【正文】 獲得較大的倒檔傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換檔程序不合理；圖 31d 方案對 31c 的缺點(diǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)且工作噪聲低等優(yōu)點(diǎn) [14]。要求尺寸 b 應(yīng)該大于或等于輪齒危險(xiǎn)斷面處的厚度。 汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 房車離合器的設(shè) 計(jì) 5 圖 32 變速器齒輪尺寸控制圖 [14] 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，齒輪表面粗糙度數(shù)值應(yīng)該稍微降低，噪聲就會(huì)相應(yīng)減少，齒面磨損速度減慢，可以提高齒輪壽命。當(dāng)變速器中心距小時(shí)，在殼體的同一端面布置兩個(gè)滾動(dòng)軸承有困難時(shí)，可以把輸出軸直接壓入殼體孔中，并固定不動(dòng) [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(dòng)的齒輪軸，并由螺栓固定。 [14] 滾針軸承、滑動(dòng)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(yùn)動(dòng)的地方 [8]。m 最大轉(zhuǎn)矩時(shí)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(dòng)比 近年來，為了降低油耗，提高燃 油經(jīng)濟(jì)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(dòng)比時(shí)，應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)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(dòng)輪的滾動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(jī)構(gòu)的布置初步確定。 本次設(shè)計(jì)采用 5+1 手動(dòng)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(xiàng)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(shí)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(qiáng)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(dòng)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(jì)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(shí)應(yīng)從 ?Z 及齒輪變位系數(shù)反過來計(jì)算中心距 A，再以這個(gè)修正后的中心距 作為以后計(jì)算的依據(jù)。 汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 房車離合器的設(shè) 計(jì) 11 ?gIi8712 ZZZZig ??? ?ZZnmAZ ?cos2??1212131311 ZZZZZZigr ???)(21 1312 ZZmn ?)(21 1311 ZZA ????則根據(jù)前式， 可計(jì)算出一檔實(shí)際傳動(dòng)比為： 。中間軸上倒檔傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)比一檔主動(dòng)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(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。高度變位可增加小齒輪的齒根強(qiáng)度，使它達(dá)到和大齒輪強(qiáng)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(huì)因保證各檔傳動(dòng)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(dòng)，還可通過選擇合適的螺旋角來達(dá)到中心距相同的要求。對于低檔齒輪，由于小齒輪的齒根強(qiáng)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(dòng)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(qiáng)度計(jì)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(dòng)換檔齒輪端部破壞。他使齒形誤差加大，產(chǎn)生動(dòng)載荷，導(dǎo)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(dòng)齒輪取 ，從動(dòng)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(shí)際寬度， 20mm； zb??、 主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)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(dòng)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(dòng)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)系可按下式選取： 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(jìn)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(qiáng)度要求。 對于一般傳動(dòng)軸可取 [ ] ~ 1( ) / m? ??；故也符合剛度要求。mm。 故危險(xiǎn)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(shí) [? ]=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(gè)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?fàn)顟B(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(jì)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(huì)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(shí)， 摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時(shí)，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(huì)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(jì)時(shí)可根據(jù)下式計(jì)算確定 22 mMb pfR?? （ 343） 設(shè)計(jì)中考慮到降低成本取相同的 b 取 5mm。段造時(shí)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(qiáng)度。已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在 26176。 （ 7）同步時(shí)間 t 同步器工作時(shí)，要連接的兩個(gè)部分達(dá)到同步的時(shí)間越短越好 。為此，同步時(shí)間與車型有關(guān)，計(jì)算時(shí)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(jì)課程設(shè)計(jì) 房車離合器的設(shè) 計(jì) 24 參考文獻(xiàn) [1] 劉惟信 .汽車設(shè)計(jì) .北京：清華大學(xué)出版社， 2020： 158～ 200 [2] 張洪欣 .汽車設(shè)計(jì) .北京：機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社， 2020： 40～ 61 [4] 張文春 .汽車?yán)碚?.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020： 70～ 83 [5] 彭文生，張志明，黃華梁 .機(jī)械設(shè)計(jì) .北京：高等教育出版社， 2020： 96～ 138 [6] 董寶承 .汽車 底盤 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020： 32～ 81 [7] 陳煥江，徐雙應(yīng) .交通運(yùn)輸專業(yè)英語 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020： 20～ 30 [8] 劉鴻文 .簡明材料力學(xué) .北京：高等教育出版社， 1997： 254～ 259 [9] 周一明，毛恩榮 .車輛人機(jī)工程學(xué) .北京：北京理工大學(xué)出版社， 1999： 154～ 174 [10]（美） .汽車手動(dòng)變速器和變速驅(qū)動(dòng)橋 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998：49～ 65 [11] 陳殿云，張淑芬，楊民獻(xiàn) .工程力學(xué) .蘭州：蘭州大學(xué)出版設(shè)， 2020： 182～ 196 [12] 葛 志祺 .簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 .北京：冶金工業(yè)出版社， 1985： 14～ 16， 113～ 115 [13] 濮良貴，紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) .第七版 .北京：高等教育出版社， 2020： 184～ 223 [14] 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn) .課程設(shè)計(jì)手冊 .北京：高等教育出版社， 1995： 47～ 49 [15] 侯洪生，王秀英 .機(jī)械工程圖學(xué) .北京：科學(xué)出版社， 2020： 225～ 333