摘 要

近年来自动变速器占领了越来越多的市场的份额，生产厂家也在不断研究自动变速器并且取得了一定的进步，使其成本降低效率提升，所以在市场中拥有手动变速器的车型越来越少。但是有一些用户希望在一些车型中加入手动变速器的版本来满足他们的需求，所以本文就近年来热卖的小型SUV雪铁龙C3-XR1.6THP车型设计一个五挡手动变速器，使其拥有良好的经济性和舒适性。相较于自动变速器，手动变速器有效率高、省油、维修成本低等优点。

本次设计根据车型设计给定的整车质量、发动机转矩、最小稳定车速、最高车速以及最大爬坡度来设计此变速器的各挡传动比。再根据所学的相关知识优化设计整个变速器的结构和各项参数并进行校核，使其能够正常运行并有良好的可靠性，最终能够满足预期的要求。

关键词：手动变速器；SUV；设计；校核

Abstract

Recently, there are more and more automatic transmission in the market. And manufactures keep studying the technology of automatic transmission. It let the cost of automatic transmission down and the efficiency of automatic transmission up. So there are less and less cars use manual transmission in the market. But many users want some cars have manual transmission version to meet their requirements. So this paper will design a 5-speed manual transmission of Citroen C3-XR, and let it have high economical efficiency and comfort. Compare with automatic transmission, the advantages of manual transmission are high economical efficiency, low fuel consumption and low maintenance costs.

According to the complete vehicle quality, engine torque, minimum stabilized speed, maximum speed of vehicle, we design gear ratio of each gear. Than we use the related knowledge to design the structure and parameters of this manual transmission and check them. Let it operate smoothly and have a good reliability. Finally this manual transmission will meet the requirements.

Key Words：Manual transmission; SUV; Design; Check

目 录

第1章 绪论 1

1.1 汽车变速器概述 1

1.1.1 变速器的功能 1

1.1.2 变速器的基本要求 1

1.2 城市型SUV的发展现状和趋势 1

1.3 课题研究的背景和意义 2

第2章 机械式变速器设计 4

2.1 变速器设计基本方案 4

2.1.1 传动机构布置方案 4

2.1.2 零、部件结构方案分析 4

2.2 变速器主要参数选择 5

2.2.1 挡数 5

2.2.2 传动比范围 5

2.2.3 中心距 6

2.2.4 外形尺寸 6

2.2.5 齿轮参数 6

2.2.6 各挡齿轮齿数分配 8

第3章 计算与校核 14

3.1 齿轮 14

3.1.1 第一挡计算 14

3.1.2 第二挡计算 15

3.2 轴的设计和计算 17

3.2.1 初选轴的直径 17

3.2.2 轴的刚度验算 17

3.2.3 轴的强度计算 19

第4章 其他元件的设计 20

4.1 同步器设计 20

4.1.1 同步器结构选择 20

4.1.2 同步器主要参数确定 21

4.2 变速器操纵机构 23

4.3 变速器壳体 23

第5章 总结及展望 24

参考文献 25

致谢 26

1. 绪论

从汽车诞生到如今，它已经和我们人类密不可分了。如果现在汽车消失在我们的生活中，我相信我们的生活将会变得艰难不少。现在汽车已经不像是刚刚诞生的那会儿，我们追求的不仅仅只是能开动、速度满足正常需求，我们现在要求的更多的是经济性和舒适性。而作为汽车传动系统中不可或缺的一部分，变速器在我们追求经济性和舒适性的道路上有着举足轻重的地位。

1.1 汽车变速器概述

1.1.1 变速器的功能

现在的汽车和最初的汽车不同，现在汽车上广泛采用的是内燃机作为动力源。内燃机的转矩和转速变化的范围不大，但是汽车的复杂工况要求发动机能提供的转矩和转速在一个很大的范围内变化，而这时变速器就诞生了。我们在传动系统中设计一个变速器的作用是：①改变传动系的传动比，用来扩大驱动轮上的转矩和转速的变化范围，让它能够适应汽车在不同状况下的行驶条件，并且让发动机在一个高效的工况下运行；②使汽车在发动机曲轴的旋转方向不改变的情况下能够实现倒退驾驶的功能；③用变速器的空挡来中断传动系的动力传递，使得发动机可以起动、怠速，并且便于变速器换挡和动力输出^[1]。

1.1.2 变速器的基本要求

要实现变速器的功能，那么对于变速器就有如下的基本要求^[2]：

①保证汽车能够拥有其必要的经济性和动力性。

②设置空挡，用来切断发动机到驱动轮的动力传递。

③设置倒挡，用来实现汽车的倒退功能。

④设置动力输出装置，能够在需要时进行功率输出。

⑤换挡迅速、方便还有省力。

⑥工作可靠。在汽车行驶过程中，变速器不会乱挡、跳挡以及换挡冲击等不良情况发生。

⑦变速器要有较高的传动效率来减小动力消耗使得油耗下降。