新乡职业技术学院毕业设计（论文）题 目 朗逸变速器装配工艺 系 别 汽车技术系 学生姓名 崔 远 学 号 110131100208 专业名称 汽车制造与装配技术 指导教师 靳 长 松 2013年 12 月 4 日朗逸变速器装配工艺摘要：汽车变速器是用来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速变矩装置用于发挥发动机的最佳性能。本文确定了朗逸五档手动变速器的装配方案。在阐述了变速器的功用、原理的基础上，根据任务书的论证，选择二轴式的分组装配方案，在变速器主要参数的选择在符合标准的同时又保证了精度。本装配主导思想即在于以提高汽车的动力性和经济性指标，具备较高的传动效率，操纵轻便，工作可靠，噪声小为目的的手动变速器。关键词：手动变速器装配工作可靠第一章变速器的研究及发展方向1.1国外变速器的研究及发展方向 1886年，世界上诞生的第一辆汽车并未安装变速器，直到1902年才由法国人造出了第一部装的汽车。目前，绝大多数汽车仍采用机械式变速器、分动器、主减速器，构成整车的传动系，其结构简单、操纵方便、造价低廉仍不失为汽车传动系中常用的主要总成。由于汽车上广泛采用活塞式内燃机，其转矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。为此在传动系中设置了变速器。机械式手动汽车变速器因结构简单，传动效率高，制造成本低和工作可靠等优点，在不同形式的汽车上得到广泛的应用。纵览国外各大汽车市场，据权威统计表明，日本和北美市场自动变速器的普及率较高；在欧洲自动变速器的普及率相对低些，北美市场由于AT自动变速器的技术实力较强，生产能力较大AMT变速器在日本发展较缓慢，没有投入太多的研发力量，欧洲自动变速器市场受驾乘习惯与汽车燃油供给的影响，手动机械式变速器仍占据变速器的主导地位。据最新调查，欧洲AMT变速器发展较快，但是受AMT变速器性能的限制（换档时动力中断），其正在加紧开发双离合器自动变速器（DCT），并且已经应用到批产车型中，如奥迪、宝马7等车型。1.2国内变速器的研究及发展方向改革开放30年来,我国汽车变速器行业随着整车行业的速发展而为断发展壮大,形成了一批颇具规模的变速器企业.大多数本土变速器企业在引进消化吸收国外先进技术方面取得了突出成绩,并不断坚持自主创新,在手动变速器领域尤其在重型车用和微型车用手动变速器上,涌现了大量的自主创新的产品,随着我国汽车工业的高速发展，我国已迈入汽车大国的行列，汽车工业已成为我国重要的支柱产业，同时汽车也成为了日常生活的主要交通工具，对我国各个地区的发展与公民的实际生活都有着密切的联系！目前，一汽和国内所有企业一样都在自主研发自动变速器，国内部分技术已经产业化了，并且供给国内低端市场使用，当然，舒适性差，可靠性、故障诊断等控制不完备是这类变速器的不足之处。国内在这方面做的最好的要数吉利，但是距离国际先进水平还有很大的差距。差距主要体现在四个方面：一是双锥同步器，国内虽然已研制出来，但是性能差、质量不稳定。二是制作材料问题，例如合金类材料，有时候材料的差距几乎就决定了产品性能的差距。三是轻量化问题，国内产品重量大，即浪费材料又耗油，导致制造成本上升。四是自动变速器的传感器多，与发动机匹配难度大。由于整车厂整体技术还很不成熟，我国研发的电控发动机也处于初期阶段，安全不匹配、稳定性不够。目前在汽车上使用的变速箱大致可以分为两类：手动变速箱和自动变速箱。其中，自动变速箱由于驾驶员操作简便，从而装备这种变速箱的车辆能够大大提高驾乘舒适性。但是自动变速箱的结构比较复杂，对技术要求和制造工艺都有较高的要求，而且造价和使用维修费用昂贵。对于手动档来说，其优点主要有：1.结构简单，制造成本低；2.易于安装，维修方便；3.传动效率高，经济节油，能延长车辆的使用寿命。据Globalinsight公司亚区技术分析师分析称目前在中国，短期内，自动档变速器的市场是十分乐观的。但同时手动档变速器的节能型，经济性以及驾驶娱乐性也决定了其不可替代性。手动档变速器仍然占据主要份额。