【正文】 的直接影響。如當(dāng)掛上 1擋時(shí)，實(shí)際上是將（ 2 擋同步器）向左移動(dòng)使同步器與 1 擋從動(dòng)齒輪（圖中 ① ）接合，將動(dòng)力傳遞到輸出軸。但是如果沒有同步器（紫色）的接合，兩個(gè)齒輪（藍(lán)色）只能在動(dòng)力輸出軸上空轉(zhuǎn)（即不會(huì)帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)）。 手動(dòng)變速器的工作原理，就是通過撥動(dòng)變速桿，切換中間軸上的主動(dòng)齒輪，通過大小不同的齒輪組合與動(dòng)力輸出軸結(jié)合，從而改變驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。 變速箱為什么可以調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速呢？其實(shí)這里蘊(yùn)含了齒輪和杠桿的原理。 無級(jí)變速 系統(tǒng) 不像手動(dòng)變速器或自動(dòng)變速器那樣用齒輪變速，而是用兩個(gè) 滑輪 和一個(gè)鋼帶來變速，其傳動(dòng)比可以隨意變化，沒有換擋的突跳感覺。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。 一、手動(dòng)變速器 (MT) 手動(dòng)變速器（ Manual Transmission，簡(jiǎn)稱 MT），也叫手動(dòng)擋，即必須用手撥動(dòng)變速桿（俗稱 “ 擋把 ” ）才能改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置，改變傳動(dòng)比，從而達(dá)到變速的目的。手動(dòng)變速在操縱時(shí)必須踩下離合，方可撥得動(dòng)變速桿。 雖說自動(dòng)變速汽車沒有離合器，但自動(dòng)變速器中有很多離合器，這些離合器能隨車速變化而自動(dòng)分離或合閉，從而達(dá)到自動(dòng)變速的目的 。 無級(jí)變速器屬于自動(dòng)變速器的一種，但它能克服普通自動(dòng)變速器 “ 突然換擋 ” 、油門反應(yīng)慢、油耗高等缺點(diǎn)。變速箱內(nèi)有多個(gè)不同的齒輪，通過不同大小的齒輪組合一起，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的調(diào)整。下面先看一下簡(jiǎn)化的手動(dòng)變速器（ 2檔）的構(gòu)造圖。圖中同步器位于中間狀態(tài)，相當(dāng)于變速器掛了空檔。細(xì)心的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)， R 檔（倒車檔）的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪中夾了一個(gè)中間齒輪，就是通過這個(gè)齒輪實(shí)現(xiàn)汽車的倒退行駛。 傳動(dòng)比范圍是變速器低檔傳動(dòng)比與高檔傳動(dòng)比的比值。 變速器檔位數(shù)的增多可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率利用效率、汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性及平均車速，從而可提高汽車的運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本。 某些轎車和貨車的變速器，采用僅在好路和空載行駛時(shí)才使用的超速檔。 三軸式和兩軸式變速器得到的最廣泛的應(yīng)用。因此，直接檔的傳遞效率高，磨損及噪音也最小，這是三軸式變速器的主要優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是：處直接檔外其他各檔的傳動(dòng)效率有所下降。兩軸式變速器則方便于這種布置且傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。另外，低檔傳動(dòng)比取值的上限（ igⅠ =~）也受到較大限制 ,但這一缺點(diǎn)可通過減小各檔傳動(dòng)比同時(shí)增大主減速比來取消。但是在本設(shè)計(jì)中，由于倒檔齒輪采用的是常嚙式，因此也采用斜齒輪。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會(huì)使常嚙合齒輪數(shù)增加，并導(dǎo)致變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大。 直齒滑動(dòng)齒輪換檔的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，但由于換檔不輕便、換檔時(shí)齒端面受到中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 7 很 大沖擊、導(dǎo)致齒輪早期損壞、滑動(dòng)花鍵磨損后易造成脫檔、噪聲大等原因，初一檔、倒檔外很少采用。結(jié)合套換檔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但還不能完全消除換檔沖擊，目前在要求不高的檔位上常被使用。 自動(dòng)脫檔是變速器的主要障礙之一。 3）將接合齒的工作面加工成斜齒 面，形成倒錐角（一般傾斜 20~30），使接合齒面產(chǎn) 生阻止自動(dòng)脫檔的軸向力 （圖 19）。同步器的結(jié)構(gòu)如圖 110 所示 圖 110 鎖環(huán)式同步器 l、 4同步環(huán) 。6— 滑塊 。 11齒輪 2 變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計(jì) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 9 m a x 0 m a x m a x m a x( c o s s in )e g I TrT i i m g f m gr ? ? ? ?? ? ?maxmax 0rgemg ri Ti? ?? 