HLJIT7-1000重型货车三轴式7档手动变速器设计【5张CAD全套图纸】

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购买设计文档后加 费领取图纸 本科学生毕业设计 速器设计 系部名 称 ： 专业 班 级 ： 学 生姓名 ： 指 导教师 ： 职 称 ： 黑 龙 江 工 程 学 院 购买设计文档后加 费领取图纸 二○ **年 *月 毕业设计（论文）任务书 学生姓名 系部 专业、班级 指导教师姓名 职称 从事 专业 是否外聘 题目名称 一、设计（论文）目的、意义 为了往复活塞式发动机的工作特性， 满足消费者对汽车高性能、安全、可靠、舒适性的需求，所以对变速器的性能要求也更高。现代汽车上广泛采用的往复活塞式内燃机具有体积小、质量轻、工作可靠和使用方便等优点，但其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化，因此，在汽车传动系中设置了变速器和主减速器，以达到减速增矩的目的。手动变速器 有成本低、可靠性高、维护简便的特点 。 随着汽车对安全、节能、环保的不断重视，汽车变速器作为整车的一个 关键部件，其产品的质量对整车的安全使用及整车性能的影响是非常大的，因而对汽车后桥进行有效的优化设计计算是非常必要的。 二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法） 基本参数 驱动型式： 6*2 总质量： 16t 驱动桥满载： 最高车速 90km/h 最大爬坡： 30% 最大输入转矩： 计 7 档三轴式变速器 设计的主要内容： （ 1）研究汽车机械变速器的组成、结构与设计； （ 2）建立有限元计算模型； （ 3）研究汽车机械变速器的载荷； （ 4）加载进行应力分析与结果分析； 技术要求（研究方法）： （ 1）要求研究汽车有限元分析、优化设计基本理论，并将其与机械制图、机械设计、材料力学、计算机软件等相关知识有机结合、熟练运用； （ 2）要求运用 件进行建模； （ 3）运用有限元分析软件进行静力学分析，重点进行弯曲强度分析； （ 4）实现变速器参数的优化设计。 购买设计文档后加 费领取图纸 三、设计（论文）完成后应提交的成果 设计图纸（合 0 号图纸 ）； 设计说明书（ 2 万字左右）； 相关外文翻译（ 1 篇 2 千字左右）； 基于有限元分析软件的输出轴静力学分析； 四、设计（论文） 进度安排 （ 1）调研、资料收集、完成 开题报告 第 2 周 （ 2）整体方案设计，完成结构示意图（手绘）第 3 周 （ 3）结构设计计算，有限元分析， 4 （ 4）绘制设计图 9 （ 5）编写设计说明书 13 周 （ 6）毕业设计（论文）审核、修改 第 14、 15 周 （ 7）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第 16 周 购买设计文档后加 费领取图纸 五、主要参考资料 六、备注 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 系部 专业、班级 指导教师姓名 职称 从事 专业 是 否外聘 □是 √ 否 题目名称 一、 课题研究 现状 ,选题的 目的、 依据和意义 1、研究现状 变速器是汽车传动系中最主要的部件之一，它的主要功用是匹配发动机的扭矩和转速，汽车传动系的作用是根据行驶需求改变发动机输出的转矩与转速的关系特性，把动力有效而可靠的传递到驱动轮上，变速器作为传动系的重要组成部分，变速器性能直接关系到汽车的整体性能。而手动变速器是最传统、历史最悠久的一种变速器，其换档操作遵从驾驶者的意志，结构简单，故障率相对较低，价格合理，燃油消耗低，手动变速器今后一定会继 续得到广泛的应用。 重型汽车变速器是指与重型商用车和大型客车匹配的变速器。重型汽车的装载质量大，使用条件复杂，欲保证重型汽车具有良好的动力性、经济性和加速性，则必须扩大传动比的范围并增多档位数。现代汽车上采用的往复活塞式内燃机具有体积小、质量轻、工作可靠和使用方便等优点，但其转矩和转速变化范围较小，而重型汽车复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化，为避免变速器的结构过于复杂和便于系列化生产，重型汽车多采用组合式机械变速器，即以一、两种 4~6 档变速器为主体，通过更换系列齿轮副和配置不同的 变速器，得到一组不同档数、不同传动比范围的变速器系列。目前，组合式机械变速器已成为重型汽车的主要形式。 目前，国外自动变速器发展迅速，市场份额占据越来越多，但手动变速器仍将占有大部分市场。据预测， 2013 年欧洲变速器市场上，匹配手动变速器的汽车仍将占 52%，配备自动变速器的将占 10%，匹配无级变速器的将占 2%，匹配双离合变速器的将占 16%，配备自动变速器的将占 20%。 在国外，变速器专业化生产厂家很注重产品系列化，为主机厂选用最满意的变速器提供了极大的方便和灵活性。 在中国，手动变速器因为其 低廉的价格和给驾驶者的良好的操控感，一直以来都占据着变速器的主流。可是在我国众多的变速器生产厂家中，还没有形成本企业的系列化生产。我国重型车变速器产品的技术多源于美国、德国、日本等几个国家，引进技术多为国外 80~90 年代的产品。作为汽车高级技术领域的重型汽车变速器在国内通过漫长的引进消化过程，如今已有了长足的进步，能够在原有引进技术的基础上，通过改型或在引进技术的基础上自行开发出符合配套要求的新产品。每年重型车变购买设计文档后加 费领取图纸 速器行业都能有十几个新产品推向市场。但从当今的重型车发展情况来看，在新产品开发商国内重型车变速器 仍然走的是一般性的开发过程，没有真正的核心技术产品。国内的重型车变速器生产厂家的自主开发能力仍然很薄弱，应对整车新车型配套产品的能力还远远不够，在技术方面还有很长的路要走。 2、目的、依据和意义 变速器作为整车的一个关键部件、汽车传东西中最主要的部件之一，其产品的质量对整车的安全使用及整车性能的影响是非常大的。近年来变速器的质量不过关频频出现：辆汽车，天津一汽丰田 2008 年共计召回 83406 辆汽车等等。因此，加强对变速器的设计，对提高整车质量、整车厂的经济效益与 声誉至关重要。 近年来，车辆自动变速器成为了一个重要的研究方向。国内外都进行了重型车辆自动变速器的研究与开发，国外的众多重型车辆变速器生产厂家已经实现了自动变速器商品化生产。据世界最大的手动变速器制造商德国采埃孚公司预测，全球非手动变速器需求正在不断增长。预计到 2011 年，全球变速器需求年增长率为 尽管如此，手动变速器仍将占大部分的市场份额，可以达到 52%。近年来，随着燃油价格的不断上升，以及汽车对安全、节能、环保的不断重视，手动变速器又迎来的新的发展机遇。而重型汽车又因为其巨大的装载质量， 以及复杂的使用条件，欲保证重型汽车良好的动力性、经济性和加速性，避免变速器的结构过于复杂和便于系列化生产，因此，国内外的重型汽车大多数仍然采用的是手动变速器。本设计综合考虑技术可行性、变速器未来发展趋势及产业化等方面因素，最终确定采用手动变速器作为研究对象。 本设计主要是设计重型车辆的手动变速器，重型车辆的载荷很大，除了发动机需要强大的动力之外，还需要变速器的权利协助。机械式变速器在起步的时候有足够的牵引力量将车带动，特别是面对爬坡路面，它的特点显露的非常明显，而对于其他新型的变速器，虽然具有操作简便等特性 ，但机械式变速器所具备的优点是显而易见而且还能为大多数的消费者所接受。本次设计是针对重型汽车，设计一种适用于重型汽车的变速器，使重型汽车的动力性、经济性、加速性和舒适性都有所提高。 购买设计文档后加 费领取图纸 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、研究的 基本 内容： （ 1）研究汽车机械变速器的组成、结构与设计； （ 2）建立有限元计算模型； （ 3）研究汽车机械变速器的载荷； （ 4）加载进行应力分析与结果分析； （ 5）对汽车机械变速器的结构参数进行优化设计。 2、 拟解决的主要问题 ： （ 1）变速器 设计 方案 的 确定， 这 关系到 此后的设计与计算，是本次设计的基础核心内容； （ 2）齿轮强度的计算与校核。计算量大，计算复杂繁琐， 是本次设计 的核心内容； （ 3）利用 轴进行校核，软件使用比较困难，是本次设计的难 点内容； （ 2） 利用 较繁琐，而且必须要能够熟练应用这 两个软件，需要足够的耐心与细心，是本次设计的重点内容。 购买设计文档后加 费领取图纸 三、技术路线（研究方法） · 强度不够 选定变速器类型 确定传动比 选定中心距 确定齿轮齿数 中心距修改 计算选定轴 校核强度 作图纸以及说明书制作 用有限元分析软件进行静力学分析 重点进行弯曲分析 购买设计文档后加 费领取图纸 四、进度安排 （ 1）调研、资料收集、完成开题报告 第 2 周 （ 2）整体方案设计，完成结构示意图（手绘）第 3 周 （ 3）结构设计计算，有限元分析， 4 （ 4）绘制设计图 9 （ 5）编写设计说明书 13 周 （ 6）毕业设计（论文）审核、修改 第 14、 15 周 （ 7）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第 16 周 五、 参考文献 [1]王望予 . 汽车设计 [M]械工业出版社， 2003． [2]童康祥 J]2003.(1). [3]郝京顺 . 汽车变速器的发展 [J]2000.(3). [4]乔维高 ,苏楚奇 M]等教育出版社， 2000. [5]王尚军 J]2002.(10). [6]张阳 ,席军强 ,陈慧岩 J]2006.(6). [7]杨通顺 J]2003.(11). [8]林绍义 J]2004.(6). [9]吴修义 J]2005.(5). [10]殷浩东 速器产品现状与发展分析 [J]2006.(3). [11]刘惟信 M]华大学出版社 [12], ． ]． 