【正文】 軸如圖 ： EQ140汽車 變速器輸出軸總成設(shè)計 39 圖 變速器中間軸 確定軸的尺寸 三軸式變速器的第二軸與中間軸的最大直徑 d 可根據(jù)中心距 A（ mm）按下式初選： ( 5 ~ 0)dA? …………………………………………………… （ ） 第一軸花鍵部分直徑可根據(jù)發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩 maxeT （ N當一檔，倒檔采用滑動齒輪掛檔時，第二軸的相應的花鍵則采用矩形花鍵及動配合。第一軸長度由離合器的軸向尺寸確定，而花鍵尺寸應與離合器從動盤轂的內(nèi)花鍵統(tǒng)一考慮。 軸的設(shè) 計應滿足下列幾方面的要求：在結(jié)構(gòu)上要受力合理、盡量避免或減少應力集中，足夠的強度（靜強度和疲勞強度），必要的剛度，特殊情況下的耐腐蝕性和耐高溫性，高速軸的振動穩(wěn)定性及良好的加工工藝性，并應使零件在軸上定位可靠、裝配適當和裝拆方便等。 （ 3）傳動軸：主要傳遞轉(zhuǎn)矩，即主要承受扭矩，不承受或承受較小的彎矩。軸與其上的零件組成一個組合 體 —— 軸系部件，因此，在軸的設(shè)計時，不能只考慮軸本身，必須和軸系零、部件的整個結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。硬齒面齒輪齒面不易跑合，應以較窄齒寬為宜，支承剛度差和齒輪制造精度低的齒輪也應采用較窄齒寬。本節(jié)對齒輪進行強度的校核。 EQ140汽車 變速器輸出軸總成設(shè)計 36 第二軸Ⅱ至Ⅳ檔齒輪，以及第一軸常嚙合齒輪均加一齒圈，用以接合套換檔。139。 因此，本課題設(shè)計采用角變位齒輪傳動。它又可分為021 ??xx ，稱為正傳動； 021 ??xx ，稱為負傳動。一般小齒輪為正變位，大齒輪為負變位，即： 21 xx ?? ， 021 ??xx 。正變位齒輪的變位系數(shù) 0?x ；負變位齒輪的變位系數(shù) 0?x 。而標準齒輪在現(xiàn)代汽車制造業(yè)中的采用愈來愈受到限制，這是因為： （ 1）標準齒輪的 齒數(shù)不能太少（ 17min ?z ），因而使傳動機構(gòu)不夠緊湊； EQ140汽車 變速器輸出軸總成設(shè)計 33 （ 2） 標準齒輪不適用于實際中心距 39。參考文獻 [3]選定齒輪安裝定位輪轂端面圓跳動精度為 8 級。由文獻 [3]根據(jù)齒輪的使用要求和工藝條件，確定安 裝定位孔的尺寸和形位公差為 IT8，則與齒輪配合的滾針軸承的形位公差為 IT7。根據(jù)齒輪模數(shù) mmm 4? 、分度圓直徑以及第Ⅱ組精度查文獻 [4]確定齒輪齒厚上下偏差代號為 GJ。 齒輪精度等級應根據(jù)使用性能要求和制造工藝條件及成本來綜合平衡決定。 1）齒輪精度等級的 確定 齒輪精度直接關(guān)系到傳遞運動的準確性，工作的平穩(wěn)性（振動、噪聲）和齒面接觸精度（接觸強度和彎曲強度）。這種誤差使齒輪在一齒轉(zhuǎn)角內(nèi)回轉(zhuǎn)不均勻，它與運轉(zhuǎn)時的振動和噪聲相關(guān)。 齒輪的誤差包括齒部誤差和齒坯（非齒部）誤差。 各檔齒輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速計算： 一方面，根據(jù)發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 mNT ?? 390max 計算得各檔齒輪的轉(zhuǎn)矩。）； ? 齒輪螺旋角（176。將上述有關(guān)參數(shù)代入式子得gcgw KyKKT3nzm 2?? ?? ?cos 二檔齒輪為斜齒輪： gT =1617 ?K = d= nm z/ ?cos = fK為摩擦力影響系數(shù)，主從動齒輪在嚙合點上的摩擦力方向不同，對彎曲應力的影響也 不同；主動齒輪 fK =， 從動齒輪 fK =； b 為齒寬 （ mm）； t 為端面齒距（ mm）， t=pm， m 為模數(shù)； y 為齒形系數(shù)，如圖 所示。 ??????? ????????? ?? aa 變位系數(shù)和： ? ? ? ? 552 39。 根據(jù)表 ， 其取用范圍是：乘用車和總質(zhì)量 m 在 ~14t 的貨車為 ~；總質(zhì)量 m 大于 14t 的貨車為~。 汽車中多使用漸開線圓柱齒輪，其優(yōu)點是制造加工方便，易于進行精確加工；可進行變位切削及各種修形、修緣，以適應提高傳動質(zhì)量的要求；傳動的速度和功率范圍大，且傳動效率高，一對閉式漸開線圓柱齒輪傳動的效率可達 ~?? ，精度愈高，效率愈高；互換性好，對中心距的敏感性小，裝配和維修比較簡便。 （ 3）考慮合理性、先進性和經(jīng)濟性等。 但是，除上述優(yōu)點之外，齒輪傳動還有其不足之 處： （ 1）制造成本較高，某些具有特殊齒形或精度很高的齒輪，因需要專用或高精度的機床、刀具和量儀等，故制造工藝復雜，成本高； （ 2）精度不高的齒輪，傳動時噪聲、振動和沖擊大，污染環(huán)境； （ 3）齒輪傳動無過載保護作用。