變速器主要參數(shù)的確定 本設(shè)計(jì)所采用的主要參數(shù)： 主減速比： 最高時(shí)速： 190km/h 滿載質(zhì)量 1800kg； 輪胎型號(hào)： 205/65R15 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)： SQR481FC 最大扭矩： 170Nm/4500 最大功率： 95kw/5750 最高轉(zhuǎn)速： 6000r/min 檔數(shù)和傳 動(dòng)比 近年來，為了降低油耗，變速器的檔數(shù)有增加的趨勢(shì)。 汽車爬陡坡時(shí)車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。 根據(jù)公式（ 22）可得： igI =。 故有 ： 中心距 中心距對(duì)變速器的尺寸及質(zhì)量有直接影響，所選的中心距、應(yīng)能保證齒輪的強(qiáng)度 。 轎車四檔變速器殼體的軸向尺寸 ~。 齒輪參數(shù) （ 1）齒輪模數(shù) 建議用下列各式選取齒輪模數(shù)，所選取的模數(shù)大小應(yīng)符合 JB11160 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。由于制造工藝上的原因，同一變速器中的結(jié)合套模數(shù)都去相同，轎車和輕型貨車取 2~。 15176。 ~45176。 重型車 同上 低檔、倒檔齒輪 176。在本設(shè)計(jì)中變速器齒輪壓力角 α 取 20176。為此，中間軸上的全部齒輪一律去右旋，而第一軸和第二軸上的的斜齒輪去左旋，其軸向力經(jīng)軸承蓋由殼體承受。 通常根據(jù)齒輪模數(shù)的大小來選定齒寬： 直齒 b=(~)m， mm 斜齒 b=(~)m， mm 第一軸常嚙合齒輪副齒寬的系數(shù)值可取大一些，使接觸線長(zhǎng)度增加，接觸應(yīng)力降低，以提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性和齒輪壽命。 當(dāng)轎車三軸式的變速器 ~?gIi 時(shí)，則 范圍內(nèi)選擇可在 17~1510Z ，此處取 10Z =16，則可得出 9Z =35。 ② ① 與②聯(lián)立可得： 1Z =1 2Z =34。 確定倒檔齒輪的齒數(shù) 一般情況下，倒檔傳動(dòng)比與一檔傳動(dòng)比較為接近，在本設(shè)計(jì)中倒檔傳動(dòng)比 gri 取 。 故可得出中間軸與倒檔軸的中心 距 A′ = (215) =50mm 而倒檔軸與第二軸的中心 : (216) =。高度變位齒輪副的一對(duì)嚙合齒輪的變位系數(shù)的和為零。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點(diǎn)，有避免了其缺點(diǎn)。由于角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)，故采用的較多。為提高接觸強(qiáng)度，應(yīng)使總變位系數(shù)盡可能取大一些，這 樣兩齒輪的齒輪漸開線離基圓較遠(yuǎn)，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應(yīng)力。 根據(jù)上述理由，為降低噪聲，變速器中除去一、二檔和倒檔以外的其他各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小的一些數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動(dòng)。 輪齒折斷分兩種：輪齒受足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒再重復(fù)載荷作用下齒根 產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。 用移動(dòng)齒輪的方法完成換檔的抵擋和倒擋齒輪，由于換檔時(shí)兩個(gè)進(jìn)入嚙合的齒輪存在角速度茶，換檔瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷，并造成損壞。因此，比用于計(jì)算通用齒輪強(qiáng)度公式更為簡(jiǎn)化一些的計(jì)算公式來計(jì)算汽車齒輪，同樣、可以獲得較為準(zhǔn)確的結(jié)果。 應(yīng)力集中系數(shù)，可近 似取； fK 摩擦力影響系數(shù)，主 動(dòng)齒輪取 ，從 動(dòng)齒輪取 ； b齒寬（ mm），取 20 t端面齒距（ mm）； y齒形系數(shù)，如圖 31 所 示。 故 同理可得： 7 M Pa? ? 。）； E齒輪材料的彈性模量（ MPa），查資料可取 3190 10E M Pa?? ； b齒輪接觸的實(shí)際寬度， 20mm； zb??、 主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑（ mm）； 直齒輪： （ 36） （ 37） 斜齒輪： （ 38） （ 39） 其中， zbrr、 分別為主從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑（ mm）。第一軸長(zhǎng)度由離合器的軸向尺寸確定，而花鍵尺寸應(yīng)與離合器從動(dòng)盤轂的 內(nèi)花鍵統(tǒng)一考慮。其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 一檔齒輪 倒檔齒輪 圖 42 變速器中間軸 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 20 ? ?395500000 .2TTTPTnWd??? ? ? 確定軸的尺寸 變速器軸的確定和尺寸，主要依據(jù)結(jié)構(gòu)布置上的要求并考慮加工工藝和裝配工藝要求而定。因此，軸的直徑 d 與軸的長(zhǎng)度 L的關(guān)系可按下式選?。? 第一軸和中間軸： d/L=~ ； 第二軸： d/L=~ 。下面對(duì)第一軸和第二軸進(jìn)行校核。 其中 P =95kw， n =5750r/min,d =24mm；代入上式得： 由查表可知 [T? ]=55MPa，故 T? ? [T? ]，符合強(qiáng)度要求。 對(duì)于一般傳動(dòng)軸可取 [ ] ~ 1( ) / m? ??；故也符合剛度要求。 mm。 故危險(xiǎn)截面所受的合成彎矩為：