【正文】 1 第三章 機(jī)械式變速器設(shè)計 本章主要學(xué)習(xí) （ 1）變速器的基本設(shè)計要求 （ 2）各種形式變速器的特點(diǎn) （ 3）變速器主要參數(shù)的選擇 （ 4）同步器的設(shè)計 （ 5）各擋齒輪齒數(shù)的分配 （ 6）變速器操縱機(jī)構(gòu) 2 第一節(jié) 概述 第一節(jié) 概述 一、功用 ?在不同的使用條件下，改變發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機(jī)在最有利的工作范圍內(nèi)工作 ?使汽車倒退行駛 ?能夠分離發(fā)動機(jī)和傳動系間的聯(lián)系 二、組成 ?傳動機(jī)構(gòu) ?操縱機(jī)構(gòu) 3 三、分類 變 速 器 三擋變速器 五擋變速器 中間軸式 兩軸式 旋轉(zhuǎn)軸式 固定軸式 四擋變速器 多擋變速器 多中間軸式 雙中間軸式 第一節(jié) 概述 4 保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟(jì)性。 設(shè)置空檔 ， 用來切斷動力 。 設(shè)置倒檔 。 設(shè)置動力輸出裝置 。 換檔迅速 、 省力 、 方便 。 工作可靠 ， 無跳檔 、 亂檔 、 換檔沖擊現(xiàn)象 。 傳動效率要高 。 工作噪聲低 。 尺寸小 ， 質(zhì)量小 ， 成本低 ， 維修方便 。 四、設(shè)計要求 第一節(jié) 概述 5 第二節(jié) 變速傳動機(jī)構(gòu)布置方案 一、傳動機(jī)構(gòu)布置方案分析 兩軸式變速器 多用于 FF、 RR型普通級和中級轎車 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （ 1）只有兩根軸 （ 2）輸出軸一般與主減速器主動齒輪成一體 （ 3）除倒檔外，其他檔均采用常嚙合齒輪傳動 （ 4）同步器多裝在輸出軸上 （ 5）各中間檔位均經(jīng)過一對齒輪傳遞動力 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 6 第二節(jié) 變速傳動機(jī)構(gòu)布置方案 一、傳動機(jī)構(gòu)布置方案分析 兩軸式變速器 與中間軸式變速器相比較： ?輸入軸的轉(zhuǎn)動方向與輸出軸的轉(zhuǎn)動方向相反。 ?軸和軸承數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡單，輪廓尺寸小，容易布置； ?中間擋位傳動效率高，噪聲低； ?不能設(shè)置直接擋，高擋工作噪聲大，易損壞； ?受結(jié)構(gòu)限制，一擋速比不可能設(shè)計得很大； 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 7 兩軸式變速器傳動方案 ?輔助支承可提高軸的剛度，減少齒輪磨損和噪聲。 ?倒擋傳動常用滑動齒輪， f圖為常嚙合齒輪； ?因為一擋主動齒輪尺寸小，同步器多裝在輸出軸上，高擋的同步器可以裝在輸入軸后端（圖 d、 e）； 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 8 中間軸式變速器 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 多用于 FR、 RR型客車 ?第一軸后端與常嚙合主動齒輪做成一體 ?一般將第二軸前端經(jīng)軸承支承在第一軸后端孔內(nèi)，兩軸軸線在同一直線上 ?使用 直接擋 時，齒輪、軸承及中間軸均不承載，傳動效率高，噪聲低，磨損少，壽命提高 ?中間擋 位可以獲得較大的傳動比 ?高擋齒輪采用常嚙合齒輪傳動，低擋齒輪可以不采用常嚙合齒輪傳動 ?除一擋以外的其它擋位，換擋機(jī)構(gòu)多采用同步器或嚙合套換擋（有的一擋也采用同步器或嚙合套換擋） ?各擋同步器或嚙合套多設(shè)置在第二軸上 ?除直接擋外，其他擋位傳動效率較低 特點(diǎn)： 9 中間軸式四擋變速器傳動方案 ?a、 c方案： ?第二軸為三點(diǎn)支承 ?有四對常嚙合齒輪 ?倒擋用直齒滑動齒輪換擋 ? a方案能提高中間軸和第二軸剛度 ?b方案： ?第二軸為兩點(diǎn)支承 ?高擋用常嚙合齒輪傳動 ?一 、 倒擋用直齒滑動齒輪換擋 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 10 中間軸式五擋變速器傳動方案 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 11 中間軸式六擋變速器傳動方案 傳動方案總結(jié)： ?