Ford轿车变速器的设计及优化.doc

摘要：变速器在汽车中结构中是十分重要的,一个优秀变速器将能够很好的提高汽车的发动能力，同时可以减小汽油的损耗，本课题研究的是福特汽车的一款车型，采用市场问卷访问的方式获得各项数据，研究车型全部的配置，找出车型的不足之处，同时制定改善方式，利用原先的信息，和通过拟合获得的发动机万有特性曲线函数，

然后描绘本车的功率均衡示意图，同时改良传动系统的各项配置，这有利于提升发动机的综合使用效率。在动力方面和经济方面进一步改良传动比配置，并基于普通的变速器研究方式，通过使用matlab软件计算得到更加适合的传动比。

关键词：变速器；传动比；优化设计；MATLAB

目录

摘要

Abstract

第一章  绪论-3

1.1本课题研究的目的和意义-4

1.2  国内外变速器现状-4

1.2.1  国外变速器现状-4

1.2.2  国内变速器现状-4

第二章  汽车变速器的简介-5

2.1变速器的常用类型-6

2.1.1  手动变速器（MT）-6

2.1.2-自动变速器-6

2.2 手动变速器工作原理和结构-7

第三章  变速器传动比的优化设计-11

3.1车型的选定与分析-11

3.1.1-福特福克斯简介-11

3.1.2-福克斯发动机简介-11

3.1.3  福克斯的变速器简介-11

3.1.4-IB5变速器在国内存在问题分析-12

3.2  确定变速器结构方案-13

3.3    汽车经济性和动力性评价-13

3.3.1  汽车动力性-13

3.3.2-汽车燃油经济性-13

3.4-汽车相关性能数学模型的建立-14

3.4.1-发动机外特性的数学模型-14

3.4.2建立汽车动力性数学模型-15

3.5汽车功率平衡图-17

3.6  发动机万有特性曲线数学模型的建立-17

3.7      各挡传动比初选-19

3.7．1   最低挡传动比的初选-19

3.7.2   最高挡传动比的初选-21

3.7.3    确定变速器档位数-21

3.7.4   选定其余各挡传动比-22

3.8    速比的匹配优化-22

3.8.1   设计变量的确定-22

3.8．2   目标函数的建立-23

3.8.3 建立约束条件-24

3.8.4-优化结果分析-25

第四章 变速器结构设计-27

4.1-变速器中心距-27

4.2  齿轮参数设计-27

4.2.1  模数-27

4.2.2-压力角-28

4.2.3-螺旋角-28

4.2.4-齿宽b-28

4.2.5-各挡齿轮齿数的分配-28

4.2.6-选取齿轮的材料-30

4.3-轴的尺寸设计-30

4.3.1确定变速器的轴向值-30

4.3.2确定轴的长度-30

4.3.3轴的结构设计-31

第五章  校核齿轮、轴的强度-32

5.1 计算齿轮弯曲强度-32

5.2-计算齿轮齿面接触强度-33

5.3各档齿轮的受力分析-34

5.4轴的刚度校核-35

结束语-37

致  谢-38

参考文献-39