【正文】 N4）設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出。7）變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率。2 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 固定軸式變速器固定軸式又分為兩軸式，中間軸式，雙中間軸式變速器。此外，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器的一擋速比不可能設(shè)計(jì)得很大。發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)采用中間軸式變速器，為縮短傳動(dòng)軸長(zhǎng)度，可將變速器后端加長(zhǎng)。 倒擋布置方案與前進(jìn)擋位比較，倒擋使用率不高，而且都是在停車(chē)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)換倒擋，故多數(shù)方案采用直齒滑動(dòng)齒輪方式換倒擋。圖21b所示方案的優(yōu)點(diǎn)是換倒擋時(shí)利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間軸的長(zhǎng)度。圖21e所示方案是將中間軸上的一，倒擋齒輪做成一體，將其齒寬加長(zhǎng)。 圖21 倒擋布置方案綜上所述選擇第四種倒擋布置方案。圖22 倒擋軸位置與受力分析3 零部件結(jié)構(gòu)方案分析 齒輪形式與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)，工作時(shí)噪聲低等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是制造時(shí)稍復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力。 換擋機(jī)構(gòu)形式變速器換擋機(jī)構(gòu)有直齒滑動(dòng)齒輪，嚙合套和同步器換擋三種形式。但是該瞬間駕駛員注意力被分散，會(huì)影響行駛安全性。而輪齒又不參與換擋，它們都不會(huì)過(guò)早損壞，但不能消除換擋沖擊，所以仍要求駕駛員有熟練的操作技術(shù)。自動(dòng)脫擋是變速器的主要故障之一。2）將嚙合套齒座上前齒圈的齒厚切?。▇），這樣，換擋后嚙合套的后端面被后齒圈的前端面頂住，從而減少自動(dòng)脫擋，見(jiàn)圖32。這種方案比較有效，應(yīng)用較多。如變速器的第二軸前端支承在第一軸常嚙合齒輪的內(nèi)腔中，內(nèi)腔尺寸足夠時(shí)可布置圓柱滾子軸承，若空間不足則采用滾針軸承。中間軸上齒輪工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力，原則上由前或后軸承來(lái)承受都可以，但當(dāng)在殼體前端面布置軸承蓋有困難的時(shí)候，必須由后端軸承承受軸向力，前端采用圓柱滾子軸承來(lái)承受徑向力[7]。滾針軸承，滑動(dòng)軸套主要用在齒輪與軸不是固定連接，并要求兩者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的地方。在本次設(shè)計(jì)中主要選用了圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸承。在最低擋傳動(dòng)比不變的條件下，增加變速器的當(dāng)屬會(huì)是變速器相鄰的低擋與高擋之間傳動(dòng)比比值減小，是換擋工作容易進(jìn)行。目前轎車(chē)一般用4~5個(gè)擋位，級(jí)別高的轎車(chē)變速器多用5個(gè)擋，貨車(chē)變速器采用4~5個(gè)擋位或多擋。 傳動(dòng)比范圍變速器的傳動(dòng)比范圍是指變速器最低擋傳動(dòng)比與最高擋轉(zhuǎn)動(dòng)比的比值。其大小不僅對(duì)變速器的外形尺寸，體積和質(zhì)量大小，而且對(duì)輪齒的接觸強(qiáng)度有影響。此外受一擋小齒輪齒數(shù)不能過(guò)少的限制，要求中心距也要大些。 外形尺寸變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒擋中間齒輪和換擋機(jī)構(gòu)的布置初步確定。設(shè)計(jì)的是五擋變速器，初定軸向殼體尺寸為300mm。中間軸式變速器的第二軸和中間軸中部直徑D=，軸的最大直徑D和支撐間距離L的比值，對(duì)中間軸，D/L=~；對(duì)第二軸，D/L=~。少數(shù)情況下汽車(chē)變速器各擋齒輪均選用相同的模數(shù)。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利換擋。 螺旋角斜齒輪在變速器中得到廣泛的應(yīng)用。