【正文】 ? ??cos2 65 ZZmA no ??= 取整 A=82 端面壓力角 tan t? =tan n? /cos? = t? =176。3 ?? drmm 43439。 端面嚙合角 tot AA ?? c o sc o s , ? ??,t? 變位系數(shù)之和 ??n? ??? zzU 3? = 4? = 求 8? 的精確值： ? ??cos2 43 ZZmA n ?? ? =176。2 ??? zz zAd mm 39。 = 齒頂高 ? ? nn1an1 yh mha ???? ? ? = ? ? nn2an2 yh mha ???? ? ? = 式中： n0n /mAAy ）（ ?? = nnn yy ??? ?? = 齒根高 ? ? n1an1 h mch f ???? ?? = ? ? n2an2 h mch f ???? ?? = 齒全高 f2a2 hh ??h = 齒頂圓直徑 11a1 2 ahdd ?? = 2a2a2 2hdd ?? = 齒根圓直徑 111 2 ff hdd ?? = 222 2 ff hdd ?? = 當(dāng)量齒數(shù) ?311v cos/zz ? = ?322v cos/zz ? = 節(jié)圓直徑 21139。 對(duì)一擋齒輪進(jìn)行角度變位： 端面嚙合角 t? ： tan t? =tan n? /cos 10? t?? =176。 圖 31為齒輪分配示意圖。 總變位系數(shù)較小，一對(duì)齒輪齒根總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強(qiáng)度越低。 變速器齒輪是在承受循環(huán)負(fù)荷的條件下工作，有時(shí)還承受沖擊負(fù)荷。為保證各對(duì)齒輪有相同個(gè)中心距，此時(shí)應(yīng)對(duì)齒輪進(jìn)行變位。高度變?yōu)辇X輪副的缺點(diǎn)是不能同時(shí)增加一對(duì)齒輪的強(qiáng)度，也很難降低噪聲。采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心距以外，它還影響齒輪的強(qiáng)度，使用平穩(wěn)性、耐磨性、抗膠合能 力和齒輪的嚙合噪聲。因此，從前因齒輪加工精度不高，并認(rèn)為齒輪上受到的載荷集中齒頂上，所以曾采用 過(guò)齒頂高系數(shù)為 ～ 的短齒制齒輪。選 用寬些的齒輪，工作時(shí)會(huì)因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪延齒寬方向受力不均勻造成偏載，導(dǎo)致承載能力降低，并在齒寬方向磨損不均勻。 齒寬 在選擇齒輪寬時(shí)，應(yīng)該注意齒寬對(duì)變速器的周次昂尺寸、質(zhì)量、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)的手里均勻程度等均有影響。選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。等，普遍采用 30176。所以普遍采用的壓力角為 20176。對(duì)貨車，為提高齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選用 176。、 15176。對(duì)于轎車，減少工作噪聲較為重要，因此模數(shù)應(yīng)選得小些；對(duì)于貨車，減小質(zhì)量比減小噪聲更重要，因此模數(shù)應(yīng)選得大些。 初選中心距時(shí)，根據(jù)下述經(jīng)驗(yàn)公式 3 1m a x geA iTKA ?? （ ） 式中： A — 變速器中心距（ mm） ； AK — 中心距系數(shù)，乘用車： AK =～ ； 1i — 變速器一擋傳動(dòng)比， 1gi = ； g? — 變速器傳動(dòng)效率，取 96% ； maxeT — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， maxeT =190N.m 。因此，最小允許中心距應(yīng)當(dāng)由保證齒輪有必要的接觸強(qiáng)度來(lái)確定。 ?r iiT Tg ?01emax z2F 根據(jù)汽車行駛方程式 dtdumGiuACGfr iiTaDTg ?? ???? 20e m a x （ ） 汽車以一擋在無(wú)風(fēng)、干砂路面行駛，公式簡(jiǎn)化為 ??? s in co s0e m a x GGfr iiT Tg ?? （ ） 即， ? ?Ttqg iTfGri ? ??01s inc os ?? 