【正文】 合器從動盤轂的 內(nèi)花鍵統(tǒng)一考慮。 將作用在變速器第一軸上的載荷 maxeT /2 作為計算載荷時，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 j? 見下表： 表 31 變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 齒輪 j?/MPa 滲碳齒輪 液體碳氮共滲齒輪 一檔和倒檔 1900~2021 950~1000 常嚙合齒輪和高檔 1300~1400 650~700 汽車五檔變速器 設(shè)計 第 22 頁 共 39 頁 通過計算可以得出各檔齒輪的接觸應(yīng)力 分別 如下： 一檔： MPj ?? 二檔： MPj ?? 三檔： MPj ?? 四檔： MPj ?? 倒檔： MPjr ?? 對照上表可知，所設(shè)計變速器齒輪的接觸應(yīng)力基本符合要求。 當(dāng)處于一檔時，中間軸上的計算扭矩為： （ 32） =170?1000? ? =659668Nm 故由 可以得出 10tF ；再將所得出的數(shù)據(jù)代入式（ 31）可得 10 MPa? ? 9 M Pa? ? 依據(jù)計算以上的方法可以得出其他檔位齒輪的彎曲應(yīng)力，其計算結(jié)果如下： 二檔 ： 7 M Pa? ? 。在這里所選擇的齒 輪材料為 40Cr。 齒輪的強度計算與校核 與其他機械設(shè)備使用的變 速器比較，不同用 途汽車的變速器齒輪使用條 件仍是相似的。 齒輪工作時，一對相互嚙合，齒面相互擠壓，這是存在齒面細小裂縫中的潤滑油油壓升高，并導(dǎo)致裂縫擴展，然后齒面表層出現(xiàn)塊狀脫落形成齒面點蝕。 北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 19 頁 共 39 頁 10tfW F K Kbty?? ? 167。 總變位系數(shù)越小，一對齒輪齒更總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強度越低。 變速器齒輪是在承 受循環(huán)負荷的條件下工作，有時還承受沖擊負荷。為保證各對齒輪有相同的中心距，此時應(yīng)對齒輪進行變位。高度變位齒輪副的缺點是不能同時增 加一對齒輪的強度，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，它還影響齒輪的強度，使用平穩(wěn)性，耐磨性、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。 輪的齒數(shù) 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 。 由于各齒輪選用統(tǒng)一模數(shù) m=3, 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動的各傳動 副應(yīng)滿足 Z1x /Z2x =Ix Z1x + Z2x = Z? 其中 Z1x , Z2x 任一齒輪副 主動，從動齒輪齒數(shù)， Ix 該齒輪副的傳動比， Z? 各齒輪副的齒數(shù)和。 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 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。 ,嚙合套或同步器取 30176。25176。 一般貨車 GB135678 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形 20176。 16176。本設(shè)計取 3。 （ 4） 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(biāo)準(zhǔn)值。 轎車四檔變速器殼體的軸向尺寸 ~。 故有 ： i2=2 i3 = i4 =1 （ 2） 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)能保證齒輪的強度 。 由已知條件：滿載質(zhì)量 1800kg； 北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 13 頁 共 39 頁 max1mingngiq i??3 IA maxA K T? rr=； Te max=100Nm； i0=； η=。 選擇最低檔傳動比時，應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動輪與路面的附著力、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動輪的滾動半徑等來綜合考慮、確定。 此段切薄 圖 18 防止自動脫檔的結(jié)構(gòu)措施 Ⅱ 加工成斜面 圖 19 防止自動脫檔的結(jié)構(gòu)措施Ⅲ 汽車五檔變速器 設(shè)計 第 12 頁 共 39 頁 m a x 0 m a x m a x m a x( c o s s in )e g I TrT i i m g f m gr ? ? ? ?? ? ?maxmax 0rgemg ri Ti? ??max 2e gI TrTi Gr ? ??2max 0rgIeTGri Ti???2. 變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計 167。使用中因接觸部分?jǐn)D壓和磨損，因而在接合齒端部形成凸肩，以阻止自動脫檔。目前，同步器廣泛應(yīng)用于各式變速器中。嚙合套有分為內(nèi)齒嚙合套和外齒嚙合套，視結(jié)構(gòu)布置而選定，若齒輪副內(nèi)空 間允許，采用內(nèi)齒結(jié)合式，以減小軸向尺寸。 換檔結(jié)構(gòu)分為直齒滑動齒輪、嚙合套和同步器三種。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、潤滑和密封等因素。 圖 16 變速器倒檔傳動方案 因為變速器在一擋和倒擋工作時有較大的力，所以無論是兩軸式變速器還是中間軸式變速器的低檔與倒擋，都應(yīng)當(dāng)布置在在靠近軸的支承處，以減少軸的變形，保證齒輪重合度下降不多，然后按照從低檔到高擋順序布置各擋齒輪，這樣做既 能使軸有足夠大的剛性，又能保證容易裝配。圖 16e所示方案是將中間軸上的一，倒擋 齒輪做成一體，將其齒寬加長。圖 16b 所示方案的優(yōu)點是換倒擋時利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間軸的長度。 北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 9 頁 共 39 頁 變速器用圖 14c 所示的多支承結(jié)構(gòu)方案，能提高軸的剛度。同一變速器中，有的檔位用同步器換檔，有的檔位用嚙合套換檔。 圖 14a 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。