【正文】 獲得較大的倒檔傳動比，缺點是換檔程序不合理；圖 31d 方案對 31c 的缺點做了修改；圖 31e 所示方案是將一、倒檔齒輪做成一體，將其齒寬加長；圖 31f 所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，換檔換更為輕便。 [14]與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪具有使用壽命長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)且工作噪聲低等優(yōu)點 [14]。要求尺寸 b 應(yīng)該大于或等于輪齒危險斷面處的厚度。 汽車設(shè)計課程設(shè)計 房車離合器的設(shè) 計 5 圖 32 變速器齒輪尺寸控制圖 [14] 根據(jù)設(shè)計要求，齒輪表面粗糙度數(shù)值應(yīng)該稍微降低，噪聲就會相應(yīng)減少，齒面磨損速度減慢，可以提高齒輪壽命。當變速器中心距小時，在殼體的同一端面布置兩個滾動軸承有困難時，可以把輸出軸直接壓入殼體孔中，并固定不動 [14]。兩軸式變速器輸入軸和中間軸式變速器中間軸上的高檔齒輪，通過軸與齒輪內(nèi)孔之間的過盈配合和鍵固定在軸上。 [14] 倒檔軸為壓入殼體孔中并固定不動的齒輪軸，并由螺栓固定。 [14] 滾針軸承、滑動軸承套主要用在齒輪與軸不是固定連接，并要求兩者有相對運動的地方 [8]。m 最大轉(zhuǎn)矩時轉(zhuǎn)速 1500r/min 總質(zhì)量 4500kg 最高車速 120km/h 車輪型號 225/85R16L 對應(yīng)輪胎半徑 r 394mm 檔數(shù)和傳動比 近年來，為了降低油耗，提高燃 油經(jīng)濟性，變速器的檔數(shù)都有增加的趨勢。載質(zhì)量在 ～ 的貨車采用五檔變速器，載質(zhì)量在 ～ 的貨車采用六檔變速器。 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。道路的最大坡度角；式中，??m axm ax?? 根據(jù)驅(qū)動車 輪與路面附著條件 ?? 20max Gr iiT r Tge ?? （ 33） 求得變速器的 Ι檔傳動比為 %6245000m ax2??????????Terg iTrGi?? （ 34） 。根據(jù)上式可的出： q =。 軸向尺寸 變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒檔中間齒輪和換檔機構(gòu)的布置初步確定。 本次設(shè)計采用 5+1 手動擋變速器，其殼體的軸向尺寸是 3? =， 變速器殼體的最終軸向尺寸應(yīng)由變速器總圖的結(jié)構(gòu)尺寸鏈確定。 同步器和嚙合套的接合大都采用漸開線齒形。 表 33 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角與螺旋角 項目 車型 齒形 壓力角 α 螺旋角 β 轎車 高齒并修形的齒形 176。 25176。~30176。對轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對貨車，為提高齒輪承載力，取大些。 應(yīng)該注意的是選擇斜齒輪的螺旋角時應(yīng)力求使中間軸上是軸向力相互抵消。所以，在保證齒輪的強度條件下，盡量選取較小的齒寬，以有利于減輕變速器的重量和縮短其軸向尺寸。 一檔傳動比 （ 39） 為了確定 Z9和 Z10的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和 ?Z : （ 310） 其中 A =、 m =3；故有 ??Z 。 上面根據(jù)初選的 A及 m計算出的 ?Z 可能不是整數(shù)，將其調(diào)整為整數(shù)后，從式（ 310）看出中心距有了變化，這時應(yīng)從 ?Z 及齒輪變位系數(shù)反過來計算中心距 A，再以這個修正后的中心距 作為以后計算的依據(jù)。 汽車設(shè)計課程設(shè)計 房車離合器的設(shè) 計 11 ?gIi8712 ZZZZig ??? ?ZZnmAZ ?cos2??1212131311 ZZZZZZigr ???)(21 1312 ZZmn ?)(21 1311 ZZA ????則根據(jù)前式， 可計算出一檔實際傳動比為： 。中間軸上倒檔傳動齒輪的齒數(shù)比一檔主動齒輪 10 略小，取 1312?Z 。 齒輪變位系數(shù)的選擇 齒輪的變位是齒輪設(shè)計中一個非常重要的環(huán)節(jié)。高度變位可增加小齒輪的齒根強度，使它達到和大齒輪強度想接近的程度。 有幾對齒輪安 裝在中間軸和第二軸上組合并構(gòu)成的變速器，會因保證各檔傳動比的需要，使各相互嚙合齒輪副的齒數(shù)和不同。對斜齒輪傳動，還可通過選擇合適的螺旋角來達到中心距相同的要求。對于低檔齒輪，由于小齒輪的齒根強度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現(xiàn)齒根彎曲斷裂的現(xiàn)象。其中，一檔主動齒輪 10的齒數(shù) Z10〈 17，因此一檔齒輪需要變位。關(guān)于螺旋角的方向，第一、二軸齒輪采用左旋，這樣可使第一、二軸所受的軸向力直接經(jīng)過軸承蓋作用在變速器殼體上，而不必經(jīng)過軸承的彈性檔圈傳遞。 變速器齒輪的強度計算與材料的選擇 齒輪的損壞原因及形式 齒輪的損壞形式分三種：輪齒折斷、齒面疲勞剝落和移動換檔齒輪端部破壞。他使齒形誤差加大，產(chǎn)生動載荷，導致輪齒折斷。如汽車 變速器齒輪用低碳合金鋼制造，采用剃齒或齒輪精加工，齒輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度不低于 7 級。mm）， d節(jié)圓直徑， 應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取 ； fK 摩擦力影響系數(shù)，主動齒輪取 ，從動齒輪取 ； b齒寬（ mm），取 20 t端面齒距（ mm）； y齒形系數(shù)，如下。 故 同理可得： 7 231 .99w M Pa? ? 。）