【正文】 、直齒輪： （） （）斜齒輪： ???2cos/)in(zr? （） 2s/)i(br （） 其中， 分別為主從動齒輪節(jié)圓半徑（mm） 。??= 211000??.????23cos20176。（2）五擋常嚙合齒輪接觸應(yīng)力：??= ??1cos??cos??= 2??????cos??cos??= 2????cos??cos????????4??1??2= ????????????2cos??cos????????4??1= 211000??.????2335cos20176。對照表 41，本設(shè)計決定采用液體碳氮共滲齒輪滿足設(shè)計要求。對照表 41，本設(shè)計決定采用滲碳齒輪滿足設(shè)計要求。對照表 41，本設(shè)計決定采用滲碳齒輪齒輪滿足設(shè)計要求。節(jié)點：齒輪副中，兩齒輪基圓的公切線與兩齒輪中心連線的交點。（1）齒輪 112一擋主動齒輪 12 的齒數(shù) ，從動齒輪 11 的齒數(shù) ，齒輪變形??12=17 ??11=43系數(shù) ；那么分度圓直徑：??1=+。頂隙 。齒頂高系數(shù)：，頂 ????10=(23?2?2)≈48????隙系數(shù)：。齒輪 9 示意圖：齒輪 13 的齒數(shù) ，那么分度圓直徑： ；齒頂??13=15 ??13=15≈38????圓直徑： ；齒根圓直徑： 。端面壓力角 ???? tan????=tan??/cos??≈,????≈176。??????25176。????1= ??1??????3??=23247。齒輪 2 示意圖：(3) 齒輪 4齒輪 3 齒數(shù) , 齒輪 4 齒數(shù) ,變位系數(shù) ，所以其端面??3=19 ??4=35 ??3=?變位系數(shù) ；齒頂高 ；齒根高 ；分度圓直????4=? ???3=???? ???2=????徑 ；基圓直徑 ；齒頂圓直徑??3=52????， ??4=97???? ????3=49????,????4=90????；齒根圓直徑 ；法面齒厚????3=55????,????4=100???? ????3=44????,????4=89????；端面齒厚 ；當(dāng)量齒數(shù) 。變速器齒輪可以與軸設(shè)計為一體或者與軸分開，然后用花鍵、過盈配合或者滑動支撐等方式之一與軸連接。該軸承不承受軸向力，軸的軸向定位一般由后軸承用卡環(huán)和軸承蓋實現(xiàn)。由于一檔和倒檔齒輪較小，通常和中間軸做成一體；中間軸常嚙合齒輪 設(shè)計成與軸分開的形式，并以花鍵連接，以便??2齒輪損壞后更換；在本設(shè)計中，中間軸的其他齒輪設(shè)計成和中間軸做成一體。第二軸各檔齒輪與軸之間有相對旋轉(zhuǎn)運動，無論裝滾針軸承、襯套（滑動軸承）還是鋼件對鋼件直接接觸，軸的表面粗糙度均要求很高，不低于 ，表面硬度不低于 HRC58—63。 變速器軸的尺寸1 第二軸和中間軸中部直徑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。??≈??=75=????≈34???? 2 第一軸花鍵部分直徑第一軸花鍵部分直徑可按經(jīng)驗公式 初選，其中 K 為經(jīng)驗??=???3??????????系數(shù)，K=～。??=23????3 軸的長度軸的長度對軸的強(qiáng)度影響很大，為保證設(shè)計的合理性，軸的強(qiáng)度與剛度應(yīng)有一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。第二軸和中間軸直徑和支撐跨度之間關(guān)系可按以下方法計算：第一軸和中間軸： d/L= ；~第二軸： d/L= 。??1=140????那么，對于第二軸： ，本設(shè)計初??2=34/(~)≈~????步選取 ??2=180???? 軸的校核 中間軸的剛度驗算對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，而且力到支點的距離也有變化，所以應(yīng)當(dāng)對每個擋位都進(jìn)行驗算。計算時僅計算齒輪所在位置處軸的撓度和轉(zhuǎn)角。??=????2+????2≤????軸在垂直面內(nèi)的撓度允許值為 ，齒輪所在平面的轉(zhuǎn)角不[????]=~????應(yīng)該超過 。??=??39。??1??????≥??3????=7531155200≈21????本設(shè)計初步把齒輪 處，中間軸的直徑設(shè)計為 40mm，那么 ,??2 ????3??????=????, 。計算齒輪嚙合的圓周力 、徑向??3=2350000??.???? ??1力 及軸向力 ：圓周力 ；徑向力??2 ??????1=2??3??2=2235000086 ≈54700??；軸向力 。本設(shè)計初步選取第二軸軸向尺寸1Z。mNZTe ?????? %?齒輪 11 的分度圓 ，那么，在第二軸齒輪 11 處的圓周力md01。那么，軸在垂直面內(nèi)撓度：；mEILbaFftc 222 ?????軸在水平面內(nèi)撓度： ；??fEILbaFf srs ~. ????轉(zhuǎn)角： 。s .1632????