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（完稿）比亚迪F3R手动变速器设计（CAD全套）

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。.传动机构布置方案分析两轴式变速器和中间轴式变速器的特点分析．两轴式变速器两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。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，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档传动常用滑动齿轮，其他档位均采用常啮合齿轮传动。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力，故传动效率高，同时噪声低。但两轴式变速器不能设置直接档，所以在高档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对于前进档，两轴式变速器输入轴的传动方向与输出轴的传动方向相反。．中间轴式变速器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前端经轴承支承在第轴后端的孔内，且保持两轴轴线在同条直线上，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，发动机转矩经变速器第轴和第二轴直接输出，此时变速器的传动效率高，可达以上，噪声低，齿轮和轴承的磨损减少。因为直接档的利用率要高于其他档位，因而提高了变速器的使用寿命。在除直接档以外的其他档位工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低，这是它的缺点。倒挡布置方案常见的倒档布置方案如图.所示。图.方案的优点是倒档利用了档齿轮，缩短了中间轴的长度。但换档时有两对齿轮同时进入啮合，使换档困难图.方案能获得较大的倒档传动比，缺点是换档程序不合理图.方案对.的缺点做了修改图.所示方案是将倒档齿轮做成体，将其齿宽加长图.所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合的齿轮，换档换更为轻便。的刚度的计算轴的强度的计算.轴承寿命计算.本章小结第章同步器的选择.锁销式同步器.锁环式同步器.本章小结第章变速器操纵机构的选择.直接操纵手动换挡变速器变速操纵杆的布置换档锁装置.本章小结结论参考文献致谢第章绪论.选题的背景世纪，汽车工业成为各国经济发展的支柱产业之，汽车企业对各系统部件的设计需求旺盛。其实，汽车与人样，也是有着整套健康系统的有机结合体。发动机是心脏，车轮底盘与悬挂是躯干与四肢，然而连接它们的，是类似于人体经脉的变速器系统。如果汽车丧失了变速器这个中心环节，心脏四肢与躯干再好，汽车只能如同植物人般成为废铁堆！可以说，变速器是伴随着汽车工业出现的必然产物，是汽车上的必需品。在完成了最基本的传动功能之外，我们对变速器的要求也是越来越高，这是变速箱演变过程的首要催产素。由此可见，对汽车的变速器进行研究具有十分重要的意义。随着汽车工业的不断发展，人们对汽车的性能要求越来越高，汽车的性能使用寿命能源消耗振动噪声等很大程度取决于变速器的性能，因此必须重视对变速器的设计。它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标。变速器的结构除了对汽车的动力性经济性有影响同时对汽车操纵的可靠性与轻便性传动的平稳性与效率等都有直接影响。变速器与主减速器及发动机的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与经济性采用自锁及互锁装置，倒档安全装置，其他结构措施，可使操纵可靠，不产生跳档乱档自动脱档和误挂倒档采用同步器可使换档轻便，无冲击及噪声采用斜齿轮修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳噪声低。众多汽车工程师在改进汽车变速器性能的研究中倾注了大量心血，使变速器技术得到飞速的发展。目前许多变速器生产企业正在研发些能大幅提高离合器同步器寿命和行车安全性，且保留了传统有级机械变速器传动效率高体积小机构简单使用可靠易于制造成本低燃油消耗少和维护与使用费用低多档位大速比变化范围改善了汽车的动力性燃油经济性和换档平顺性的变速器。现在汽车变速器的发展趋势是向着可调自动变速箱或无级变速器方向发展。手动变速器即，自动变速器包括传统及。如果按变速结构可分为三类圆柱齿轮行星齿轮及锥盘。圆柱齿轮类包括行星齿轮类包括传统及使用了多片湿式离合器替代液力变矩器的。锥盘类包括金属钢带及半环面锥轮无级变速器等。控制技术和电子信息技术的高速发展，使得自动变速器得到快速发展，手动变速器向自动变速器发展的趋势越发明显。新技术的发展方面仍在不断改善现有变速器的性能。我所要设计的是手动变速器也就是。的优势是传动效率高及成本低，但换档复杂。传动效率也高。且具备自动换档功能，但换档冲击性有待解决。.