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（全套CAD）NJ130系列低速载货汽车三轴五档变速器设计

汽车总高汽车总宽等尺寸近似计算对轿车.，对载货汽车。由公式得算出.,因为低速载货汽车最高设计车速不大于，所以该车满足要求。变速器方案的设计与主要参数的确定.设计方案的确定低速载货汽车变速器般选用机械式变速器，它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。有轴线固定式变速器普通齿轮变速器和轴线旋转式变速器行星齿轮变速器两种。采用这种变速器的低速载货汽车通常有个前进档和个倒档。最近几年液力机械变速器和机械式无级变速器在汽车上的应用越来越广泛,根据目前广泛使用变速器的种类，以及应用的范围，初步拟定三种设计方案。两轴式两轴式变速器结构简单紧凑且除最高档外其他各档的传动效率高。两轴式变速器的第二轴即输出轴与主减速器主动齿轮做成体。当发动机纵置时，主减速器可用螺旋锥齿轮或双曲面齿轮当发动机横置时则可用圆柱齿轮。除倒档常用滑动齿轮直齿圆柱齿轮外，其他档位均采用常啮合齿轮斜齿圆柱齿轮传动,但两轴式变速器没有直接档，因此在高档工作时，齿轮和轴承均承载，因而噪声较大，也增加了磨损。这种结构适用于发动机前置前轮驱动或发动机后置后轮驱动的轿车和微轻型货车上，其特点是输入轴和输出轴平行，无中间轴。三轴式三轴式变速器的第轴常啮合齿轮与第二轴的各档齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合，且第二轴同心。将第二轴直接连接起来传递转矩则称为直接档。此时，齿轮轴承及中间轴均不承载，而第二轴也仅传递转矩．因此，直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小,其他前进档需依次经过两对齿轮传递转矩。因此，在齿轮中心距影响变速器尺寸的重要参数较小的情况下仍然可以获得大的档传动比，但除了直接档外其他各档的传动效率有所降低，适用于传统的发动机前置后轮驱动的布置形式。液力机械式由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成,其特点是传动比可在最大值和最小值之间的几个间断范围内作无级变化，但结构复杂，造价高，传动效率低。确定方案由于低速载货汽车般是传统的发动机前置，后轮驱动的布置形式，同时考虑到制造成本以及便于用户维护等因素，再结合变速器的特点和任务书的要求，现选用三轴式变速器见图。图三轴式变速器与前进档位比较，倒档使用率不高，而且都是在停车状态下实现换倒档，故多数方案均采用直齿滑动齿轮方式倒档。变速器的档或倒档因传动比大，工作时在齿轮上作用的力也增大，并导致变速器轴产生较大的挠度和转角，使工作齿轮啮合状态变坏，最终表现出齿轮磨损加快和工作噪声增加。为此，档与倒档，都应当布置在靠近轴的支承处，以便改善上述不良状况，本课题采用如下方案见图。图倒档布置.零部件的结构分析.齿轮型式考虑到本课题采用三轴式变速器，而且该型只有对常啮合齿轮副，没有采用同步器换档，故选用直齿圆柱齿轮用来换档。.轴的结,系列,低速,载货,汽车,五档,变速器,设计,毕业设计,全套,图纸摘要课题来源于生产实际，依据机动车安全技术条件和汽车机械变速器总成技术条件，针对低速载货汽车的运行特点而设计。参与了汽车的总体设计，确定了汽车的质量参数，选择了合适的发动机，并且计算出汽车的最高速度。关于变速器的设计，首先选择标准的齿轮模数，在总档位和档速比确定后，合理分配变速器各档位的速比，接着计算出齿轮参数和中心距，并对齿轮进行强度验算，确定了齿轮的结构与尺寸，绘制出所有齿轮的零件图。