變速器第一軸、第二軸的后部軸承按直徑系列選用深溝球軸承或圓柱滾子軸承。但它可以從結(jié)構(gòu)上保證結(jié)合套與待嚙合的花鍵齒圈在達到同步之前不可能接觸，以免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。采用同步器換檔可保證齒輪在換檔時不受沖擊，使齒輪強度得以充分發(fā)揮，同時操縱輕便，縮短了換檔時間，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟性和行駛安全性，此外，該種型式還有利于實現(xiàn)操縱自動化。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(zhuǎn)動慣量增大。在確定變速器結(jié)構(gòu)方案時，也要考慮齒輪型式、換檔結(jié)構(gòu)型式、軸承型式等因素。 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 所示方案。 圖 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。此方案廣泛用于轎車和輕型貨車的四檔全同步器式變速器中。這時，如用在軸平面上可分開的殼體，就能較好地解決軸和齒輪等零部件裝配困難的問題。 圖 所示方案， 除一，倒檔用直齒滑動齒輪換檔外，其余各檔為常嚙合齒輪傳動。它們的共同特點是：變速器第一軸和第二軸的軸線在同一直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接得到直接檔。 兩軸式變速器沒有直接檔，因此在高檔工作時，齒輪和軸承均承載，因而噪聲比較大，也增加了磨損，這是它的缺點。轎車多采用前置發(fā)動機前輪驅(qū)動的布置，因為這種布置使汽車的動力 傳動系統(tǒng)緊湊、操縱性好且可使汽車質(zhì)量降低 6%~10%。在齒輪中心距（影響變速器尺寸的重要參數(shù)）較小的情況下仍然可以獲得大的一檔傳動比，這是 三軸式變速器的另一優(yōu)點。此時，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也傳遞轉(zhuǎn)矩。 三軸式變速器 與兩軸式變速器 現(xiàn)代汽車大多都采用三軸式變速器。 8． 需要時應設(shè)計動力輸出裝置。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?。影響這一指標的主要參數(shù)是變速器的中心距。 3． 工作可靠，操縱輕便。 為保證變速器具有良好的工作性能，對變速器應提出如下設(shè)計要求。 倒檔采用雙聯(lián)齒輪， 利用中間軸上的Ⅰ檔齒輪，其優(yōu)點是減少了一對齒輪副，縮短了中間軸的長度，減輕總體質(zhì)量，布置方案如圖 所示。這樣既能使軸有足夠的剛性，又能保證容易安裝。噸位大的汽車比噸位小的汽車檔數(shù)多，總 質(zhì)量在 以下的多采用四檔變速器，總質(zhì)量為 ～ 10t 的多采用五檔變速器，總質(zhì)量大于 10t 的多采用六檔變速器。此外，檔數(shù)多，則相鄰的低檔與高檔間傳動比的比值小，因而換檔容易。 3） 檔數(shù)說明 變速器檔數(shù)多少對汽車的動力性、經(jīng)濟性影響很大。 二軸式變速器低檔齒輪副的兩齒輪大小相差懸殊，小齒輪工作循環(huán)次數(shù)比大齒輪要高得多，因此小齒輪的壽命比大齒輪的短。綜合式變速器的傳動比可在最大值與最小值之間的幾個間斷的范圍內(nèi)實現(xiàn)變化。 1 汽車變速器傳動機構(gòu)方案的確定 變速器由傳動機構(gòu)與操縱機構(gòu)組成，需要時，還可以加裝動力輸出裝置。奧迪無級手動一體式變速箱 ,其就在原有的無級變速器基礎(chǔ)上 ,進行多項技術(shù)上的 創(chuàng)新、改進和提高。據(jù)該公司預測，到 2021年，歐洲 50%的 MT將會被 AMT代替，同時部分 AT市場也將會被 AMT占領(lǐng)。目前世界上裝車較多的汽車變速器是手動變速器（ MT）、電控液力自動變速器（ ECT）、金屬帶（鏈）式無極變速器（ CVT）、電控機械式自動變速器（ AMT）、雙 離合器變速器（ DCT）、及環(huán)形錐盤滾輪牽引式無極變速器（ IVT）等數(shù)種，并具有各自優(yōu)勢，但其中金屬帶式無極變速器前景看好。 EQ140汽車 變速器輸出軸總成設(shè)計 5 近幾年來，東風ＥＱ 140 汽車陸續(xù)用于裝備部隊，使部隊的正規(guī) 化建設(shè)有了更進一步的發(fā)展。 東風牌 EQ140 型載貨汽車是我國自行設(shè)計制造的一種結(jié)構(gòu)新穎，性能先進，節(jié)省能源，質(zhì)量穩(wěn)重的新穎型載貨汽車。 