第二軸水平面上的支反力：NLbFbFLtctc 70218679022 ??????那么第二軸水平面上的力矩： 。第一軸花鍵部分直徑 。第二軸符合剛度要求。=216???? ??2軸的直徑設(shè)計為 40mm，中間軸符合剛度要求。之后，因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在角速度差 ，致使在錐??面上作用有摩擦力矩，它使鎖環(huán)相對嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過一個角度，并滑塊予以定位。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，同步器解除鎖止?fàn)顟B(tài)，接合套上的接合齒在換檔力的作用下通過鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合（圖 61 d） ，完成同步換檔。螺紋槽設(shè)計得大些，可使被刮下來的油存于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會使接觸面減少，增加磨損速度。但 過小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖?現(xiàn)象，避免自鎖的條件是 tan 。?7 摩擦錐面平均半徑R 摩擦錐面平均半徑 R 設(shè)計得越大，則摩擦力矩越大。 錐面工作長度 b縮短錐面工作長度，便使變速器的軸向長度縮短，但同時也減少了錐面的工作面積，增加了單位壓力并使磨損加速。有的變速器用高強(qiáng)度，高耐磨性的鋼配合的摩擦副，即在鋼質(zhì)或球墨鑄鐵同步環(huán)的錐面上噴鍍一層鉬（厚約 ～ mm） ，使其摩擦因數(shù)在鋼與銅合金摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強(qiáng)度有顯著提高。本設(shè)計中同步器徑向?qū)挾瘸醪竭x取 10 mm?！?6176。除去同步器的結(jié)構(gòu)尺寸，轉(zhuǎn)動慣量對同步時間有影響以外，變速器輸入軸，輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦追面上的軸向力，均對同步時間有影響。7變速器的操縱機(jī)構(gòu) 變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用 變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用是保證各檔齒輪、嚙合套或同步器移動規(guī)定的距離，以獲得要求的檔位，而且又不允許同時掛兩個檔位。定位作用是通過自鎖裝置中的彈簧將鋼球（或鎖銷）推入叉軸的凹臼中實現(xiàn)的。圖 71 變速器自鎖與互鎖結(jié)構(gòu) 1自鎖鋼球 2自鎖彈簧 3變速器蓋 4互鎖鋼球 5互鎖銷 6撥叉軸變速器的操縱機(jī)構(gòu)要使換檔動作輕便、省力，以減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度；而且應(yīng)使駕駛員得到必要的手感。為了防止這種情況的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置自鎖裝置。 換檔位置 設(shè)計操縱機(jī)構(gòu)首先要確定換檔位置。鍛造材料常用既便于施工，又廉價的。為此應(yīng)該注意以下三點：㈠ 按換檔次序來排列 ； ㈡ 將常用檔放在中間位置，其它檔放在兩邊；㈢ 為了避免誤掛倒檔，往往將倒檔安排在最靠邊的位置，有時與 1 檔組成一排。汽車起步時如果誤掛倒檔，則容易出現(xiàn)安全事故。在掛檔的過程中，若操縱變速桿推動撥叉前后移動的距離不足時，齒輪將不能在完全齒寬上嚙合而影響齒輪的壽命。在汽車行駛過程中，為了防止誤掛倒檔，以致造成安全事故和損壞傳動系，在操縱機(jī)構(gòu)中都設(shè)有倒檔鎖或倒檔安全裝置。互鎖裝置是保證移動某一變速叉軸時，其他變速桿叉軸互被鎖止，互鎖裝置的結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：互鎖銷式、擺動鎖塊式、轉(zhuǎn)動鎖止式、三向鎖銷式，此次設(shè)計中互鎖裝置選擇第一種，其結(jié)構(gòu)型式如圖91所示。而軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān)，不同車型要求作用到手柄上的力也不相同。本次設(shè)計初步選取鎖止角 。影響鎖止角 選取的因素，主要有摩擦因數(shù) f、擦錐面的平?均半徑R、鎖止面平均半徑和錐面半錐角 。噴鉬環(huán)的壽命是銅環(huán)的 2～3 倍。mb5? 同步環(huán)徑向厚度與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán)的徑向厚度要受機(jī)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件特別是錐面平均半徑和布置上的限制，不宜取很厚，但是同步環(huán)的徑向厚度必須保證同步環(huán)有足夠的強(qiáng)度。