根据经验公式初步计算出轴的尺寸，然后对每个档位下轴的刚度和强度进行验算，确定出轴的结构和尺寸，绘制出各根轴的零件图。根据结构布置和参考同类车型的相应轴承后，按国家标准选择合适的轴承，然后对轴承进行使用寿命的验算，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。此变速器的齿轮都为标准齿轮，档位数和传动比与发动机参数匹配，保证了汽车具有良好的动力性和经济性。该变速器具有操纵简单方便传动效率高定.设计方案的确定两轴式三轴式液力机械式确定方案.零部件的结构分析.基本参数的确定变速器的档位数和传动比中心距变速器的轴向尺寸齿轮参数各档齿轮齿数的分配齿轮的设计计算.几何尺寸计算.齿轮的材料及热处理.齿轮的弯曲强度.齿轮的接触强度轴的设计与轴承的选择.轴的设计与校核校核第二轴在各档位下的的强度与刚度校核中间轴在各档位下的强度与刚度校核倒档轴的强度与刚度.轴承的选择变速器的操纵机构.变速器的操纵机构结论参考文献致谢前言改革开放以来,中国汽车工业的发展驶入了快车道，汽车产量不断飙升,年年年和年分别突破万辆万辆万辆和万辆，己成功跻身世界汽车四强之列。随着汽车工业的飞速发展，人民生活水平的提高，高速公路高等级公路的不断建设，汽车正逐渐进入家庭，成为人们生活的部分。载货车市场的运行情况，既是反映国民经济走势的面镜子，又是判断市场需求变迁的重要依据。近年以来载货车在市场上表现出强劲的开拓力，尤其以重卡最为亮点，深层原因得益于中央扩大内需的拉动。中央政府为确保国民经济持续快速发展，采取了系列财政货币政策，并加大对基础设施建设的投资力度，为载货车创造了趁势而上的市场环境，提供了难得的发展机遇。我国货车工业发展始于年代。年，济南汽车制造厂仿捷克“斯柯达”生产出第辆“黄河”牌吨货车年后，基于国防建设的需要，国家先后投资亿元在四川和陕西建设了两个军用越野车生产基地。各地在仿制黄河车的基础上，也生产了许多种不同型号的重卡产品。低速载货汽车是种特殊的货车,特殊在于它以前叫农用运输车，将“四轮农用运输车”更名为“低速货车”，明确“农用运输车”实质上是汽车的类。规定以柴油机为动力装置，中小吨位中低速度，从事道路运输的机动车辆，包括三轮农用运输车和四轮农用运输车等，但不包括轮式拖拉机车组手扶拖拉机车组和手扶变型运输机。农用运输车最高设计车速不大于，最大设计总质量不大于，长小于宽不大于和高不大于.。我国农用运输车诞生于世纪年代初。我国农村运输的特点是运量小运距短货物分散道路条件差。齿轮啮合的圆周力径向力及轴向力可按下式求出式中至计算齿轮的传动比计算齿轮的节圆直径，节点处压力角螺旋角发动机最大转矩，•。在弯矩和转矩联合作用下的轴应力为式中弯曲截面系数，轴在计算断面处的直径，花键处取内径，在计算断面处轴的垂向弯矩，•在计算断面处轴的水平弯矩，•许用应力，在低档工作时取。变速器轴与齿轮的制造材料相同，计算时，仅计算齿轮所在位置处轴的挠度和转角。第轴常啮合齿轮副，因距离支承点近负荷又小，通常挠度不大，故可以不必计算。变速器齿轮在轴上的位置如图所示时，若轴在垂直面内挠度为,在水平面内挠度为和转角为，可分别用下式计算式中弹性模量.惯性矩，对实心轴，轴的直径花键处按平均直径来计算,齿轮上的作用力矩支座的距离，支座间的距离，。在上述计算中，花键轴的计算直径可取为其花键内径的.倍。轴断面的转角不应大于.弧度。轴的垂向挠度的容许值轴的水平挠度的容许值。轴的合成挠度应小于.。校核第二轴在各档位下的的强度与刚度Ⅰ档此时第二轴受到齿轮的作用力由公式得图第二轴在Ⅰ档时的受力情况在垂直平面内•在水平平面内Ⅰ•由公式得Ⅰ•.•由公式得刚度校核花键轴的计算直径取其花键内径的.倍,，.。由公式得轴的合成挠度。以上数据满足要求。