變速器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書

1、變速器設(shè)計(jì)說明書 課程名稱: 基于整車匹配的變速器總體及整車動(dòng)力性計(jì)算 院 （部）：機(jī)電學(xué)院 專 業(yè)：車輛工程 班 級(jí)：車輛101 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)時(shí)限：2013.7.1-2013.7.21 山東建筑大學(xué)汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 目 錄1概 述12基于整車性能匹配的變速器的設(shè)計(jì)22.1變速器總體尺寸的確定及變速器機(jī)構(gòu)形式的選擇22.2變速器檔位及各檔傳動(dòng)比等各項(xiàng)參數(shù)的總體設(shè)計(jì)32.3在滿足中心距，傳動(dòng)比，軸向力平衡的條件下確定個(gè)檔位齒輪的參數(shù)4 2.3.1確定第一檔齒輪傳動(dòng)比4 2.3.3確定常嚙合齒輪傳動(dòng)比4 2.3.4確定第二檔5 2.3.5確定第三檔6 2.3.6確定

2、第四檔7 2.3.7確定第五檔8 2.3.8確定倒擋83 對(duì)整車的動(dòng)力性進(jìn)行計(jì)算93.1計(jì)算最高車速93.2最大爬坡度93.3最大加速度94 采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)104.1程序框圖104.2程序運(yùn)行圖114.3發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線124.4驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力圖134.5動(dòng)力特性圖144.6加速度曲線圖154.7爬坡度圖164.8 加速度倒數(shù)曲線175 總 結(jié)186 參考文獻(xiàn)19 1概 述 本課程設(shè)計(jì)是在完成基礎(chǔ)課和大部分專業(yè)課學(xué)習(xí)后的一個(gè)集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是應(yīng)用已學(xué)到的理論知識(shí)來解決實(shí)際工程問題的一次訓(xùn)練，并為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)將會(huì)使用到汽車構(gòu)造，汽車?yán)碚?，汽車設(shè)計(jì)等參考文獻(xiàn)

3、，在整個(gè)過程中將要定位變速器的結(jié)構(gòu)，齒輪的布置以及各項(xiàng)齒輪的參數(shù)，如齒數(shù)，軸距等參數(shù)。第二個(gè)階段就是用vb編程帶入計(jì)算值繪制汽車行駛力與阻力平衡圖，動(dòng)力特性圖，加速度倒數(shù)曲線。1：培養(yǎng)具有汽車初步設(shè)計(jì)能力。通過思想，原則和方法體現(xiàn)出來的。2：復(fù)習(xí)汽車構(gòu)造，汽車?yán)碚?，汽車設(shè)計(jì)以及相關(guān)課程進(jìn)行必要的復(fù)習(xí)。3：學(xué)習(xí)使用vb編程軟件。4：處理各齒輪相互之間軸向力平衡的問題。5：要求熟練操作office等辦公軟件，處理排版，字體等內(nèi)容。2基于整車性能匹配的變速器的設(shè)計(jì)2.1變速器總體尺寸的確定及變速器機(jī)構(gòu)形式的選擇最大轉(zhuǎn)矩的確定由發(fā)動(dòng)機(jī)外特性擬合公式：t=-148.995+0.6548n-3.362*+

4、5.17128*其中t為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=500r/min=2800r/min經(jīng)過計(jì)算，當(dāng)n=1431r/min時(shí)，t獲得最大值為：t=235.6n*m2:變速器傳動(dòng)比的確定由=gi+gf (其中：m=4700kg,=0.85,f=0.013,=37/6)又風(fēng)阻公式為：=，最大坡度設(shè)為：=同時(shí)，行駛附著率須達(dá)到要求：gfcos+gsin（g+gf) 瀝青路上的值取為0.8-0。9計(jì)算得：=3.952.2變速器檔位及各檔傳動(dòng)比等各項(xiàng)參數(shù)的總體設(shè)計(jì)根據(jù)需要，設(shè)為5擋最高檔為直接擋，即：=1按照等比數(shù)列選?。簈=1.4則同理可求得：=1.4=2.0=2.8=3.93:中間軸式變速器中心距a

5、由公式：a=98.2mm五檔軸向尺寸：d=3.0a=29.48mm=3.9= 直齒：齒數(shù)和= 斜齒：=cos因m6.0t所以模數(shù)選為m=2.002.3在滿足中心距，傳動(dòng)比，軸向力平衡的條件下確定個(gè)檔位齒輪的參數(shù) 2.3.1確定第一檔齒輪傳動(dòng)比=98.2 取整得100由貨車一檔齒數(shù)在12-17之間選用（中間軸上）選=15 =85分度圓直徑d=zm得= 170mm =30mm 正常齒制，模數(shù)大于1mm的齒輪，齒頂高系數(shù)為1，頂隙系數(shù)為0.25齒頂高：=m=2mm齒根高：=m=2.5mm齒寬：直齒b=m取為4.5-8.0 斜齒b=m取為6.0-8.5取為6，則b=12mm2.3.2修正中心距 a=1

6、00mm2.3.3確定常嚙合齒輪傳動(dòng)比=0.688 且a= ，m=2.00取=33，=47 得cos=0.8又常嚙合齒輪為斜齒輪，變速器螺旋角=- =98.2mm壓力角=分度圓直徑d=zm/cos得= 111.75mm =82.5mm 正常齒制，模數(shù)大于1mm的齒輪，齒頂高系數(shù)為1，頂隙系數(shù)為0.25齒頂高：=m=2mm齒根高：=m=2.5mm齒寬：直齒b=m取為4.5-8.0 斜齒b=m取為6.0-8.5取為6，則b=12mm變位系數(shù)s=1.442.3.4確定第二檔=2.8= = m=2.00由中間軸軸向力為零：tan=3/4 tan=0.25 cos=7/8a= =100mm 取=18，=