式中： G— 作用在汽車上的重力 ， mgG? ， m — 汽車質(zhì)量， g — 重力加速度， mgG? =1670 =16366N； 13 maxeT — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， maxeT =190N.m； 0i — 主減速器傳動(dòng)比， 0i =； T? — 傳動(dòng)系效率 ， T? =86%（取值在 85%~90%）； r — 車 輪半徑， r =； f — 滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于貨車取 f =； ? — 爬坡度，取 ? =176。將結(jié)合齒的齒側(cè)設(shè)計(jì)并加工成臺(tái)階形狀，也具有相同的阻止自動(dòng)脫檔的效果。 3. 將結(jié)合齒的工作面設(shè)計(jì)并加工成斜面，形成倒錐 角（一般傾斜 2176。為解決這個(gè)問(wèn)題，除工藝上采取措施以外，目前在結(jié)構(gòu)上采取措施且行之有效的方案有以下幾種： 1. 將兩結(jié)合齒的嚙合位置錯(cuò)開(kāi)。 齒輪表面粗糙度數(shù)值降低，則噪聲減少，齒面磨損速度減慢，提高了齒輪壽命。齒輪尺寸又與軸分開(kāi)，其內(nèi)徑直徑到齒根圓處的厚度 b影響齒輪強(qiáng)度。與直尺圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作時(shí)噪聲低等優(yōu)點(diǎn) ；缺點(diǎn)是制造時(shí)工藝復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力。 圖 ，換擋更為輕便。某些輕型貨車四檔變速器采用此方案。在前進(jìn)擋的傳動(dòng)路線中加入一個(gè)傳動(dòng)，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪處于正負(fù)交替對(duì)稱變化的彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作。 倒檔的布置方案 變速器的種類 很多，按其傳動(dòng)比的改變方式可以分為有級(jí)、無(wú)級(jí)和綜合式。其特點(diǎn)是 ：變速器一軸后端與長(zhǎng)嚙合齒輪做成一體。與中間軸式變速器相比，它具有軸和軸承數(shù)少結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輪廓尺寸小、易布置等優(yōu)點(diǎn)。 滿足汽車必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器擋數(shù)、傳動(dòng)比范圍和各擋傳動(dòng)比有關(guān)。 （ 6） 工作可靠，汽車行駛過(guò)程中，變速器不得有跳擋、亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。用來(lái)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸。它作為汽車動(dòng)力系統(tǒng)重要的組成部分，主要用于轉(zhuǎn)變從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛 8 條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)輪牽引力以及車速的不同需求。本次設(shè)計(jì)通過(guò)查閱近幾年的變速器資料，結(jié)合所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （ 6） 繪制變速器裝配圖及零件圖。 （ 4） 軸的基本尺寸的確定及強(qiáng)度計(jì)算。找到其已有的車輛參數(shù)，根據(jù)已學(xué)習(xí)的知識(shí)，根據(jù)所有參數(shù)對(duì)其變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并繪制出變速器的裝配圖，零件圖，建立三維模型并進(jìn)行有限元分析。上述提到的情況，同時(shí)適用于前輪和后輪驅(qū)動(dòng)車輛的變速器。如果駕駛員把油門踩到底，該程序立即切換到用于驅(qū)動(dòng)的特性圖，并轉(zhuǎn)換到低速擋，這時(shí)即使行車速度很低，發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)以最大功率輸出所需的高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。 Multitronic 對(duì) 液壓控制系統(tǒng) 也作了優(yōu)化，它內(nèi)部有兩個(gè) 活塞 ，而且高壓油路和冷卻油路彼此是獨(dú)立的，這樣油泵輸油量就比常規(guī)配置中的輸油量要低得多，也就提高了變速器的效率，行駛性能也因此得到改善。