變速器設計課程設計--基于整車匹配的變速器總體及整車動力性計算

1、<p><b>　　變速器設計說明書</b></p><p>　　課程名稱: 基于整車匹配的變速器總體及整車動力性計算</p><p>　　院 （部）：機電學院 </p><p>　　專 業(yè)：車輛工程

2、 </p><p>　　班 級：車輛101 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　學 號： </p><p>

3、;　　指導老師： </p><p>　　設計時限：2013.7.1-2013.7.21 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1概 述1</b></p><p>　

4、　2基于整車性能匹配的變速器的設計2</p><p>　　2.1變速器總體尺寸的確定及變速器機構形式的選擇2</p><p>　　2.2變速器檔位及各檔傳動比等各項參數(shù)的總體設計3</p><p>　　2.3在滿足中心距，傳動比，軸向力平衡的條件下確定個檔位齒輪的參數(shù)4</p><p>　　2.3.1確定第一檔齒輪傳動比4</

5、p><p>　　2.3.3確定常嚙合齒輪傳動比4</p><p>　　2.3.4確定第二檔5</p><p>　　2.3.5確定第三檔6</p><p>　　2.3.6確定第四檔7</p><p>　　2.3.7確定第五檔8</p><p>　　2.3.8確定倒擋8</p>

6、<p>　　3 對整車的動力性進行計算9</p><p>　　3.1計算最高車速9</p><p>　　3.2最大爬坡度9</p><p>　　3.3最大加速度9</p><p>　　4 采用面向對象的程序設計語言進行程序設計10</p><p>　　4.1程序框圖10</p>&

7、lt;p>　　4.2程序運行圖11</p><p>　　4.3發(fā)動機外特性曲線12</p><p>　　4.4驅動力與行駛阻力圖13</p><p>　　4.5動力特性圖14</p><p>　　4.6加速度曲線圖15</p><p>　　4.7爬坡度圖16</p><p>　

8、　4.8 加速度倒數(shù)曲線17</p><p><b>　　5 總 結18</b></p><p><b>　　6 參考文獻19</b></p><p><b>　　1概 述</b></p><p>　　本課程設計是在完成基礎課和大部分專業(yè)課學習后的一個集中實踐教學環(huán)節(jié)，是

9、應用已學到的理論知識來解決實際工程問題的一次訓練，并為畢業(yè)設計奠定基礎。</p><p>　　本設計將會使用到《汽車構造》，《汽車理論》，《汽車設計》等參考文獻，在整個過程中將要定位變速器的結構，齒輪的布置以及各項齒輪的參數(shù)，如齒數(shù)，軸距等參數(shù)。</p><p>　　第二個階段就是用vb編程帶入計算值繪制汽車行駛力與阻力平衡圖，動力特性圖，加速度倒數(shù)曲線。</p><p

10、>　　1：培養(yǎng)具有汽車初步設計能力。通過思想，原則和方法體現(xiàn)出來的。</p><p>　　2：復習汽車構造，汽車理論，汽車設計以及相關課程進行必要的復習。</p><p>　　3：學習使用vb編程軟件。</p><p>　　4：處理各齒輪相互之間軸向力平衡的問題。</p><p>　　5：要求熟練操作office等辦公軟件，處理排版，字

11、體等內容。</p><p>　　2基于整車性能匹配的變速器的設計</p><p>　　2.1變速器總體尺寸的確定及變速器機構形式的選擇</p><p><b>　　最大轉矩的確定</b></p><p>　　由發(fā)動機外特性擬合公式：</p><p>　　T=-148.995+0.6548n-3.3

12、62*+5.17128*</p><p>　　其中T為發(fā)動機轉矩，n為發(fā)動機轉速</p><p><b>　　=500r/min</b></p><p>　　=2800r/min</p><p>　　經(jīng)過計算，當n=1431r/min時，</p><p>　　T獲得最大值為：T=235.6N*M&

13、lt;/p><p>　　2:變速器傳動比的確定</p><p>　　由η=Gi+Gf (其中：m=4700kg,η=0.85,f=0.013,=37/6)</p><p>　　又風阻公式為：=，最大坡度設為：α=</p><p>　　同時，行駛附著率須達到要求：</p><p>　　Gfcosα+Gsinα≦（G?+G

14、f) 瀝青路上的值取為0.8-0。9</p><p><b>　　計算得：=3.95</b></p><p>　　2.2變速器檔位及各檔傳動比等各項參數(shù)的總體設計</p><p><b>　　根據(jù)需要，設為5擋</b></p><p>　　最高檔為直接擋，即：=1</p>&

15、lt;p><b>　　按照等比數(shù)列選取：</b></p><p><b>　　q==1.4</b></p><p><b>　　則同理可求得：</b></p><p><b>　　=1.4</b></p><p><b>　　=2.0<

