课程设计--- 变速器的设计计算

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1、 设设 计计 说说 明明 书书 题目：货车机械变速器 学号： 姓名： 变速器的设计计算变速器的设计计算 1.1 变速器的选择变速器的选择 变速器的种类很多，按前进档位的不同可分为三、四、五和多档变速器， 根据轴的型式的不同，又有固定轴式和旋转轴式（常配合行星齿轮传动）两类。 固定轴式又有两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。固定轴式应 用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上，中间轴式变速 器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。 2-1-1 中间轴式变速器 从结构外形看中间轴式变速器有三根轴：一轴和二轴在一条中心线上。将它 们连接即为直

2、接档，此时，齿轮、轴承不承受载荷而只传递转矩，故而传动效率 高，而且摩损小，寿命长，噪音也较小。而在其他档位上，经过两对连续齿轮传 动，传动效率稍低。由于本设计中的汽车为重型货车，且档位多，传动比大，故 本设计采用这种型式。 2-1-2 变速器齿轮型式 变速器中的齿轮一般只有两种：直尺圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮。直齿圆柱 齿轮多用为滑动式，故使用在一档和倒档的较多，它们的结构简单，制造容易。 但是在换档时齿轮端部产生冲击，噪声很大，从而加剧端部磨损，使齿轮的寿命 降低，而且由于噪声大，容易造成驾驶员的疲劳。斜齿圆柱齿轮传动平稳，噪声 很小，磨损小，寿命长。唯一的缺点是工作时有轴向力的产生，而且结构

3、复杂， 这个缺点可以在进行轴的载荷计算时予以平衡。 通过比较两种型式齿轮的优缺点，本设计中，倒档采用直齿圆柱齿轮，这 是考虑到倒档的使用率较低，综合衡量经济性和便利性而定的，其余各档全部采 用斜齿圆柱齿轮传动，这样充分发挥其传动平稳，噪声小等优点。 2-1-3 变速器的换档结构 变速器的换档机构形式有以下几种：直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换档。 (1) 直齿滑动齿轮换档 该结构形式制造容易，结构简单。但缺点较多： 汽车行驶时各档齿轮有不同的角速度，因此用轴向滑动直齿齿轮的方式换档，会 在轮齿端面产生冲击，并伴随有噪声。这使齿轮端部磨损加剧并过早损坏，造成 汽车的行驶安全性降低，同时使驾驶员精神

4、紧张，而换档产生的噪声又会使乘坐 舒适应大大的降低。只有驾驶员用熟练的操作技术（如两脚离合器） ，使齿轮换 档时无冲击，才能克服上述缺点。但是该瞬间驾驶员注意力被分散，会影响行驶 安全性。因此，尽管这种换档方式结构简单，但除一、倒档外已很少使用。 (2) 啮合套换档 由于变速器第二轴齿轮与中间轴齿轮处于常啮合状态， 所以可用移动啮合套换档。这时，因同时承受换档冲击载荷的接合齿齿数多，而 轮齿又不参与换档，它们都不会过早损坏，但不能消除换档冲击，对汽车的行驶 安全性和乘坐舒适性仍有影响，同时，仍要求驾驶员有熟练的操作技术。此外， 因增设了啮合套和常啮合齿轮，使变速器旋转部分的总惯性矩增大。因此，目前 这种换档方法只在某些要求不高的档位及重型车变速器上应用。 这是因为重型车 档位间的公比较小，则换档机构连接件之间的角速度差也小，因此采用啮合套换 档，并且还能降低制造成本及减小变速器长度。 (3) 同步器换档 使用同步器能保证迅速、无冲击、无噪声换档，而与操 作技术的熟练程度无关，从而提高汽车的加速性、经济性和行驶安全性等一系列 性能，故现代汽车大多数采用这种换档形式，同上述