通用五菱之光微型车三轴式五档手动变速器设计
摘要
本设计的任务是设计一台用于通用五菱之光微型车的三轴式五档手动变速器，该变速器有两个突出的优点：一是其直接档的传动效率高，磨损及噪声也最小；二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。
随着科学技术的日益发展，汽车的各项性能也日臻完善。现代汽车已成为世界各国国民经济和社会生活中不可缺少的交通工具。现代汽车除了装有性能优良的发动机外还应该有性能优异的传动系与之匹配才能将汽车的性能淋漓尽致的发挥出来，因此汽车变速器的设计显得尤为重要。分析了为保证变速器具有良好的工作性能，对变速器应提出的设计要求。详细介绍了变速器机构方案的确定，变速器主要参数的选择，变速器的设计计算，同步器设计计算等在变速器设计过程中的关键步骤。
变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步，爬坡，转弯，加速等各种行驶工况下，是汽车获得不同的牵引力和速度，用时使发动机在最有利工况范围内工作。变速器设有空档和倒档。需要变速器还有动力输出功能。
关键词：变速器；同步器；档数；轴；
1 绪论
1.1概述
从上世纪50年代第一辆国产载货汽车下线以来，我国汽车工业经过50多年的发展，已经成为我国的支柱产业。随着改革开放的深入和社会发展的广泛需求，我国汽车工业发展迅速，汽车保有量逐年上升，2006年我国汽车保有量比1997年增加了2.03倍，近10年来年均增长率为13.4%，保持了较高的增长速度。并且2009年中国车市的火爆带来了整车企业销量的剧增，也带来了变速器产品进口量的步步攀升，今年上半年我国的变速器进口量接近300万台，进口量超过了36亿美元，远高于其他汽车零部件。
1.2五档手动变速器的研究意义
在中国，手动变速器仍然是车用变速器的主流。具体有两个原因：首先，目前国内企业已经基本掌握对手动变速器的开发，所以在一定程度上加大了手动变速器的价格优势；另外，绝大多数中国驾驶者在学车时就用的是手动车，他们更加享受手动车带来的驾驶乐趣。在自动变速器方面，除吉利汽车开发出有自主知识产权的液压控制的三速自动变速器外，其他企业尚没有一家具有自主知识产权，悉数依赖国外技术和进口。
1.3国内外相关研究现状
从技术、节能和基础设施角度，对各种变速器在中国和国外的发展情况作以下简要分析：
1.3.1手动变速器（MT）：
手动变速器应该说是最为节能的变速方式，另外由于中国企业已经掌握该技术，而且在生产方面也积累了长期经验，从而在价格和质量方面会有较大优势。所以在短期内仍将是变速器主流。其不足在于操控上的不便，尤其是在城市工况。
1.3.2自动/手动变速器（AMT）：
自动手动变速器实际上是由一个机器系统来完成操作离合器和选档这两个动作。AMT的汽车驾驶简单，省去了离合器踏板，驾驶者只要踩油门，选速器系统会自动选择换档的最佳时机，从而消除了发动机、离合器和变速器的错误使用，以避免错换档位。这一点对新手和整车的可靠性都非常重要。选速器大大简化了驾驶的复杂性，令AMT汽车驾驶更加简便、省心，且能够保证最低的动力损耗。由选速器完成驾驶者踩离合器换档的动作，选择的换档时机要比驾驶者完成得更准确。因此，在能源日益紧缺和CO2排放压力越来越大这一背景下，AMT顺应了“节能减排”这一趋势，是一项非常适合中国市场的先进技术。AMT的制造成本远低于电液控自动变速器，国内的很多车型都准备采用这一领先技术，即有可能随着中国汽车工业的迅猛发展，将有更多车型采用AMT。中国也将会取代欧洲和美洲，成为世界上最大的AMT的应用市场。
1.3.3自动变速器（AT）：
自动变速器近些年新技术也不断在使用，它正朝着多档位、数字化控制等方面发展。
