设计简介
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
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
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 reliability 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, 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 current 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 analyses, 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 account 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；Shaft；Gear
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 reliability 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, 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 current 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 analyses, 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 account 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；Shaft；Gear
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪 论 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2章 传动方案及零部件结构分析 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 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3章 变速器齿轮参数选择及齿数分配 11
3.1 汽车主要技术参数 11
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
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4章 齿轮与轴的设计计算 21
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5章 同步器和操纵机构的设计及格选用 32
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
结 论 44
致 谢 45
参考文献 46
