动的布置，因为这种布置使汽车的动力传动系统紧凑操纵性好且使汽车质量降低。两轴式变速器纵置时，传动系的结构简单即输出轴与主减速器主动齿轮做成体从而简化了制造工艺，降低了成本。设计二轴五档变速器的目的和意义变速器是汽车传动系中个比较关键的部件，它设计的好坏直接影响到汽车的使用性能。随着汽车工业的告诉发展和现汽车现代设计方法的开发和应用，人们对汽车变速器的设计要求是越来越高。其中，减少变速器体积，提高变速器可靠性以及改善其与发动机的匹配更是当前急需解决的重要问题,本课题将可靠优化二轴五档变速器设计理论应用汽车机械式变速器齿数系的设计中，根据汽车的动力性要求，在保证零件结构强度和刚度可靠使用的条件下，以变速器体积最小化和功率使用最大化为目标函数，通过可靠性优化设计结果与原始数据的对比，使变速器设计得到个更可靠的优化。汽车变速器设计要求汽车传动系是汽车的核心组成部分。其任务是调节变换发动机的性能，将动力有效而经济地传至驱动车轮，以满足汽车的使用要求。变速器是完成传动系任务的重要部件，也是决定整车性能的主要部件之。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。随着汽车工业的发展，轿车变速器的设计趋势是增大其传递功率与重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。在汽车变速器的设计工作开始之前，首先要根据变速器运用的实际场合来对些主要参数做出选择。主要参数包括中心距变速器轴向尺寸轴的直径齿轮参数各档齿轮的齿数等。正确选择变速器的档位数和传动比，使之与发动机参数优化匹配，以保证汽车具有良好的动力性与经济性设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的传输设置倒挡，使汽车能倒退行驶设置动力输出装置，需要时能进行功率输出换挡迅速省力方便工作可靠变速器应有高的工作效率变速器的工作噪声低。除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小制造成本低拆装容易维修方便等要求。研究变速的现状众所周知，中国国内市场的轿车车型，都来自日本和德国技术，更确切地说，是来自于日本丰田和德国大众技术。国内的许多车厂在研发生产方式上，或是购买技术，或是与德日方联合经营，自主开发的能力相对欠缺。因此，我国的轿车车型及所属关紧部件的研发方面的发展相对滞后，进而造成国内的许多老型产品干就是十几年，甚至二十几年的尴尬局面。但是根据我们国家的实际现状，目前中国市场对轿车的需求，在短时间内，甚至相当长的段时间内轿车仍然具有定的发展的空间。汽车变速器发展经历了多年，从最初采用侧链传动到手动变速器，到现在的液力自动变速器和电控机械式自动变速器，再向无级自动变速器方向发展。变速器是汽车传动系的重要组成部分，其发展无疑代表着汽车工业的发展，它的设计也是汽车设计的个重要部分。手动变速器主要采用齿轮传动的降低原理，变速器内有多组传动比不同的齿轮副，汽车行驶时的换挡就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作。我国汽车工业采用技术，从无到有，至今已有十多年的历史。与其他机械产品相比，汽车行业在计算机应用的投入比较多。各汽车厂纷纷引进软硬件并逐步建立了计算机辅助系统。在用户的心目中也变成了二维设计软件的缩影。变速器的设计思想根据发动机匹配的轿车的基本参数，及发动机的基本参数。发动机排量升五个前进挡，个倒档输入输出轴保证两点支承采用同步器，保证可靠平稳换挡齿轮轴及轴承满足使用要求。第章变速器传动机构与操纵机构的布置变速器传动机构的布置方案变速器传动方案分析与选择机械式变速器具有结构简单传动效率高制造成本底和工作可靠等优点，故在不同形式的汽车上得到广泛应用。机械式变速器传动机构布置方案主要有两种两轴式变速器和中间轴式变速器。其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。与中间轴式变速器相比，它具有轴和轴承数少，结构简单轮廓尺寸小易布置等优点。此外，各中间档因只经对齿轮传递动，故传动效率高，同时噪声小。但两轴式变速器不能设置直接档，所以在工作时齿轮和轴承均承载，工作噪声增大且易损坏，受结构限制其档速比不能设计的很大。其特点是变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成体，发动机纵置时直接输出动力。而中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的汽车上。其特点是变速器轴后端与常啮合齿轮做成体绝大多数方案的第二轴与轴在同条直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接档，使用直接档变速器齿轮和轴承及中间轴不承载，此时噪声低，齿轮轴承的磨损减少。对不同类型的汽车，具有不同的传动系档位数，其原因在于它们的使用条件不同对整车性能要求不同汽车本身的比功率不同。而传动系的档位数与汽车的动力性燃油经济性有着密切的联系。