汽车的制造中，非常重要的就是变速箱的制造，它决定着汽车的性能和质量，是汽车上的必须品。汽车设计中非常重要的一环就是变速箱设计。[1]它能够使发动机到驱动轮的转动速度和转动距离发生一定的改变，从而使汽车能够适应各种工作情况，正常的运作。它也能够决定汽车的行驶速度以及牵引力，并且又能够让发动机在最佳的工作条件下工作。由此看来，变速箱还是决定汽车的动力和油耗的一个关键性的因素。而现在，想要汽车能够拥有更好的性能和最好的驾驶体验，就需要对变速箱有着更高更好的要求[3]。而对于轴距在 2 米左右的家用微型轿车来说，变速箱的设计也十分重要，因为变速箱的设计直接影响着油耗和舒适性等诸多方面，这正是微型车车主在意的方面。可以得出，关于微型汽车的变速箱的研究具有十分深远的意义[4]。 1.2 国内外汽车变速箱的先进技术 变速箱的作用是它能够使发动机到驱动轮的转动速度和转动距离发生一定的改变，从而使汽车能够适应各种工作情况，正常的运作。它也能够决定汽车的行驶速度以及牵引力，并且又能够让发动机在最佳的工作条件下工作。变速箱的构成由传动机构和操纵机构完成。[5] 目前国际上主要有这几种变速箱的分类，分别为普通自动的变速箱，手动变速箱，CVT无级变速箱/CVT带挡位的变速箱，双离合变速箱等。其中先进的就是双离合变速箱了。[6] 现在的汽车市场中，存在着各种不同档位数不同参数的变速箱。比较出名的可以算是来自 ZF的8速手自一体变速器和奥迪的 7速S-tronic双离合变速箱。对于一款变速箱来说，换挡速度和换挡逻辑显得尤为重要。这其中以 ZF 的 8 速变速箱口碑最好，俗话说“开宝马坐奔驰”，这“开宝马”说的就是宝马的驾驶感受比较好。驾驶感受主要因素有发动机的动力性，底盘的稳定性，变速箱的换挡逻辑换挡速度等。评价一个变速器的好坏，除了它本身的稳定性等，还有它的换挡时间。换挡时间越小，则驾驶者的驾驶感受就越平顺，顿挫感越小。 这对于乘坐人员来说，也会感觉到非常舒适，当然这种平顺性与档位数也有关系。一般来讲，档位数越多，自然平顺性就会好一些，同时也会对燃油经济性有一定的提升。除了换挡时间外，对于自动挡汽车来讲还有一个决定性因素就是换挡逻辑。换挡逻辑可以体现这辆汽车“聪不聪明”，具体来讲，如果换挡比较积极，则驾驶者会感受到很好的驾驶乐趣，比如在超车时深踩油门，变速箱就会知道驾驶者意图加速超车，此时变速箱的反应应该是迅速积极的降档，让驾驶者感受人车合一，车就控制在人的手上，这就可以说是一个优秀的变速器，ZF 的8 速变速箱可以说是这方面的佼佼者。而一个反面的例子就是日本车的变速箱，一般来讲日本家用轿车的变速箱档位数都不高，因为档位数的提升势必会带来技术研究成本，而且日本车的特点就是燃油经济性较好，所以它的换挡也并不积极，只能说家用够用，但对于一些有驾驶激情的驾驶者来说是不合适的。