【正文】 應力集中系數(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；輪齒再重復載荷作用下齒根產生疲勞裂紋，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，減小接觸應力。由于角度變位可獲得良好的嚙 合性能及傳動質量指標，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 范圍內選擇可在 17~1510Z ，此處取10Z =16，則可得出 9Z =35。 通常根據齒輪模數(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，其軸向力經軸承蓋由殼體承受。在本設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計說明書 18 器中的結合套模數(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量有直接影響，所選的中心距、應能保證齒輪的強5+1 檔轎車手動變速箱設計說明書 17 3 IA maxA K T?度。 根據公式（ 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 。同步器的結構如圖 110所示： 5+1 檔轎車手動變速箱設計說明書 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。結合套換檔結構簡單，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構簡單、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，并導致變速器的轉動慣量增大。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，其結構簡單、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． 變速器傳動機構的結構分析與型式選擇 有級變速器與無級變速器相比，其結構簡單、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用。提高零件的制造精度和安裝質量，采用適當?shù)臐櫥投伎梢蕴岣邆鲃有?。影響這一指標的主要參數(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分量比較高的部件，但是也已經走進了普通轎車的“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該以此為契 機，根據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、吉利等國內廠家的經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 應力集中系數(shù) 5+1 檔轎車手動變速箱設計說明書 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? 扭轉切應力 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 垂直面內的撓度 mm sf 水平面內的撓度 mm 5+1 檔轎車手動變速箱設計說明書 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計說明書 1 符 號 說 明 m 汽車總質量 kg g 重力加速度 N/kg max? 道路最大阻力系數(shù) r 驅動輪的滾動半徑 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? 齒輪彎曲應力 MPa j? 齒輪接觸應力 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)在轎車已經進入了家庭，對于普通工薪階級的老百姓來說，經濟型轎車最為合適，手動變速器以其自身的性價比配套于經濟型轎車廠家，而且經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