【正文】 應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取 ； fK 摩擦力影響系數(shù)，主動齒輪取 ，從動齒輪取 ； b齒寬（ mm），取 20 t端面齒距（ mm）； y齒形系數(shù)，如圖 31 所示。因此，比用于計算通用齒輪強度公式更為簡化一些的計算公式來計算 汽車齒輪，同樣、可以獲得較為準確的結(jié)果。 用移動齒輪的方法完成換檔的抵擋和倒擋齒輪，由于換檔時兩個進入嚙合的齒輪存在角速度茶，換檔瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷，并造成損壞。 輪齒折斷分兩種：輪齒受足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒再重復(fù)載荷作用下齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。 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。為提高接觸強度，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，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應(yīng)力。由于角度變位可獲得良好的嚙 合性能及傳動質(zhì)量指標，故采用的較多。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點，有避免了其缺點。高度變位齒輪副的一對嚙合齒輪的 變位系數(shù)的和為零。 故可得出中間軸與倒檔軸的中心距 A′ = (215) =50mm 而倒檔軸與第二軸的 中心 : 5+1 檔轎車手動變速箱設(shè)計說明書 21 )(21 1311 ZZA ???? (216) =。 一般情況下，倒檔傳動比與一檔傳動比較為接近，在本設(shè)計中倒檔傳動比 gri 取。 ② ① 與②聯(lián)立可得： 1Z =1 2Z =34。 圖 21 五檔變速器示意圖 當轎車三軸式的變速器 ~?gIi 時，則 范圍內(nèi)選擇可在 17~1510Z ，此處取10Z =16，則可得出 9Z =35。 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，使接觸線長度增加，接觸應(yīng)力降低，以提高傳動的平穩(wěn)性和齒輪壽命。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。在本設(shè)計中變速器齒輪壓力角 α 取 20176。 重型車 同上 低檔、倒檔齒輪 176。 ~45176。 15176。由于制造工藝上的原因，同一變速5+1 檔轎車手動變速箱設(shè)計說明書 18 器中的結(jié)合套模數(shù)都去相同，轎車和輕型貨車取 2~。 四、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)定的標準值。 轎車四檔變速器 殼體的軸向尺寸 ~。 故有 ： 二、中心距 中心距對變速器的尺寸及質(zhì)量有直接影響，所選的中心距、應(yīng)能保證齒輪的強5+1 檔轎車手動變速箱設(shè)計說明書 17 3 IA maxA K T?度。 根據(jù)公式（ 22）可得： igI =。 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。 11齒輪 第二章 變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計 變速器主要參數(shù)的選擇 一、檔數(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。6— 滑塊 。同步器的結(jié)構(gòu)如圖 110所示： 5+1 檔轎車手動變速箱設(shè)計說明書 15 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? ?? 圖 110 鎖環(huán)式同步器 l、 4同步環(huán) 。 3）將接合齒的工作面加工成斜齒面，形成倒錐角（一般傾斜 20~30），使接合齒面產(chǎn)生阻止自動脫檔的軸向力 a b （圖 19）。 自動脫檔是變速器的主要障礙之一。結(jié)合套換檔結(jié)構(gòu)簡單，但還不能完全消除換檔沖擊，目前在要求不高的檔位上常被使用。 直齒滑動齒輪換檔的特點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但由于換檔不輕便、換檔時齒端面受到很大 沖擊、導(dǎo)致齒輪早期損壞、滑動花鍵磨損后易造成脫檔、噪聲大等原因，初一檔、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，盡管這樣會使常嚙合齒輪數(shù)增加，并導(dǎo)致變速器的轉(zhuǎn)動慣量增大。倒擋的傳動比雖然與一擋的傳動比接近，但因為使用倒擋的時間非常短，從這點出發(fā)有些方案將一擋布置在靠近軸的支承處。為了充分利用空間，縮短變速器軸向長度，有的貨車倒擋傳動采用圖 16g 所示方案。圖 16c所示方案能獲得較大的 倒擋傳動比，缺點是換擋程序不合理。圖 14c所示方案的高檔從動齒輪處于懸臂狀態(tài)，同時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方案的特點。伸長后的第二軸有時裝在三個支承上，其最后一個支承位于加長的附加殼體上。 圖 14 中間軸式五檔變速器傳動方案 圖 15a 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齒輪換5+1 檔轎車手動變速箱設(shè)計說明書 11 檔，其余各檔 均用常嚙合齒輪。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數(shù)，5+1 檔轎車手動變速箱設(shè)計說明書 10 換檔方式和到檔傳動方案上有差別。 