所以对于手动变速器的研究和装配依然十分重要。由此可见，对汽车的变速器进行研究具有十分重要的意义。第二章 变速器的概述2.1变速器的功用变速器的功用是根据汽车在不同的行驶条件下提出的要求，改变发动机的扭矩和转速，使汽车具有适合的牵引力和速度，并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。为保证汽车倒车以及使发动机和传动系能够分离，变速器具有倒挡和空挡。在有动力输出需要时，还应有功率输出置。2.2变速器的类型1）按传动比变化变速器可分为有级式、无级式、和综合式三种。2）按操纵方式变速器可分为强制操纵式变速器、自动操纵式变速器和半自动操纵式变速器三种。2.3变速器的工作原理普通齿轮变速器也叫定轴式变速器，它由一个变速器壳、轴线固定的几根轴和若干齿轮等零件组成，可实现变速、变扭和改变旋转方向。1.变速原理一对齿数不同的齿轮啮合传动时，设主动齿轮的转速为n1，齿数为z1，从动齿轮的转速为n2，齿数为z2。若小齿轮带动大齿轮时，转速就降低了；若大齿轮带动小齿轮时，转速即升高。在相同的时间内啮合的齿数相等，n1z1=n2z2。齿轮的传动比为i=n1/n2=z2/z1。齿轮传动机构的传动比定义为主动齿轮的转速与从动齿轮的转速之比，它也等于从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比。这就是齿轮传动的变速原理。汽车变速器就是根据这一原理利用若干大小不同的齿轮副传动而实现变速的。传动比随着齿轮数的改变而改变。2.变向原理汽车发动机在工作过程中是不能逆转的。为了能使汽车倒退行驶，在变速器中设置了倒挡（R）。倒挡传动机构是在主动齿轮与从动齿轮之间增加一个中间齿轮，利用中间齿轮来改变输出轴的转动方向，因此，这个中间齿轮称之为倒挡换挡齿轮第三章2011款朗逸轿车变速器的结构3.12011款朗逸轿车变速器的结构2011款朗逸1.6L品悠版采用的是两轴式五档手动变速器，它由传动机构、操纵机构、变速器壳体等组成，其结构紧凑、噪声低、操作灵活可靠。该变速器的五个前进档均装有锁环惯性式同步器，换档方便，所有档位都采用防跳档措施。其内部原理是利用大小各异的输入主动齿轮来与动力输出齿轮轴相结合，从而满足不同速度和扭矩的需要。主动输入齿轮越大（挡位升高），对应的输出齿轮就会越小，致使车速也会随之更大，扭矩则会减小，反之则车速较小，扭矩增大。第四章变速器的装配工艺、主要工艺参数及装配方案4.1变速器的装配工艺下图为变速器总成图1离合器壳体总成2差速器总成3差速器垫片4输出轴总成5输出轴垫片6输入轴垫片7输入轴总成8变速器壳体总成变速器总成装配工艺：变速器总成的装配质量直接影响到汽车驾驶的平稳性以及舒适性等。而其中的关键则是变速器输入输出轴总成的装配而装配的关键就是选择合适的变速器垫片垫片选择是否合理直接影响变速器的性能和可靠性，太厚会使轴承烧死，太薄会造成轴定位不准，从而使齿轮啮合不良，产生噪声，甚至打齿，也会引起脱档现象以及轴承的早期点蚀。为此，在结构上一方面要使输入输出轴有足够的支承刚度，使其在传动过程中不至于发生较大变形而影响啮合另一方面应该选择合适的垫片。为保证结构上有足够的支承刚度，输入轴与差速器壳支承在大端相向的两个圆锥滚子轴承2和3上(以输出轴为例)，而两个轴承外圈分别压装在变速器壳体和离合器壳体上，形成跨置式支承。而输入轴则用两个深沟球轴承支承在变壳和离壳的座孔中，离壳和变壳通过螺栓连接。1输出轴总成2、3圆锥滚子轴承输出轴总成图装配变速器时，圆锥滚子轴承应有一定的装配预紧度，即在消除轴承间隙的基础上再给予一定的压紧力，目的是为了减小在齿轮传动过程中产生的轴向力引起的齿轮轴的轴向位移，以提高轴的支承刚度，保证齿轮能够正常啮合。但预紧力不能过大，过大则传动效率低而且加速轴承的磨损。如输出轴总成图所示，仍以输出轴为例，为调整圆锥滚子轴承2和3的预紧度，在输出轴后轴承3与变速器壳体之间装有一组厚度不同的调整垫片5(变速器总成图)。如果发现预紧度过大，则适当减小垫片5的厚度；反之增大垫片的厚度。