摘 要

本次毕业设计主要的研究对象是五档变速器，主要的任务是了解变速器的结构，开展设计计算，建立虚拟装配模型，通过3D打印技术制作变速器零部件模型，进行实体模型组装，实现对变速器的样件制作和设计探讨。

通过本次毕业设计，对变速器的原理和结构有了进一步的认识，开展了设计计算和工程图纸绘制，实践了3D打印技术，并解决了实体拼装中存在的工程问题，包括零部件润滑、装配干涉、机构齿轮在轴上出现转动造成传递的转矩不足等问题。最终提升了3D打印在机械工程设计中的运用水平，为更多汽车零部件的设计开发提供了指导。

关键词：五档变速器；3D打印；装配

Abstract

In this graduation design is main to do an objection of studying five speed gearbox, the mainly task is to understand the structure of the gearbox, carrying out the designing and the calculation, assemble the model is setting up, use 3 d printing technology to make transmission components model, implementation and designing of the transmission samples.

By the graduation designing, the principle and the structure of the transmission, had the further understanding, to carry out the designing of calculation and engineering drawing, practicing the 3 d printing technology, and to solve the engineering problems which exist in the entity assemble, including lubrication, assembly interference, gear wheels which is on the shaft in turning brings the problems such as insufficient transfer torque. Eventually promoting the application of 3 d printing in mechanical engineering designing, provides a guidance for more auto parts.

Key Words：five gears transmission；3D printing；Assembled manually

目录

第一章 绪论1

1.1研究的背景和意义1

1.2主要任务1

1.3论文涉及到的领域2

1.4创新点2

第二章 变速器介绍与零件设计3

2.1变速器的应用与发展3

2.1.1变速器的应用3

2.1.2变速器的发展3

2.2变速器零件介绍4

2.3变速器齿轮设计5

2.3.1变速器传动比设计5

2.3.2选择变速器的传动结构6

2.3.3变速器齿数基本数据确定6

2.3.4设计计算齿数分配6

2.3.5轮齿强度校核13

2.4 变速器轴的设计16

2.4.1轴上转矩计算16

2.4.2轴的刚度计算16

2.5 同步器操纵机构设计19

2.6 制图20

第三章 3D打印及3ds Max软件21

3.1 3D打印技术21

3.2 3ds Max软件 21

3.3 设计与打印零件21

3.3.1 齿轮的建模21

3.3.2 花键毂的建模22

3.3.3 结合套的建模23

3.3.4 拨叉的建模23

3.3.5 箱体的建模24

3.3.6 轴孔的建模24

第四章 变速器的零件组装26

4.1传动齿轮和同步器组装26

4.1.1 传动齿轮虚拟装配26

4.1.2 同步器虚拟装配28

4.1.3 齿轮和同步器装配29

4.1.4实际同步器和齿轮拼装过程中的问题和解决方案32

4.2操纵机构的零件组装34

4.2.1 操纵机构虚拟装配34

4.2.2 实际操纵机构装配过程中的问题及解决方案36

4.3 总体零件虚拟装配36

4.4 总体实际拼装过程中的问题及解决方案38

第五章 安装动力输入机构40

5.1 安装动力输入机构的方法40

5.2 安装动力输入机构带来的问题及解决方方案41

第六章 结论42

参考文献44

致谢45

第1章 绪论

1.1 研究的背景和意义

随着经济的发展，汽车被广泛应用，这主要依靠汽车动力的多样性，而汽车动力的改变主要依靠变速器。如果人们想在公路、沙漠或丘陵等不同地方行驶，需要利用变速器把发动机输出的动力进行转换，从而可使汽车得到相应的转矩和转速；由此可见，一辆汽车动力性能的可变范围是由变速器来决定的。

在汽车发展的过程中，变速器的发展是必要的，在毕业设计中，以变速器作为内容十分有意义。国外大学的毕业设计中经常会出现以实物为最终目的毕业设计题目，国外的参考文献也提供了很多的机械结构拼装经验，实物的拼装与书本上的知识不同，需要对机构有着充分的了解才能成功做出可以运转的机构，在拼装过程中，对于材料的运用也是十分重要的，根据实际情况分析问题，在通过对零件材料的了解提出新的改进方案，创新性思维也是做实物的过程当中不可或缺的。在拼装实物的过程中，把书本知识和实践结合在一起才是最终目的。

3D打印技术是当前新兴的一种技术，有人称之为又一次工业革命。其全新的制造物品的思路使现在的生产资源的到了更大程度的节省，并且与电子技术相接合的设计方式，使其在设计和生产中可以节约大量的人力，使生产变得简单快速。

目前它已经被运用在很多领域中，比如医疗行业。已经有科研人员运用3D打印技术制作耳朵的替代品。在航空航天也有许多运用，NASA太空望远镜中的一些部件就是3D打印得到的，海军军舰的零件也有部分为打印得到。

3D打印技术在设计零件实物方面的优势很大，在今后的社会生产当中的作用一定会随着技术的完善变得越来越大，在汽车行业的作用也一定会变得举足轻重。

选择变速器的3D打印与拼装作为题目，既可以将过去已学过的知识通过毕业设计进行进一步的理解，又可以把新兴的技术运用在设计当中，这是一个复习与学习相结合的良好机会。动手能力是理科生应该具备的一种重要能力，只读懂书本不了解机械的具体运行方式是不够的。想要更加了解汽车的构造，就要亲手去做，在做实物的过程中，对机构的每一个部件都了解的更加到位，这对于学习汽车的学生来讲是很好的机会；在结合实物的设计学习中，我们对知识的理解更加透彻，达到学以致用的目的。

1.2 主要任务