圖 1圖 1圖 15 分別示出了幾種中間軸式四，五，六檔變速器傳動方案。后者比直齒輪有更長的壽命、更低的噪聲，雖然其制造稍復(fù)雜些且在工作中有軸向力。除倒檔常用滑動齒輪（直齒圓柱齒輪）外，其他檔均采用常嚙合斜齒輪傳動；個檔的同步器多裝在第二軸上，這是因為一檔的主動齒輪尺寸小，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。與三軸式變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊且除最到檔外其他各檔的傳動效率高、噪聲低。因此。將第一、第二軸直接連接起來傳遞扭矩則稱為直接檔。但與傳動比為 1 的直接檔比較，采用超速檔會降低傳動效率。因此，直接操縱式變速器檔位數(shù)的上限為 5 檔。目前，轎車變速器的傳 動比范圍為 ~；一般用途的貨車和輕型以上的客車為 ~；越野車與牽引車為 ~。 1． 變速器傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析與型式選擇 有級變速器與無級變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡單、制造低廉，具有高的傳動效率（ η=~），因此在各類汽車上均得到廣泛的應(yīng)用。提高零件的制造精度和安裝質(zhì)量，采用適當?shù)臐櫥投伎梢蕴岣邆鲃有省Ｓ绊戇@一指標的主要參數(shù)是變速器的中心距。 2. 工作可靠，操縱輕便。為保證汽車倒車以及使發(fā)動機和傳動系能夠分離，變速器具有倒檔和空檔。 從市場走向來看，雖然無級變速器是一個技術(shù)分量比較高的部件，但是也已經(jīng)走進了普通轎車的“身體” 之中，廣本兩廂飛度每個排量都有一款配置了 CVT 無級變速器，既方便又省油，且售價也僅在 ～ 萬元。通常有些朋友將自動變 速器稱為無級變速器，這是錯誤的。無級變速器最早由荷蘭人范而汽車廠商和配套的變速器廠家應(yīng)該以此為契 機，根據(jù)市場要求精心打造此類變速器。 自動 — 手動變速系統(tǒng)向人們提供兩種駕駛方式 — 為了駕駛樂趣使用手動檔，而在交通擁擠時使用自動檔，這樣的變速方式對于我國的現(xiàn)狀還是非常適合的。這樣手動 /自動變速器便由此誕生。使用自動檔，就不會這樣麻煩了。 在中檔車的市場上，自動變速器有著一片自己的天空。例如，夏利、奇瑞、吉利等國內(nèi)廠家的經(jīng)濟型轎車都是手動變速的車，它們的各款車型基本上都是 5 檔手動變速。從我國的具體情況來看，手動變速器幾乎貫穿了整個中國的汽車發(fā)展歷史，資歷郊深的司機都是“手動”駕車的，他們對手動變速器的認識程度是非常深刻的，如果讓他們改變常規(guī)的做法，這是不現(xiàn)實的。我們 都知道一檔有“勁”，這樣在起步的時候有足夠的牽引力量將車帶動。 曾有人斷言，繁瑣的駕駛操作等缺點，阻礙了汽車高速發(fā)展的步伐，手動變速器會在不久“下課”，從事物發(fā)展的角度來說，這話確實有道理。但是，掌控速度快慢的，卻是它身后的變速器。 m ?K 應(yīng)力集中系數(shù) 5+1 檔轎車手動變速箱設(shè)計說明書 2 fK 摩擦力影響系數(shù) E 齒輪材料的彈性模量 MPa K? 重合度影響系數(shù) zr 主動齒輪節(jié)圓半徑 mm br 從動齒輪節(jié)圓半徑 mm z? 主動齒輪節(jié)圓處的曲率半徑 mm b? 從動齒輪節(jié)圓處的曲率半徑 mm T? 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa TW 軸的抗扭截面系數(shù) 3mm G 軸的材料的剪切彈性模量 MPa PI 軸截面的極慣性矩 4mm cf 垂直面內(nèi)的撓度 mm sf 水平面內(nèi)的撓度 mm 5+1 檔轎車手動變速箱設(shè)計說明書 3 前 言 現(xiàn)在，每當人們觀看 F1 大賽，總會被那種極速的感覺所折服。5+1 檔轎車手動變速箱設(shè)計說明書 1 符 號 說 明 m 汽車總質(zhì)量 kg g 重力加速度 N/kg max? 道路最大阻力系數(shù) r 驅(qū)動輪的滾動半徑 mm maxeT 發(fā)動機最大扭矩 N b 齒輪寬度 mm xZ 齒輪齒數(shù) ? 齒輪變位系數(shù) W? 齒輪彎曲應(yīng)力 MPa j? 齒輪接觸應(yīng)力 MPa tF 齒輪所受圓周力 N aF 軸向力 N rF 徑向力 N gT 計算載荷 N的確，擁有一顆“健康的心”是非常重要的，因為它是動力的締造者。比如，一檔變速比是 ,二檔是 ,再到五檔的 ,這些數(shù)字再乘上主減速比就是總的傳動比，總共只有 5個值 (即有 5 級 )，所以說它是有級變速器。以卡車為例，卡車用來運輸，通常要裝載數(shù)噸的貨品，面對如此高的“壓力”，除了發(fā)動機需要強勁的動力之外，還需要變速器的全力協(xié)助。 其次，對于老司機和大部分男士司機來說，他們的最愛還是手動變速器。 5+1 檔轎車手動變速箱設(shè)計說明書 4 第三，隨著生活水平的不斷提高現(xiàn)在轎車已經(jīng)進入了家庭，對于普通工薪階級的老百姓來說，經(jīng)濟型轎車最為合適，手動變速器以其自身的性價比配套于經(jīng)濟型轎車廠家，而且經(jīng)濟適用型轎車的銷量一直在車市名列前茅。雖說自動變速汽車沒有離合器，但自動變速器中有很多離合器，這些離合器能隨車速變化而自動分離或合閉，從而達到自動變速的目的。而且，以北京市來說，現(xiàn)在的交通狀況不好，堵車是經(jīng)常的事情，有時要不停地起步停步數(shù)次，司機如果使用手動檔，則會反復(fù)地掛檔摘檔，操作十分煩瑣，尤其對于新手來說更是苦不堪言。 三、手動 /自動變速器（ AMT） 其實通過對一些車友的了解，他們并不希望摒棄傳統(tǒng)的手動變速 器，而且在某些時候也需要自動的感覺。在 D 檔時，可自由變換降檔 ()或加檔 (+)，如同手動檔一樣。 所以，手動 /自動車在普及上還是具有相當?shù)膬?yōu)勢。汽車變速器的發(fā)展也并不僅限于此，無級變速器便是人們追求