【正文】 為發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩。 粉末冶金材料 石棉基材料 β=～所以，—，初選用3。 3)要能防止傳動系過載。 選擇時，應(yīng)考慮以下幾點： 為了保證離合器在任何工況下都能可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩，設(shè)計時Tc應(yīng)大于發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，即 Tc=βTemax （6—6） 式中，Temax為發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩。它的結(jié)構(gòu)包括前進擋軸，二擋齒輪，兩個球軸承，滾針軸承，卡環(huán)，主動片，摩擦片，離合器轂，活塞總成，回位彈簧等等。動力從輸入軸進入，輸入軸帶動行星齒輪隨之一起公轉(zhuǎn)，外行星齒輪與齒圈外齒嚙合，由于齒圈固定，使外行星齒輪產(chǎn)生反向自轉(zhuǎn)。由于作用力與反作用力，從動片上產(chǎn)生與主動力矩同向的摩擦力矩，該摩擦力矩使從動片轉(zhuǎn)動，經(jīng)前進離合器傳至太陽輪，使太陽輪系轉(zhuǎn)動，通過太陽輪與主動輪固定錐盤的花鍵傳到主動輪軸，然后經(jīng)金屬推力傳至從動軸，竟從動輪齒輪，惰輪，輸出軸輸出。前進時, 油缸推動離合器壓盤使前進離合器接合, 動力經(jīng)從動片輸出：倒退時, 倒退離合器接合, 此時將倒退離合器從動片固定。離合器鼓與齒輪組相連，這樣就可以接受傳遞過來的力。當(dāng)壓緊力一定時，離合器所能傳遞的動力的大小就取決于摩擦片的面積和片數(shù)。當(dāng)液壓油進入液壓缸時，鋼球在油壓的推動下壓緊在閥座上，單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)，保證了液壓缸密封；當(dāng)液壓缸內(nèi)的油壓被解除后，單向閥鋼球在離心力的作用下離開閥座，使單向閥處于開啟狀態(tài)，殘留在液壓缸內(nèi)的液壓油在離心力的作用下從單向閥的閥孔中流出，保證了離合器的徹底分離。 離合器處于分離狀態(tài)時，其液壓缸內(nèi)仍殘留有少量液壓油。這種換檔離合器因位于變速箱內(nèi)部，徑向尺寸受到嚴格限制，而傳遞的轉(zhuǎn)矩又很大，故做成多片式。摩擦片內(nèi)緣處有內(nèi)花鍵齒，以便與離合器鼓上的外花鍵相嚙合。其中周置數(shù)個小螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)為最多。 結(jié)構(gòu)介紹濕式多片液力離合器是液力傳動變速箱中最重要的換擋執(zhí)行元件之一，它由離合器鼓、離合器活塞、回位彈簧、彈簧座、1組鋼片、1組摩擦片、調(diào)整墊片、離合器轂及幾個密封圈組成。 （8）離合器的操縱機構(gòu)選擇機械式質(zhì)量大，機械效率低，遠距離操縱時布置較困難，壽命短，用于輕形車；氣壓式突出優(yōu)點只是操縱輕便； *F |zC液力式傳動效率高，質(zhì)量小，布置方便，離合器接合較柔和，可降低猛接離合器時傳動系的動載荷，它不僅用于中、小型車，在重型汽車上也日益增多。 故選擇傳動片式。 （6）壓盤驅(qū)動形式選擇壓盤的驅(qū)動方式主要有凸塊—窗孔式、銷釘式、鍵塊式和傳動片式。在沖壓離合器蓋上沖出一個環(huán)形凸臺來代替后支承環(huán)(圖67a)使結(jié)構(gòu)簡化，或在鉚釘前側(cè)以彈性擋環(huán)代替前支承環(huán)(圖67b)，以消除膜片彈簧與支承環(huán)之間的軸向間隙。 故結(jié)合本設(shè)計的特點，選用推式膜片彈簧 （5）膜片彈簧支承形式的選擇推式膜片彈簧支承結(jié)構(gòu)按支承環(huán)數(shù)目不同分為三種： （1）雙支承環(huán)形式。它的顯著優(yōu)點是在摩擦片磨損或分離離合器時，壓盤所受的壓緊力幾乎保持不變 4）膜片彈簧離合器是以膜片彈簧作為壓緊彈簧的。其特點是結(jié)構(gòu)簡單、制造容易。摩擦式應(yīng)用廣泛。分離時離心油壓仍然作用于活塞上；3)濕式離合器對摩擦材料和潤滑油有專門的要求；綜上所述故選用濕式多片離合器。