【正文】 變速器有效率高、構(gòu)造簡單使用方便鈞優(yōu)點(diǎn)礦但檔數(shù)少， i 變化范圍小 (牽引力、速度范圍小 )，只宜在檔數(shù)不多的某些車工采用。軸與齒輪多為花鍵聯(lián)接 (對中性好，能可靠傳遞動力，擠壓應(yīng)力小等 )。殼體上有加油、放油口，油面檢查尺口，還應(yīng)考慮散熱 ； 傳動部分：是指齒輪、軸、軸承等傳動件。 其中 殼體：殼體是基礎(chǔ)件，用以安裝支承變速器全部零件及存放 潤滑油 。 汽車變速器具有這樣幾個功用 ： ① 改變傳動比，擴(kuò)大驅(qū)動輪 轉(zhuǎn)矩 和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機(jī)在有利 (功率較高而油耗較低 )的工況下工作 ； ② 在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不 變情況下，使 汽車 能倒退行駛； ③ 利用空擋，中斷動力傳遞，以發(fā)動機(jī)能夠起動、怠速，并便于變速器換檔或進(jìn)行動力輸出。變速器可以在汽車行駛過程中，在發(fā)動機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，通過換擋可以使發(fā)動機(jī)工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。變速器的發(fā)展趨勢是越來越復(fù)雜，自動化程度也越來越高，自動變速器將是未來的主流 。 變速器是由變速傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，需要時，還可以加裝動力輸出器。其上有安裝 軸承 的精確鏜孔。軸的幾何尺寸通過強(qiáng)度、剛度計算確定。軸的花鍵部分和放軸承處經(jīng) 表面淬火 處理。若增加 i 的范圍，則使變速器尺寸加大，軸跨度增加，為了既增加檔數(shù)又不使軸跨度過大，可采用組成式變速器。按所 用 輪系 型式不同，有軸線固定式變速器 (普通變速器 )和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器 (行星齒輪變速器 )兩種。電力式 無極式變速器 的變速傳動部件為直流串激電動機(jī)，除在無軌電車上應(yīng)用外，在超重型自卸車 傳動系 中也有廣泛采用的趨勢。 ② 自動操縱性變速器： 其傳動比選擇和換檔是自動進(jìn)行的，所謂 ―自動 ‖，是指機(jī)械變速器每個檔位的變換是借助反映發(fā)動機(jī)負(fù)荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實(shí)現(xiàn)的。為解決 AT 油耗高、動力性能低的問題，汽車廠商為 AT 設(shè)計可供選擇的多種使用模式，使其智能化適應(yīng)不同駕駛需要。但上述智能化設(shè)計，還是不能最終解決 AT 油耗高傳動效率低的問題。汽車變速器是汽車的主要裝置之一，汽車行駛速度隨工況、負(fù)荷的反復(fù)變化而不斷變化，因此需要汽車變速器傳動比的適應(yīng)范圍盡量寬。 ECT 變扭器中的自動 4 變速器油 (ATF)在高速運(yùn)動中，由于油液分子間的內(nèi)摩擦和油液分子與各工作輪葉片表面間的摩擦所消耗的部分能量及泵輪、渦輪窄隙處油液剪切等原因會產(chǎn)生油液溫度升高造成功率損失，存在傳動效率低油耗較大的不足， 另外還存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高及維修難度大等較明顯缺點(diǎn)。世界上第一個自動變速器就是 1940 年應(yīng)用在美國通用的奧斯 莫比爾 汽車上的，它是一臺串聯(lián)式行星齒輪結(jié)構(gòu)的液控變速器。目前常見的自動變速器一般都是四速的，即有 4 個前進(jìn)擋。司機(jī)把排擋 桿推到 DSC 位置上后，輕輕一碰就可以在指定的范圍內(nèi)利落、流暢地實(shí)現(xiàn)加減擋。變速器控制模塊根據(jù)駕駛行為來決定是否啟動這一裝置。 這款變速器還有在崎嶇山路上減少 ―擋位搜索 ‖的換擋穩(wěn)定功能，帶有制動助力的降擋監(jiān)視功能，電控發(fā)動機(jī)制動，以及適應(yīng)這些高動力、高扭力的新式發(fā)動機(jī)所需的新型雙片式扭力變換器。 5 傳統(tǒng)的 CVT 的核心是數(shù)比變換器，由兩組輪盤組和一條張緊的鏈條組成。 Multitronic 還利用了濕式多 片式離合器 ，取代了以前傳統(tǒng) CVT 和普通自動變速器車上的液壓變矩器。 全新的電子控制系統(tǒng)中還包含了 DRP 動態(tài)控制程序，它能對駕駛員使用油門踏板的方式進(jìn)行評估，從而確定是把重點(diǎn)放在性能上還是經(jīng)濟(jì)性上。 手動變速器 MT 由于價格合理、燃料消耗低，估計今后手動變速器一定還會繼續(xù)獲得廣泛的應(yīng)用。其發(fā)展趨勢是：（ 1）提高傳動效率，以提高油經(jīng)濟(jì)性，強(qiáng)化駕駛性能；（ 2）復(fù)雜精密的電子控制；（ 3）提高駕駛的舒適性；（ 4）保障行車安全。 （ 2） 變速器主要參數(shù)的選擇 變速器主要參數(shù)的選擇：檔數(shù)、傳動比、中心距、齒輪參數(shù)等。 （ 5） 軸承的選擇與壽命計算。 （ 7） 三維建模和有限元分析。 設(shè)計采用技術(shù)流程如圖 所示： 7 資 料 收 集 、 整 理整 體 設(shè) 計 方 案校 核 計 算A u t o C A D 二 維 總 裝 配 圖 、 零 件 部 分 設(shè) 計P r o / E 三 維 建 模轉(zhuǎn) 換 接 口A N S Y S 有 限 元 分 析是 否 合 理P r o / E 整 機(jī) 裝 配 及 干 涉 檢 查結(jié) 論 分 析撰 寫 設(shè) 計 說 明 書是 否 合 理NYNYYN 圖 設(shè)計路線流程 第 2 章 變速的結(jié) 構(gòu)方案和確定 變 速 器主要參數(shù)的選擇 本次畢業(yè)設(shè)計是在給定主要整車參數(shù)的情況下進(jìn)行設(shè)計， 長城賽影轎車 整車主要技術(shù)參數(shù)如表 所示： 表 長城賽影轎車 整車主要技術(shù)參數(shù) 發(fā)動機(jī)最大功率 車輪型號 235/75R15S 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 190N 為保證變速器具有良好的工作性能，對變速器應(yīng)提出如下設(shè)計要求： （ 1） 保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟(jì)型。 （ 4） 設(shè)置動力傳輸裝置，需要時進(jìn)行 功率輸出。 （ 8） 變速器的工作噪聲低。 變速器傳動機(jī)構(gòu)分析和布置方案的設(shè)計 二軸式變速器的特點(diǎn)分析 兩軸式變速器多用于發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的汽車上。但兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在高檔工作時齒輪和軸承均承載，工作噪音增大且易損壞；受結(jié)構(gòu)限制其一檔速比不能涉及的很大；對于前進(jìn)擋，兩軸式變速器輸入軸的傳動方向與輸出軸的傳動方向相反。因為直接檔的利用率高于其他檔位，因而提高了變速器的使用壽命；在其他前進(jìn)擋位工作時，變 速器傳動的動力需要經(jīng)過設(shè)置在第一軸、中間軸和第二軸之間的距離（中心距）不大的條件下，一檔仍然有較大的傳動比；檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動，檔位低的齒輪（一檔）可采用或不采用常嚙合齒輪傳動； 多數(shù)傳動方案中除了一檔以外的其他檔位的換擋機(jī)構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換擋，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一檔也采用同步器或結(jié)合套換擋，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一檔也采用同步器或結(jié)合套換擋，還有個檔同步器或結(jié)合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。其中固定軸式應(yīng)用廣泛，有兩軸式和三軸式之分，前者多用于發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動的汽車上，而后者多用于發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動的汽車上。 圖 所示方案的優(yōu)點(diǎn)是換倒檔時利用了中間軸上的一檔齒輪，因而縮短了中間軸的長度。 圖 所示方案針對前者的缺點(diǎn)作了修改，因而經(jīng)常載貨車變速器中使用。其缺點(diǎn)是一，倒擋須各用一根變速器撥叉軸，致使變速器上蓋中的操 10 縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些 本設(shè)計采用圖 1f 所示的傳動方案。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒檔。為了使齒輪 裝在 軸上以后，保持足夠大的穩(wěn)定性，齒輪輪轂部分的寬度尺寸 C，在結(jié)構(gòu)允許條件下盡可能取大些 。 變速器自動脫檔機(jī)構(gòu)形勢分析確定 自動 脫檔是變速器的主要故障之一。使用中兩齒接觸部分受到擠壓同時磨損，并在結(jié)合齒端部形成凸 11 肩，可用來阻止結(jié)合齒自動脫檔。），使結(jié)合齒面產(chǎn)生阻止自動脫檔的軸向力。 第 3 章 變速器齒輪的設(shè)計及校核 變速器檔位數(shù)目及格擋傳動比 所需數(shù)據(jù)整理 最高車速： maxaU =140Km/h 發(fā)動機(jī)功率： maxeP = 轉(zhuǎn)矩： maxeT =190Nm 總質(zhì)量： ma=1670Kg 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速： nT=2800～ 3200r/min 取 nT=3000r/min 功率轉(zhuǎn)速： np/nT=～ np=4200～ 4600r/min 取 np=4500 車輪： 235/75R15 r≈ R=15 10/2+ 235= 12 確定主減速比 初選傳動比： 設(shè)五擋為直接擋，則 5gi = maxaU = 0maxiirngp （ ） 式中： maxaU — 最高車速 pn — 發(fā)動機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速 r — 車輪半徑 maxgi — 變速器最大傳動比 0i — 主減速器傳動比 0i =maxmax agpui rn = 1401 3? ?? ?