电动汽车变速器设计---课程设计说明书

..电动汽车变速器设计---课程设计任务书电动汽车变速器是有效改善牵引电动机扭矩范围的重要传动部件，通过加设变速器，可实现高转速电机和减速器的有机结合，使电动机保持在高效率工作范围类，减轻电动机和动力电池组的负荷，实现电动汽车的轻量化设计。电动汽车机械变速机构类型有多种，如轮毂电机减速器，驱动桥变速差速器等。本课程设计的变速器要求是一单级变速器，并具有空挡和倒档机制。要求通过学习掌握电动汽车变速器的原理，结构和设计知识，用所给的基本设计参数确定变速器的传动比，并进行电动汽车变速器的结构设计，绘制主要的零部件图纸，写出内容详细的设计说明书。设计时间:2010年秋季学期的19-20周。1.基本设计参数：1.电动机额定转速:2500r/min2.电动机恒转矩区转矩:200Nm3.车辆主减速比：1.04.电动机额定转速时车辆速度：60km/h5.车轮规格：205/55R162.设计计算要求：1.根据基本设计参数进行电动汽车变速器主要参数的选择与计算;2.进行电动汽车变速器的结构设计与计算。3.完成内容：1.装配图１张;2.零件图2张;3.设计计算说明书１份。1)封面；2)课程设计任务书；3)目录；4)中英文摘要;5)正文；6)参考文献。4.主要参考文献：[1]陈家瑞.汽车构造（第三版下）[M].北京：机械工业出版社,2009,6.[2]刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社,2001,7.[3]康龙云.新能源汽车与电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2010,10...目录摘要Abstract第一章：绪论----------------------------------------------41、本课题研究的目的和意义-------------------------------------42、本课题研究现状和发展---------------------------------------43、电动汽车传动装置的特点-------------------------------------54、电动汽车变速器的功用和要求---------------------------------5第二章：变速器的基本设计方案------------------------------71、变速器设计的基本要求---------------------------------------72、变速器各方案的分析与对比-----------------------------------9第三章：变速器主要参数的选择-----------------------------111、档数的选择-------------------------------------------------112、传动比的确定-----------------------------------------------113、传动比校核-------------------------------------------------124、中心距的计算-----------------------------------------------135、外型尺寸的确定---------------------------------------------13第四章：变速器各档齿轮的设计计算-----------------—-------141、齿轮参数选择----------------------------------------------142、前进挡齿轮齿数确定----------------------------------------153、倒挡齿数确定----------------------------------------------16..4、降低齿轮啮合噪声处理--------------------------------------16第五章：变速器轴的设计计算--------------------------------181、变速器轴的工艺要求----------------------------------------182、轴的直径计算----------------------------------------------18第六章：变速器齿轮的校核----------------------------------201、齿轮的破坏形式--------------------------------------------202、各轴的转矩计算--------------------------------------------213、齿轮强度计算-----------------------------------------------21第七章：变速器轴的的校核---------------------------------241、轴的刚度校核计算-------------------------------------------242、轴的强度校核计算-------------------------------------------25第八章：变速器轴承的选择和校核----------------------------261、输入轴轴承选择与校核--------------------------------------262、输出轴轴承选择与校核--------------------------------------26第九章：变速器同步器及操纵机构的选择----------------------27第十章：变速器壳体的设计----------------------------------28第十一章：参考文献---------------------------------------29..摘要汽车变速器是汽车传动系统的主要组成部分，主要作用是将发动机的转矩经过改变后传递给主减速器，改变传动比扩大驱动轮转矩和转速范围，来试用不同的行驶条件。设置空挡用来中断动力传递，设置倒挡，使汽车能够倒退行驶。文中对变速器的主要参数进行了验证，包括齿轮强度的校核、变速器轴强度和刚度的校核、轴承寿命的验算等。