【正文】 倒檔外很少采用。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。 本設(shè)計(jì)采用 圖 的傳動(dòng)方案。圖 所示方案針對(duì)前者的缺點(diǎn)做了修改，因而取代了圖 所示方 案。這時(shí)，如用在軸平面上可分開的殼體，就能較好地解決軸和齒輪等零部件裝配困難的問題。 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的轎車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)，如圖 、 b 所示。圖 、 c、 d所示方案的各前進(jìn)檔，均用常嚙合齒輪傳動(dòng)；圖 的倒檔和超速檔安裝在位于變速器后部的副箱體內(nèi)，這樣布置除可以提高軸的剛度，減少齒輪磨損和降低工作噪聲外，還可以在不需要超速檔的條件下，很容易形成一個(gè)只有四個(gè)前進(jìn)檔的變速器。再除直接檔以外的其 他檔位工作時(shí)，中間軸式變速器的傳動(dòng)效率略有降低，這是它的缺點(diǎn)。 由于所設(shè)計(jì)的汽車是發(fā)動(dòng)機(jī)前置，后輪驅(qū)動(dòng)，因此采用中間軸式變速器。 有級(jí)變速器結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目，從而可采用斜齒輪。如圖所示，兩軸式變速器的第二軸（即輸出軸）與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)，主減速器可用螺旋錐齒輪或雙面齒輪；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)則可用圓柱齒輪，從而簡(jiǎn)化了制造工藝，降低了成本。 兩軸式變速器如圖 所示。其他前進(jìn)檔需依次經(jīng)過兩對(duì)齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。 三軸式變速器如圖 所示，其第一軸的常嚙合齒輪與第二軸的各檔齒輪分別與中間軸的相應(yīng)齒輪相嚙合，且第一、第二軸同心。采用傳動(dòng)比小于 1（ ~）的超速檔，可以更充分地利用 發(fā)動(dòng)機(jī)功率，降低單位行駛里程的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸總轉(zhuǎn)數(shù)，因而會(huì)減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，降低燃料消耗。但采用手動(dòng)的機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)時(shí)，要實(shí)現(xiàn)迅速、無聲換檔，對(duì)于多于 5 個(gè)前進(jìn)檔的變速器來說是困難的。汽車行駛的道路狀況愈多樣，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率與汽車質(zhì)量之比愈小，則變速器的傳動(dòng)比范圍應(yīng)愈大。 變速器結(jié)構(gòu)方案的確定 變速器由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與操縱機(jī)構(gòu)組成。為減小齒輪的嚙合損失，應(yīng)有直接檔。 、體積小。在汽車整體設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)汽車載重量、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)及汽車使用要求，選擇合理的變速器檔數(shù)及傳動(dòng)比，來滿足這一要求。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 第 2 章 捷達(dá) 變速器的 總體 方案的確定 本設(shè)計(jì)是根 據(jù)捷達(dá)轎車 手動(dòng)車型而開展的，設(shè)計(jì)中所采用的參數(shù)如下 ： 主減速比： 最高時(shí)速： 190km/h 輪胎型號(hào)： 205/65R15 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)： EA113 最大扭矩： 170Nm/4500 最大功率： 95kw/5750 最高轉(zhuǎn)速： 6000r/min 變速器的功用和要求 變速器的功用是根據(jù)汽車在不同的行駛條件下提出的要求，改變發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速，使汽車具有適合的牽引力和速度，并同時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。在完成了最基本的傳動(dòng)功能之外，我們對(duì)變速器的要求也是越來越高，這是變速箱演變過程的首要催產(chǎn) 素， 由此 可見，對(duì)汽車的變速器進(jìn)行研究具有十分重要的意義。值得注意的一點(diǎn)是，裝備有 CVT 的汽車市場(chǎng)，由最初的日本、歐洲已經(jīng)滲透到北美市場(chǎng)， CVT 汽車已經(jīng)成為當(dāng)今汽車 發(fā)展的主要趨勢(shì)。 CVT 采用傳動(dòng)帶、傳動(dòng)鏈和可變槽寬的錐輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞及傳動(dòng)比的選擇，即當(dāng)錐輪變化槽寬時(shí)，相應(yīng)改變主 動(dòng)輪與從動(dòng)輪上傳動(dòng)帶黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 的接觸半徑進(jìn)行變速。