原則上是在可能的條件下，盡可能將 R 取大些。?f??8~6但在錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時，則有粘著和咬住的傾向；在 時就很少出現(xiàn)??7咬住現(xiàn)象。通常軸向泄油槽為 6～12 個，槽寬 3～4 mm。但頂部寬度過窄會影響接觸面壓強(qiáng)，使磨損加快。換檔力將鎖環(huán)繼續(xù)壓靠在錐面上，并使摩擦力矩增大，與此同時在鎖止面處作用有與之方向相反的撥環(huán)力矩。它的主要零部件包括：變速器齒輪、滾針軸承、結(jié)合齒圈、鎖環(huán)（同步環(huán)） 、彈簧 、定位銷、花鍵轂和結(jié)合套。 本設(shè)計初步把齒輪 處，中間??39。本設(shè)計初步選取第二軸軸向尺寸 。mNTMVH????那么，軸應(yīng)力： ??MPPad )0(.3/ 32 ?????????? 軸校核的總結(jié)初步估算第一軸的最小直徑 。軸的全撓度： 。N320cos5tan costan2 ??????rF軸向力 。一擋主動齒輪 12 的齒??????????=211?????數(shù) ，從動齒輪 11 的齒數(shù) 。??2???=????(??+??)????=??2? ????+??≈2500??水平面內(nèi)所受力矩： ????=??????=30????2500??≈76?????2 垂直面上的支反力及力矩：，則 ，其中 d 為齒輪??1???????????2=????(??+??) ????=（ ??1???????????2） (??+??)節(jié)圓直徑， d=86mm；那么 。 ????3??????=???? ??3??????=?????? ??3??????=???? 中間軸的強(qiáng)度驗算作用在齒輪上的徑向力和軸向力，使軸在垂直面內(nèi)彎曲變形，而圓周力使軸在水平面內(nèi)彎曲變形。則圓周力 ；??3=9550000??3??3≈2350000??.??????1=2??3??2=2235000086 ≈54700??徑向力 ；軸向力 。變速器軸向尺寸 ，取??2 ??39。變速器軸的撓度和轉(zhuǎn)角示意圖：變速器齒輪在軸上的位置如“變速器軸的撓度和轉(zhuǎn)角圖”所示時，若軸在垂直面內(nèi)撓度為 ，在水平面內(nèi)撓度為 和轉(zhuǎn)角為 ，則可分別用下式計算???? ???? ??； ；????=??1??2??23??????????=??2??2??23????????=??1????（ ?????)3??????式中, 齒輪齒寬中間平面上的圓周力（N） ； ??1 齒輪齒寬中間平面上的徑向力（N） ；??2 E彈性模量（MPa） ， ；??=105?????? I慣性矩（ ） ，對實心軸 ， d 為軸的直徑（ ） ，花鍵4m??=????4/64 m處按平均直徑計算； a、b為齒輪坐上的作用力距支座 A、 B 的距離（ ） ； L支座之間的距離（ ） 。作用在第一軸上的轉(zhuǎn)矩應(yīng)取發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 。變速器軸的變形簡圖：初步確定軸的尺寸以后，可對軸進(jìn)行剛度和強(qiáng)度驗算。??39。為了滿足剛度要求，軸的長度必須和直徑保證一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。其他花鍵的形式和尺寸 ??????????=140??.??根據(jù)周的結(jié)構(gòu)和尺寸確定，公差等級初選為 IT12。而軸的直徑可參考同類汽車變速器軸的尺寸選定，也可由下列經(jīng)驗公式初步選定。各截面尺寸避免相差懸殊，軸上產(chǎn)生應(yīng)力集中，易造成折斷。第二軸的前軸頸通過軸承安裝在第一軸常嚙合齒圈的內(nèi)腔里，前軸頸上安裝滾針軸承。第一軸軸承外徑比第一軸上常嚙合齒圈外徑大，便于裝拆。第一軸通常和齒輪做成一體,即：第一軸與齒輪 1 做成一體。????5=???? ????5=???? ????5=39， ????6=34齒輪 5 的示意圖：齒輪 6 的示意圖：(5) 齒輪 8齒輪 7 齒數(shù) , 齒輪 8 齒數(shù) ,變位系數(shù) ，所以其端面變??7=33 ??8=21 ??8=0位系數(shù) ；齒頂高 ；齒根高 ；分度圓直徑????8=0 ???8=???? ???8=????；基圓直徑 ；齒根圓直徑??7=91????， ??8=58???? ????7=84????,????8=54????；齒頂圓直徑 ；法面齒厚????7=85????,????4=52???? ????7=96????,????8=63????；端面齒厚 ；當(dāng)量齒數(shù) ?！?1齒輪 1 其示意圖：(2) 齒輪 2齒輪 2 齒數(shù) ,變位系數(shù) ，所以其端面變位系數(shù) ；??2=31 ??4=? ????4=?齒頂高 ；齒根高 ；分度圓直徑 ；基圓直???2=???? ???2=???? ??2=86????徑 ；齒頂圓直徑 ；齒根圓直徑 ；法面齒