軸的支承形式不一樣 ?常嚙合齒輪對數(shù)不一樣，換檔方式不一樣 ?倒檔傳動方案不一樣 ?檔位布置位置順序不一樣 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 12 兩軸式與中間軸式的比較 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 形式 兩軸式 中間軸式 結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度 簡單 復(fù)雜 工作噪聲 低 高 傳動效率 高 低 傳動比范圍 小 大 有無直接檔 沒有 有 13 倒擋布置方案 ?倒擋齒輪同時與兩個齒輪進(jìn)入嚙合 ?齒輪應(yīng)力狀態(tài)差 ?倒擋雙聯(lián)齒輪同時與兩個齒輪進(jìn)入嚙合 ?齒輪應(yīng)力狀態(tài)得到改善 ?能夠獲得較大的倒擋傳動比 ?但兩對齒輪同時進(jìn)入嚙合，使換擋困難 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 14 倒擋布置方案 ?中間軸上一、倒擋齒輪做成一體，齒寬加長 ?全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換擋更輕便 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 15 擋位的布置方案 ?一、倒擋齒輪應(yīng)布置在靠近軸的支承處 ?齒輪作用力大，軸的變形大，齒輪嚙合狀態(tài)變差，磨損加快且工作噪聲增加 ?按順序布置各擋齒輪，既能保證軸的剛度，又便于裝配 ?倒擋、一擋使用少，常將其布置在最靠近軸的支承處 ?將倒檔布置在附加殼體內(nèi)，將一擋布置在變速器殼體支承處 ?高擋齒輪布置在支承中部區(qū)域較為合理 ?軸變形的偏轉(zhuǎn)角小，齒輪嚙合狀態(tài)較好，可以減少偏載。 ?超速擋的傳動比小于 1，僅在好路或空載時使用 ?能充分利用發(fā)動機(jī)功率，減少發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，磨損小，燃料消耗低 ?與直接擋比較，傳動效率低、工作噪聲大 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 16 二 、 零部件結(jié)構(gòu)方案分析 齒輪形式 形式 特點(diǎn) 斜 齒 直 齒 備 注 重合度 大 小 工作噪聲 小 大 接觸應(yīng)力 低 高 齒輪壽命 長 短 軸向力 有 沒有 影響軸承壽命 制造難易程度 復(fù)雜 簡單 應(yīng) 用 二檔以上各檔 低檔、倒檔 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 17 換檔機(jī)構(gòu)形式 形式 特點(diǎn) 直齒滑動齒輪 嚙合套換檔 同步器換檔 結(jié) 構(gòu) 簡單 復(fù)雜 最復(fù)雜 軸向尺寸 短 居中 長 制造成本 低 較高 高 換檔沖擊 有 小 沒有 換檔噪聲 有 小 沒有 齒輪（嚙合套）壽命 短 較短 長 換檔時間 長 長 短 汽車加速性 差 較差 好 對換檔技術(shù)要求 高（熟練） 高 低 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 18 由于接合齒磨損、變速器軸剛度不足、振動等原因都會導(dǎo)致自動脫擋，這是變速器主要故障之一。 ?使兩接合齒嚙合位置錯開約 1~3mm，擠壓磨損形成凸肩； ?將嚙合套齒座齒厚切薄，齒后端面被齒座前端面頂?。? ?將接合齒工作面加工成斜面，形成倒錐角； ?將接合齒的齒側(cè)加工成臺階形狀，也可以防止自動脫擋。 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 防止自動脫擋的結(jié)構(gòu)措施 19 20 第二節(jié) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 變速器軸承 21 ?圓錐滾子軸承 ?直徑小 、 寬度大 ， 負(fù)荷高 ， 容量大； ?需要調(diào)整預(yù)緊度 ， 裝配麻煩 ， 且磨損后軸易歪斜； ?不適合用在線膨脹系數(shù)較大的鋁合金殼體上 。 ?滾針軸承 ?摩擦損失小、傳動效率高； ?徑向配合間隙小、定位及運(yùn)轉(zhuǎn)精度高，有利于齒輪嚙合 ?用于齒輪與軸有相對運(yùn)動的地方； ?滑動軸套 ?徑向配合間隙大、易磨損； ?間隙增大，齒輪的定位和運(yùn)轉(zhuǎn)精度下降，工作噪聲增加 ?制造容易、成本低。