Ⅱ档此时第二轴受到齿轮的作用力由公式得图第二轴在Ⅱ档时的受力情况在垂直平面内Ⅱ•在水平平面内Ⅱ•由公式得Ⅱ•.•由公式得刚度校核，.。由公式得轴的合成挠度Ⅲ档此时第二轴受到齿轮的作用力由公式得图第二轴在Ⅲ档时的受力情况在垂直平面内Ⅲ•在水平平面内Ⅲ•由公式得Ⅲ降低噪声水平对轿车很重要，而对载货汽车则应重视减小质量。根据圆柱齿轮强度的简化计算方法，可列出齿轮模数与弯曲应力之间有如下关系直齿轮模数式中计算载荷，∙应力集中系数，直齿齿轮取.摩擦力影响系数，主动齿轮取.，被动齿轮取.齿轮齿数齿宽系数，直齿齿轮取齿形系数，见图。齿高系数相同节点处压力角不同时，压力角相同齿高系数为.时，轮齿弯曲应力，当时，直齿齿轮的许用应力。图齿形系数当载荷作用在齿顶.根据参考同类车型，初选第轴的轴齿轮的齿数，查图得.。由公式得从轮齿应力的合理性及强度考虑,每对齿轮应有各自的模数,但出于工艺考虑，模数应尽量统,多采用折衷方案。表给出了汽车变速器齿轮模数范围。表汽车变速器齿轮的法向模数车型微型轻型轿车中级轿车中型货车重型汽车设计时所选模数应符合国标规定表并满足强度要求。表汽车变速器常用齿轮模数Ⅰ.Ⅱ.ⅠⅡ由表和表并且参照同类车型选取.。.齿形压力角和螺旋角汽车变速器齿轮的齿形压力角和螺旋角按下表取值。表汽车变速器齿轮的齿形压力角和螺旋角项目车型齿形压力角度螺旋角度轿车高齿并修形般货车标准齿轮重型车标准齿轮低档倒档.小螺旋角齿形压力角较小时，重合度较大，并降低了轮齿刚度，为此能减少进入啮合和退出啮合时的动载荷，使传动平稳，有利于降低噪声压力角较大时，可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。试验证明对于直齿轮压力角为时强度最高，超过强度增加不多实际上，因国家规定的标准压力角为，所以变速器齿轮普遍采用的压力角为。本课题的所有齿轮选用标准齿轮。.齿宽齿宽的选择既要考虑变速器的质量小轴向尺寸紧凑，又要保证齿轮强度和工作平稳性。通常是根据齿轮模数来确定齿宽式中齿宽系数，直齿齿轮取，斜齿轮取法面模数。第轴常啮合齿轮副的齿宽系数可取大些，以提高传动的平稳性和齿轮寿命。由公式得.,可以确定各挡的齿轮的齿宽。常啮合齿轮副中间轴上的齿轮,第轴轴齿轮Ⅰ档中间轴上齿轮,对应的档齿轮Ⅱ档中间轴上齿轮,对应的二档齿轮Ⅲ档中间轴上齿轮,对应的三档齿轮倒档,。.齿顶高系数在齿轮加工精度提高以后，短齿制齿轮不再被使用，包括我国在内，规定齿轮的齿顶高系数.，为般汽车变速器齿轮所采用。现代轿车变速器多采用齿顶高系数大于的“高齿齿轮”或相对于短齿齿轮而言而称为长齿齿轮，因为它不仅可使重合度增大，而且在强度噪声动载荷和振动构分析变速器轴在工作时承受转矩及弯矩，轴的明显变形将影响齿轮正常啮合，产生较大的噪声，降低使用寿命。轴的结构形状除应保证其强度与刚度外，还应考虑齿轮轴承等的安装固定，它与加工工艺也有密切关系。第轴通常与齿轮做成体，其长度决定于离合器总成的轴向尺寸。第轴的花健尺寸与离合器从动盘毂的内花键统考虑，目前般都采用齿侧定心的矩形花键，键齿之间为动配合。第二轴制成阶梯式的以便于齿轮安装，从受力及合理利用材料来看，也是需要的。渐开线花键固定连接的精度要求比矩形花键低，但定位性能好，承载能力大，且键齿高较小使小径相应增大，可增强轴的刚度。当档倒档采用滑动齿轮挂档时，第二轴的相应花键则采用矩形花键及动配合，这时不仅要求磨削定心的外径，般也要磨削键齿侧，而矩形花键的齿侧磨削要比渐开线花键容易。变速器中间轴分为旋转式及固定式两种。旋转式中间轴支承在前后两个滚动轴承上。其上的档齿轮常与轴做成体，而高档齿轮则用键或过盈配合与轴连接以便于更换。固定式中间轴为仅起支承作用的光轴，与壳体呈轻压配合并用锁片等作轴向定位。刚度主要由支承于其上的连体齿轮宝塔齿轮的结构保证。仅用于当壳