4.2主要工艺参数的分析朗逸变速器技术参数一档传动比3.333二档传动比1.944三档传动比1.077四档传动比1.032五档传动比0.85倒档传动比3.167一档齿数之比40:12二档齿数之比36:19主减速比3.9414.2.2尺寸链原理及应用尺寸链理论是机械装配理论的基础、核心和源泉，装配过程中如何正确的测量和校正各零部件的位置精度，如何正确的安排装配工艺等都有赖于正确的建立和应用装配尺寸链，搞清楚公差、尺寸链设计理论的来龙去脉可以有效地指导整个汽车变速器的装配。尺寸链的定义：一组互相联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合，称为尺寸链。其中各个尺寸的误差互相积累，形成误差相互制约的尺寸链关系。如下齿轮装配尺寸链图尺寸链的组成形成的内腔尺寸A1、A2和A0构成一组尺寸链。这个结构装配后形成一组传动件，要求轴肩和轴套凸缘间保留一定的间隙N。这些尺寸环节组成尺寸链图。其关系可用下式来表示：N=A0一(A1+A2)在尺寸链中，由于各个组成环的性质不同，所以误差的相互影响作用也就各不相同。尺寸链中各有关的组成部分，包括尺寸、角度、过盈量、间隙、或者位移等叫做尺寸链的“链环”，或者简称为“环”。在组成一组尺寸链的所有组成环中，有两类不同性质的组成部分，一种叫做“封闭环，另一种叫做“组成环”中心距的确定：中心距对变速器的尺寸，质量和体积都有直接影响，所选的中心距应能保证齿轮的强度。初选中心距可以由发动机的最大转矩按照下式直接求出：A=式中按发动机最大扭矩直接求A时的中心距系数，对朗逸轿车取8.9-9.3，其中=121Nm，=3.455=0.96。则A=（8.69.6）对A进行修正，初选A为66mm。（2）齿轮参数的初步了解齿轮模数选取的一般原则：为了减少噪声应合理减小模数，同时增加齿宽；为使质量小些，应该增加模数，同时减少齿宽；从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用一种模数；从强度方面考虑，各挡齿轮应有不同的模数。对于朗逸轿车，减少工作噪声较为重要，因此模数得小些。一档直齿轮的模数m,通过计算得m=2.53，取m=2.5。同步器和啮合套的接合大都采用渐开线齿形。变速器中齿轮上的花键和结合套模数取2.5或2。根据以上分析可知中心距A0=66mm，模数m2.54.3装配方案的确定机械装配中求解装配尺寸链的目的，就是选择某种装配方法以保证达到封闭环的精度要求，从而保证部件和产品的装配精度。其中包括装配过程中所采用的装配测量技术，特殊装配工具的使用，并尽可能高的提高生产率。因为各种产品和部件的结构复杂程度，所要求的装配精度，生产批量以及工厂具体生产条件等因素各不相同，所以应各自选用合适的装配方法。即使同一台产品中的各个部件，因其结构特点和数量不相同，也可能各自采用不同的装配方法。装配方法有：（1）完全互换法装配;应用比较多,装配简单。（2）分组装配:应用不多,适合于高配合精度零件的装配,但装配时工作量大.配件多。（3）修配法:预留修配件,装配的时候边装配边修理,达到装配精度为止。（4）调整法:适合于经常需要调整的零件的装配,如皮带装配,轴承装配。根据朗逸变速箱装配特点，我们采用分组装配法。虽然分组装配法装配时工作量大但就保证整个汽车生产装配质量来说，却是非常重要的，所以在汽车装配中被广泛采用。图4.3-1汽车变速器装配尺寸链第五章变速器的装配及调试（一）、输入轴总成的装配图5.1朗逸变速器输入轴1一挡主动齿轮；2倒挡主动齿轮；3二挡主动齿轮；4四挡主动齿轮；5四挡滚针轴承；6四挡锁环；7弹性挡圈；8三、四挡同步器接合套与花键毂；9接合套；10花键毂；11滑块；12同步器弹簧；13三挡锁环；14三挡主动齿轮；15三挡滚针轴承；16变速器输入轴。(1）将输入轴滚柱轴承内环端环放到靠近输入轴齿轮一端，装上滚柱轴承及卡环，用压力机压轴承内圈压到底，并在轴承内涂以少量齿轮油。（2）装轴承内圈卡环并检查卡环的轴向间隙，保证卡环与轴承内圈为紧密配合。（3）先将隔环装入输入轴内侧孔中；再装入输出轴前滚子轴承，应为15个