【正文】 合器從動(dòng)盤(pán)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(jì)算載荷時(shí)，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 j? 見(jiàn)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(chē)五檔變速器 設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 39 頁(yè) 通過(guò)計(jì)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(duì)照上表可知，所設(shè)計(jì)變速器齒輪的接觸應(yīng)力基本符合要求。 當(dāng)處于一檔時(shí)，中間軸上的計(jì)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(jì)算以上的方法可以得出其他檔位齒輪的彎曲應(yīng)力，其計(jì)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(qiáng)度計(jì)算與校核 與其他機(jī)械設(shè)備使用的變 速器比較，不同用 途汽車(chē)的變速器齒輪使用條 件仍是相似的。 齒輪工作時(shí)，一對(duì)相互嚙合，齒面相互擠壓，這是存在齒面細(xì)小裂縫中的潤(rùn)滑油油壓升高，并導(dǎo)致裂縫擴(kuò)展，然后齒面表層出現(xiàn)塊狀脫落形成齒面點(diǎn)蝕。 北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 19 頁(yè) 共 39 頁(yè) 10tfW F K Kbty?? ? 167。 總變位系數(shù)越小，一對(duì)齒輪齒更總厚度越薄，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)齒輪有相同的中心距，此時(shí)應(yīng)對(duì)齒輪進(jìn)行變位。高度變位齒輪副的缺點(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、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。 輪的齒數(shù) 一般情況下，倒檔傳動(dòng)比與一檔傳動(dòng)比較為接近，在本設(shè)計(jì)中倒檔傳動(dòng)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(dòng)的各傳動(dòng) 副應(yīng)滿(mǎn)足 Z1x /Z2x =Ix Z1x + Z2x = Z? 其中 Z1x , Z2x 任一齒輪副 主動(dòng)，從動(dòng)齒輪齒數(shù)， Ix 該齒輪副的傳動(dòng)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(lái)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(zhǎng)度增加，接觸 應(yīng)力降低，以提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性和齒輪壽命。 ,嚙合套或同步器取 30176。25176。 一般貨車(chē) GB135678 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形 20176。 16176。本設(shè)計(jì)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(chē)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(duì)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(qiáng)度 。 由已知條件：滿(mǎn)載質(zhì)量 1800kg； 北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 13 頁(yè) 共 39 頁(yè) max1mingngiq i??3 IA maxA K T? rr=； Te max=100Nm； i0=； η=。 選擇最低檔傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)根據(jù)汽車(chē)最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著力、汽車(chē)的最低穩(wěn)定車(chē)速以及主減速比和驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑等來(lái)綜合考慮、確定。 此段切薄 圖 18 防止自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施 Ⅱ 加工成斜面 圖 19 防止自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施Ⅲ 汽車(chē)五檔變速器 設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 39 頁(yè) 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(jì) 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(dòng)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(dòng)齒輪、嚙合套和同步器三種。在確定變速器結(jié)構(gòu)方案時(shí)，也要考慮齒輪型式、換檔結(jié)構(gòu)型式、軸承型式、潤(rùn)滑和密封等因素。 圖 16 變速器倒檔傳動(dòng)方案 因?yàn)樽兯倨髟谝粨鹾偷箵豕ぷ鲿r(shí)有較大的力，所以無(wú)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(zhǎng)。圖 16b 所示方案的優(yōu)點(diǎn)是換倒擋時(shí)利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間軸的長(zhǎng)度。 北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 9 頁(yè) 共 39 頁(yè) 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(dòng)齒輪換檔外，其余各檔為常嚙合齒輪傳動(dòng)。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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時(shí)變速器的傳動(dòng)效率高，可達(dá) 90%以上，噪聲低，齒輪北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 7 頁(yè) 共 39 頁(yè) 和軸承的磨損減少因?yàn)橹苯訖n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(jìn)檔位工作時(shí)，變速器傳遞的動(dòng)力需要經(jīng)過(guò)設(shè)置在第一軸，中間軸和第二軸上的兩對(duì)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(dòng)比；檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng)，檔位低的齒輪（一檔）可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動(dòng)；多數(shù)傳動(dòng)方案中除一檔以外的其他檔位的換檔機(jī)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(méi)有直接檔，因此在高檔工作時(shí)，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(diǎn)。