= 確定一檔傳動比 在選擇最低檔傳動比時，應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動車輪和地面的附著力、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動車輪的滾動半徑等來綜合考慮來確定。 +176。它是一個基本參數(shù)，其大小不僅對變速器的外形尺寸、體積和質(zhì)量大小有影響，而且對輪齒的接觸強(qiáng)度有影響。此外，受一檔小齒輪齒數(shù)不能過少的限制，要求中心距也要取大些。 變速器齒輪參數(shù)的確定 齒輪齒數(shù)選擇條件 確定變速器齒輪齒數(shù)時，應(yīng)考慮： 15 （ 1） 盡量符合動力性、經(jīng)濟(jì)性等對各檔傳動比的要求； （ 2） 最少齒數(shù)不應(yīng)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)速度高的齒輪更應(yīng)注意這點(diǎn)；（ 4） 齒數(shù)多，可降低齒輪傳動的噪音。 表 汽車變速器齒輪的法向模數(shù) 壓力角 壓力角較小時，重合度較大，傳動平穩(wěn)，噪聲較低；壓力角較大時，可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。、 176。等大些的壓力角 [15]。、 25176。 本變速器為了加工方便，故全部選用標(biāo)準(zhǔn)壓力角 20176。時，其抗彎強(qiáng)度驟然 下降，而接觸強(qiáng)度仍繼續(xù)上升。另一方面，齒寬減小使斜齒輪傳動平穩(wěn)的有點(diǎn)被削弱，此時雖然可以用增加齒輪螺旋角的方法給予補(bǔ)償，但這時軸承承受的軸向力增大，使其壽命降低。 齒頂高系數(shù) 齒頂高系數(shù)對重合度、輪齒強(qiáng)度、工作噪聲、齒輪相對滑動速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。修正的方法有三種： 1. 加工時改變刀具與齒輪毛坯的相對位置，又稱變?yōu)椋? 2. 改變刀具的原始齒廓參數(shù)； 3. 改變齒輪的局部漸開線，又稱修形。高度變位齒輪副的一對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)，又避免了其缺點(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 的漸開線離基圓較遠(yuǎn)，以增大齒廓曲率半徑，較小接觸應(yīng)力。 根據(jù)上述理由，為降低噪聲，對于變速器中除去一、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。 一擋傳動比為121g ZZi ? （ ） 為了求 1Z ， 2Z 的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和 hZ ， 斜齒nh mAZ ?cos2? （ ） = 3 23cos822 ?? 　 = = Z1= Z2= 取整 Z1=10 Z2=40 對中心距 A 進(jìn)行修正 : 因為計算齒數(shù)和 hZ 后，經(jīng)過取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取定的hZ 和齒輪變位系數(shù)重新計算中心距 A ，再以修正后的中心距 A 作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。 變位系數(shù)根據(jù)下圖查出： ?he? 19 4104021 ??? zzU ?? ????? 計算 ? 精確值： A=10ncos2m?hZ ??? ? 一擋齒輪參數(shù)： 分度圓直徑 ?c o s/m 1n1 zd ? =3 10/176。139。2 ?? drmm 二檔齒輪參數(shù)確定 二擋齒輪為斜齒輪，模數(shù)與一擋齒輪相同，初選 ? =20176。3 ??? zz zAd mm 39。439。 23 三擋齒輪參數(shù)： 分度圓直徑 ?cos55 nmzd ?= ?cos66 nmzd ?= 齒頂高 ? ? nn5an5 yh mha ???? ? ? = ? ? nn6an6 yh mha ???? ? ? = 式中： n0n /mAAy ）（ ?? = nnn yy ??? ?? = 齒根高 ? ? n5nan5 h mch f ???? ?? = ? ? n6nan6 h mch f ???? ?? = 齒全高 5fa5 hh ??h = 齒頂圓直徑 55a5 2 ahdd ?? = 6a66 2hdda ?? = 齒根圓直徑 555 2 ff hdd ?? = 666 2 ff hdd ?? = 當(dāng)量齒數(shù) ?355v cos/zz ? =