摘 ?要
變速器是汽車重要的傳動系組成，在較大范圍內改變汽車行駛速度的大小和汽車驅動輪上扭矩的大小。變速器能在發動機旋轉方向不變的前提下，使汽車倒退行駛，而且利用擋位可以中斷動力的傳遞。所以變速器的結構設計的合理性直接影響到汽車動力性和經濟性。設計要求達到換擋迅速、省力、方便、有較高的工作效率、工作噪聲低。
本次設計的是輕型載貨汽車變速器設計。它的布置方案采用中間軸式5+1擋和鎖環式同步器換擋，其中一軸和第二軸的軸線在同一直線上。這種布置形式縮短了變速器軸向尺寸，在保證擋數不變的情況下，減少齒輪數目，從而使變速器結構更加緊湊。最后繪制裝配圖及零件圖。設計結論表明，變速器齒輪及各軸尺寸確定，各軸強度的校核滿足設計要求，設計結構合理。
關鍵詞：變速器，軸，齒輪
目 ?錄
1 ?緒論?? ?3
1.1 選題的背景及意義?? ?3
1.2 研究的現狀?? ?4
1.2.1 國外的研究現狀?? ?4
1.2.2 國內的研究現狀?? ?6
1.3 自動導引運輸小車的發展前景?? ?7
1.4 ?本文主要采用的研究方法?? ?8
1.5 ?本次設計主要研究內容?? ?8
2 ?機構的傳動方案分析?? ?9
2.1 傳動結構設計分析?? ?9
2. 2變速器主傳動方案的選擇?? ?9
2. 3倒擋傳動方案?? ?10
2. 4換檔形式?? ?10
2. 5傳動方案的最終確定?? ?11
3 ?齒輪的設計和校核?? ?12
3.1傳動比范圍?? ?12
3.2 齒輪參數?? ?13
3.3 各檔齒輪齒數的分配和各檔傳動比?? ?14
3.3.1確定一檔齒輪的齒數?? ?14
3.3.2 確定常嚙合傳動齒輪副的齒數?? ?14
3.3.3 ?確定其他各檔的齒數?? ?15
3.3.4確定倒檔齒輪齒數?? ?16
3.3.5 ?變速器齒輪的變位?? ?16
3.4齒輪強度計算及校核?? ?18
3.4.1 各軸的轉矩計算?? ?18
3.4.2 斜齒齒輪彎曲強度校核?? ?18
3.4.3 斜齒齒輪接觸應力校核?? ?19
4 ?軸的設計和校核?? ?21
4.1 軸的功用及設計要求?? ?21
4.2 初選軸的尺寸?? ?21
4.3 軸的剛度與強度計算?? ?21
4.3.1 軸的剛度校核?? ?21
4.3.2 軸的強度校核?? ?22
4.4 鍵的設計與校核?? ?23
結 ?論?? ?25
致 ?謝?? ?26
文 獻 參 考?? ?27
1 緒論
1.1 選題的背景及意義
汽車變速器是現代汽車的重要組成部分之一，它能夠實現發動機輸出的扭矩和轉速的變換，以適應不同的車速和負載條件，提高汽車的運行效率和性能[1]。汽車變速器研究的背景可以追溯到汽車發明的早期，隨著汽車技術的不斷發展和進步，汽車變速器的研究也在不斷深入[2]。汽車是人類智慧的結晶，它的發明和發展經歷了一個漫長的過程。從最早的蒸汽車到內燃機車，再到現代的電動汽車，汽車技術一直在不斷地進步和創新。在汽車技術發展的不同階段，汽車變速器的設計和性能也在不斷地改善和完善，以適應不同的技術需求和市場需求。隨著汽車市場的不斷擴大和競爭的加劇，汽車制造商們不斷地推陳出新，以滿足消費者對汽車性能、安全、舒適度和環保性能的不斷提高的要求[3]。在這個過程中，汽車變速器作為汽車的關鍵部件之一，其性能的提高也成為了制造商們競爭的重要方面。因此，汽車變速器的研究和開發也成為了汽車制造業的一個重要領域。隨著現代汽車技術的不斷進步，包括發動機技術、材料技術、控制技術等方面的發展，汽車變速器的設計和性能也在不斷地更新和改善[4]。例如，現代汽車變速器普遍采用自動變速器和CVT變速器，這些新型變速器可以更好地適應不同的駕駛需求和路況條件，并提高汽車的燃油經濟性和環保性能。隨著現代汽車技術的不斷進步，包括發動機技術、材料技術、控制技術等方面的發展，汽車變速器的設計和性能也在不斷地更新和改善。例如，現代汽車變速器普遍采用自動變速器和CVT變速器，這些新型變速器可以更好地適應不同的駕駛需求和路況條件，并提高汽車的燃油經濟性和環保性能[5]。
