【正文】 2 The Design of Car’s Five Blocked Mechanical Manual Gearbox Abstract Along with the development of the automobile industry,the trend of car transmission designing is to increase its transmission power and decrese its weight ,and hope have smaller size and excellent performance. In conditions that knowing the engine output torque , speed of engine and maximum speed of vehicles, maximum degree, focuson the designing of transmission gear structural parameters, axis geometry design putation。 synchrotron 。 。因此，目前國內(nèi)轎車市場上，手動擋車型的市場正在被各式各樣的自動擋車型蠶食，而在汽車工業(yè)高度發(fā)達的歐洲，手動擋車型依舊占有很大的市場份額。踩下離合時，方可撥得動變速桿。裝有自動變速器的汽車能根據(jù)路面狀況自動變速變矩，駕駛者可以全神貫注地注視路面交通而不會被換擋搞得手忙腳亂。其中液力變扭器是 AT 最重要的部件，它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成，兼有傳遞扭矩和離合的作用。改進的設計使得 CVT 的使用已比較普遍。它的作用主要是保證汽車能平穩(wěn)起步，變速換擋時減輕 變速齒輪 的沖擊載荷并防止傳動系過載。它區(qū)別于 HGEAR 的只是操作方法，加檔和減檔只需要前后推拉排擋桿就可以完成降檔和加檔。 手動變速器工作原理 手動變速箱是有不同齒比的齒輪組構成的，它工作的基本原理就是通過切換不同的齒輪組，來實現(xiàn)齒比的變換。輸入軸和中間軸的兩個齒輪是處于常嚙合狀態(tài)的，因此當輸入軸旋轉(zhuǎn)時就會帶動中間軸的旋轉(zhuǎn)。這個原理和自行車后軸的飛輪很相似。通常用在前驅(qū)車上輸入軸接受發(fā)動機傳來的動力輸出軸連接主減和 差速器 傳到半軸最后將動力傳到車輪 三軸式變速器多用于發(fā)動機前置后輪驅(qū)動汽車和發(fā)動機后置后輪驅(qū)動的客車上。是直接檔，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器輸入軸和輸出軸直接輸出，此時變速 器傳動效率高，可達 90%以上，噪聲低、齒輪和軸承的磨損減少。 有級變速器結(jié)構的發(fā)展趨勢是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目，從而可采用斜齒輪。 因此倒檔采用直齒輪傳動方案，即除一檔和倒檔外，均采用斜齒輪傳動。中間軸前、后軸承采用深溝球軸承。目前，同步器廣泛應用于各式變速器中。其傳動路線： 一檔：一軸→ 1→ 2→中間軸→ 10→ 9→ 11 間同步器→二軸→輸出 二檔：一軸→ 1→ 2→中間軸→ 8→ 7→ 7間同步器→二軸→輸出 三檔：一軸→ 1→ 2→中間軸→ 6→ 5→ 7間同步器→二軸→輸出 四檔：為直接檔，即一軸→ 1→ 3 間同步器→二軸→輸出 五檔：一軸→ 1→ 2→中間軸→ 4→ 3→ 3間同步器→二軸→輸出 倒檔：一軸→ 1→ 2→中間軸→ 12→ 13→ 11→ 11 間同步器→二軸→輸出 傳動方案圖 22 9 第三章 變速器齒輪參數(shù)的選擇與主要零件的選擇 檔位數(shù)和傳動比 近年來，為了降低油耗，變速器的檔數(shù)有增加的趨勢。 汽車爬陡坡時車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動力用于克服輪胎與路面間的滾動阻力及爬坡阻力。本設計取用的路面附著系數(shù)為 由已知條件：滿載質(zhì)量 1800kg； rr=； Temax=146Nm； i0=；η =。根據(jù)上式可得出： ?q 。 3 ImaxA TKA? （ 34） 式中 AK —— 中心距系數(shù)，對轎車取 AK =； ImaxT —— 變速器處于一檔時的輸出扭矩： 5 7 5 4 6Im a xI m a x ????? ?ge iTT 故可得出初始中心距 A=。 11 為檢測方便， A取整。 建議用下列各式選取齒輪模數(shù)，輸入軸常嚙合斜齒輪的法向模數(shù) mn 3 m T mm? （ 35） 其中 maxeT =146Nm，可得出 mn=。 齒輪參數(shù) 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角、及螺旋角按表 31選取。、176。 20 176。 小螺旋角 壓力角較小時，重合度大，傳動平穩(wěn)，噪聲低；較大時可提高輪齒的抗彎強度和表面接觸強度。選取斜齒輪的螺旋角，應該注意它對齒輪工作噪聲、輪齒的強度和軸向力有影響。時，其抗彎強度驟然下降，而接觸強度仍繼續(xù)上升。 應該注意的是選擇斜齒輪的螺旋角時應力求使中間軸上是軸向力相互抵消。所以，在保證齒輪的強度條件下，盡量選取較小的齒寬，以有利于減輕變速器的重量和縮短其軸向尺寸。則取 ?Z =51。 確定常嚙合齒輪副的齒數(shù) 由式（ 37）求出常嚙合齒輪的傳動比 91012 zzizz gI ?? （ 39） 由已知數(shù)據(jù)可得： ???zz 而常嚙合齒輪的中心距與一檔齒輪的中心距相等，且斜齒輪中心距 ?cos2 )( 21 zzmA n ?? （ 310） 由此可得： nmAzz ?c os221 ?? （ 311） 根據(jù)已知數(shù)據(jù)可計算出： 5321 ??ZZ 。 