车辆工程专业课程设计-变速箱设计说明书

来源：网络收集时间：2026-09-15

导读：车辆工程专业毕业设计目录任务书 ……………………………………… 1 第一章汽车变速器的概述 ……………………………………… 2 1.1 汽车变速器的功用 ……………………………………… 2 1.2汽车变速器的一般结构……………………………………… 2 1.3汽

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任务书 ……………………………………… 1

第一章汽车变速器的概述 ……………………………………… 2

§1.1 汽车变速器的功用 ……………………………………… 2 §1.2汽车变速器的一般结构……………………………………… 2 §1.3汽车变速器的分类 ……………………………………… 3 §1.4变速器的自锁互锁和倒挡锁………………………………… 4

第二章变速器的方案设计 ……………………………………… 6

§2.1 传动机构布置方案分析 ……………………………………… 6 §2.2零、部件结构方案分析 ……………………………………… 8

第三章变速器主要参数的选择 ……………………………………… 11

§3.1 传动比的选择 ……………………………………… 11 §3.2 变速器主要参数的选 ……………………………………… 13 §3.3 各档齿轮齿数的分配 ……………………………………… 14 §3.4齿轮强度校核 ……………………………………… 16

第四章轴的校核 ……………………………………… 18

§4.1 中间轴的强度计算 ……………………………………… 19 §4.2 轴的刚度验算 ……………………………………… 21

第五章变速器的使用方法和注意事项………………………………… 22 参考文献 ……………………………………… 25 设计总结 ……………………………………… 26

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第一章汽车变速器的概述

§1.1 汽车变速器的功用

1.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。例如在高速路上车速应能达到100km/h，而在市区内，车速常50km/h左右。空车在平直的公路上行驶时，行驶阻力很小，则当满载上坡时，行驶阻力便很大。而汽车发动机的特性是转速变化范围较小，而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。

2.实现倒车行驶

汽车发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而汽车有时需要能倒退行驶，因此，往往利用变速箱中设置的倒挡来实现汽车倒车行驶。

3.实现空挡

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发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。

为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器有如下要求：

（1）应正确选择变速器的挡数和传动比，保证汽车有必要的动力性和经济性指标；

（2）设置空挡和倒挡，保证发动机与驱动轮能长期分离，使汽车能进行倒退行驶；

（3）换挡迅速、省力，以便缩短加速时间并提高汽车动力性能，目前有发展自动、半自动和电子操纵机构的趋势；

（4）工作可靠。汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生；

（5）应设置动力输出装置，以便必要时能进行功率输出。此外，变速器还应满足效率高、噪声低、体小质轻、制造容易、成本低等要求。

§1.2汽车变速器的一般结构

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简单式变速器的基本结构：由壳体、传动部分和操纵部分组成

(1) 壳体：壳体是基础件，用以安装支承变速器全部零件及存放润滑油).：其上有安装轴承的精确镗孔。变速器承受变载荷，所以壳体应有足够的刚度，内壁有加强，形状复杂，多为铸件(材料为灰铸铁，常用HT200)。

为便于安装，传动部分和操纵部分常做成剖分式，箱盖与壳体用螺栓联接并可靠定位。壳体上有加油、放油口，油面检查尺口，还应考虑散热。

(2) 传动部分：是指齿轮、轴、轴承等传动件。轴的几何尺寸通过强度、刚度计算确定。因主要决定于刚度，而碳钢与合金钢弹性模量近乎相等，所以一般用碳钢(常用45钢)。只有齿轮与轴制成一体或轴载荷严重才用合金钢。轴与齿轮多为花键联接(对中性好，能可靠传递动力，挤压应力小等)。轴的花键部分和放轴承处经表面淬火处理。轴多用滚动轴承支承，润滑简单，效率高、径向间隙小，轴向定位应可靠。润滑方式多用飞溅(υ>25m／s，只要粘度适宜可甩到壁上)。

(3) 操纵部分：主要零件位于变速器盖内。

§1.3汽车变速器的分类

变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。

一、按传动比变化方式来分：

有级式变速器　是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进挡和一个倒挡，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多挡位。所谓变速器挡数即指其前进挡位数。

无级式变速器其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式(动液式)两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机，除在无轨电车上应用外，在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。

综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大指与最小值之间的几个间断的范围内作无级变

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化，目前应用较多。

二、按操纵方式来分：

强制操纵式变速器　是靠驾驶员直接操纵变速杆换挡。

自动操纵式变速器　其传动比选择和换挡是自动进行的，所谓“自动”，是指机械变速器每个挡位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换挡系统的执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板以控制车速。

半自动操纵式变速器　有两种型式：一种是常用的几个挡位自动操纵，其余挡位则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按钮选定挡位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置来进行换挡。变速器的操纵机构用来保证驾驶员能随时拨动齿轮进行换挡，或使之从工作挡退到空挡。其主要部分位于变速器盖内，包括换挡机构，锁定机构，互锁机构。图1-1就是我本次设计的参考。

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图1-1 变速器操纵机构

§1.4变速器的自锁互锁和倒挡锁

§1.4.1 自锁装置

挂挡后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合（或滑动齿轮换挡时，全齿长都进入啮合）。在振动等条件影响下，操纵机构应保证变速器不自行挂挡或自行脱挡。为此在操纵机构中设有自锁装置。如图所示，换挡拨叉轴上方有三凹坑，上面有被弹簧压紧的钢珠。当拨叉轴位置处于空某一挡位置时，钢珠压在凹坑内。起到了自锁的作用如图1-2所示。

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图1-2 自锁装置

§1.4.2互锁机构

当中间换挡拨叉轴移动挂挡时，另外两个拨叉轴被钢球琐住。防止同时挂上两个挡而使变速器卡死或损坏，起到了互锁作用如图1-3所示。

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图1-3 互锁装置

§1.4.3倒档锁机构

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