1999． [13]吴修义 J]1999（ 9）． [14]王之熙 简明机械设计手册 [M]械工业出版社， 1997． [15]诸文农 M]械工业出版社， 1981. [16]万方数据 [17]万方数据 六、备注 指导教师意见： 签字： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 摘 要 变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速， 是汽车总成部件中的重要组成部分，是主要的传动系统。变速器的结构要求对汽车的动力性、燃料经济性、换档操纵的可靠性与轻便性、传动平稳性与效率等都有直接的影响。 三轴式变速器由于具有体积小、原理简单、工作可靠、操纵方便等优点，故在大多数汽车中广泛应用。本文设计研究了三轴式五档手动变速器，其目的主要是基于对机械原理、机械设计、知识的熟练运用和掌握，同时运用汽车构造、汽车设计、材料力学、互换性测量等学科知识，对三轴式变速器的各部件进行设计，并 利用 件绘制装配图和零件图等 六项 内容。 首先，本文将概述变速器的现状和发展趋势，介绍变速器领域的最新发展状况。其次，对工作原理做了阐述，对不同的变速器传动方案进行比较，选择合理的结构方案进行设计。再次，对变速器的各档齿轮和轴以及轴承做了详细的设计计算，并进行了受力分析、强度和刚度校核计算 ,并为为这些元件选择合适的工程材料及热处理方法。对一些标准件进行了选型以及变速器的传动方案设计。简单讲述了变速器中各部件材料的选择。最后，本文将对变速器换档过程中的重要部件 — 同步器以及操纵机构进行阐述，讲述同步器 的类型、工作原理、选择方法以及重要参数。 关键词 ： 变速器；传动比； 轴 ； 齿轮； 设计计算；校核 购买设计文档后加 费领取图纸 to on in of an of of of of a on is as of is on of my is of of of of I of AD of At of of of on I a of of of in of I of a I do of of I an in I an of of 目录 摘 要 ............................................................................................................................................................ X ...................................................................................................................................................... 1 章 绪 论 .............................................................................................................................................. 3 车变 速器的概述 [1] ........................................................................................................................... 3 车变速器研究状况、发展趋势及成果 [2] ...................................................................................... 3 究现状 .................................................................................................................................. 3 计目的意义 ........................................................................................................................ 3 车变速器发展趋势 ............................................................................................................ 3 车变速器的设计方法和研究内容 [8] .............................................................................................. 4 速器设计的主要内容： ..................................................................................................... 4 第 2 章 变速器传动机构布置方案 .................................................................................................................. 6 速器的选择 ...................................................................................................................................... 6 构工艺性 ............................................................................................................................ 6 速器的径向尺寸 ................................................................................................................ 6 速器齿轮的寿命 ................................................................................................................ 6 速器的传动效率 ................................................................................................................ 6 挡布置方案 ..................................................................................................................................... 6 、部件结构方案分析 ..................................................................................................................... 7 轮形式 .................................................................................................................................. 7 挡机构形式 .......................................................................................................................... 7 动脱挡 .................................................................................................................................. 7 章小结 .............................................................................................................................................. 8 第 3 章 变速器主要参数的选择及齿数的分配 ............................................................................................. 9 述 ...................................................................................................................................................... 9 数 ...................................................................................................................................................... 