14 按同樣的方法可分別計算出：三檔齒輪 2726 65 ?? ZZ 、 ；五檔齒輪 3617 43 ?? ZZ 、 。 由 1212131311 zzzzzzigr ??? （ 314） 可計算出 2711?Z 。高度變位齒輪副的缺點是不能同時增加一對齒輪的強度，也很難降低噪聲。 （ 2）、對于低檔齒輪，為提高小齒輪的齒根強度，應根據(jù)危險斷面齒厚相等的條件來選擇大、小齒輪的變位系數(shù)。一般情況下，隨著檔位的降低，總變位系數(shù)應該逐檔增大。漸開線齒輪的正確嚙合條件是：兩齒輪的模數(shù)、分度圓壓力角必須分別相等，兩齒輪的螺旋角必須相等而方向相反。 30176。 30176。 20176。 20176。 176。 176。 變速器齒輪的材料及熱處理 現(xiàn)代汽車變速器齒輪大都采用滲碳合金鋼制造，使輪齒表面的高硬 度與輪齒心部的高韌性相結(jié)合，以大大提高其接觸強度、彎曲強度及耐磨性。 變速器齒輪輪齒表面滲碳層深度的推薦范圍如下： ?nm 滲碳層深度 ~ ＜＜ nm 滲碳層深度 ~ 5?nm 滲碳層深度 ~ 22 第五章 變速器軸的設計與校核 變速器軸的結(jié)構和尺寸 軸的結(jié)構 輸入軸通常和齒輪做成一體，前端大都支撐在飛輪內(nèi)腔的軸承上，其軸徑根據(jù)前軸承內(nèi)徑確定。本設計采用的是旋轉(zhuǎn)軸式傳動方案。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 輸入軸和中間軸： (0 .4 ~ 0 .5 ) ,d A mm? （ 51） 輸出軸： 3 m ,ed T mm? （ 52） 式中 maxeT —— 發(fā)動機的最大扭矩， N軸的具體樣式與尺寸在零件圖中有具體的體現(xiàn)，下表列出軸的設計最小半徑尺寸與設計長度： 表 51 軸參數(shù)表 設計最小半徑（ mm） 設計長度（ mm） 24 輸入軸 18 186 輸出軸 20 326 中間軸 25 300 倒檔軸 10 100 由變速器結(jié)構布置考慮到加工和裝配而確定的軸的尺寸，一般來說強度是足夠的，僅對其危險斷面進行驗算即可。 輸入軸 的強度與剛度校核 因為輸入軸在運轉(zhuǎn)的過程中，所受的彎矩很小，可以忽略，可以認為其只受扭矩。 軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長的扭轉(zhuǎn)角 ? 來表示。； ? —— 螺旋角，為 30176。 危險截面的受力圖為： 26 圖 53 危險截面受力分析 水平面： AF （ 160+75） = rF 75 ，可得出 AF =； 水平面內(nèi)所受力矩： 31 6 0 1 0 2 1 0 .7 8cAM F N m?? ? ? ? ? 垂直面： 1602160 75attAdFFF ? ? ?? ? （ 58） 可求出 tAF = 垂直面所受力矩： 31 6 0 1 0 1 1 0 0 . 7 8sAM F N m?? ? ? ? ?。 將數(shù)值代入式（ 511）和（ 512）得： ? ， ? 。接合套、同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有 倒角 （鎖止角），同步鎖環(huán)的內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生 摩擦 。 28 第七章 結(jié)論 變速器是完成傳動系任務的重要部件。特點是其結(jié)構簡單、緊湊且最抵擋外其他各擋的傳動效率高、噪聲低，中間軸式變速器結(jié)構發(fā)展趨勢是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目。 29 參考文獻 [1]濮良貴，紀名剛主編 .機械設計（第八版） .北京：高等教育出版社， 20xx [2]潘存云，唐進元主編 .機械原理 .長沙：中南大學出版社， 20xx [3]趙右紅，周知進主編 .機械設計課程設計指導 .長沙：中南大學出版社， 20xx [4]周良德，朱泗芳主編 .現(xiàn)代工程圖學 .長沙：湖南科學技術出版社， 20xx [5]鄭江 許瑛主編 .機械設計 .北京：中國林業(yè)出版社，北京大學出版社， 20xx [6]陳?？骶?.機械基礎 .3 版 .北京 :中國勞動社會保障 出版社， 20xx [7]王望予主編 .汽車設計 .4 版 .北京：機械工業(yè)出版社， 20xx [8]余俊等主編 .機械設計 .2 版 .北京：高等教育出版社， 1997 [9]余志生主編 .汽車理論（第 3 版） .北京：機械工業(yè)出版社， 20xx [10]朱文堅，黃平，吳昌林主編 .機械設計 .北京：高等教育出版社， 20xx [11]何銘新 錢可強主編 .機械制圖 .北京：高等教育出版社， 20xx [12]童秉樞，吳志軍主編，機械 CAD 技術基礎（第三版） .北京：清華大學出版社 20xx 。著重對變速器齒輪的結(jié)構參數(shù)、軸的結(jié)構尺寸等進行設計計算，同時對各結(jié)構件進行分析設計、改進，合理布置各部分總成，以達到良好的性能。變速器的結(jié)構對汽車的動力性、燃料經(jīng)濟性、換擋操縱的可靠性與輕便性、傳動平穩(wěn)性與效率等都有直 接的影響。當同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒 輪齒圈外錐面接觸后，在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低（或升