计算结果表明整体性能满足要求。关键词汽车工程；变速器；设计；手动；ABSTRACTAutotransmissionisthemaincomponentofthetransmissionagent,it’smaineffectistotransfertorquefromenginetotheprimaryretarder,andinwhichprocessthetorqueischanged,istoexpandthescopeandspeedtoadaptdifferentdrivingconditionsbychanginggearradio.Wesetupneutralpositiontointerruptthepowertransmission,setupthereverseposition,sothevehiclecandriveback.Themainparametersoftransmissionhavebeenchecked,includingthestrengthofgears,thetransmissionshafts’strengthandstiffness,bearinglife.Theresultsshowthatthewholeperformancemeettherequirement.KeyWordsAutomotiveengineering,Transmission,Design,Manual..第一章绪论1、本课题研究的目的和意义随着汽车工业的迅猛发展,车型的多样化、个性化已经成为汽车发展的趋势。而变速器设计是汽车设计中重要的环节之一。尽管近年来，自动变速器和无级变速器技术迅猛发展，对长期以来主导市场地位的手动变速器产生很大冲击，但手动变速器已应用了很长一个时期,经过反复改进,成为现在的形式,制造技术趋于成熟化，与其它种类变速器相比较，具有以下优点：1）手动变速器技术已经发展了几十年，制造技术更加成熟，长期处于主导变速器市场的地位，各方面技术经过长期市场考验，通过逐步积累，技术已经相当成熟。2）手动变速器传动效率较高，理论上比自动变速器更省油。3）手动变速器结构简单，制造工艺成熟，市场需求大，能够产生生产规模效益，生产成本低廉。4）维修方便，维修成本便宜。5）以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控快感。在市场经济形势下.特别是当前国家对汽车变速器产品还拿不出完整规划的情况下.寻求引进更先进的汽车变速器,改进现有的变速器,从市场广度开发转变为深度开发,使产品系列化,通用化,标准化.组织好精益生产,降低成本,提高产品质量,才能逐步缩短同世界先进技术水平的差距。2、本课题研究现状和发展从现代汽车变速器的市场状况和发展来看,全世界的各大广商都对提高AT的性能及研制无级变速器CVT表现积极,汽车业界非常重视CVT在汽车上的实用化进程。然而,因无级变速器技术难度很大,发展相对较慢,从而成为世界范围内尚未解决的难题之一。目前世界上装车较多的汽车变速器是手动变速器、电控液力自动变速器、金属带链式无级变速器、电控机械式自动变速器、双离合器变速器及环形锥盘滚轮牵引式无级变速器等数种,并具有各自优势,但其中金属带式无..级变速器前景看好。ECT变扭器中的自动变速器油在高速运动中,由于油液分子间的内摩擦和油液分子与各工作轮叶片表面间的摩擦所消耗的部分能量及泵轮、涡轮窄隙处油液剪切等原因会产生油液温度升高造成功率损失,存在传动效率低油耗较大的不足,另外还存在结构复杂、成本高及维修难度大等较明显缺点。欧洲格特拉克变速箱公司开发的电控机械自动变速器则克服了AT效率低等缺点,与AT相比,具有更大的发展优势。可是,AMT依旧需要复杂的电控系统来控制。据该公司预测,到2008年,欧洲的50％的MT将会被AMT代替,同时部分市场也将会被占领。总之,变速器是汽车除发动机外的主要装置之一,伴随着汽车技术更新换代和市场需求，在向实现理想变速器发展过程中将会取得更加巨大的成就。变速器会应对市场要求朝操纵舒适、轻柔、传动效率高、低油耗、环保与低噪声方向发展,汽车变速器市场的需求量将继续持续增长。3、电动汽车传动装置的特点电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，当采用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动．所以电动汽车上无需传统内燃机汽车朐离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档．当采用电动机无级调速控制时，电动汽车可以忽略传统汽车的变速器．在采用电动轮驱动时，电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。4、电动汽车变速器的功用和要求改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求。在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。由于汽车行驶条件不同，要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。..中断动力传递，在电动机起动，怠速运转，汽车换档或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。实现空档，当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。例如，可以保证驾驶员在电动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。汽车变速器是通过改变传动比，适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。..第二章变速器的基本设计方案变速器的结构对汽车的动力性、燃油经济性、换挡操纵的可靠性与轻便性，传动的平稳性与效率等都有直接的影响。采用优化设计方法对变速器与主减速器，以及变速器的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与燃油经济性；采用自锁及互锁装置、倒档安全装置，对接合齿采取倒锥齿侧（或越程