摘 要

汽车变速器，是保证汽车能够正常运行中十分重要的一部分。它能使汽车在无论在何种互不相同的工况下都能获得相应的牵引力和速度，使发动机始终工作在最优的工作状态之下，是汽车不可缺少的一环。手动式五挡变速器拥有价格低廉、操作感强、工艺成熟等优点，因此，本文将设计一种CRV车手动式五挡变速器。

本次设计使用15款本田CRV 2.0L汽车参数，计算变速器的参数如变速器主要参数，齿轮参数，轴的参数并确定轴承，同步器的选用，经过校核符合标准后，最终设计出符合此车型的手动三轴式五挡变速器，并应用画图工具如CATIA等做出变速器相关的工程图。

关键词：传动机构；齿轮；轴；轴承；同步器

Abstract

Automotive transmission is a important part of car to ensure it can work normally. It can make the car in any different driving conditions to obtain the corresponding traction and speed, so that the engine always running under the best conditions,and it`s an indispensable part of the car. Manual type five gear transmission has the advantages of low cost, strong sense of operation, process and so on, therefore, this paper will design a CRV driver moving type five gear transmission.

The design for the 15 Honda CRV 2.0L models to calculate transmission parameters such as gear rotation ratio, gear modulus, tooth number, width and axial strength, stiffness and to determine the bearing, selection of synchronizer, after checking compliance with the standards. Finally, design and accord with models of this manual three shaft type five gears transmission and application drawing tools such as CATIA and make engineering drawings related transmission.

Key Words：transmission mechanism; gear; shaft; bearings; synchronous device

目 录

第1章 绪论 1

1.1 设计的目的及意义 1

1.2 国内外发展状况 1

1.2.1 国外发展状况 1

1.2.2 国内发展状况 1

第2章 变速器传动机构方案 3

2.1 汽车参数的选择 3

2.2 变速器传动机构的结构分析和形式选择 3

2.2.1 二轴式变速器特点分析 3

2.2.2 中间轴式变速器特点分析 4

2.2.3 倒挡布置方案分析 5

2.2.4 传动路线 6

第3章 变速器主要参数的选择 7

3.1 变速器各挡传动比的选择 7

3.1.1 主减速器传动比的选择 7

3.1.2 最低挡传动比的选择 7

3.1.3 变速器其他各挡传动比的选择 8

3.2 中心距的选择 9

3.3 变速器外形尺寸的确定 9

第4章 变速器齿轮参数的确定 11

4.1 齿轮模数的确定 11

4.2 压力角的确定 11

4.3 螺旋角的确定 12

4.4 齿宽的确定 12

4.5 变速器各挡齿轮齿数的分配 12

4.5.1 确定一挡齿轮的齿数分配 13

4.5.2 确定其他挡位齿轮的齿数分配 14

4.5.3 确定倒挡齿轮的齿数分配 14

4.5.4 确定齿轮轮齿的尺寸 14

第5章 变速器齿轮的强度计算与材料选择 16

5.1 齿轮的主要失效形式 16

5.2 齿轮的强度计算和材料接触应力 16

5.2.1 齿轮弯曲强度的计算 16

5.2.2 齿轮接触应力的计算 17

第6章 变速器轴的设计与校核 19

6.1 变速器轴的结构和尺寸设计 19

6.1.1 变速器轴的结构 19

6.1.2 变速器轴的尺寸 19

6.2 变速器轴的校核 20

6.2.1 第一轴的强度和刚度校核 20

6.2.2 第二轴的强度和刚度校核 21

第7章 变速器同步器设计 23

7.1同步器结构 23

7.2同步器主要参数的确定 23

7.2.1 同步环锥面上的螺纹槽 23

7.2.2 锥面半锥角 24

7.2.3 摩擦锥面平均半径 24

7.2.4 锥面工作长度 24

7.2.5 同步环径向厚度 24

7.2.6 锁止角 25

7.2.7 同步时间 25

第8章 变速器操纵机构设计 26

8.1 操纵机构的设计要求 26

8.2 操纵机构的换挡位置 26

第9章 变速器壳体设计 27

第10章 结论 28

参考文献 29

附 录 30

致 谢 33

第1章 绪论

1.1 设计的目的及意义

汽车使用的变速器，是依靠内部机构实现发动机的转速和汽车的实际行驶速度之间的速度调节以使发动机能够发挥最佳工作性能的一种调节速度的装置。它的工作原理可简单概括为当汽车在正常行驶时，调节发动机和车轮之间的速度分别给予它们有差异的变速比，并依靠换挡的方式来协调发动机的转速和汽车正常行驶的速度，让汽车在无论在何种互不相同的工况下都能正常的运行，同时使发动机保持最佳的工作状态。因此，汽车变速器在汽车中的地位十分重要，任何一款优秀的汽车产品，都必然有一个优良的变速器与其匹配，本次的汽车变速器设计，便是使用15款本田CRV 2.0L这一车型的汽车参数，设计一种能满足其参数要求的中间轴式手动五挡变速器。

1.2 国内外发展状况

在汽车行业，国内外的发展有着较大的差距，变速器行业也不例外。总体来说，国外发展水平较高，而我国则在快速发展，迎头追赶。

1.2.1 国外发展状况

由于国外的汽车行业发展早，时间长，所以国外的汽车变速器发展有较大的优势。如1892年，法国人生产出了世界上第一辆汽车的变速箱，1921年英国人使用摩擦材料进一步提高了变速器的传输性能，完善了变速器等。研究时间的优势使得国外汽车用变速器的开发始终处于领先地位。如今，自动变速器可以说是在国外的汽车用变速器行业之中占据最主要的地位。如美国，自动变速器几乎完全统治了在它的变速器产销行业，达到了九成左右，而日本，汽车变速器行业的研究则大致偏向为两种：无级变速器和自动变速器，而在欧洲，由于欧洲人对于汽车运动性能的偏好，使他们更欣赏驾驶的运动感，所以手动变速器能在其变速器行业中占据较大的比例，但这并不代表其对自动变速器的研究有所忽视，它在变速器行业中仍能占据50%左右。

1.2.2 国内发展状况

与国外发达国家的汽车用变速器领域发展的成熟不同，我国的汽车变速器市行业中自动变速器装车比率较低。在我国应用自动变速器的乘用车中，大约有六成的汽车使用的是进口的自动变速器，而其余部分则大都是由外资占主导的合资企业所生产的，这种情况使得我国汽车变速器行业中自动变速器虽不断发展，但仍然不能占据主流地位。在我国，手动变速器占据着较大比例。在发展方面，由于有着长时间的发展，手动变速器的生产制造工艺、技术等较为成熟和稳定，并且手动变速器技术难度相比于自动变速器难度较低，而且国内大部分厂家本身就有手动变速器的生产经验，因此在引进了国外的先进技术后，消化吸收更加容易，并且在其基础上进行自主创新，能够做到立足于本土生产，基本满足了我国整车厂商的配套需要，在技术方面，目前，我国部分厂家已能够根据我国国情实现自主创新，制造出符合我国人民需要的变速器，而在市场方面，我国本土厂家已经能在国内市场份额占主导地位。可以说，在我国，手动变速器仍是汽车变速器行业中不能忽视的一部分。

第2章 变速器传动机构方案

2.1 汽车参数的选择

本次的设计是针对15款本田CRV 2.0L这一车型，因此所选汽车参数固定，具体数据如下表2.1。