汽車變速器是汽車傳動系統的重要組成部分，其性能的優劣直接影響著汽車的性能、經濟性和安全性。因此，汽車變速器研究的意義非常重大，汽車變速器是汽車傳動系統中最重要的組成部分之一，它能夠實現發動機輸出的扭矩和轉速的變換，以適應不同的車速和負載條件，提高汽車的加速性能和牽引力。因此，汽車變速器的研究和開發可以大大提高汽車的性能和動力輸出，滿足消汽車變速器的研究和開發可以提高汽車的燃油經濟性，減少汽車的油耗和排放量[6]。例如，新型變速器可以采用更加高效的傳動比和更先進的控制技術，實現更低的油耗和更少的排放，符合現代汽車節能減排的要求。費者對汽車性能的要求。汽車變速器的研究和開發也可以提高汽車的安全性能。例如，現代汽車變速器采用了更加先進的控制技術和傳感器技術，能夠更加準確地識別車輛的行駛狀態和路況條件，實現更加安全和穩定的駕駛[7]。
1.2 研究的現狀
1.2.1 國外的研究現狀
在商用車出現的早期階段，貨車變速器主要采用手動變速器，駕駛員需要手動操作離合器和換擋桿，實現不同檔位的換擋。由于手動換擋需要高度的駕駛技巧和經驗，對駕駛員的操作要求非常高。20世紀50年代到70年代，自動變速器開始在商用車中普及，自動變速器可以通過電子控制系統實現自動換擋，大大降低了駕駛員的操作難度和疲勞程度。同時，自動變速器可以提供更加平穩和高效的動力輸出，也使商用車的經濟性和可靠性得到了提高[8]。
貨車變速器是商用車傳動系統中重要的組成部分，其性能的優劣直接影響著商用車的運輸效率、經濟性和可靠性。目前，貨車變速器的研究在國外已經1.2.取得了一些重要的進展和成果。液力變速器是一種傳統的變速器類型，但在近年來得到了廣泛的應用和改進[9]。國外一些汽車公司已經推出了基于液力變速器的自動變速器系統，該系統采用電控技術和液力傳動技術相結合，實現更加高效的動力輸出和更加平穩的換擋過程。自動變速器是商用車傳動系統的主流，國外的一些汽車公司在自動變速器技術上取得了重要的進展。例如，美國底特律柴油發動機公司研發了一種先進的自動變速器系統，該系統采用電控技術和液力傳動技術相結合，實現更加高效的動力輸出和更加平穩的換擋過程。如下圖1-1所示的沃爾沃變速器圖[10]。
圖1-1 沃爾沃變速器
在20世紀50年代到60年代，液力變速器開始在貨車中應用，液力變速器可以提供更加平穩的動力輸出，使得貨車在起步和加速時更加平穩，也可以提高經濟性。液力變速器還可以實現無級變速，使得駕駛員可以根據不同的路況和載荷情況進行智能調整[11]。在21世紀初，雙離合器變速器開始在商用車中應用，雙離合器變速器可以實現快速換擋，同時提供更加高效和平穩的動力輸出。雙離合器變速器具有比傳統液力變速器更高的傳動效率，同時也可以降低油耗，提高經濟性[12]。電子控制系統在貨車變速器中的應用越來越廣泛，電子控制系統可以實現更加智能化和精確的控制，也可以實現更加高效的動力輸出和更加平穩的換擋過程。同時，電子控制系統還可以通過數據傳輸和分析實現更加精確的駕駛行為分析和車輛管理。貨車變速器是商用車傳動系統中的重要組成部分，其發展歷程是與商用車的發展和技術進步密不可分的[13]。如下圖1-2所示的艾利遜變速器圖。
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