(3)摩擦元件的受力情況與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。雙片離合器與單片離合器相比，由于摩擦面數(shù)增加一倍，因而傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較大；一般用在傳遞轉(zhuǎn)矩較大且徑向尺寸受到限制的場合。1—飛輪；2—從動盤；3和7—踏板；4—壓緊彈簧；5—從動軸；6—從動盤轂圖6—4 摩擦離合器工作原理 1) 接合狀態(tài) 飛輪、壓盤、從動盤三者在壓緊彈簧的作用下壓緊在一起，發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩經(jīng)飛輪、壓盤通過摩擦力矩傳至從動盤，再經(jīng)從動軸（變速器的第一軸）向變速器傳遞動力。 離合器的結(jié)構(gòu)方案的確定 摩擦離合器的基本組成和工作原理1. 曲軸 2. 從動軸(變速器一軸) 3. 從動盤 4. 飛輪 5. 壓盤 6. 離合器蓋 7. 分離杠桿 8. 回位彈簧 9. 分離軸承和分離套筒 10. 回位彈簧 11. 分離叉 12. 離合器踏板 13. 分離拉桿 14. 拉桿調(diào)節(jié)叉 15. 回位彈簧 16. 壓緊彈簧 17. 從動盤摩擦片 18. 軸承圖6—3 摩擦離合器的基本組成基本組成包括：n 主動部分：飛輪、離合器蓋、壓盤n 從動部分：從動盤、從動軸n 壓緊機構(gòu)：壓緊彈簧n 操縱機構(gòu)：離合器踏板、分離拉桿、分離叉、分離套筒、分離軸承、分離杠桿等主、從動部分和壓緊機構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動力的基本結(jié)構(gòu)，操縱機構(gòu)是使離合器主、從動部分分離的裝置。 2）接合平順、柔和。濕式多片液力離合器一般為多盤式的，浸在油中以便于散熱。顧名思義，離合器是“離”與“合”矛盾的統(tǒng)一體。因此必須在以上的主調(diào)壓閥的基礎(chǔ)上進行適當(dāng)?shù)母倪M，就可符合設(shè)計要求。泵的厚度選為20毫米。內(nèi)嚙合齒輪泵的輸入軸是和過度齒輪同軸的。 選取齒輪泵的幾何排量為QB 由幾何排量公式有： QB=2m2ZB＝/４｛［（Z+２）m］２［（Z２）m］２｝B （5—1）式中：m—齒輪模數(shù)；Z—齒輪齒數(shù)；B—齒輪齒寬。而我們在離合器缸中，活塞的兩邊都加上彈簧，以使它能準確、迅速的回中間位置。另一部分進入直動式減壓閥減壓后到達離合器。5 液壓傳動部分設(shè)計 液力傳動變速箱油路原理 原理圖如下所示：圖5—1 液力傳動變速箱總體油路圖以上圖是從油箱出來的油的部分油路。 液力變矩器的冷卻裝置設(shè)計液力變矩器在工作時，由于能量的損失，會產(chǎn)生很多的熱量，這種熱量和液力變矩器傳遞的功率有關(guān)。它可以用無因次效率特性η=η（i）來表示。變矩性能主要由無因次的比特曲線K=Ki來表示。一般取值范圍為b=~，取b=，故B′==。~。 3）循環(huán)圓尺寸的確定 a）先確定變矩器有效直徑 根據(jù)動力機凈標定轉(zhuǎn)速和功率 nb=ndb=2200r/min1 Pdb=70kw 查液力變矩器系列型譜圖,可初步選用有效直徑為D=315mm, b）確定循環(huán)圓內(nèi)徑 通過直徑比m=D/D，D循環(huán)圓內(nèi)徑，D為有效直徑。實際應(yīng)用中求輸入輸出特性來得到。泵輪轉(zhuǎn)矩 TB=ρgλBnB2D5 （4—1） 式中λB——泵輪功率系數(shù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)取決于變矩器的型式和幾何形狀以及TB，nB和D所用的單位。泵輪葉片與渦輪葉片相對安置，中間有3～4mm的間隙。變矩器殼體與曲軸后端的驅(qū)動盤相連接。它直接輸入發(fā)動機動力傳遞扭矩和離合作用。圖3—6 剎車軸 變速箱總體結(jié)構(gòu)圖3—7變速箱總裝配圖 本章小結(jié) 本章很細致的講解了變速箱的設(shè)計與計算過程，這也是本次設(shè)計中最復(fù)雜，最難的一部分，因為變速箱是主體。為實現(xiàn)倒檔傳動，利用在前進檔的傳動路線中，加入一個中間傳動齒輪的方案，也有利用兩個聯(lián)體齒輪的方案。