设计目的及意义汽车变速器的设计是个复杂的系统工程，其设计的成功与否决定着车辆的平顺性动力性和燃油经济性等多方面的设计要求。这就对变速器设计人员提出较高的要求。我们除了要对汽车变速器的结构进行了合理的布置外，还运用了材料力学机械原理机械设计等知识，对变速器的重要零件轴和齿轮进行受力分析，强度刚度的校核，以及为这些零件选择合理的工程材料和热处理方法，同时也为变速器选择合理的同步器和操纵机构。本设计研究基本内容是比亚迪的机械变速器的组成结构与原理，弄清楚同步器齿轮轴等零部件之间的配合关系。选择标准齿轮模数在总当数和档传动比确定后，合理分配各档位的速比，接着计算出齿轮参数和中心距，并对齿轮进行强度验算，确定齿轮的结构与尺寸，绘制出所有齿轮的零件图，根据经验公式初步计算出所有轴的基本尺寸，对每个档位下对轴的刚度和强度进行验算，确定出轴的结构与尺寸，绘制出各个轴的结构与尺寸，对现有传统变速器的结构进行改进完善，最终完成变速器的零件图和装备图的绘制。利用计算机辅助设计软件绘制变速器的各零件的零件图，并完成变速器的总装配图。在此次设计中对变速器作了总体设计，对变速器的传动方案进行了选择，变速器的齿轮和轴做了详细的设计计算，对同步器和些标准件做了选型设计。.国内外研究现状国内研究现状改革开放年来，我国汽车变速器行业随着整车行业的快速发展而不断发展壮大，形成了批颇具规模的变速器企业。大多数本土变速器企业在引进消化吸收国外先进技术方面取得了突出成绩，并不断坚持自主创新，在手动变速器领域尤其是在重型车用和微型车用手动变速器上，涌现了大量自主创新的产品。另外，些跨国公司独资或合资的变速器企业开始陆续在中国设厂，为满足持续高速增长的中国汽车市场需求作出了非常大的贡献。随着中共十七届五中全会召开，中国政府起草并通过了国家“十二五”规划，规划中明确提出，中国迫切需要完成从汽车大国到汽车强国的转变。中国要成为汽车强国，首先要克服自主技术这块短板。而汽车的核心部分动力总成，仍是国内直没有完全掌握的关键汽车零部件技术之。目前，在中国乘用车手动变速器市场，国产品牌已占主导地位，随着中国乘用车市场的快速发展，对变速器的要求无论从数量上还是从技术水平上均不断提高，但技术落后严重阻碍着国产品牌变速器企业的发展。虽然现在越来越多的人在买车的时候选择了自动变速器，但是在中国，手动变速器仍然是车用变速器的主流。具体有两个原因首先，目前国内企业已经基本掌握对手动变速器的开发，所以在定程度上加大了手动变速器的价格优势另外，绝大多数中国驾驶者在学车时就用的是手动车，他们更加享受手动车带来的驾驶乐趣年中国手动档乘用车共销售.万辆，较年增长.。年月份，手动档乘用车共销售.万辆，同比增长.。在中国乘用车用手动变速器市场中，国产品牌占主导地位，进口量很小，因而随着手动档乘用车销量的快速增长，手动变速器市场也将不断扩大，随着全球能源及原材料价格的不断上涨，汽车销售价格的下降，要求汽车变速器向着体积小质量轻承载能力大结构紧凑上发展。这就要求零件设计结构机械性能也要相应有所改变，向着小巧紧凑高强度，高刚性方向改进，进而也要求有新技术新工艺来保证能够制造出来。国外研究现状国外在手动变速器的研究上开始趋于自动变速器，这是为了节省燃油以及缓解驾驶者在频繁换挡中产生的疲劳感等系列缺点。据预测，年欧洲变速器市场上，配备手动变速器的汽车将占，配备自动手动变速器的将占，配备无极变速器的将占，配备双离合器变速器的将占，配备自动变速器的将占。,可见手动变速器依然占据着半壁江山，这证实了手动变速器在消费者心中的分量。国外专家指出，新变速器产品还在不断研发的过程中，因此，今后汽车市场的变速器情况可能还会出现些变化。目前许多变速器生产企业正在研发些燃油经济性更好换挡性能更高的变速器，以满足市场上的多层次需求。例如，公司正在研制种传动效率可达换挡性能更好的变速器。.设计主要内容本次设计的变速器是在原有比亚迪的变速器的基础上，在给定发动机输出转矩转速及最高车速最大爬坡度等条件下，主要完成传动机构的设计，并绘制出变速器装配图及主要零件的零件图。对变速器传动机构的分析与选择通过比较两轴和中间轴式变速器各自的优缺点，以及所设计车辆的特点，确定传动机构的布置形式。变速器主要参数的选择档数传动比中心距齿轮参数等。变速器齿轮强度校核变速器齿轮强度的校核主要对变速器的齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度进行校核。轴的基本尺寸计算及强度校核对于轴的强度计算则是对轴的刚度和强度分别进行校核。轴承的选择与寿命计算对变速器轴的支撑部分选用圆锥磙子轴承，寿命计算是按汽车的大修里程来衡量，轿车的为万公里。本次设计主要是查阅近几年来有关国内外变速器设计的文献资料，结合所学专业知识，在老师的正确指导下进行设计。通过比较不同方案和方法选取最佳方案进行设计，计算变速器的齿轮的结构参数并对其进行校核计算同时对同步器换档操纵机构等结构件进行分析设计另外，对现有传统变速器的结构进行改进完善。第章变速器总体方案设计.设计初始数据变速器设计所需的汽车基本参数如表.表.设计基本参数表发动机型号排量发动机最大功率最高车速总质量最大转矩•最大功率转速最大扭矩转速.变速器设计应满足的基本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。