16、;/b></p><p><b>　　=2.8</b></p><p><b>　　=3.9</b></p><p>　　3:中間軸式變速器中心距a</p><p>　　由公式：A==98.2mm</p><p>　　五檔軸向尺寸：d=3.0A=29.48mm<

17、/p><p>　　=3.9= 直齒：齒數(shù)和= </p><p><b>　　斜齒：=cosβ</b></p><p><b>　　因m≦6.0T</b></p><p>　　所以模數(shù)選為m=2.00</p><p>　　2.3在

18、滿足中心距，傳動比，軸向力平衡的條件下確定個檔位齒輪的參數(shù)</p><p>　　2.3.1確定第一檔齒輪傳動比</p><p>　　==98.2 取整得100</p><p>　　由貨車一檔齒數(shù)在12-17之間選用（中間軸上）</p><p>　　選=15 =85</p><p><b&

19、gt;　　分度圓直徑d=zm</b></p><p>　　得= 170mm =30mm </p><p>　　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</p><p>　　齒頂高：=m=2mm</p><p>　　齒根高：=m=2.5mm</p><p>

20、　　齒寬：直齒b=m取為4.5-8.0</p><p>　　斜齒b=m取為6.0-8.5</p><p>　　取為6，則b=12mm</p><p>　　2.3.2修正中心距 </p><p><b>　　A==100mm</b></p><p>　　2.3.3確定常嚙合齒輪傳動比<

21、;/p><p>　　==0.688 且A= ，m=2.00</p><p>　　取=33，=47 得cos=0.8</p><p>　　又常嚙合齒輪為斜齒輪，變速器螺旋角=- =98.2mm</p><p><b>　　壓力角α=</b></p><p

22、>　　分度圓直徑d=zm/cosβ</p><p>　　得= 111.75mm =82.5mm </p><p>　　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</p><p>　　齒頂高：=m=2mm</p><p>　　齒根高：=m=2.5mm</p><p>

23、;　　齒寬：直齒b=m取為4.5-8.0</p><p>　　斜齒b=m取為6.0-8.5</p><p>　　取為6，則b=12mm</p><p>　　變位系數(shù)s==1.44</p><p>　　2.3.4確定第二檔</p><p>　　=2.8= = m=2.00</p>

24、<p>　　由中間軸軸向力為零：</p><p>　　tan=3/4 tan=0.25 cos=7/8</p><p>　　A= =100mm 取=18，=72， =102.85mm</p><p><b>　　壓力角α=</b></p><p>　　分度圓直

25、徑d=zm/cosβ</p><p>　　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</p><p><b>　　齒頂高：=m</b></p><p><b>　　齒根高：=m=</b></p><p>　　齒寬：直齒b=m取為4.5-8.0</p><p

26、>　　斜齒b=m取為6.0-8.5</p><p>　　取為6，則b=12mm</p><p>　　變位系數(shù)s==2.3</p><p>　　2.3.5確定第三檔</p><p>　　=2.0= = </p><p><b>　　因m≦6.0T<

27、/b></p><p>　　所以模數(shù)選為m=2.00</p><p><b>　　=2.9</b></p><p><b>　　由中間軸軸向力為零</b></p><p>　　A= =100mm 選=75 =25</p><p><b&g

28、t;　　壓力角α=</b></p><p>　　分度圓直徑d=zm/cosβ</p><p>　　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</p><p><b>　　齒頂高：=m</b></p><p><b>　　齒根高：=m</b></p>

29、<p>　　齒寬：直齒b=m取為4.5-8.0</p><p>　　斜齒b=m取為6.0-8.5</p><p>　　取為6，則b=12mm</p><p>　　變位系數(shù)s==1.89</p><p>　　2.3.6確定第四檔</p><p>　　=2.0= 斜齒

30、：齒數(shù)和=</p><p><b>　　因m≦6.0T</b></p><p>　　所以模數(shù)選為m=2.00</p><p>　　=2.9 由中間軸軸向力為零</p><p>　　==98.2 選=66 =34</p><p><b>　　壓力角α=</b

31、></p><p>　　分度圓直徑d=zm/cosβ</p><p>　　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</p><p><b>　　齒頂高：=m</b></p><p><b>　　齒根高：=m</b></p><p>　　齒寬：直

32、齒b=m取為4.5-8.0</p><p>　　斜齒b=m取為6.0-8.5</p><p>　　取為6，則b=12mm</p><p>　　變位系數(shù)s==1.7</p><p>　　2.3.7確定第五檔</p><p><b>　　采用直接擋</b></p><p>&l

33、t;b>　　2.3.8確定倒擋</b></p><p>　　由模數(shù)與一檔相似，選取m=2</p><p>　　由在21-23之間選取，選取=22</p><p>　　A=m(+)/2=27mm</p><p>　　為保證不干涉，應有0.5mm以上的間隙</p><p>　　=0.5+/2=27mm&l