9 动比范围 .......................................................................................................................................... 9 速器各档传动比的确定 .................................................................................................................. 9 心距 A .............................................................................................................................................. 11 轮参数 ............................................................................................................................................. 11 数 ......................................................................................................................................... 11 力角  ............................................................................................................................... 12 旋角  ............................................................................................................................... 12 宽 b .................................................................................................................................... 12 顶高系数 ............................................................................................................................ 12 挡齿轮 齿数的分配 ........................................................................................................................ 12 定一挡齿轮的齿数 ............................................................................................................ 13 定常啮合传动齿轮 ............................................................................................................ 15 定其他各挡的齿数 ............................................................................................................ 17 章小结 ........................................................................................................................................... 29 第 4 章 齿轮校核 ............................................................................................................................................ 30 轮材料的选择原则 ........................................................................................................................ 30 算各轴的转矩 ................................................................................................................................ 30 轮的 强度计算 ................................................................................................................................ 31 齿弯曲强度计算 ................................................................................................................ 31 齿接触应力j.................................................................................................................. 35 章小结 ............................................................................................................................................ 40 第 5 章 变速器轴和轴承的设计计算 ............................................................................................................ 41 速器的轴径和轴长设计计算 ....................................................................................................... 41 速器轴的强度计算 ....................................................................................................................... 41 轮上的受力计算 ................................................................................................................. 41 的强度计算 ................................................................................................................................ 44 的刚度计算 ........................................................................................................................ 46 承的选择和校核 ........................................................................................................................... 48 出轴轴承的选择和校核 ................................................................................................... 48 章小结 ........................................................................................................................................... 49 第 6 章 同步器和操纵机构的设计及选用 .................................................................................................... 