0.75吨级商用车机械式变速器设计

1目录1、机械式变速器的概述及其方案的确定..........................................................22、变速器主要参数的选择与主要零件的设计..................................................32.1、传动比的确定.......................................................................................32.1.1、驱动桥主减速器传动比0i的选择............................................32.1.2、变速器头档传动比1gi的选择...................................................42.2、中心距...................................................................................................52.3、轴向尺寸...............................................................................................52.4、齿轮参数...............................................................................................62.4.1、齿轮模数....................................................................................62.4.2、各档传动比及其齿轮齿数的确定............................................62.5、齿轮材料的选择...................................................................................92.5.1、满足工作条件的要求................................................................92.5.2、合理选择材料配对....................................................................92.5.3、考虑加工工艺及热处理工艺..................................................103、校核轴和齿轮................................................................................................103.1、计算各轴的转矩.................................................................................103.2、齿轮强度计算.....................................................................................113.3、轴及轴上支撑校核.............................................................................173.3.1轴的工艺要求.............................................................................173.3.2轴的强度计算.............................................................................173.3.3轴的刚度计算.............................................................................184、轴承的选择和校核........................................................................................195、建模................................................................................................................216、总结................................................................................................................22参考文献..............................................................................................................2321、机械式变速器的概述及其方案的确定变速器的功用是根据汽车在不同的行驶条件下提出的要求，改变发动机的扭矩和转速，使汽车具有适合的牵引力和速度，并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。为保证汽车倒车以及使发动机和传动系能够分离，变速器具有倒档和空档。在有动力输出需要时，还应有功率输出装置。对变速器的主要要求是：应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时，根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求，选择合理的变速器档数及传动比，来满足这一要求。工作可靠，操纵轻便。汽车在行驶过程中，变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生。为减轻驾驶员的疲劳强度，提高行驶安全性，操纵轻便的要求日益显得重要，这可通过采用同步器和预选气动换档或自动、半自动换档来实现。重量轻、体积小。影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。选用优质钢材，采用合理的热处理，设计合适的齿形，提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。传动效率高。为减小齿轮的啮合损失，应有直接档。提高零件的制造精度和安装质量，采用适当的润滑油都可以提高传动效率。噪声小。采用斜齿轮传动及选择合理的变位系数，提高制造精度和安装刚性可减小齿轮的噪声。32、变速器主要参数的选择与主要零件的设计表2-1发动机参数表发动机位置前置发动机型号DA465Q排量（升）1.0L进气形式自然吸气汽缸数4个最大功率35kW最大转速2100r/min(rpm)最大扭矩74N.m燃料类型汽油环保标准国4考虑到车的最高车速只有80km/h,所以本变速器选择4档设计。设计要求的数据有：载货量：0.75t最大总质量：1.68t最高车速：80km/h比功率：16kw·t-1比转矩：30N·m·t-12.1、传动比的确定2.1.1、驱动桥主减速器传动比0i的选择在选择驱动桥主减速器传动比0i时，首先可根据汽车的最高车速、发动机参数、车轮参数来确定，其值可按下式计算：5max0377.0gavivrni（3-1）式中：maxav——汽车最高车速，km/h；vn——最高车速时发动机的转速，一般vn=（0.9～1.1）pn，其中pn为发动机最大功率时对应的转速，r/min；这里取vn为1，则vn=1×pn=1×2800=2800r——车轮半径，m。取5gi=1；根据公式（3-1）可得：45max0377.0gavivrni89.211202800329.0377.02.1.2、变速器头档传动比1gi的选择（1）在确定变速器头档传动比1gi时，需考虑驱动条件和附着条件。为了满足驱动条件，其值应符合下式要求：34.29.089.23928.9329.0)7.16sin7.16cos016.0(2445)sincos(0maxmaxmax1TegiTrgfGi式中：max——汽车的最大爬坡度，初选为16.7o。为了满足附着条件，其大小应符合下式规定：33.49.089.2392329.08.08.95.17110max1TezgiTrgFi式中：zF——驱动车轮所承受的质量，kg；由于第一章中后轴轴荷分配暂定为70%，故zF=2445×70%=1711.5kg——附着系数。0.7-0.8之间，取=0.8。（2）各挡传动比确定：由于1gi在2.35～4.33取1gi=3.7，且4gi=1按等比数级分配各挡传动比,21ggii=32ggii=43ggii则q=31gi=1.54,1gi=3.7，2gi=q2=2.39，3gi=q3=1.54，4gi=1参考《中国汽车零配件大全》，选取变速箱，型号为MSGSE，确定各档传动比如下5表2-2变速器档位参数参数品牌系列型号重量1-4挡传动比倒档江铃TFR54MSGSE38kgig1=3.7ig2=2.39ig3=1.54ig4=13.272.2、中心距中心距对变速器的尺寸及质量有直接影响，所选的中心距、应能保证齿轮的强度。根据经验公式初定：31maxgeAiTKA式中KA----中心距系数。对轿车，KA=8.9~9.3；对货车，KA=8.6~9.6；maxeT为发动机最大转矩；1i为变速器一档传动比g为变速器传动效率，取96%取0.9AK代入数据求得：A=56.42mm2.3、轴向尺寸变速器的横向外形尺寸，可根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定。轿车四档变速器壳体的轴向尺寸3.0~3.4A。货车变速器壳体的轴向尺寸与档数有关：四档(2.2~2.7)A五档(2.7~3.0)A六档(3.2~3.5)A当变速器选用常啮合齿轮对数和同步器多时，中心距系数KA应取给出系数的上限。为方便A取整，得壳体的轴向尺寸是mm180603变速器壳体的最终轴向尺寸应由变速器总图的结构尺寸链确定。62.4、齿轮参数2.4.1、齿轮模数选取0.3nm压力角α、螺旋角β和齿宽b压力角选取国家规定的标准压力角020螺旋角根据货车变速器的可选范围为0026~18选取020齿轮的ncmkb根据斜齿轮的5.8~0.6ck取0.7ck则mmb21372.4.2、各档传动比及其齿轮齿数的确定在初选了中心距、齿轮的模数和螺旋角后，可根据预先确定的变速器档数、传动比和结构方案来分配各档齿轮的齿数。下面结合本设计来说明分配各档齿数的方法。（1）确定一档齿轮的齿数一档传动比ig1=Z2Z7/Z1Z8先求其齿数和Zh：Zh=2A/mn其中A=56.42、mn=3；7故有Zh=37.61。中间轴上一档的齿轮的齿数可在12~17之间选用，现选用Z8=14则Z7=24上面根据初选的A及nm计算出的hZ不是整数，将其调整为整数后，这时应从Z及齿轮变位系数反过来计算中心距A，再以这个修正后的中心距作为以后计算的依据。这里hZ修正为38反推得A=57mm。（2）确定常啮合齿轮副的齿数求出常啮合齿轮的传动比78112zzizz代入数据得：75.112zz而常啮合齿轮传动齿轮的中心距与一挡齿轮的中心距相等，即：cos2)(21zzmAn解方程并取整得131z232z（3）确定其他挡位齿轮的齿二挡传动比由于各挡齿轮选取同样的模数，故有：56212zzizzcos2)(65zzmAn由式（2-5）和式（2-6）代入数据解方程并取整得：21、1656zz三挡传动比由于各挡齿轮选取同样的模数，故有：834312zzizzcos2)(43zzmAn由式（2