7、72， =102.85mm壓力角=分度圓直徑d=zm/cos 正常齒制，模數(shù)大于1mm的齒輪，齒頂高系數(shù)為1，頂隙系數(shù)為0.25齒頂高：=m齒根高：=m=齒寬：直齒b=m取為4.5-8.0 斜齒b=m取為6.0-8.5取為6，則b=12mm變位系數(shù)s=2.32.3.5確定第三檔=2.0= = 因m6.0t所以模數(shù)選為m=2.00=2.9由中間軸軸向力為零a= =100mm 選=75 =25壓力角=分度圓直徑d=zm/cos 正常齒制，模數(shù)大于1mm的齒輪，齒頂高系數(shù)為1，頂隙系數(shù)為0.25齒頂高：=m齒根高：=m齒寬：直齒b=m取為4.5-8.0 斜齒b=m取為6.0-8.5取為6，則b=12

8、mm變位系數(shù)s=1.892.3.6確定第四檔=2.0= 斜齒：齒數(shù)和=因m6.0t所以模數(shù)選為m=2.00=2.9 由中間軸軸向力為零=98.2 選=66 =34壓力角=分度圓直徑d=zm/cos 正常齒制，模數(shù)大于1mm的齒輪，齒頂高系數(shù)為1，頂隙系數(shù)為0.25齒頂高：=m齒根高：=m齒寬：直齒b=m取為4.5-8.0 斜齒b=m取為6.0-8.5取為6，則b=12mm變位系數(shù)s=1.72.3.7確定第五檔采用直接擋2.3.8確定倒擋由模數(shù)與一檔相似，選取m=2由在21-23之間選取，選取=22a=m(+)/2=27mm為保證不干涉，應(yīng)有0.5mm以上的間隙=0.5+/2=27mm得=23m

9、m 選取24mm 則=12則=27.5mm變位系數(shù)s=0.53 對(duì)整車的動(dòng)力性進(jìn)行計(jì)算3.1計(jì)算最高車速由=+gf (其中：m=4700kg,=0.85,f=0.013,=37/6)又風(fēng)阻公式為：=3.2最大爬坡度由=gi+gf (其中：m=4700kg,=0.85,f=0.013,=37/6)最大坡度為：i=3.3最大加速度由=m+gf (其中：m=4700kg,=0.85,f=0.013,=37/6)=194 采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)4.1程序框圖輸入設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定檔位循環(huán)，檔位依次增加（外循環(huán)）五檔變速器設(shè)定畫線步長(zhǎng)，n依次增大，執(zhí)行2300次（內(nèi)循環(huán)）利用公式：行駛車速：，

10、發(fā)動(dòng)機(jī)功率： 汽車行駛方程：驅(qū)動(dòng)力：, 功率平衡方程：計(jì)算各y軸坐標(biāo)量和x軸坐標(biāo)量利用打點(diǎn)程序pset（x,y）,繪制圖表4.2程序運(yùn)行圖 圖1.1 程序運(yùn)行圖 數(shù)據(jù)text 傳動(dòng)比text整個(gè)程序圖如上分為三種布局：1：圖形顯示框。2：各項(xiàng)汽車參數(shù)文本框。3：各檔傳動(dòng)比顯示框。 4.3發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線 圖1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線 上圖曲線是節(jié)氣門全開時(shí)，功率和最大輸出扭矩跟隨轉(zhuǎn)速變化的曲線。操作步驟為：1:點(diǎn)擊顯示所有數(shù)據(jù)。2：點(diǎn)擊發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線。 4.4驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力圖 圖1.3 驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力圖 上圖曲線是驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力跟隨轉(zhuǎn)速變化的曲線。操作步驟為：1:點(diǎn)擊顯示所有數(shù)據(jù)。2：點(diǎn)

11、擊驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力。4.5動(dòng)力特性圖 圖1.4 動(dòng)力特性圖 上圖曲線是動(dòng)力因數(shù)跟隨轉(zhuǎn)速變化的曲線。操作步驟為：1: 點(diǎn)擊顯示所有數(shù)據(jù)。2：點(diǎn)擊動(dòng)力特性圖。4.6加速度曲線圖 圖1.5 加速度曲線圖 上圖曲線是加速度跟隨轉(zhuǎn)速變化的曲線。操作步驟為：1: 點(diǎn)擊顯示所有數(shù)據(jù)。2：點(diǎn)擊加速度曲線圖。 4.7爬坡度圖 圖1.6 爬坡度圖 上圖曲線是爬坡度隨轉(zhuǎn)速變化的曲線。操作步驟為：1: 點(diǎn)擊顯示所有數(shù)據(jù)。2：點(diǎn)擊爬坡度圖。 4.8 加速度倒數(shù)曲線 圖1.7 加速度倒數(shù)曲線圖 上圖曲線是加速度倒數(shù)跟隨轉(zhuǎn)速變化的曲線。操作步驟為：1: 點(diǎn)擊顯示所有數(shù)據(jù)。2：點(diǎn)擊加速度倒數(shù)曲線圖。 5 總 結(jié) 過而能改，善

12、莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過程中，不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在.課程設(shè)計(jì)誠(chéng)然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識(shí)以及專業(yè)技能上的提升，同時(shí)又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時(shí)，設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。我認(rèn)為，在這學(xué)期，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。這對(duì)于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國(guó)提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束