采用30切線法確定齒根危險截面位置，取危險截面形狀為平截面，按全部載荷作用在單對齒嚙合區(qū)上界點，只取彎曲應(yīng)力一項，按受拉側(cè)的最大應(yīng)力建立起名義彎曲應(yīng)力計算公式，再用相應(yīng)的系數(shù)進行修正，得到計算齒根的彎曲應(yīng)力公式。（4）各種齒輪強度計算方法所采用的齒間載荷分配系數(shù)K的處理上有很大差別。 齒輪強度計算方法概述（1）我國的國家標準局所發(fā)表的漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法是參照國際標準化組織的計算方法所制定的，該方法比較全面地考慮了影響齒輪承載能力的各種因素，現(xiàn)已成為目前最精確的、綜合的齒輪強度計算方法。（3）合理選用螺旋角： 為了保證齒輪傳動的平穩(wěn)性、低噪聲和少沖擊，所有齒輪都要選擇較大的螺旋角，一般都在30左右。但：本設(shè)計為了滿足使用要求，擋數(shù)設(shè)計為： 前進為二擋 前進擋齒輪設(shè)計（1）合理選用模數(shù)：在現(xiàn)代變速箱設(shè)計中，各檔齒輪模數(shù)的選擇是不同的。~。因此，在前進檔工作區(qū)內(nèi)齒輪的主要設(shè)計要求是降低噪聲和保證其傳動平穩(wěn)，而強度只是第二位的因素。3 變速箱設(shè)計 變速箱傳動方案設(shè)計圖3—1 總體方案圖說明：前進一擋： 由輸入軸經(jīng)齒輪2和8 結(jié)合，由輸出軸輸出； 前進二擋： 由輸入軸經(jīng)齒輪1和7 結(jié)合，由輸出軸輸出； 后退一擋： 由輸入軸經(jīng)齒輪3和6，過中間軸，又由齒輪5和8，最后有輸出軸輸出；后退二擋： 由輸入軸經(jīng)齒輪3和6，過中間軸，又由齒輪4和7，最后有輸出軸輸出；剎車擋： 由剎車軸，經(jīng)齒輪 9和10，最后控制輸出軸。 變速箱使用注意事項 變速箱在使用和維修保養(yǎng)時必須注意的幾個事項為：油質(zhì)檢查；影響油質(zhì)的主要原因是油液溫度，油液溫度過高，將會使油液粘性下降，性能破壞，堵塞細小量孔，卡滯控制閥門，降低潤滑效果，破壞密封部件，進而可能導(dǎo)致變速箱失效；油壓檢查。主、從動部分和壓緊機構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動力的基本結(jié)構(gòu)，操縱閥是控制離合器限制或接通的裝置。系統(tǒng)剛度好有助于減小自由行程，也便于遠距離操縱及采用可翻傾式駕駛室等優(yōu)點。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，在液壓系統(tǒng)都設(shè)有調(diào)壓閥，以調(diào)節(jié)和保持主回路的油壓，起到限壓和溢流的作用。因此我們根據(jù)泵的的動力輸入方式，可以確定使用齒輪泵，這樣實現(xiàn)起來方便而且效率高本次設(shè)計采用的油泵型式是：月牙型的定量泵。根據(jù)液力變矩器的零工況泵輪公稱扭矩 Mbgo= 油泵總成油泵通常安裝在變矩器的后方，由變矩器殼后端的軸套驅(qū)動。它直接輸入發(fā)動機動力傳遞扭矩和離合作用。通過控制軸的長度即控制檔數(shù)，來保證變速箱有足夠的剛性。斜齒圓柱齒輪因其使用壽命長，傳動平穩(wěn)和噪聲小而得到廣泛使用。所以換擋品質(zhì)的好壞與這些離合器和制動器有直接關(guān)系。 主要技術(shù)參數(shù)驅(qū)動60噸的液力傳動變速箱主要設(shè)計參數(shù)： 1）外形尺寸： 740580620mm 2）功率： 70Kw 3）轉(zhuǎn)速： 2200r/min 4）油壓： ~ 5）力矩： 6）凈質(zhì)量： ≤400kg 7）變速要求： 四級 工作原理本次設(shè)計的液力傳動變速箱主要利用液力變矩器配合變速箱中的齒輪實現(xiàn)換擋功能。實際上這兩種變速箱工作原理完全不同。隨著國內(nèi)汽車市場的發(fā)育成長，液力傳動變速箱產(chǎn)品型譜逐步細化，產(chǎn)品的針對性越來越強，因此在保證現(xiàn)有液力傳動變速箱生產(chǎn)和改進的同時，要充分認識到加入WTO后良好的合作開發(fā)機遇，取長補短，同時更應(yīng)認識到供方、買方、替代者、產(chǎn)品競爭者的巨大壓力。