汽车用三轴五速变速箱的设计摘要控制机构,变速箱和发动机动力的配合如果紧密与协调,那么汽车发动机的性能就能够得到良好的发挥。在变速箱的设计和制造中,等计算机技术的优势,体现得淋漓尽致。虚拟设计技术是利用计算机技术对所要进行的生产和制造活动的建模和仿真。它通过并行工作的方式缩短设计周期,也通过仿真的方式降低试验成本。由于汽车变速箱壳体尺寸大形状复杂,进行压铸生产具有比较大的困难,通过对压铸充型和凝固过程的仿真分析,能够模拟压铸过程的速度和温度场,可以预测铸件可能出现的缺陷,根据模拟结果优化压铸工艺。同样,对于变速箱的齿轮零部件,可以通过与的联合模拟,进行有限元分析,得出极速工况下的变形规律和应力分布规律,进而对齿轮的寿命校核和优化设计提供可靠依据。汽车变速箱的发展,在设计方面将越趋于高度数字体化,其制造也将追求高稳度高精度高清洁度,更加经济化,以保证整车性能得到最大优化。.了解认知手动变速箱的必要性看过些言论,说手动变速箱繁琐的驾驶操作等不足,阻碍了汽车高速发展的脚步。手动变速箱会在不久的将来“下课”。但是,手动变速箱轿车从目前的市场需求和适用角度来说,还不会过早的离开我们的视野。首先,从商用车的特性上来说,手动变速箱的功用是其他变速箱所不能替代的。以卡车为例,卡车用来运输,通常要装载数吨的货品,面对如此高的“压力”,除了发动机需要强劲的动力之外,还需要变速箱的全力协助。我们都知道挡有“劲”,这样在起步的时候有足够的牵引力量将车带动。特别是面对爬坡路段,它的特点显露的非常明显。而对于其他新型的变速箱,虽然具有操作简便等特性,但这些特点尚不具备。其次,从我国的具体情况来看,手动变速箱几乎贯穿了整个中国的汽车发展历史,资历较深的司机都是“手动”驾车的,他们对手动变速箱的认识程度是非常深刻的,如果让他们改变常规的做法,这是不现实的。虽然自动变速箱以及无级变速箱已非常的普遍,但是大多数年轻的司机还是崇尚手动,尤其是喜欢超车时手动变速带来的那种快感,所以些中高挡的汽车尤其是轿车也不敢轻易放弃手动变速箱。另外,目前在我国的汽车驾驶学校中,教练车都是手动变速箱的,除了经济适用之外,关键是能够让学员打好扎实的基本功以及锻炼驾驶协调性。第三,随着生活水平的不断提高现在轿车已经进入了家庭,对于普通工薪阶级的老百姓来说,经济型轿车最为合适,手动变速箱其自身的性价比,配套于经济型轿车厂家,而且经济适用型轿车的销量直在车市名列前茅。继而,开展对手动变速箱的了解学习与研究和分析有定必要。本设计的相关任务已于上文给出。第二章变速箱传动机构布置方案的确定机械式变速箱因具有结构简单传动效率高制造成本低和工作可靠等优点,故在不同形式的汽车上得到广泛应用。.传动机构布置方案分析设计时首先应根据汽车的使用条件及要求确定变速箱的传动比范围挡位数及各个挡位的传动比,它们对汽车的动力性与燃料经济性有重要的直接影响。挡位越多,油耗越低,无级变速箱最理想。目前很多轿车采用的是带液力变矩器的自动换挡变速箱,挡位定时可依靠液力变矩器实现无级变速,其效率仍需进步提高才能做到真正省油。变速箱传动比与最小燃油消耗特性曲线的关系.,车速定时,燃油消耗率最低时对应的发动机转速。图所示传动比范围是变速箱低挡传动比与高挡传动比的比值。汽车行驶的道路状况愈多样,发动机的功率与汽车质量之比也愈小,则变速箱的传动比范围应愈大。目前,轿车变速箱的传动比范围为般用途的货车和轻型之上的客车为越野车与牵引车为。本设计传动比范围约为.图发动机外特性和最小燃油消耗特性曲线通常,有级变速箱具有个前进挡重型载货汽车和重型越野汽车则采用多挡变速箱,其前进挡位数多达个甚至个。变速箱挡位数的增多可提高发动机的功率利用效率汽车的燃料经济性及平均车速,从而可提高汽车的运输效率,降低运输成本。但采用手动的机械式操纵机构时,要实现迅速无声换挡,对于多于个前进挡的变速箱来说是困难的。因此,直接操纵式变速箱挡位数的上限为挡。多于个前进挡,将使操纵机构复杂化,或者需要加装具有独立操纵机构的副变速箱,后者仅用于定行驶工况。些轿车和货车的变速箱,采用仅在好路和空载行驶时才使用的超速挡最高挡位。采用传动比小于的超速挡,可以更充分地利用发动机功率,降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数,因而会减少发动机的磨损,降低燃料消耗。但与传动比为的直接挡比较,采用超速挡,会降低传动效率。有级变速箱的传动效率与所选用的传动方案有关,包括传递动力的齿轮副数目转速传递的功率润滑系统的有效性齿轮轴,以及壳体等零件的制造精度刚度等。固定轴式变速箱两轴式变速箱图示出用在乘用车上的两轴式变速箱传动方案。其特点是变速箱输出轴与主减速器主动齿轮做成体,发动机纵置时图两轴式变速箱传动方案主减速器采用弧齿锥齿轮或准双曲面齿轮,发动机横置时则采用斜齿圆柱齿轮多数方案的倒挡传动常用滑动齿轮,其它挡位均采用常啮合齿轮传动。图两轴式变速箱传动方案中间轴式变速箱中间轴式变速箱多用于和发动机后置后轮驱动简称为的汽车和客车上。变速箱第轴的前端经轴承支承在发动机飞轮上,第轴的花键用来装设离合器的从动盘,而第二轴的末端经花键与万向节连接。图中的中间轴式四挡变速箱传动方案示例的区别为图所示方案有四对常啮合齿轮,倒挡用直齿滑动齿轮变挡。第二轴为三点支承,前端支承在第轴的末端孔内,轴的中部和后端分别支承在变速箱壳体和附加壳体上。图所示传动方案又能达到提高中间轴和第二轴刚度的目的图所示传动方案的二三四挡用常啮合齿轮传动,而倒挡用直齿滑动齿轮换挡,第二轴为两点支承。图所示为中间轴式五挡变速箱传动方案示例。图所示方案中,除倒挡用直齿滑动齿轮换挡外,其余各挡为常啮合齿轮传动。图所示方案的各前进挡,均用常啮合齿轮传动。图所示方案中的倒挡和超速挡安装在位于变速箱后部的副箱体内,这样布置可以提高轴的刚度减少齿轮磨损和降低工作噪声外,还可以在不需要超速挡的条件下,很容易形成个只有四个前进挡的变速箱。图所示方案中的挡倒挡和图所示方案中的倒挡用直齿滑动齿轮换挡,其余各挡均为常啮合齿轮。图图图分别示出了几种中间轴式四五六挡变速箱传动方案。各传动方案的共同特点是变速箱的第轴后端与常啮合齿轮做成体。绝大多数方案的第二轴前端经轴承支撑在第轴后端的孔内,且保持两轴轴线在同直线上,经啮合套将它们连接后可得到直接挡。使用直接挡,变速箱的齿轮和轴承及中间轴均不图中间轴式四挡变速箱传动方案承载,发动机转矩经变
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