日本最大的自动变速器生产商AISIN AW公司2006年成功推出型号为AA80E型8前速自动变速器，目前被使用在雷克萨斯LS460车上。这就形成了更大的总传动比范围，同时各个传动比之间也比5速变速器更加接近。因此，驾驶员几乎在各种行驶条件中都可以选择最佳传动比。电子控制模块可以选择更多的传动比，传动比取决于行驶条件，从而降低了油耗并提高了换档平顺性。发动机转速与行驶状态的最优化匹配意味着发动机提高了动力、燃油经济性并降低了运行噪声。
1.3.4无级变速器（CVT）：
无级变速器则只需两组可移动锥轮以及传动带或传动链，即可实现无数个前进档的变速过程。CVT采用传动带、传动链和可变槽宽的锥轮进行动力传递及传动比的选择，即当锥轮变化槽宽时，相应改变主动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速。CVT是真正无级化了，与AT相比具有较高的运行效率，油耗较低。通过近几年市场上的应用看，其发展势头也比较迅猛，目前在我国应用的车型已迅速发展到5、6种以上。
目前，全世界各大汽车厂商为了提高产品的竞争力都在大力进行CVT的研发工作，NISSAN、TOYOTA、FORD、GM、AUDI等著名汽车品牌中都配备CVT的轿车销售，全世界CVT轿车的年产量已达到近50万辆。值得注意的一点是，装备有CVT的汽车市场，由最初的日本、欧洲已经渗透到北美市场，CVT汽车已经成为当今汽车发展的主要趋势。
1.3.5双离合器变速器（DCT）：
双离合器变速器最早是德国大众技术，因此在大众车系里又称DSG变速器。它可以说是目前世界上最先进的、具有革命性的变速器系统，大众汽车在2002年于德国沃尔夫斯堡首次向世界展示了这一技术创新。DSG变速器旨在满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求，为那些酷爱手动变速器的驾驶者们提供了一个最佳选择。DSG在带来低油耗的同时，在车辆性能方面却没有任何损失，同样具有出色的加速性和最高时速，并且与传统自动变速器一样可以实现顺畅换档而不影响牵引力。因此，既保证了其舒适性，同时还体现其动感加速性。
目录
中文摘要
英文摘要
主要符号表
1绪论
1.1概述
1.2五档手动变速器的研究意义
1.3国内外相关研究现状
1.3.1手动变速器（MT）
1.3.2自动/手动变速器（AMT）
1.3.3自动变速器（AT）
1.3.4无级变速器（CVT）
1.3.5双离合器变速器（DCT）
1.4本文主要研究工作
2机械式变速器的概述及其方案的确定
2.1变速器的功用和要求
2.2变速器结构方案的确定
2.2.1变速器传动机构的结构分析与型式选择
2.2.2倒档传动方案
2.3变速器主要零件结构的方案分析
2.3.1齿轮型式
2.3.2换档结构型式
3变速器主要参数的选择与主要零件的设计
3.1 变速器主要参数的选择
3.1.1档数和传动比
3.1.2中心距
3.1.3轴向尺寸
3.1.4齿轮参数
3.2各档传动比及其齿轮齿数的确定
3.2.1确定一档齿轮的齿数
3.2.2确定常啮合齿轮副的齿数
3.2.3确定其他档位的齿数
3.2.4确定倒档齿轮的齿数
3.3 齿轮变位系数的选择
4变速器齿轮的强度计算与材料的选择
4.1 齿轮的损坏原因及形式
4.2 齿轮的强度计算与校核
4.2.1齿轮弯曲强度计算
4.2.2 齿轮接触应力
5变速器轴的强度计算与校核
5.1变速器轴的结构和尺寸
5.1.1轴的结构
5.1.2确定轴的尺寸
5.2 轴的校核
5.2.1第一轴的强度与刚度校核
5.2.2第二轴的校核计算
6变速器同步器的设计
6.1同步器的结构
6.2同步环主要参数的确定
6.2.1同步环锥面上的螺纹槽
6.2.2锥面半锥角
6.2.3摩擦锥面平均半径R
6.2.4锥面工作长度b
6.2.5同步环径向厚度
6.2.6锁止角
6.2.7同步时间t
7变速器的操纵机构
8结论
致谢
参考文献
http://www.bysj360.com/html/4753.html http://www.bylw520.net/html/5098.html
