【正文】 （ 32） 式中 Fkmax ———— 最大驅(qū)動(dòng)力； Ff ———— 滾動(dòng)阻力； Fimax ———— 最大上坡阻力； Memax ————— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩； Ig1—— 變速器一檔傳動(dòng)比； i0———— 主傳動(dòng)器傳動(dòng)比； η —— 汽車傳動(dòng)系總效率； m—— 汽車總質(zhì)量； g—— 重力加速度； ψ —— 道路最大阻力系數(shù)； r—— 驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)半徑； f—— 滾動(dòng)阻力系數(shù)； amax———— 道路最大上坡角 。 滿足驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著系數(shù)的要求，要滿足下列條件 m ax 1 0eM i i Nr ?? ? ? ? ?? 求得Ⅰ檔的傳動(dòng)比為： 1 max 0eNri Mi????? ?? （ 33） 式中 ( co s s i n )ag mN a h L??? ? ? ? ? 根據(jù)給的皮卡汽車設(shè)計(jì)的參數(shù)，滿載時(shí)前后的軸負(fù)荷比就可以求得質(zhì)心到前軸得距離 a=1405mm Φ —— 道路附著系數(shù)；φ取 N—— 驅(qū)動(dòng)輪垂直反力； 代入數(shù)據(jù)： r=0 i0= f= amax=20 176。ψ = 得到： ? ig1? 綜合一下各條件選?、駲n的傳動(dòng)比為： ig1= 目前乘用車的傳動(dòng)比范圍在 之間，上面計(jì)算結(jié)果符合要求。 因?yàn)楣潭ㄊ謩?dòng)機(jī)械式三軸變速器的直接檔作為最高檔，最高檔傳動(dòng)比 ig5=1 所以變速器的傳動(dòng)比為： I g=ig1/ig5= 按等比級(jí)數(shù)初選各檔傳動(dòng)比： max4miniq i? = （ 34） ig5=imin=1 ig4=ig5*q= ig3=ig4*q= ig2=*ig3*q= ig1=imax= 由機(jī)械式汽車變速器的是速比配置分析 [1]可得各檔傳動(dòng)比： ig1= ig2= ig3= ； ig4= 中心距和外形尺寸的計(jì)算 對(duì)中間軸式變速器，是將中間軸與第二軸軸線之間的距離稱為變速器的中心距 A；初選中心距由下面的公式代入數(shù)據(jù)可得到 3 1maxA K T?? （ 35） 式中 T1max —— 變速器處于一檔時(shí)輸出扭矩； 1 m ax m ax 1e g gT T i ?? ? ? （ 36） K—— 中心距系數(shù)， K 一般取 9 η g—— 變速器傳遞效率取 Temax———— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 代入數(shù)據(jù) 39 1 9 0 3 .9 0 .9 7A ? ? ? ?= 經(jīng)后面的計(jì)算可準(zhǔn)確的得到 A=81mm 乘用車變速器的中心距在 80mm左右，故滿足設(shè)計(jì)要求。 手動(dòng)五檔機(jī)械式變速器的外形尺寸取 ： ? A=81? 3=243mm 齒輪參數(shù) 齒輪模數(shù)由齒輪的彎曲強(qiáng)度或最大載荷作用下的靜強(qiáng)度所決定。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇的是 []： 四檔選擇的模數(shù)是 其余的均是 ,這樣選擇能增加重合度，并減少齒輪噪聲，有利于齒輪的平穩(wěn)傳動(dòng)，提高齒輪壽命。 壓力角 齒輪最普遍采用國(guó)家規(guī)定的 20176。齒輪標(biāo)準(zhǔn)壓力角，嚙合套或同步器的接合齒壓力角普遍采用 30176。 壓角。這樣能使齒輪的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度得到一定的增強(qiáng)，并能在一定程度上使輪齒剛度降低，減少進(jìn)入嚙合和退出嚙合時(shí)的動(dòng)載荷，使傳動(dòng)平穩(wěn)，降低噪聲。 . 齒輪螺旋角β 斜齒輪在變速器中得到廣泛應(yīng)用。選用的螺旋角應(yīng)使齒輪的抗彎強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度等都能得到相應(yīng)的提高，一般在 20176。 ～ 30176。范圍，初選的螺旋角是 25176。斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)要產(chǎn)生軸向力。故在中間軸上的全部齒輪的螺旋方向應(yīng)一律取為右旋，則第一，第二軸上的斜齒輪應(yīng)取為左旋。軸向力經(jīng)軸承蓋作用到 殼體上。一檔和倒檔設(shè)計(jì)為直齒輪時(shí)，在這些檔位上工作，中間軸上的軸向力不能抵消，但這些檔位使用的少，所以也是允許的，而此時(shí)第二軸沒(méi)有軸向力作用。 