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 發(fā)展概述20世紀80年代中期，液力傳動變速箱在國外得以迅速發(fā)展，普及率愈來愈高，除了大排量發(fā)動機繼續(xù)裝備液力傳動變速箱之外，發(fā)動機排量在ZL以下的轎車也大量裝備液力傳動變速箱，而且不少車型都把它作為標準配置推出。這樣，每個部分協(xié)調(diào)工作，構(gòu)成完整的液力傳動變速箱。液力傳動變速箱采用單級二相三工作輪綜合式液力變矩器。（5）隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展,對液力傳動變速箱的需求量將逐年大幅度增加，液力傳動變速箱用戶對性能要求越來越高。（2通過設(shè)計，把有關(guān)課題（機械原理、機械設(shè)計、液力傳動、汽車構(gòu)造、CAD技術(shù)、Pro/E）中獲得的理論知識在實際中綜合地加以利用，使這些知識得到鞏固與發(fā)展，使理論知識與生活密切地結(jié)合起來。通過設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生獨立的機械整機的分析能力，樹立正確的設(shè)計思想，掌機電一體化產(chǎn)品設(shè)計的基本方法和步驟，為自動化機械設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。（4）本次設(shè)計的具體要求：進行相關(guān)的機械、液力傳動以及液壓控制等方面的理論與技術(shù)研究，開發(fā)基于機電一體化的高效、簡易、穩(wěn)定。設(shè)計的主要任務(wù)包括總體方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)與零部件設(shè)計、液壓控制部分設(shè)計、變速箱的三維建模與運動仿真。除此之外，還要學(xué)會濕式多片式液力離合器的設(shè)計方法以及設(shè)計液壓控制整體的油路。在解決工程問題時必須有全局觀點、生產(chǎn)觀點和經(jīng)濟觀點，并樹立正確的設(shè)計思路和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，熟悉機電液一體化技術(shù)工作的一般程序和方法。隨著我國改革開放的進一步深入，國家對汽車工業(yè)的投資規(guī)模日益擴大，國內(nèi)外汽車生產(chǎn)企業(yè)對高質(zhì)量、高水平、高效率的液力傳動變速箱的需求越來越迫切。人們經(jīng)常把液力傳動變速箱和無級變速箱兩個概念混為一談。液力傳動變速箱檔位少變化大，連接平穩(wěn)，因此操作容易，既給開車人帶來方便，也給坐車人帶來舒適。液力傳動變速箱是通過濕式多片液力離合器限制或接通齒輪組中的某些齒輪得到不同的傳動比。下面逐步介紹各個部件： 變速箱本次變速箱設(shè)計選用斜齒圓柱齒輪。變速箱整體結(jié)構(gòu)剛性與軸和殼體的結(jié)構(gòu)有關(guān)系。它有三個工作輪：泵輪、渦輪、導(dǎo)輪。根據(jù)動力機凈標定轉(zhuǎn)速和功率：nb=ndb=2200r/min1，Pdb=70kw。如果把泵直接安裝在變矩器的輸出軸上，則就回使變矩器變的體積龐大，而且在工藝上也是有很大的困難。當(dāng)油泵把油液輸送到液壓系統(tǒng)時，油泵的輸出油壓隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速增加而升高，過高的油壓可能引起油泵停轉(zhuǎn)或部件損壞。具有摩擦阻力小，傳動效率高，質(zhì)量小，布置方便，接合柔和(有助于降低猛接離合器時傳動系的動載荷)。濕式多片液力離合器的結(jié)構(gòu)包括：離合器蓋、回位彈簧，滾針軸承，摩擦片等部件。在液力傳動變速箱設(shè)計過程中，在投入生產(chǎn)之前利用計算機進行裝配仿真，可以發(fā)現(xiàn)零、部件設(shè)計上的尺寸干涉和結(jié)構(gòu)不合理，及時糾正設(shè)計中的不足，避免實際制造中出現(xiàn)問題，造成浪費和損失。對其工作原理也有了初步的認識，此次液力傳動變速箱的設(shè)計涉及到的知識面很廣，涉及到了機械制圖，機械原理，材料力學(xué)，液壓傳動，汽車理論，以及Pro/E等方面的知識，可以說是對我大學(xué)知識的匯總，也是對我的考驗，經(jīng)過近一個月的努力，通過查資料和詢問老師，我已經(jīng)掌握了液力