34、t;/p><p>　　得=23mm 選取24mm 則=12</p><p><b>　　則=27.5mm</b></p><p>　　變位系數(shù)s==0.5</p><p>　　3 對整車的動力性進行計算</p><p><b>　　3.1計算最高車速</b></p

35、><p>　　由η=+Gf (其中：m=4700kg,η=0.85,f=0.013,=37/6)</p><p><b>　　又風阻公式為：=</b></p><p><b>　　3.2最大爬坡度</b></p><p>　　由η=Gi+Gf (其中：m=4700kg,η=0.85,f=0.01

36、3,=37/6)</p><p><b>　　最大坡度為：i=</b></p><p><b>　　3.3最大加速度</b></p><p>　　由η=m+Gf (其中：m=4700kg,η=0.85,f=0.013,=37/6)</p><p><b>　　=</b>&l

37、t;/p><p>　　4 采用面向對象的程序設計語言進行程序設計</p><p><b>　　4.1程序框圖</b></p><p>　　4.2程序運行圖 </p><p>　　圖1.1 程序運行圖</p><p>　　數(shù)據(jù)text

38、 傳動比text</p><p><b>　　整個程序圖如上</b></p><p><b>　　分為三種布局：</b></p><p><b>　　1：圖形顯示框。</b></p><p>　　2：各項汽車參數(shù)文本框。</p><p>　　3

39、：各檔傳動比顯示框。 </p><p>　　4.3發(fā)動機外特性曲線</p><p>　　圖1.2 發(fā)動機外特性曲線</p><p>　　上圖曲線是節(jié)氣門全開時，功率和最大輸出扭矩跟隨轉速變化的曲線。</p><p><b>　　操作步驟為：</b></p><p>　　1:點擊顯示所有數(shù)據(jù)。&

40、lt;/p><p>　　2：點擊發(fā)動機外特性曲線。</p><p>　　4.4驅動力與行駛阻力圖</p><p>　　圖1.3 驅動力與行駛阻力圖</p><p>　　上圖曲線是驅動力與行駛阻力跟隨轉速變化的曲線。</p><p><b>　　操作步驟為：</b></p><p&g

41、t;　　1:點擊顯示所有數(shù)據(jù)。</p><p>　　2：點擊驅動力與行駛阻力。</p><p><b>　　4.5動力特性圖</b></p><p>　　圖1.4 動力特性圖</p><p>　　上圖曲線是動力因數(shù)跟隨轉速變化的曲線。</p><p><b>　　操作步驟為：</b

42、></p><p>　　1: 點擊顯示所有數(shù)據(jù)。</p><p>　　2：點擊動力特性圖。</p><p><b>　　4.6加速度曲線圖</b></p><p>　　圖1.5 加速度曲線圖</p><p>　　上圖曲線是加速度跟隨轉速變化的曲線。</p><p>&

43、lt;b>　　操作步驟為：</b></p><p>　　1: 點擊顯示所有數(shù)據(jù)。</p><p>　　2：點擊加速度曲線圖。</p><p><b>　　4.7爬坡度圖</b></p><p><b>　　圖1.6 爬坡度圖</b></p><p>　　上圖

44、曲線是爬坡度隨轉速變化的曲線。</p><p><b>　　操作步驟為：</b></p><p>　　1: 點擊顯示所有數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　2：點擊爬坡度圖。</b></p><p>　　4.8 加速度倒數(shù)曲線</p><p>　　圖1.7 加速度倒數(shù)曲線圖&

45、lt;/p><p>　　上圖曲線是加速度倒數(shù)跟隨轉速變化的曲線。</p><p><b>　　操作步驟為：</b></p><p>　　1: 點擊顯示所有數(shù)據(jù)。</p><p>　　2：點擊加速度倒數(shù)曲線圖。</p><p><b>　　5 總 結</b></p>

46、<p>　　過而能改，善莫大焉。在課程設計過程中，不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領悟，不斷獲取。最終的檢測調試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多問題，最后在老師的指導下，終于游逆而解。在今后社會的發(fā)展和學習實踐過程中，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.</p><p>　　課程設計誠然是一門專業(yè)課，給我很

47、多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時又是一門講道課，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，設計讓我感觸很深。使我對抽象的理論有了具體的認識。我認為，在這學期，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，我們學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。這對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

48、能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。</p><p>　　在此次課程設計中，我把好多書都看了一遍，需要的知識有vb編程，汽車設計計算，汽車理論，當然還有汽車構造里的變速器的結構，遺憾的是因為時間緊湊，沒有好好的設計同步器之類的結構。在互換性里面對于零件的結合，也沒做過多深究，真是一大遺憾！　　</p>