1 2 21 NN tg F tgF ??? ? ? 1 22112NNtg F rtg F r?? ?? 可用調(diào)整螺旋角的方法，消除各對(duì)嚙合齒輪因模數(shù)或齒數(shù)和不同等原因造成的中心距不等現(xiàn)象。 齒寬 ： 齒寬應(yīng)滿足既能減輕變速器質(zhì)量，同時(shí)又能保證齒輪工作平穩(wěn)的要求。 通常根據(jù)模數(shù)來(lái)確定齒寬 b： b=kc*m （ 37） 式中 kc—— 齒寬系數(shù)， 直齒輪取 kc =4 .4～ 一檔和倒檔 取 kc = b=*3= 斜齒輪取 kc =4 .4～ 四檔 kc = b=*= 其余三個(gè)前進(jìn)檔 取 kc= b=*3= 齒輪變位系數(shù)的選擇原則 齒輪的變位是齒輪設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生的跟切和配湊中心距以外，它還影響齒輪的強(qiáng)度，使用平穩(wěn)性，耐磨損，抗膠合能力及齒輪的泥嚙合噪聲。 變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。高度變位齒輪副的一對(duì)嚙合齒輪的變位系數(shù)之和等于零。高度變位可增加小齒輪的齒根強(qiáng)度，使它達(dá)到和大齒輪強(qiáng)度相接近的程度。但它的缺點(diǎn)是不能同時(shí)增加一對(duì)齒輪的強(qiáng)度，也很難降低噪聲。角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點(diǎn)，又避免了其缺 點(diǎn)。 變速器齒輪是在承受循環(huán)負(fù)荷的條件下工作，有時(shí)還要承受沖擊負(fù)荷。角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)，故使用較多，為了滿足上述要求 一、二檔和倒檔齒輪應(yīng)選用較大的總變位系數(shù)值，其余檔位應(yīng)選用較小的總變位系數(shù)值。 各檔齒輪齒數(shù)的分配 確定變速器各檔齒輪齒數(shù)時(shí) ,應(yīng)考慮下列因數(shù) : （ 1）盡量符合動(dòng)力性 ,經(jīng)濟(jì)性等對(duì)各檔傳動(dòng)比的要求 。 （ 2）最少齒數(shù)不產(chǎn)生根切 。 （ 3）互相嚙合的齒輪 ,齒數(shù)間不應(yīng)有公因數(shù) ,速度高的齒輪更需要注意這點(diǎn) . （ 4）齒數(shù)多 ,可以降低齒輪的傳動(dòng)噪聲 . 結(jié)合是上述要求，在初選中 心距、齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可以根據(jù)預(yù)先確定的變速器檔數(shù)、傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來(lái)分配各檔齒輪的齒數(shù)。 確定一檔齒輪的齒數(shù) 一檔的傳動(dòng)比為： 101921 ZZ ZZig ??? （ 38） Z9和 Z10的齒數(shù)和為： 2h AZ m??=（ 2*） /3=54 （ 39） 圖 換檔示意圖 中間軸上小齒輪的最少齒數(shù)，還受中間軸軸徑尺寸的限制，即受剛度的限制。綜合以上因素，中間軸上一檔齒輪的齒數(shù)為： Z10=17 一檔大齒輪數(shù)的用以下公式可計(jì)算得： Z9=ZhZ10=5417=37 對(duì)中心距進(jìn)行修正 在確定一檔齒輪齒數(shù)時(shí)，當(dāng)計(jì)算出的 Zh 不是整數(shù)時(shí) ,要將其取為整數(shù) ,這樣中心距就會(huì)有變化 。這時(shí)應(yīng)從 Zh 反過(guò)來(lái)計(jì)算中心距 A,然后以修正后的中心距 A 作為各檔齒輪齒數(shù)分 配的依據(jù)：可計(jì)算得到 A=m*Zh/2=3*54/2=81mm 確定常嚙合傳動(dòng)齒輪 副的齒數(shù) 常 嚙合 的傳動(dòng)齒輪的中心距和一檔齒輪的中心距相等，即 ? ?122 co snm Z ZA ???? ? （ 310） 常嚙合齒輪傳動(dòng)比： 102 119 gZZ iZZ?? （ 311） 把數(shù)據(jù)代入（ 310）和（ 311）聯(lián)解可以求得： Z1=17 Z2=30 2911 10 gZZi ZZ?? ? = 30371717?? = 和原傳動(dòng)比相差不大，把所求得的 Z1和 Z2代入（ 310）就可以精確求得 β 2=176。 二檔斜齒輪齒數(shù)的計(jì)算： 7221 8 1 2 8t an 1t ang ZZi Z Z Z?? ??? ? ???? ?? （ 312） 272 18g ZZi ZZ?? ? （ 313） ? ?7882 co snm Z ZA ???? ? （ 314） 由以上三式可得： Z7=31 Z8=20 β 8=19176。 A= 同理可以求出其它檔位的變位斜齒輪數(shù) 三檔 Z5=26 Z6=23 β 6=176。 A= 四檔 Z3=24 Z