此外，鏈條也是由很多的片組成，從而分化了其所承受的拉力，增加了傳輸轉(zhuǎn)矩的適應(yīng)性。 CVT 無(wú)疑是變速最為平穩(wěn)的自動(dòng)變速器，但是它也有其弱點(diǎn)，比如傳動(dòng)帶容易損壞，無(wú)法承受較大的載荷等，這些技術(shù)上的難關(guān)使得它一直以來(lái)多應(yīng)用在小排量、低功率的汽車上。 性能運(yùn)算換擋系統(tǒng)（ PAS） ——它在關(guān)閉油門高速水平加速時(shí)自 動(dòng)調(diào)節(jié)擋位，在油門重新打開(kāi)時(shí)降擋迅速提升動(dòng)力。每個(gè)擋位上都有滑行離合器，能在所有五個(gè)擋位上進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。顯然，它比 4速自動(dòng)變速器具有更大的速比和更小的速比級(jí)差，因此變速時(shí)也就更加平順。 對(duì)于液力自動(dòng)變速器來(lái)說(shuō)，它的內(nèi)部其實(shí)也有擋位之分，只是取消了離合器?？墒?， AMT 依舊需要復(fù)雜的電控系統(tǒng)來(lái)控制。 從現(xiàn)代汽車變速器的市場(chǎng)狀況和發(fā)展來(lái)看，全世界的各大廠商都對(duì)提高 AT的性能及研制無(wú)級(jí)變速器 (CVT)表現(xiàn)積極，汽車業(yè)界非常重視 CVT 在 汽車上的實(shí)用化進(jìn)程。盡管普通手動(dòng)齒輪變速器 (MT)，存在許多不足，但因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在仍大量使用。在運(yùn)動(dòng)模式下，其設(shè)計(jì)的換檔規(guī)律曲線是控制變速器在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)換檔，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)最多的功率，達(dá)到 提高整車動(dòng)力性能的目的。 ③ 半自動(dòng)操縱性變速器 有兩種型式：一種是常用的幾個(gè)檔位自動(dòng)操縱，其余檔位則由駕駛員操縱；另一種是預(yù)選式，即駕駛員預(yù)先用按鈕選定檔位，在踩下 離合器 踏板或松開(kāi)加速踏板時(shí)，接通一個(gè)電磁裝置或液壓裝置來(lái)進(jìn)行換檔。 ③ 綜合式變速器 是指由液 力變矩器和 齒輪 式有級(jí)變速器組成的液力機(jī)械式變速器 ，其傳動(dòng)比可在最大指與最小值之間的幾個(gè)間斷的范圍內(nèi)作無(wú)級(jí)變化，目前應(yīng)用較多。所謂變速器檔數(shù)即指其前進(jìn)檔位數(shù) 。 按傳動(dòng)比變化方式來(lái)分 ： ① 有級(jí)式變速器 ： 是目前使用最廣的一種。潤(rùn)滑方式多用飛濺 (υ25m／ s，只要粘度適宜可甩到壁上 )；操縱部分：主要零件位于變速器蓋內(nèi)。只有齒輪與軸制成一體或軸載荷嚴(yán)重才用合金鋼。為便 于安裝，傳動(dòng)部分和操縱部分常做成剖分式，箱蓋與殼體用螺栓聯(lián)接并可靠定位。 2 汽車變速器的一般結(jié)構(gòu) ： 簡(jiǎn)單式變速器 由殼體、傳動(dòng)部分和操縱部分組成。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(lái)協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)際行駛速度。 1 第 1 章 緒論 汽車變速器的概述 汽車 變速器，是一套用于來(lái)協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速 和車輪的實(shí)際行駛速度的變速裝置，用于發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能。 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)。在分類上有兩種方式：按傳動(dòng)比變化方式和按操縱方式的不同來(lái)分。變速器承受變載荷，所以殼體應(yīng)有足夠的剛度，內(nèi)壁有加強(qiáng)，形狀復(fù)雜，多為鑄件 (材料為灰鑄鐵，常用 HT200)。因主要決定于剛度，而碳鋼與合金鋼彈性模量近乎相等，所以一般用碳鋼 (常用 45 鋼 )。軸多用滾動(dòng)軸承支承，潤(rùn)滑簡(jiǎn)單，效率高、徑向間隙小，軸向定位應(yīng)可靠。