不過(guò)當(dāng)螺旋角大于30時(shí)，其抗彎強(qiáng)度驟然下降，而接觸強(qiáng)度仍然繼續(xù)上升。圖41 中間軸軸向力的平衡斜齒輪螺旋角可在下面提供的范圍內(nèi)選用：轎車(chē)中間軸式變速器為 22～34176。使用寬些的齒寬，工作時(shí)會(huì)因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻。中間軸上的一檔小齒輪的齒數(shù)盡可能取小些，以便使/的傳動(dòng)比大些，在已定的情況下，/的傳動(dòng)比可分配小些，使第一軸常嚙合齒輪的齒數(shù)多些，以便在其內(nèi)腔設(shè)置第二軸的前軸承并保證輪軸有足夠的厚度。轎車(chē)中間軸式變速器一擋傳動(dòng)比=~，中間軸上一擋齒輪數(shù)可在15~17間取，貨車(chē)在2~17間取。前者在變速器中出現(xiàn)的很少，后者出現(xiàn)的多。 齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算1） 直齒輪彎曲應(yīng)力 （51）式中，為彎曲應(yīng)力；為圓周力，；為計(jì)算載荷；d為節(jié)圓直徑；為應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取=；為摩擦力影響系數(shù)，主、從動(dòng)齒輪在嚙合點(diǎn)上的摩擦力方向不同，對(duì)彎曲應(yīng)力的影響也不同：主動(dòng)齒輪=，從動(dòng)齒輪=；b為齒寬；t為端面齒距，m為模數(shù)；y為齒形系數(shù)，如圖51所示。圖51 齒形系數(shù)圖（假定載荷作用在齒頂，） 輪齒接觸應(yīng)力計(jì)算輪齒接觸應(yīng)力δ= （55）式中，為輪齒的接觸應(yīng)力；F為齒面上的法向力， ；為圓周力，；為計(jì)算載荷；d為節(jié)圓直徑；為節(jié)點(diǎn)處壓力角，為齒輪螺旋角；E為齒輪材料的彈性模量；b為齒輪接觸的實(shí)際寬度； 、為主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑，直齒輪 、斜齒輪 ， ； 、為主、從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑。值得指出的是，對(duì)齒輪進(jìn)行強(qiáng)力噴丸處理以后，齒輪彎曲疲勞壽命和接觸疲勞壽命都能提高。 軸的強(qiáng)度計(jì)算變速器工作時(shí)，由于齒輪上有圓周力、徑向力和軸向力作用，其軸要承受轉(zhuǎn)矩和彎矩。對(duì)齒輪工作影響最大的是軸在垂直面內(nèi)產(chǎn)生的撓度和軸在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角。擋位不同，不僅圓周力、徑向力和軸向力不同，而且力到支點(diǎn)的距離也有變化，所以應(yīng)當(dāng)對(duì)每個(gè)擋位都進(jìn)行驗(yàn)算。計(jì)算時(shí)僅計(jì)算齒輪所在位置處軸的撓度和轉(zhuǎn)角。軸在垂直面和水平面撓度的允許值為=0．05～0．10mm，=0．10～0．15mm。在求取支點(diǎn)的垂直面和水平面內(nèi)的支反力和之后，計(jì)算相應(yīng)的彎矩Mc、Ms。得到廣泛應(yīng)用的是慣性式同步器。鎖銷(xiāo)與同步環(huán)2剛性連接。 鎖銷(xiāo)式同步器工作原理同步器換擋過(guò)程由三個(gè)階段組成。第二階段，來(lái)自手柄傳至換擋撥叉并作用在滑動(dòng)齒套上的力F，經(jīng)過(guò)鎖止元件又作用到摩擦面上。在=0瞬間同步過(guò)程結(jié)束。鎖銷(xiāo)式同步器多用于中、重型貨車(chē)的變速器中。彈簧圈將置于嚙合套座花鍵上中部呈凸起狀的滑塊壓向嚙合套。之后，因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在角速度，致使在錐面上作用有摩擦力矩，它使鎖環(huán)相對(duì)嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，并由滑塊予以定位。之后，摩擦力矩隨之消失，而撥環(huán)力矩使鎖環(huán)回位，兩鎖止面分開(kāi)，同步器解除鎖止?fàn)顟B(tài)，嚙合套上的接合齒在換擋力作用下通過(guò)鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合(圖63b)完成同步換擋。圖64 接近尺寸和分度尺寸1—嚙合套接合齒 2—滑塊 3—鎖環(huán) 4—齒輪接合齒（2） 分度尺寸 a 滑塊側(cè)面與鎖環(huán)缺口側(cè)邊接觸時(shí)，嚙合套接合齒與鎖環(huán)接合齒中心線(xiàn)間的距a（圖64） ,稱(chēng)為分度尺寸。