就动力性而言，档位数多，增度计算螺旋锥齿轮齿面的计算接触应力为式中材料的弹性系数，对于钢制齿轮副取相啮合齿轮的齿数图弯曲计算用综合系数表面质量系数，对于制造精确的齿轮可取计算应力的综合系数。，故符合要求校核合理。大齿轮齿数图接触强度计算综合系数求综合系数的齿轮齿数小齿轮齿数主减速器齿轮的材料及热处理汽车驱动桥主减速器的工作相当繁重，与传动系其他齿轮比较，它具有载荷大工作时间长载荷变化多带冲击等特点。其损坏形式主要有齿根弯曲折断齿面疲劳点蚀剥落磨损和擦伤等。据此对驱动桥齿轮的材料及热处理应有以下要求具有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度以及较好的齿面耐磨性，故齿表面应有高的硬度轮齿芯部应有适当的韧性以适应冲击载荷，避免在冲击载荷下轮齿根部折断钢材的锻造切削与热处理等加工性能良好，热处理变形小或变形规律性易控制，以提高产品质量减少制造成本并降低废品率选择齿轮材料的合金元素时要适应我国的情况。例如为了节约镍铬等我国发展了以锰钒硼钛钼硅为主的合金结构钢系统。汽车主减速器和差速器圆锥齿轮与双曲面齿轮目前均用渗碳合金钢制造。常用的钢号及，在本设计中采用了。用渗碳合金钢制造齿轮，经渗碳淬火回火后，齿轮表面硬度可高达，而芯部硬度较低，当时为。对于渗碳深度有如下的规定当端面模数时，为。由于新齿轮润滑不良，为了防止齿轮在运行初期产生胶合咬死或擦伤，防止早期磨损，圆锥齿轮与双曲面齿轮副草热处理及精加工后均予以厚度为的磷化处理或镀铜镀锡。这种表面镀层不应用于补偿零件的公差尺寸，也不能代替润滑。对齿面进行喷丸处理有可能提高寿命达。对于滑动速度高的齿轮，为了提高其耐磨性进行渗硫处理。渗硫处理时温度低，故不会引起齿轮变形。渗硫后摩擦系数可显著降低，故即使润滑条件较差，也会防止齿轮咬死胶合和擦伤等现象产生。差速器设计根据汽车行驶运动学的要求和实际的车轮道路的特征，为了消除由于左右车轮在运动学上的不协调而产生的弊病，汽车左右驱动轮间都有差速器，保证了汽车驱动桥两侧车轮在行程不等时具有以下不同速度旋转的特性，从而满足了汽车行驶运动学的要求。差速器作用是分配两输出轴转矩，保证两输出轴有可能以不同角速度转动。本次设计选用的普通锥齿轮式差速器结构简单，工作平稳可靠，适用于本次设计的汽车驱动桥。差速器齿轮的基本参数选择行星齿轮数目的选择越野车多用个行星齿轮,乘用车个。行星齿轮球面半径的确定圆锥行星齿轮差速器的尺寸通常决定于行星齿轮背面的球面半径，它就是行星齿轮的安装尺寸，实际上代表了差速器圆锥齿轮的节锥距，在定程度上表征了差速器的强度。球面半径可根据经验公式来确定圆整取式中行星齿轮球面半径系数，取行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择为了得到较大的模数从而使齿轮有较高的强度，应使行星齿轮的齿数尽量少，但般不应少于。半轴齿轮的齿数采用。半轴齿轮与行星齿轮的齿数比多在范围内。取，。在任何圆锥行星齿轮式差速器中，左右两半轴齿轮的齿数,之和，必须能被行星齿轮的数目所整除，否则将不能安装，即应满足差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定先初步求出行星齿轮和半轴齿轮的节锥角,式中,行星齿轮和半轴齿轮齿数。再根据下式初步求出圆锥齿轮的大端模数取标准模数式中在前面已初步确定。算出模数后，节圆直径即可由下式求得压力角目前汽车差速器齿轮大都选用的压力角，齿高系数为，最少齿数可减至，并且再小齿轮行星齿轮齿顶不变尖的情况下还可由切相修正加大半轴齿轮齿厚，从而使行星齿轮与半轴齿轮趋于等强度。行星齿轮安装孔直径及其深度的确定行星齿轮安装孔与行星齿轮名义直径相同，而行星齿轮安装孔的深度就是行星齿轮在其轴上的支承长度。差速器齿轮的几何尺寸计算与强度计算表为汽车差速器用齿轮的几何尺寸计算步骤，表中计算用的弧齿厚系数见图。表汽车差速器齿轮的几何尺寸计算表序号项目计算公式及结果行星齿轮齿数半轴齿轮齿数模数齿面宽，取齿工作高序号项目计算公式及结果齿全高压力角轴交角节圆直径节锥角节锥距周节齿顶高齿根高径向间隙齿根角,面锥角,根锥角外圆直径,节锥顶点至齿轮外缘距离,理论弧齿厚,齿侧间隙高精度注实际齿根高比上表计算值大。图汽车差速器直齿锥齿轮切向修正系数弧齿系数差速器齿轮主要进行弯曲强度计算，而对于疲劳寿命则不予考虑，这是由于行星齿轮在差速器的工作中经常只起等臂推力杆的作用，仅在左右驱动车轮有转速差时行星齿轮和半轴齿轮之间有相对滚动的缘故。汽车差速器齿轮的弯曲应力为式中差速器个行星齿轮给予个半轴齿轮的转矩，差速器行星齿轮数目半轴齿轮齿数超载系数质量系数切向修正系数尺寸系数载荷分配系数齿面宽模数计算汽车差速器齿轮弯曲应力的总和系数，见图。相啮合另齿轮的齿数图弯曲计算用综合系数以计算得。综上所述，差速器齿轮强度满足要求。本章小结本章主要变速器主减速器差速器的主要零件进行设计和计算，其中包括齿轮的设计及校核，轴的设计及校核，轴承的设计及校核,主减速器齿轮计算载荷的计算齿轮参数的选择，螺旋锥齿轮的几何尺寸计算与强度计求综合系数的齿轮齿数算并对主减速器齿轮的材料及热处理，对称式圆锥行星齿轮差速器的