與三軸式變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊且除最到檔外其他各檔的傳動(dòng)效率高、噪聲低。因此。將第一、第二軸直接連接起來(lái)傳遞扭矩則稱(chēng)為直接檔。但與傳動(dòng)比為 1 的直接檔比較，采用 超速檔會(huì)降低傳動(dòng)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(chē)變速器的傳動(dòng)比范圍為 ~；一般用途的貨車(chē)和輕型以上的客車(chē)為 ~；越野車(chē)與牽引車(chē)為 ~。 有級(jí)變速器與無(wú)級(jí)變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造低廉，具有高的傳動(dòng)效率（ η=~），因此在各類(lèi)汽車(chē)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(jì)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(chē)在行駛過(guò)程中，變速器內(nèi)不應(yīng)有自動(dòng)跳檔、亂檔、換檔沖擊等現(xiàn)象的發(fā)生。在有動(dòng)力輸出需要時(shí)，還應(yīng)有功率輸出裝置。看來(lái)無(wú)級(jí)變速器在中檔車(chē)中的運(yùn)用將越為廣泛。而無(wú)級(jí)變速器能在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)速比的無(wú)級(jí)變化，并選定幾個(gè)常用的速比作為常用的“檔”。無(wú)級(jí)變速 系統(tǒng)不像手動(dòng)變速器或自動(dòng)變速器那樣用齒輪變速，而是用兩個(gè)滑輪和一個(gè)鋼帶來(lái)變速，其傳動(dòng)比可以隨意變化，沒(méi)有換 檔 的突跳感覺(jué)。 無(wú)級(jí)變速器 當(dāng)今汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是非常迅速的，用戶(hù)對(duì)于汽車(chē)性能的要求是越來(lái)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(lèi)的汽車(chē)并不會(huì)在北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 3 頁(yè) 共 39 頁(yè) 價(jià)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(chē)型價(jià)格均在 10 萬(wàn)元左右，這個(gè)價(jià)格層面還比較低的。此型車(chē)在其 檔 位上設(shè)有“ +”、“ ”選擇 檔 位。而我國(guó)要普及這種車(chē)型，關(guān)鍵要解決的是路況問(wèn)題，現(xiàn)在的路況狀況不均勻，難以發(fā)揮自動(dòng)檔汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)。在高速公路上，這是個(gè)體現(xiàn)地非常完美。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車(chē)速即可。另外，現(xiàn)在在我國(guó)的汽車(chē)駕駛學(xué)校中，教練車(chē)都是手動(dòng)變速器的，除了經(jīng)濟(jì)適用之外，關(guān)鍵是能夠讓學(xué)員打好扎實(shí)的基本汽車(chē)五檔變速器 設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 39 頁(yè) 功以及鍛煉?cǎi){駛協(xié)調(diào)性。而對(duì)于其他新型的變速器，雖然具有操作簡(jiǎn)便等特性，但這些特點(diǎn)尚不具備。 首先，從商用車(chē)的特性上來(lái)說(shuō)，手動(dòng)變速器的功用是其他變速器所不能替代的。 手動(dòng)變速器 (MT) 手動(dòng)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(gè)定值 (也就是所謂的“級(jí)” )。而且，不忘在自己駕車(chē)的時(shí)候體會(huì)一下極速感覺(jué)或是在買(mǎi)車(chē)的時(shí)候關(guān)注一下發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，這似乎成為了橫量汽車(chē)品質(zhì)優(yōu)劣的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。此刻，大家似乎談?wù)摰米疃嗟木褪前l(fā)動(dòng)機(jī)的性能以及車(chē)手的駕駛技術(shù)。 從現(xiàn)在市場(chǎng)上不同車(chē)型所配置的變速器來(lái)看，主要分為：手動(dòng)變速器（ MT）、自動(dòng)變速器（ AT）、手動(dòng) /自動(dòng)變速器（ AMT）、無(wú)級(jí)變速器（ CVT）。但是從目前市場(chǎng)的需求和適用角度來(lái)看，筆者認(rèn)為手動(dòng)變速器不會(huì)過(guò)早的離開(kāi)。特別是面對(duì)爬坡路段，它的特點(diǎn)顯露的非常明顯。雖然自動(dòng)變速器以及無(wú)級(jí)變速器已非常的普遍，但是大多數(shù)年輕的司機(jī)還是崇尚手動(dòng)，尤其是喜歡超車(chē)時(shí)手動(dòng)變速帶來(lái)的那種快感，所以一些中高檔的汽車(chē)（尤其是轎車(chē)）也不敢輕易放棄手動(dòng)變速器。 自動(dòng)變速器（ AT） 自動(dòng)變速器（ AutomaticTransmission），利用行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速，它能根據(jù)油門(mén)踏板程度和車(chē)速變化，自動(dòng)地進(jìn)行變速。使用此類(lèi)車(chē)型的用戶(hù)希望在駕駛汽車(chē)的時(shí)候?yàn)榱撕?jiǎn)便操作、降低駕駛疲勞，盡可能的享受高速駕駛時(shí)快樂(lè)的感覺(jué)。 在市場(chǎng)上，此類(lèi)汽車(chē)銷(xiāo)售狀況還是不錯(cuò)的，尤其是對(duì)于女性朋友比較適合，通常女性朋友駕車(chē)時(shí) 力求便捷。這種變速器在德國(guó)保時(shí)捷車(chē)廠 911 車(chē)型上首先推出，稱(chēng)為 Tiptronic，它可使高性能跑車(chē)不必受限于傳統(tǒng)的自動(dòng) 檔 束縛，讓駕駛者也能享受手動(dòng)換 檔 的樂(lè)趣。筆者曾在上面提到，手動(dòng)變速器有著很大的使用群體 ,而自動(dòng)變速器也能適應(yīng)女士群體以及解決交通堵塞帶來(lái)的麻煩，這樣對(duì)于一些夫妻雙方均會(huì)駕車(chē)的家庭來(lái)說(shuō)，可謂是兼顧了雙方，體現(xiàn)了“夫妻檔”。因?yàn)檫@類(lèi)變速器是有比較廣闊的市場(chǎng)的。多尼斯（ VanDoorne’ s）發(fā)明。雖然它們有著共同點(diǎn)，但是自動(dòng)變速器只有換檔是自動(dòng)的，但它的傳動(dòng)比是有級(jí)的，也就是我們常說(shuō)的檔，一般自動(dòng)變速器有 2～ 7 個(gè)檔。而且奇瑞汽車(chē)銷(xiāo)售公司表示 無(wú)級(jí)變速器型年底上市。為保證汽車(chē)倒車(chē)以及使發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)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?rùn)滑油都可以提高傳動(dòng)效率。 變速器結(jié)構(gòu)方案的確定 變速器由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與操縱機(jī)構(gòu)組成。汽車(chē)行駛的道路狀況愈多