滑塊寬度d、滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)距離c與缺口寬度尺寸E之間的關(guān)系如下E=d+2c （61）滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)距離c與接合齒齒距t的關(guān)系如下 c （62）式中，為滑塊軸向移動(dòng)后的外半徑（即鎖環(huán)缺口外半徑）；為接合齒分度圓半徑。鎖環(huán)端面與齒輪接合齒端面應(yīng)留有間隙（圖66），并可稱(chēng)之為后備行程。一般應(yīng)取=～。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)的變速箱來(lái)說(shuō)，其特點(diǎn)是：扭矩變化范圍大可以滿(mǎn)足不同的工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)、使用和維修，價(jià)格低廉，而且采用同步器掛擋，可以使變速器掛擋平穩(wěn)，噪聲降低，輪齒不易損壞。 緊張忙碌的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，這次設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)學(xué)習(xí)的一次綜合的檢驗(yàn)，更是一次綜合的學(xué)習(xí)過(guò)程。Solar Cells,62(2000):119[15] , of SolarGradesilicon refining Intermetallics,2003(11):11111117附 錄我們提出了一種新的手段，能使自由行態(tài)的曲面造型相互影響。在利用那些控制的約束，這些曲面的形狀會(huì)在一種或多種的簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)下而變得十分確定，就比如光滑度。相互影響的自由形態(tài)曲面設(shè)計(jì)的最基本目標(biāo)是能使用戶(hù)能簡(jiǎn)單的控制曲面的形狀。不幸的是，那些局部撞擊或凹陷不會(huì)只對(duì)想創(chuàng)作的人起重要作用。對(duì)這塊曲面來(lái)說(shuō)，用戶(hù)也許能很自由地附加一種特征變化，就像那些為了處理知道相互影響的曲面操作而年切斷的點(diǎn)和彎曲曲線(xiàn)。這種我們將在紙上描述的工作表明了一個(gè)通過(guò)切斷控制與描述之間聯(lián)系來(lái)避開(kāi)不可彎曲性的能力。處理曲面造型的要素，是用控制操作B型活動(dòng)曲線(xiàn)規(guī)的嚙合或其他曲面制作的張力，清楚得地反映這種看法。自動(dòng)細(xì)分是用來(lái)確保那些約束是滿(mǎn)足要求，而不去執(zhí)行錯(cuò)誤的領(lǐng)域。用戶(hù)們自由地實(shí)施那些經(jīng)過(guò)處理的適合操作指令的控制點(diǎn)和曲線(xiàn)。同時(shí)也鍛煉了與人協(xié)作的精神，為以后我踏入社會(huì)工作打下了良好的基礎(chǔ)。實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，在各部件的設(shè)計(jì)要求上都采用的比較開(kāi)放，因此，安全系數(shù)不高，這一點(diǎn)是本次設(shè)計(jì)的不理想之處。圖36 滑塊端隙結(jié)論 本次設(shè)計(jì)的是汽車(chē)變速器部分。隨著磨損的增加，這種移動(dòng)量也逐漸增多，導(dǎo)致間隙逐漸減少，直至為零；此后，兩摩擦錐面間會(huì)在這種狀態(tài)下出現(xiàn)間隙和失去摩擦力矩。若,則換擋時(shí)，在摩擦錐面尚未接觸時(shí)，嚙合套接合齒與鎖環(huán)接合齒的鎖止面已位于接觸位置，即接近尺寸b0,此刻因鎖環(huán)浮動(dòng)，摩擦面處無(wú)摩擦力矩作用，致使嚙合套可以通過(guò)同步環(huán)，而使同步器失去鎖止作用。尺寸a和b是保證同步器處于正確鎖止位置的重要尺寸，應(yīng)予以控制。圖63 鎖環(huán)式同步器工作原理a) 同步器鎖止位置 b) 同步器換擋位置1—鎖環(huán) 2—嚙合套 3—嚙合套上的接合齒 4—滑塊 鎖環(huán)式同步器主要尺寸的確定（1） 接近尺寸 b 同步器換擋第一階段中間，在滑塊側(cè)面壓在鎖環(huán)缺口側(cè)邊的同時(shí)，且嚙合套相對(duì)滑塊作軸向移動(dòng)前，嚙合套接合齒與鎖環(huán)接合齒倒角之間的軸向距離b（圖64），稱(chēng)為接近尺寸。換擋力將鎖環(huán)繼續(xù)壓靠在錐面上，并使摩擦力矩增大，與此同時(shí)在鎖止面處作用有與之方向相反的撥環(huán)力矩?；瑝K兩端伸入鎖環(huán)缺口內(nèi)，而缺口的尺寸要比滑塊寬一個(gè)接合齒。作為鎖止元件是做在鎖環(huán)1或4上的齒輪和做在嚙合套7上的齒的端部，且端部均為斜面稱(chēng)為鎖止面。鎖銷(xiāo)式同步器的優(yōu)點(diǎn)是零件數(shù)量少，摩擦錐面平均半徑較大，使轉(zhuǎn)矩容量增加?；?