因此，駕駛員幾乎在各種行駛條件中都可以選擇最佳傳動(dòng)比。中國(guó)也將會(huì)取代歐洲和美洲，成為世界上最大的 AMT 的應(yīng)用市場(chǎng)。選速器大大簡(jiǎn)化了駕駛的復(fù)雜性，令 AMT 汽車駕駛更加簡(jiǎn)便、省心，且能夠保證最低的動(dòng)力損耗。其不足在于操控上的不便，尤其是在城市工況。具體有兩個(gè)原因：首先，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)基本掌握對(duì)手動(dòng)變速器的開發(fā)，所以在一定程度上加大了手動(dòng)變速器的價(jià)格優(yōu)勢(shì)；另外，絕大多數(shù)中國(guó)駕駛者在學(xué)車時(shí)就用的是手動(dòng)車，他們更加享受 手動(dòng)車黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 帶來的駕駛樂趣。 全套圖紙，加 153893706 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)，為了發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能就必須有一套變速裝置，來協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)際速度，變速器可以汽車行駛過程中，在發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)工作在最佳動(dòng)力性能狀態(tài)下，根據(jù)上述情況 目前， 改革開放 30 年來，我國(guó)汽車變速器行業(yè)隨著整車行業(yè)的快速發(fā)展而不斷發(fā)展壯大，形成了一批頗具規(guī)模的變 速器企業(yè)。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 前 言 選題背景目的 捷達(dá)轎車 在我國(guó)應(yīng)用十分廣泛，而變速器是整車的關(guān)鍵總成之一。大多數(shù)本土變速器企業(yè)在引進(jìn)消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)方面取得了突出成績(jī)，并不斷堅(jiān)持自主創(chuàng)新，在手動(dòng)變速器領(lǐng)域 ,，尤其是在重型車用和微型車用手動(dòng)變速器上，涌現(xiàn)了大量自主創(chuàng)新的產(chǎn)品。在自動(dòng)變速器方面，除吉利汽車開發(fā)出有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的液壓控制的三速自動(dòng)變速器外，其他企業(yè)尚沒有一家具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，悉數(shù)依賴國(guó)外技術(shù)和進(jìn) 口。 （ 2）自動(dòng)手動(dòng)變速 器（ AMT）：自動(dòng)手動(dòng)變速器實(shí)際上是由一個(gè)機(jī)器系統(tǒng)來完成操作離合器和選擋這兩個(gè)動(dòng)作。由選速器完成駕駛者踩離合器換擋的動(dòng)作，選擇的換擋時(shí)機(jī)要比駕駛者完成得更準(zhǔn)確。 （ 3）電子控制液力自動(dòng)變速器（ AT）：電子控制液力自動(dòng)變速器近些年新技術(shù)也不斷在使用，它正朝著多擋位、數(shù)字化控制等方面發(fā)展。電子控制模塊可以選擇更多的傳動(dòng)比，傳動(dòng)比取決于行駛條件，從而降低了油耗并提高了換擋平順性。 CVT 是真正無級(jí)化了，與 AT 相比具有較高的運(yùn)行效率，油耗較低。 意義 21 世紀(jì)，汽車工業(yè)成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車企業(yè)對(duì)各系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)需求旺盛 ,其 實(shí)，汽車與人一樣，也是有著整套健康系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合體。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ： 利用所選定的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率 95KW, 最高車速 190 Km/h,轉(zhuǎn)矩 170Nm， 總質(zhì)量 1091 kg， 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速 6000r/min， 車輪 205/65R15。為保證汽車倒車以及使發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系能夠分離，變速器具有倒檔和空檔。 ，操縱輕便。影響這一指標(biāo)的主要參數(shù)是變速器的中心距。提高零件的制造精度和安裝質(zhì)量，采用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油都可以提高傳動(dòng)效率。 