目录
前言1
1低速载货汽车主要参数的确定4
1.1质量参数的确定4
1.2发动机的选型5
1.3车速的确定6
2变速器方案的设计与主要参数的确定8
2.1设计方案的确定8
2.1.1两轴式8
2.1.2三轴式8
2.1.3液力机械式9
2.1.4确定方案9
2.2零部件的结构分析10
2.3基本参数的确定12
2.3.1变速器的档位数和传动比12
2.3.2中心距15
2.3.3变速器的轴向尺寸16
2.3.4齿轮参数17
2.3.5各档齿轮齿数的分配21
3齿轮的设计计算26
3.1几何尺寸计算26
3.2齿轮的材料及热处理27
3.3齿轮的弯曲强度28
3.4齿轮的接触强度30
4轴的设计与轴承的选择35
4.1轴的设计与校核35
4.1.1校核第二轴在各档位下的的强度与刚度38
4.1.2校核中间轴在各档位下的强度与刚度44
4.1.3校核倒档轴的强度与刚度48
4.2轴承的选择52
5变速器的操纵机构62
5.1变速器的操纵机构62
6结论63
参考文献64
致谢66
2.2零部件的结构分析
a.齿轮型式
考虑到本课题采用三轴式变速器，而且该型只有一对常啮合齿轮副，没有采用同步器换档，故选用直齿圆柱齿轮用来换档。
b.轴的结构分析[6]
变速器轴在工作时承受转矩及弯矩，轴的明显变形将影响齿轮正常啮合，产生较大的噪声，降低使用寿命。轴的结构形状除应保证其强度与刚度外，还应考虑齿轮、轴承等的安装、固定，它与加工工艺也有密切关系。
第一轴通常与齿轮做成一体，其长度决定于离合器总成的轴向尺寸。第一轴的花健尺寸与离合器从动盘毂的内花键统一考虑，目前一般都采用齿侧定心的矩形花键，键齿之间为动配合。
第二轴制成阶梯式的以便于齿轮安装，从受力及合理利用材料来看，也是需要的。渐开线花键固定连接的精度要求比矩形花键低，但定位性能好，承载能力大，且键齿高较小使小径相应增大，可增强轴的刚度。当一档、倒档采用滑动齿轮挂档时，第二轴的相应花键则采用矩形花键及动配合，这时不仅要求磨削定心的外径，一般也要磨削键齿侧，而矩形花键的齿侧磨削要比渐开线花键容易。
变速器中间轴分为旋转式及固定式两种。
旋转式中间轴支承在前后两个滚动轴承上。其上的一档齿轮常与轴做成一体，而高档齿轮则用键或过盈配合与轴连接以便于更换。
固定式中间轴为仅起支承作用的光轴，与壳体呈轻压配合并用锁片等作轴向定位。刚度主要由支承于其上的连体齿轮（宝塔齿轮）的结构保证。仅用于当壳体上无足够位置设置滚动轴承和轴承盖时。
c.轴承型式[6]
变速器多采用滚动轴承，即向心球轴承、向心短圆柱滚子轴承、滚针轴承以及圆锥滚子轴承。通常是根据变速器的结构选定，再验算其寿命。
第一轴前轴承（安装在发动机飞轮内腔中）采用向心球轴承：后轴承为外圈带止动槽的向心球轴承，因为它不仅受径向负荷而且承受向外的轴向负荷。为便于第一轴的拆装，后轴承的座孔直径应大于第一轴齿轮的齿顶圆直径。
第二轴前端多采用滚针轴承或短圆柱滚子轴承；后端采用带止动槽的单列向心球轴承，因为它也要承受向外的轴向力。某些轿车往往在加长的第二轴后端设置辅助支承，并选择向心球轴承。
旋转式中间轴前端多采用向心短圆柱滚子轴承，此轴承不承受轴向力，因为在该处布置轴承盖困难；后轴承为带止动槽的向心球轴承。中间轴的轴向力应力求相互抵销，未抵销部分由后轴承承受。中间轴轴承的径向尺寸常受中心距尺寸限制，故有时采用无内圈的短圆柱滚子轴承。
固定式中间轴采用滚针轴承或圆柱滚子轴承支承着连体齿轮（塔轮，宝塔齿轮）。
2.3基本参数的确定
2.3.1变速器的档位数和传动比
不同类型汽车的变速器，其档位数也不尽相同。轿车变速器传动比变化范围较小（约为3～4），过去常用3个或4个前进档，但近年来为了提高其动力性尤其是燃料经济性，多已采用5个前进档。轻型货车变速器的传动比变化范围约为5～6，其他货车为7以上，其中总质量在3.5t以下者多用四档变速器，为了降低油耗亦趋向于增加1个超速档；总质量为3.5～l0t多用五档变速器；大于l0t的多用6个前进档或更多的档位。
技术要求
1.在装配之前，所有零件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，机体内不许有任何杂物存在。内壁涂上不被机油侵蚀的涂料两次。
2.装中间轴。先将齿轮体放入壳内,用厚薄规检查齿轮端面与壳(中间轴孔的内壁)之间的间隙,应在0.10～0.35之间,最大不得超过1.00,否则应加钢片调整,但要注意使啮合齿轮保持全齿长啮合。然后将轴承、隔套涂以润滑油装在齿轮孔内(隔套在中间),装中间轴时,必须从后向前压入,并使轴端锁片槽对正锁片螺孔。
3.装倒档轴。将齿轮衬套内涂上润滑油装入壳内(有拨叉槽的一端向前),压入倒档轴,检查时应转动灵活,然后装上固定锁片,旋紧固定螺栓(注意螺栓不能过长,以免伸入壳内碰撞齿轮)。再将倒档拨叉下端插入齿轮环槽,装上变速器倒档拨叉导向杆,拨动拨叉应移动自如,再锁紧开口销。
4.装第一轴。先将第二轴前轴承装入第一轴孔内,再将轴装入壳内,轴承装入孔内转动检查应灵活。装轴承盖时要对正油孔。
5.装第二轴。将轴穿入壳内,套上两个滑动齿轮(拨叉槽应相对),再把第二轴前端插入第一轴后端轴承孔内。然后装上后轴承、轴承盖(油封先压入盖内)。检查轴向间隙,应在0.10～0.35范围内。
6.检查变速器剖分面，各接触及密封处，均不漏油,剖分面允许涂以密封油。
7.变速箱的润滑油平面高度应不低于检查孔10～15。
8.必须在离合器彻底分离后，才能进行挂档、换档。挂档时要小油门，起步、加速要平稳，以减少齿轮冲击，防止零件损坏；扳动换档杆时不能过猛，更不允许强行挂档。