使用直接檔，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時變速器的傳動效率高，可達 90%以上，噪聲低，齒輪北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 7 頁 共 39 頁 和軸承的磨損減少因為直接檔的利用率高于其它檔位，因而提高了變速器的使用壽命；在其它前進檔位工作時，變速器傳遞的動力需要經(jīng)過設(shè)置在第一軸，中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳遞，因此在變速器中間 軸與第二軸之間的距離（中心距）不大的條件下，一檔仍然有較大的傳動比；檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動，檔位低的齒輪（一檔）可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動；多數(shù)傳動方案中除一檔以外的其他檔位的換檔機構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換檔，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一檔也采用同步器或嚙合套換檔，還有各檔同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。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。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 ~。 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。 5. 噪聲小。選用優(yōu)質(zhì)鋼材，采用合理的熱處理，設(shè)計合適的齒形，提高齒輪精度以及選用圓錐滾柱軸承可以減小中心距。汽車在行駛過程中，變速器內(nèi)不應(yīng)有自動跳檔、亂檔、換檔沖擊等現(xiàn)象的發(fā)生。在有動力輸出需要時，還應(yīng)有功率輸出裝置?？磥頍o級變速器在中檔車中的運用將越為廣泛。而無級變速器能在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)速比的無級變化，并選定幾個常用的速比作為常用的“檔”。無級變速 系統(tǒng)不像手動變速器或自動變速器那樣用齒輪變速，而是用兩個滑輪和一個鋼帶來變速，其傳動比可以隨意變化，沒有換 檔 的突跳感覺。 無級變速器 當(dāng)今汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是非常迅速的，用戶對于汽車性能的要求是越來越高的。雖然這種二合一的配置擁有較高的技術(shù)含量，但這類的汽車并不會在北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 3 頁 共 39 頁 價格上都高不可攀，比如廣州本田飛度 CVT 兩廂、南京菲亞特 2021 派力奧 HL Speedgear、 南京菲亞特 西耶那 Speedgear EL 這些“二合一”的車型價格均在 10 萬元左右，這個價格層面還比較低的。此型車在其 檔 位上設(shè)有“ +”、“ ”選擇 檔 位。而我國要普及這種車型，關(guān)鍵要解決的是路況問題，現(xiàn)在的路況狀況不均勻，難以發(fā)揮自動檔汽車的優(yōu)勢。在高速公路上，這是個體現(xiàn)地非常完美。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。另外，現(xiàn)在在我國的汽車駕駛學(xué)校中，教練車都是手動變速器的，除了經(jīng)濟適用之外，關(guān)鍵是能夠讓學(xué)員打好扎實的基本汽車五檔變速器 設(shè)計 第 2 頁 共 39 頁 功以及鍛煉駕駛協(xié)調(diào)性。而對于其他新型的變速器，雖然具有操作簡便等特性，但這些特點尚不具備。 首先，從商用車的特性上來說，手動變速器的功用是其他變速器所不能替代的。 手動變速器 (MT) 手動變速器 （ Manual Transmission） 采用齒輪組，每 檔 的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各 檔 的變速比是個定值 (也就是所謂的“級” )。而且，不忘在自己駕車的時候體會一下極速感覺或是在買車的時候關(guān)注一下發(fā)動機的性能，這似乎成為了橫量汽車品質(zhì)優(yōu)劣的一個標(biāo)準(zhǔn)。此刻，大家似乎談?wù)摰米疃嗟木褪前l(fā)動機的性能以及車手的駕駛技術(shù)。 從現(xiàn)在市場上不同車型所配置的變速器來看，主要分為：手動變速器（ MT）、自動變速器（ AT）、手動 /自動變速器（ AMT）、無級變速器（ CVT）。但是從目前市場的需求和適用角度來看，筆者認(rèn)為手動變速器不會過早的離開。特別是面對爬坡路段，它的特點顯露的非常明顯。雖然自動變速器以及無級變速器已非常的普遍，但是大多數(shù)年輕的司機還是崇尚手動，尤其是喜歡超車時手動變速帶來的那種快感，所以一些中高檔的汽車（尤其是轎車）也不敢輕易放棄手動變速器。 自動變速器（ AT） 自動變速器（ AutomaticTransmission），利用行星齒輪機構(gòu)進行變速，它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化，自動地進行變速。使用此類車型的用戶希望在駕駛汽車的時候為了簡便操作、降低駕駛疲勞，盡可能的享受高速駕駛時快樂的感覺。 在市場上，此類汽車銷售狀況還是不錯的，尤其是對于女性朋友比較適合，通常女性朋友駕車時 力求便捷。這種變速器在德國保時捷車廠 911 車型上首先推出，稱為 Tiptronic，它可使高性能跑車不必受限于傳統(tǒng)的自動 檔 束縛，讓駕駛者也能享受手動換 檔 的樂趣。筆者曾在上面提到，手動變速器有著很大的使用群體 ,而自動變速器也能適應(yīng)女士群體以及解決交通堵塞帶來的麻煩，這樣對于一些夫妻雙方均會駕車的家庭來說，可謂是兼顧了雙方，體現(xiàn)了“夫妻檔”。因為這類變速器是有比較廣闊的市場的。多尼斯（ VanDoorne’ s）發(fā)明。雖然它們有著共同點，但是自動變速器只有換檔是自動的，但它的傳動比是有級的，也就是我們常說的檔，一般自動變速器有 2～ 7 個檔。而且奇瑞汽車銷售公司表示 無級變速器型年底上市。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。 2. 工作可靠，操縱輕便。影響這一指標(biāo)的主要參數(shù)是變速器的中心距。提高零件的制造精度和安裝質(zhì)量，采用適當(dāng)?shù)臐櫥投伎梢蕴岣邆鲃有省? 變速器結(jié)構(gòu)方案的確定 變速器由傳動機構(gòu)與操縱機構(gòu)組成。汽車行駛的道路狀況愈多