關(guān)鍵詞： 變速器，傳動機構(gòu)， 齒輪 ，軸，軸承 EQ140汽車 變速器輸出軸總成設(shè)計 2 Design of EQ140 transmission output shaft assembly ABSTRACT In recent years, China has been increasing the number of motor vehicles, while increasing the quality of the car, the invention of the automobile transmission is also more and more attention has gradually bee an important part of the automotive sector. Now, with advances in technology, the rapid development of automobile industry, and human fort and higher demands, making the transmission more indepth development. Dongfeng EQ140 the topics transmission output shaft assembly design, including gear, shaft, and so the design calculations. First of all, Dongfeng EQ140 auto transmission output shaft to a large number of information retrieval and research after the output shaft and gears to determine the overall layout. A class of threeaxis gearbox transmission, the five forward gears and one reverse gear type involute spur gear and the transmission power output device installed. Secondly, the general design requirements under the transmission gear of the transmission parameters, and the gear geometric parameters were calculated and strength check calculation. Moreover, according to the selected use conditions and requirements of the bearing assembly models, and make the EQ140汽車 變速器輸出軸總成設(shè)計 3 life of the bearing checking and static strength check. Key words: transmission, power train, gears, shafts, bearings EQ140汽車 變速器輸出軸總成設(shè)計 4 EQ140 汽車變速器輸出軸總成設(shè)計 王肖磊 Y66092028 0 引言 近幾年來，我國機動車的數(shù)量已經(jīng)越來越多，而車子的質(zhì)量也越來越高，對于汽車變速器的發(fā)明研究也日益受到重視，已慢慢成為汽車領(lǐng)域的一個重要部分。 本次畢業(yè)設(shè)計 進行了東風 EQ140 變速器輸出軸總成設(shè)計，主要包括對齒輪、軸等等的設(shè)計計算。目前，隨著科技的進步，汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，而人類對舒適性的更高要求，使得變速器的發(fā)展更加深入。 其次，根據(jù)變速器總體設(shè)計要求確定了齒輪的傳動參數(shù)，并對齒輪進行了幾何參數(shù)計算和強度校核計算。目前世界上裝車較多的汽車變速器是手動變速器（ MT）、電控液力自動變速器（ ECT）、金屬帶（鏈）式無極變速器（ CVT）、電控機 械式自動變速器（ AMT）、雙離合器變速器（ DCT）、及環(huán)形錐盤滾輪牽引式無極變速器（ IVT）等數(shù)種，并具有各自優(yōu)勢，但其中金屬帶式無極變速器前景看好。隨著近幾年產(chǎn)品的創(chuàng)優(yōu)改進，尤其從 1986 年 4 月起改為 EQ140 型汽車后，汽車結(jié)構(gòu)有了變化。然而，因無級變速器技術(shù)難度很大，發(fā)展相對較慢，從而成為世界范圍內(nèi)尚未解決的難題之一?？墒牵?AMT依舊需要復雜的電控系統(tǒng)來控制。日前國內(nèi)的自動檔基本上全是液力自動變速器 ,只有奧迪采用了無級變速器。尤其是低速行駛或