； E齒輪材料的彈性模量（ MPa），查資料可取 3190 10E M Pa?? ； b齒輪接觸的實際寬度， 20mm； zb??、 主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑（ mm）； 直齒輪： （ 325） （ 328） 斜齒輪： （ 329） （ 330） 其中， zbrr、 分別為主從動齒輪節(jié)圓半徑（ mm）。第一軸長度由離合器的軸向尺寸確定，而花鍵尺寸應(yīng)與離合器從動盤轂的 內(nèi)花鍵統(tǒng)一考慮。其結(jié)構(gòu)如下圖所示 ： 一檔齒輪 倒檔齒輪 圖 36 變速器中間軸 2. 確定軸的尺寸 變速器軸的確定和尺寸，主要依據(jù)結(jié)構(gòu) 布置上的要求并考慮加工工藝和裝配工藝要求而定。因此，軸的直徑 d與軸的長度 L 的關(guān)系可按下式選?。? 第一軸和中間軸： d/L=~ ； 第二軸： d/L=~ 。下面對第一軸和第二軸進行校核。 其中 P =95kw， n =5750r/min,d =24mm；代入上式得： 由查表可知 [ T? ]=55MPa，故 T? ? [ T? ]，符合強度要求。 對于一般傳動軸可取 [ ] ~ 1( ) / m? ??；故也符合剛度要求。mm。 故危險截面所受的合成彎矩為： （ 339） 則在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應(yīng)力 ? （ MPa） : （ 340） 將 M 代入上式可得： ? ? ，在低檔工作時 [? ]=400MPa，因此有： ? ?[? ]； 符合要求。之后，因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在角速度差 ?? ，致使在錐面上作用有摩擦力矩，它使鎖環(huán)相對嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過一個角度，并滑塊予以定位。之后，摩擦力矩隨之消失，而撥環(huán)力矩使鎖環(huán)回位，兩鎖止面分開，同步器解除鎖止狀態(tài)，接合套上的接合齒在換檔力的作用下通過鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合（圖39d），完成同步換檔。螺紋槽設(shè)計得大些，可使被刮下來的油存于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會使接觸面減少，增加磨損速度 。但 ? 過小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，避免自鎖的條件是 tan? ? f 。時， 摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴時，則有粘著和咬住的傾向；在 ? =7176。 R 往往受結(jié)構(gòu)限制，包括變速器中心距及 相關(guān)零件的尺寸和布置的限制，以及 R 取大以后還會影響到同步環(huán)徑向厚度尺寸要取小的約束，故不能取大。設(shè)計時可根據(jù)下式計算確定 22 mMb pfR?? （ 343） 設(shè)計中考慮到降低成本取相同的 b 取 5mm。段造時選用錳黃銅等材料。以鋼質(zhì)為基體的同步環(huán)不僅可以節(jié)約銅，還可以提高同步環(huán)的強度。已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在 26176。 （ 7）同步時間 t 同步器工作時，要連接的兩個部分達到同步的時間越短越好 。為此，同步時間與車型有關(guān)，計算時可在下屬范圍內(nèi)選取： 對轎車變速器高檔取 ～ ，低檔取 ～ ；對貨車變速器高檔取 ～，低檔取 ～ 。為了防止這種情況的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置自鎖裝置（如圖 311 所示）。 汽車設(shè)計課程設(shè)計 房車離合器的設(shè) 計 24 參考文獻 [1] 劉惟信 .汽車設(shè)計 .北京：清華大學出版社， 2020： 158～ 200 [2] 張洪欣 .汽車設(shè)計 .北京：機械工業(yè)出版社， 1981： 106～ 126 [3] 陳家瑞 .汽車構(gòu)造 .第二版 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020： 40～ 61 [4] 張文春 .汽車理論 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020： 70～ 83 [5] 彭文生，張志明，黃華梁 .機械設(shè)計 .北京：高等教育出版社， 2020： 96～ 138 [6] 董寶承 .汽車 底盤 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020： 32～ 81 [7] 陳煥江，徐雙應(yīng) .交通運輸專業(yè)英語 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020： 20～ 30 [8] 劉鴻文 .簡明材料力學 .北京：高等教育出版社， 1997： 254～ 259 [9] 周一明，毛恩榮 .車輛人機工程學 .北京：北京理工大學出版社， 1999： 154～ 174 [10]（美） .汽車手動變速器和變速驅(qū)動橋 .北京：機械工業(yè)出版社， 1998：49～ 65 [11] 陳殿云，張淑芬，楊民獻 .工程力學 .蘭州：蘭州大學出版設(shè)， 2020： 182～ 196 [12] 葛 志祺 .簡明機械零件設(shè)計手冊 .北京：冶金工業(yè)出版社， 1985： 14～ 16， 113～ 115 [13] 濮良貴，紀名剛 .機械設(shè)計 .第七版 .北京：高等教育出版社， 2020： 184～ 223 [14] 王昆，何小柏，汪信遠 .課程設(shè)計手冊 .北京：高等教育出版社， 1995： 47～ 49 [15] 侯洪生，王秀英 .機械工程圖學 .北京：科學出版社， 2020： 225～ 333