摘要：变速器是汽车传动系统的重要组成部分之一，关系到汽车动力性、燃油经济性、操纵的可靠性和轻便性、传动平稳性和效率等。

本文主要是设计一款应用于轿车上变速器。首先初步拟定设计变速器为中间轴式五挡手动变速器，然后从挡位、传动比范围、中心距、外形尺寸等方面进行参数选择和确定，从而明确各挡传动比；接着对齿轮、轴与同步器进行计算分析，同时对涉及到的齿轮与轴实现强度与刚度校核。另外，采用有限元分析软件HyperMesh对齿轮进行静态分析，得出齿轮所能承受的最大工作载荷。最后，采用AutoCAD软件对装配图、零件图进行绘制。

关键词  变速器  齿轮  有限元

毕业设计说明书外文摘要

Title    Design of Transmission Mechanism for a car      

Abstract：Transmission is an important part of the car drive system, related to the car's fuel economy, dynamic performance, the reliability and portability of the operation and the smoothness and efficiency of the transmission.

This article is mainly designed for a transmission on the car. First of all,the five-speed manual transmission is developed. Secondly,transmission arrangement is determined. Thirdly,the parametric design is finished from different aspects, such as the gear, transmission ratio range, center distance so as to determine the gear ratio. Then the gear, shaft and synchronizer are calculated and analyzed followed by checking corresponding strength and stiffness. In addition,the maximum working load of the gear can be calculated by using the finite element analysis software HyperMesh. Finally, the assembly diagram, drawing parts are drew by AutoCAD software.

Keywords  Transmission  Gear  FEM  

目   次

1  绪论 1

1.1  本课题的背景与意义 1

1.2  国内外研究现状 1

1.3  本课题的研究内容 2

2  变速器总体设计方案 4

2.1  变速器功用 4

2.2  变速器设计要求 4

2.3  变速器传动机构布置方案 4

2.4  变速器主要零件的分析 5

2.5  本章小结 7

3  变速器主要参数的选择 8

3.1  挡数 8

3.2  传动比范围及各挡传动比 8

3.3  中心距 10

3.4  外形尺寸 11

3.5  齿轮参数 11

3.6  各挡齿轮齿数分配 14

3.7 本章小结 17

4  变速器主要零部件设计与计算 18

4.1  齿轮设计与计算 18

4.2  轴设计与计算 22

4.3  本章小结 29

5  变速器同步器设计 30

5.1  同步器结构 30

5.2  同步器主要参数的确定 30

5.3  同步器的计算 33

5.4  本章小结 33

6  基于HyperMesh的轮齿有限元分析 34

6.1  齿轮有限元分析 34

6.2  本章小结 38

结论 39

致谢 40

参考文献 41

1  绪论

1.1  本课题的背景与意义

变速器为汽车传动系统不可或缺的构成环节，对汽车动力性能、燃油经济性能、操纵可靠性和轻便性、传动平稳性与和率都着很大作用。

变速器是指在发动机转速一定的情况下，输出动力及转矩并有效的控制转向从而使得变速器在运转过程中发动机能发挥最佳性能，并且能够满足在不同路况上行驶的条件[1]。目前，就汽车变速器的市场分析而言，装载手动变速器的轿车正一步步地被装载自动变速器的轿车替代，当然，这种趋势是必然的同时也是迫在眉睫的。就变速器这一方面而言，主要针对其质量、驾驶舒适性以及驾驶员的操作简单性等方面提出了迫切要求。