50 步器的设计 ................................................................................................................................... 50 销式同步器 ......................................................................................................................... 50 环式同步器 ........................................................................................................................ 51 步器主要尺寸的确定 ........................................................................................................ 51 步器主要参数的确定 ........................................................................................................ 53 速器操纵机构的 设计 ................................................................................................................... 55 速器操纵机构的要求及分类 ............................................................................................ 55 速器操纵机构分析 ............................................................................................................ 56 速器箱体的设计 ........................................................................................................................... 56 章小 结 ............................................................................................................................................ 57 第 7 章 输出轴的有限元静力学分析 ............................................................................................................ 58 件简介 ............................................................................................................................. 58 与 口的创建 .......................................................................................................... 58 用 输出轴进行有限元受力分析 ............................................................................... 60 出轴有限元受力分析 ................................................................................................................... 60 一挡、倒档花键有限元受力分析 ................................................................................... 61 二挡、三挡花键有限元受力分析 ................................................................................... 63 四挡、五挡花键有限元受力分析 ................................................................................... 65 六挡、七挡花键有限元受力分析 ................................................................................... 67 章小结 ........................................................................................................................................... 69 结 论 .............................................................................................................................................................. 70 致 谢 .............................................................................................................................................................. 71 参考文献 .......................................................................................................................................................... 72 附 录 .............................................................................................................................................................. 73 附录 A 英文文献 ..................................................................................................................................... 73 附录 B 文献翻译 ................................................................................................................................. 76 第 1 章 绪 论 车变速器的概述 [1] 变速器用于 改 变发动机曲轴的转矩和转速，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下， 满足 驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。 随着汽车工业的不断发展，今后要求汽车车型的多样化、个性化、智能化已成为汽车的发展趋势。但变速器设计一直是汽车设计中最重要的环节之一，它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速， 同时使发动机在最有利的工况范围内工作 。因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标。 变速器能使汽车以非常低的稳定车速行驶，而这种低的车速只靠内燃机的最低稳定车速是难以达到的。变速器的倒挡使汽车能倒退行驶；其空挡使汽车在启动发动机、停车和滑行时能长时间将发动机和传动系分离。 变速器的结构 除了对 汽车的动力性、经济性 有影响同时对汽车 操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率等都有直接影响。变速器与主减速器及发动机的参数做优化匹配，可得到良好的动力性与经济性；采用自锁及互锁装置，倒挡安全装置，其他结构措施，可使操纵可靠，不 产生 跳挡、乱挡、 自动脱挡和误挂倒挡；采用同步器可使换挡轻便，无冲击及噪声；采用 斜齿轮 、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低， 不同的传动比还可以使在其不同路面提高汽车的动力性和经济性，使汽车和发动机有良好的匹配性。 车变速器研究状况、发展趋势及成果 [2] 究现状 重型汽车的装载质量大，使用条件复杂，欲保证重型汽车具有良好的动力性、经济性和加速性，则必须扩大传动比范围并增多档数。传统结构三轴式