重型载货汽车9档双中间轴变速器设计(含CAD零件图装配图,CATIA三维图)(任务书,开题报告,文献摘要,外文翻译,论文说明书18000字,CAD图5张,CATIA三维图)
摘要
这篇文章主要是设计了重型载货汽车九档双中间轴变速器。双中间轴变速器在现在市场上是一种典型的重型变速器。这种变速器器从结构上来看，双中间轴变速器是采用两根完全一样的中间轴，相隔180°布置在输出轴的两侧，这种类型的变速器最大的特点是可以使动力分流从输入轴传递到输出轴，在相同的工况下，理论上可使中间轴上的功率减小一半。并且由于径向力相互抵消，从而减小了输出轴齿轮的径向跳动，提高了变速器运行的平稳性，延长了变速器的使用寿命。因此双中间轴双中间轴变速器的结构也越来越多的运用在各种重型载货汽车上。
在本次设计中，采取了主副变速器的结构，先确定了变速器动力传递路线，换挡操纵机构，倒档机构等[1]。并对发动机，传动系等参数进行了选取，随后计算齿轮齿数，确定各档的传动比，设计轴的长度，选取轴承等，为满足使用要求和寿命，对齿轮，轴和轴承等分别进行了校核。
关键词：双中间轴变速器；主副变速器；重型载货汽车
Abstract
This paper is mainly about the design of the nine speed transmission with two countershaft for heavy truck. Twin countershaft transmission is a kind of heavy-duty transmission.It adopts two identical countershafts ,in 180 degrees on both sides of the output shaft.The greatest feature of this type of transmission is that the power separate at the input shaft and converge at the the output shaft.In the same conditions,the power can be reduce by half theoretically.The radial pulsation of the output shaft gear is reduced due to the radial forces are offset by each other.Improve the smooth running of the transmission.Prolong the service life of the transmission.So the structure of double shaft twin countershaft transmission is more and more used in a variety of heavy truck.
This design adopts the structure of the main and auxiliary transmission.First we set the transmission route of power,Shift control mechanism,reverse gear mechanism etc.Then picking the parameters of engine and transmission system.Then calculate the number of gear teeth to determine the transmission ratio of each gear, design the length of the shaft, the selection of bearings, etc.In order to meet the use requirements and service life, the gear, shaft and bearing were checked respectively.
Keyword:Twin countershaft transmission,Main-auxiliary transmission,Heavy duty truck
2.1变速器传动机构的方案的确定
依据毕业设计题目要求，本次设计采用九个前进挡，双中间轴的设计。另外，变速器的总体结构还可以依据轴的数量分为两轴式和三轴式，因为三轴式变速器工作时是两对齿轮副同时啮合的，这样每一个档位的传动比就可以将分配到两对齿轮上。从而减小了变速器的径向尺寸[6]。并且从传动效率上来看，三轴式的设置有直接档，传动效率高，且在载货汽车长途运输中直接档的使用效率较高，所以装有三轴式变速器的汽车燃油经济性较好，故本次设计中，变速器的结构采用三轴式变速器的设计。
我们在绪论中提到过，七档以上的变速器通常做成主副变速器的结构，由于本次设计是九个前进挡，所以此变速器设计为主副变速器的形式。主变速器我们采用五个档位的形式，后置变速器采用两个档位的形式，这样可以满足题目要求。同时主副变速器的结构可以分为插入式，分段式和综合式三种，在本次设计中，我们采用插入式主副变速器的结构[7]。
2.2变速器零部件的结构方案确定
1、齿轮类型的选择
齿轮的型式分为斜齿轮和直齿轮两种，斜齿轮工作时有轴向力，且加工时比直齿轮复杂，但是斜齿轮工作时有诸多优点，例如有传动十分平稳、噪声低，寿命长的特点，故本次设计中，对使用频率比较低的一档和倒档采用直齿轮的设计，其余使用频率比较高的档位采用斜齿轮的设计。
2、轴的结构
轴在使用时会承受转矩和弯矩的作用，设计的轴应能够满足工作时的强度和刚度的要求外，还应该考虑对齿轮同步器等的安装和固定。同时通常将第一轴设计成齿轮轴，第二轴设计成阶梯轴，一方面是为了满足齿轮等零件的安装，另一方面也是为了满足材料和受力方面的需求。中间轴设计为旋转式中间轴，因一档和倒档的齿轮直径和轴径相差不大，所以将他们做成齿轮轴。高档齿轮为了提高连接的可靠性，采用渐开线花键的形式与轴连接。
3、轴承类型的选择
由于齿轮工作时会产生轴向力，所以连接轴和壳体的轴承轴承采用圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承或深沟球轴承。支撑在轴上面的内径采用不带内外圈的滚针轴承，主变速器第一轴和第二轴连接处同样采用不带内外圈的滚针轴承。
4、换挡机构
汽车换挡机构的应用比较广泛的主要结构形式有同步器、啮合套以及直齿滑动齿轮换挡等。尽管同步器的结构复杂，成本和精度高，寿命短，但是由于同步器换挡对驾驶员的驾驶水平要求很低，换挡冲击小，换挡时噪声小等诸多有点，故本次设计中均采用同步器换挡。
目录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
第2章 变速器主要方案的确定 2
2.1变速器传动机构的方案的确定 2
2.2变速器零部件的结构方案确定 2
第3章 变速器的主要参数的选取和计算 4
3.1重型载货汽车的基本参数 4
3.1.1 车型的基本参数 4
3.1.2发动机的基本参数 4
3.2变速器主要参数的设计计算 5
3.2.1传动比的计算 5
3.2.2 中心矩A 6
3.2.3 变速器内部档位结构布置 7
3.2 齿轮参数选择 7
3.2.1模数的选择 7
3.2.2压力角α的选择 8
3.2.3 螺旋角β 8
3.2.4螺旋方向 8
3.2.5齿宽b 8
3.2.6齿顶高系数 和顶隙系数 的选取 8
3.2.7材料选择 9
3.3 齿轮齿数和传动比的设计计算 9
3.3.1 各档齿数Z 9
第4章 变速器的设计与校核 14
4.1变速器各个档位齿轮的强度校核 14
4.1.1计算转矩 14
4.1.2 强度校核 14
4.2载货汽车变速器轴的设计和计算 25
4.2.1轴径的初选 25
4.2.2轴的尺寸的设计 26
4.3变速器轴的强度和刚度的校核 28
图4.1 输入轴 28
4.3.1 第二轴的强度和刚度的校核 28
4.3.2中间轴的强度和刚度的校核 31
4.3.3副变速器中间轴强度和刚度校核 41
4.3.4副变速器输出轴的强度和刚度的校核 43
第5章 轴承类型的选取与轴承寿命的校核 45
5.1 选择轴承的类型 45
5.2 轴承工作过程中的失效 45
5.3 轴承的寿命计算 45
第6章 同步器的设计 47
6.1同步器主要参数的确定 47
第7章 变速器的换挡操纵机构的设计 48
7.1操纵机构的作用 48
7.2操纵机构的选择 48
7.3操纵机构的设计要求 48
总结 49
参考文献 50
附录A 51
附录B 52
致谢 53
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