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析與型式選擇 有級(jí)變速器與無級(jí)變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造低廉，具有高的傳動(dòng)效率（ η=~），因此在各類汽車上均得 到廣泛的應(yīng)用。目前，轎車變速器的傳動(dòng)比范圍為 ~；一般用途的貨車和輕型以上的客車為 ~；越野車與牽引車為 ~。因此，直接操縱式變速器檔位數(shù)的上限為 5 檔。但與傳動(dòng)比為 1 的直接檔比較，采用超速檔會(huì)降低傳動(dòng)效率。將第一、第二軸直接連接起來傳遞扭矩則稱為直接檔。因此。與三軸式變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊且除最到檔外其他 各檔的傳動(dòng)效率高、噪聲低。除倒檔常用滑動(dòng)齒輪（直齒圓柱齒輪）外，其他檔均采用常嚙合斜齒輪傳動(dòng)；個(gè)檔的同步器多裝在第二軸上，這是因?yàn)橐粰n的主動(dòng)齒輪尺寸小，裝同步器有困難 ；而高檔的同步器也可以裝在第一軸的后端，如圖示。后者比直齒輪有更長(zhǎng)的壽命、更低的噪聲，雖然其制造稍復(fù)雜些且在工作中有軸向力 。 圖 、圖 、圖 ，五，六檔變速器傳動(dòng)方案。在檔數(shù)相同的條件下，各種中間軸式變速器主要在常嚙合齒輪對(duì)數(shù)，換檔方式和到檔傳動(dòng)方案上有差別。 圖 中間軸式五檔變速器傳動(dòng)方案 圖 所示方案中的一檔、倒檔和圖 b 所 示方案中的倒檔用直齒滑動(dòng)齒輪換檔，其余各檔均用常嚙合齒輪。伸長(zhǎng)后的第二軸有時(shí)裝在三個(gè)支承上，其最后一個(gè)支承位于加長(zhǎng)的附加殼體上。圖 案的高檔從動(dòng)齒輪處于懸臂狀態(tài)，同時(shí)一檔和倒檔齒輪布置在變速器殼體的中間跨距里，而中間檔的同步器布置在中間軸上是這個(gè)方案的特點(diǎn)。圖 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)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 變速器倒檔傳動(dòng)方案 變速器主要零件結(jié)構(gòu)的方案分析 變速器的設(shè)計(jì)方案必需滿足使用性能、制造條件、維護(hù)方便及三化等要求。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒擋。 嚙合套換檔型式一般是配合斜齒輪傳動(dòng)使用的。 采用同步器換檔可保證齒輪在換檔時(shí)不受沖擊，使齒輪強(qiáng)度得以充分發(fā)揮，同時(shí)操縱輕便，縮短了換檔時(shí)間，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性，此外，該種型式還有利于實(shí) 現(xiàn)操縱自動(dòng)化。為解決這個(gè)問題，除工藝上采取措施外，在結(jié)構(gòu)上，目前比較有效的方案有以下幾種： 1） 將嚙合套做得長(zhǎng)一些或者兩接合齒的嚙合位置錯(cuò)開（圖 ），這樣在嚙合時(shí)使接合齒端部超過被接合齒約 1~3mm。這種結(jié)構(gòu)方案比較有效， 采用較多。2） 同步器齒鼓 。 7） 止動(dòng)球 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 m a x 0 m a x m a x m a x( c o s s i n )e g I TrT i i m g f m gr ? ? ? ?? ? ?maxmax 0rgemg ri Ti? ?? 第 3 章 變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計(jì) 變速器主要參數(shù)的選擇 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（ 32）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。 圖 五檔變速器示意圖 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 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 ?gIi8712 ZZZZig ??? ?ZZnmAZ ?cos2??1212131311 ZZZZZZigr ???)(21 1312 ZZmn ?)(21 1311 ZZA ??????gi① 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′ = (315) =50mm 而倒檔軸與第二軸的中心 : (316) =。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)。 第 4 章 變速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與材料的選擇 齒輪的損壞原因及形式 齒輪的損壞形式分三種：輪齒折斷、齒面疲勞剝落和移動(dòng)換檔齒輪端部破壞。他使齒形誤差加大，產(chǎn)生動(dòng)載荷，導(dǎo)致輪齒折斷。如汽車變速器齒輪用低碳合金鋼制造，采用剃齒或齒輪精加工，齒輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度不低于 7 級(jí)。 mm），d為節(jié)圓直徑。 二檔齒輪圓周力： （ 44） 根據(jù)斜齒輪參數(shù)計(jì)算公式可得出： 87ttFF? = 齒輪 8 的當(dāng)量齒數(shù) 3/cosnzz ?? =，可查表（ ）得： 8 ? 。）； ? —— 齒輪螺旋角（176。 第