变速器课程设计说明书

课程设计说明书

题目：机械变速器

传动机构设计

学生姓名：潘东

学号： 20080711

系部名称：汽车与交通工程学院

专业班级：车辆工程B08-1班

指导教师：李涵武王永梅

职称：教授讲师

二○一一年十二月二十六日

目录

第一章基本数据选择 (01)

1.1设计初始数据 (01)

1.1.1变速器各挡传动比的确定 (02)

1.1.2中心距 (03)

1.2齿轮参数 (04)

1.3各挡齿轮齿数的分配 (05)

第二章齿轮校核 (17)

2.1齿轮材料的选择原则 (17)

2.2计算各轴的转矩 (18)

2.3齿轮强度计算 (18)

2.3.1齿轮弯曲强度计算 (18)

2.3.2齿轮接触应力 (22)

2.4计算各挡齿轮的受力 (23)

第三章轴及轴上支撑件的校核 (24)

3.2轴的强度计算 (26)

3.2.1初选轴的直径 (29)

3.2.2轴的强度校核 (30)

3.3轴承及轴承校核 (32)

3.3.1一轴轴承校核 (36)

3.3.2中间轴轴承校核 (38)

第一章 数据计算

1.1设计初始数据：（方案二）

学号：24

最高车速：max a U =94+2×(24-25)=92Km/h 发动机功率：max e P =124+(24-25)=123KW 转矩：max e T =560+5×(24-25)=555Nm 总质量：m a =9410+50×(24-25)=9360Kg

转矩转速：n T=1400+50×(24-20)=1200r/min 车轮：9.00-20

r ≈R=(9×2+20)/2=19×25.4=482.6mm 1.1.1 变速器各挡传动比的确定

初选传动比：

设五挡为直接挡，则5g i =1 max a U = 0.377

max i i r n g p

式中：max a U —最高车速

p n —发动机最大功率转速 r —车轮半径

m a x g i —变速器最大传动比 0i —主减速器传动比

p n / T n =1.4～2.0 即p n =（1.4～2.0）×1200=1680～2400r/min max e T =9549×

p

e n P max

α （式中α=1.1～1.3，取α=1.2）

所以，p n =9549×(1.1~1.3) ×123/555=2327.89~2751.14r/min 取p n =2500r/min

主减速器传动比0i =0.377×

max

max Ua i r n g p =0.377×

92

48

.02500⨯=5

单极主减速器，取η=95%， 轻型商用车1g i 在5.0~8.0范围，

g η=96%， T η=η×T η=90%×96%=91%

最大传动比1g i 的选择：

①满足最大爬坡度。 根据汽车行驶方程式

dt

du

m Gi u A C Gf r

i i T a D T

g δη+++

=20emax 15.21 （1.1）

汽车以一挡在无风、干砂路面行驶，公式简化为

ααηsin cos 0emax G Gf r

i i T T

g += （1.2）

即，()T

tq g i T f Gr i ηαα01sin cos +≥

式中：G —作用在汽车上的重力，mg G =，m —汽车质量，g —重力加速度；

max e T —发动机最大转矩，max e T =555N .m ；

0i —主减速器传动比，0i =5；

T η—传动系效率，T η=91%； r —车轮半径，r =0.48m ；

f —滚动阻力系数，对于货车取f =0.02；

α—爬坡度，取α=16.7°

%

9161.519841

.07.16sin 7.16cos 02.08.940761⨯⨯⨯︒+︒⨯⨯⨯≥

）（g i =7.237

②满足附着条件。

≤r

i i T T

g η01emax z2F ·φ

在沥青混凝土干路面，φ=0.7~0.8，取φ=0.75 由①②得7.237≤1g i ≤8.49；

所以，取1g i =8 其他各挡传动比的确定：

按等比级数原则，一般汽车各挡传动比大致符合如下关系：

q i i i i i i i i g g g g g g g g ==

=

=

5

44

33

22

1

式中：q —常数，也就是各挡之间的公比；因此，各挡的传动比为：

41q i g =，32q i g =，23q i g =，q i g =4

1n 1-=g i q =48=1.682

所以其他各挡传动比为：

2g i =3q =4.759，3g i =2q =2.829 4g i =q =1.682

1.1.2 中心距A

初选中心距时，可根据下述经验公式

31max g e A i T K A η= （1.3）

式中：A —变速器中心距（mm ）；

A K —中心距系数，商用车：A K =8.6～9.6，取9.0 ；

max e T —发动机最大转矩（N .m ）

； 1i —变速器一挡传动比，1g i =8.0；

g η—变速器传动效率，取96% ；

max e T —发动机最大转矩，max e T =555N .m 。