所謂組成式變速器，通常由兩個(gè)簡(jiǎn)單式變速器組合而成，其中檔數(shù)較多的稱為主變速器，較少的稱為副變速器。目前，轎車和輕、中型貨車變速器的傳動(dòng)比通常有 35 個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔，在重型貨車用的組合式變速器中，則有更多檔位。動(dòng)液式無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)部件為液力變矩器。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速 。在經(jīng)擠模式下，電控單元控制變速器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)即按設(shè)定的規(guī)律曲線完成換檔，以減少功率輸出達(dá)到降低油耗的目的。因?yàn)?，無(wú)論采用哪種模式，都會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率或油耗作出選擇取舍。只有選擇無(wú)級(jí)變速才能滿足，因?yàn)闊o(wú)級(jí)變速可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)變化，使汽車行駛條件與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載實(shí)現(xiàn)最佳匹配，充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力，使發(fā)動(dòng)機(jī)具有理想的動(dòng)力性能，提高汽車的經(jīng)濟(jì)性，降低排放污染及噪音。歐洲格特拉克 (GETRAG)變速箱公司開(kāi)發(fā)的電控機(jī)械自動(dòng)變速器 (AMT)則克服了 AT 效率低等缺點(diǎn)，與 AT 相比，具有更大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。而應(yīng)用于凱迪拉克 STSV 的最新 HydraMatic 六速自動(dòng)變速器 6L80，則可稱得上是世界上最先進(jìn)的液力自動(dòng)變速器 (AT)了。 6L80 則有 6 個(gè)前進(jìn)擋，齒數(shù)比分別是 1 擋、 2 擋 、 3 擋 、 4 擋 、 5 擋 、 6 擋 。在司機(jī)切換控制狀態(tài)下，變速器控制模塊會(huì)監(jiān)控車輛的速度、發(fā)動(dòng)機(jī)扭力以及所使用的擋位來(lái)決定是否自動(dòng)加擋，避免對(duì)動(dòng)力 總成 造成破壞。如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)車輛拐彎前速度下降，變速器可能會(huì)連降兩擋以避免失速。另外， SRX 還配備了性能卓越的 Downgrade Detection 下坡 剎車輔助系統(tǒng) 。 Multitronic 變速器對(duì)鏈條的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，它采用一種稱為多片式鏈帶的傳動(dòng)組件，其鏈條采用了層狀的結(jié)構(gòu)，每一層都有銷釘來(lái)承受齒輪組斜面給予的壓力。這種離合器和 F1 賽車采用的半機(jī)械式電子離合器極為相似，它耗能少，反應(yīng)更快，而且具有質(zhì)量小、尺寸小、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)。若是強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)車速低至 60km/h 以下時(shí)，它會(huì)根據(jù)事先設(shè)計(jì)好的以經(jīng)濟(jì)性為主的特性圖，通過(guò)調(diào)低速比，將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化成車輛前進(jìn)的動(dòng)力。為改進(jìn)手動(dòng)變速器 (MT)的性能，汽車工業(yè)的主要精力集中在下列方面： (1)提高換檔的舒適性； (2)用輕金屬降低變速器的重量； (3)減少內(nèi)損耗，例如使用低粘度潤(rùn)滑油； (4)以合乎環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝等有效生態(tài)方案補(bǔ)償成本膨脹； (5)發(fā)展能用現(xiàn)有設(shè)備和零部件相兼容的雙離臺(tái)器變速器的生產(chǎn)平臺(tái)。 本設(shè)計(jì)的 內(nèi)容和方法