【正文】 目 錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)書（1） 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)山地履帶式運(yùn)輸車的傳動(dòng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。對(duì)變速器提出的基本要求如下：。設(shè)置有空擋用來(lái)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸，設(shè)置倒擋使汽車能倒退行駛。采用斜齒輪傳動(dòng)及選擇合理的變位系數(shù)，提高制造精度和安裝剛性可減小齒輪的噪聲。中間軸式變速器保持輸入與輸出軸軸線在同一直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接后可得直接擋，使用直接擋，此時(shí)變速器的傳動(dòng)效率更高，噪聲小，齒輪與軸承的磨損減少；由于直接擋的利用率要高于其他擋位，從而提高了變速器的使用壽命；在其他前進(jìn)擋位工作時(shí)，變速器傳遞的動(dòng)力需經(jīng)兩隊(duì)齒輪傳遞，在中間軸與第二軸間的距離不大條件下，一擋仍然有較大傳動(dòng)比。圖4b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。圖4e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)。本設(shè)計(jì)采用圖4f所示的傳動(dòng)方案。在確定變速器結(jié)構(gòu)方案時(shí)，也要考慮齒輪型式、換擋結(jié)構(gòu)型式、軸承型式、潤(rùn)滑和密封等因素。直齒滑動(dòng)齒輪換擋的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，但由于換擋不輕便、換擋時(shí)齒端面受到很大沖擊、導(dǎo)致齒輪早期損壞、滑動(dòng)花鍵磨損后易造成脫擋、噪聲大等原因，初一擋、倒擋外很少采用。結(jié)合套換擋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但還不能完全消除換擋沖擊，目前在要求不高的擋位上常被使用。 雖然直齒滑動(dòng)齒輪換擋結(jié)構(gòu)換擋不輕便，噪音大，沖擊大等缺點(diǎn)，但由于采用的發(fā)動(dòng)機(jī)功率小，車輛載荷低，這些缺點(diǎn)影響不大，且能滿足設(shè)計(jì)的工作各項(xiàng)要求，反而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，成本低的特點(diǎn)更加能滿足設(shè)計(jì)的要求。汽車爬陡坡時(shí)車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。根據(jù)公式（4）可得：ig1 =由于該山地自走式履帶運(yùn)輸車的擋位只要求2個(gè)，屬于緩行和爬行要求的履帶運(yùn)輸車，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，合理分配其擋位的傳動(dòng)比主要根據(jù)作業(yè)要求、道路條件來(lái)確定，再由速度確定傳動(dòng)比。 軸向尺寸變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒擋中間齒輪和換擋機(jī)構(gòu)的布置初步確定。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。本設(shè)計(jì)取1。本設(shè)計(jì)取國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角，變速器齒輪壓力角取20176。為此，中間軸上的全部齒輪一律去右旋，而第一軸和第二軸上的的斜齒輪去左旋，其軸向力經(jīng)軸承蓋由殼體承受。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第一軸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。（1）直齒=2，選?。?0176。/3=53，取=19，=34（圓整）；（5）修正=/()=3435/（1916）=%=||/=%5% (合格)；（6）修正由＝(+)/（2cos）得＝arccos［(+)/（2A）］= 176。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。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。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。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。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。變位系數(shù)公式為（式中Z為要變位的齒輪齒數(shù)）：（5） 3 變速器齒輪的強(qiáng)度校核與材料選取 齒輪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)換擋齒輪端部破壞。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(jí)。當(dāng)處于一擋時(shí)，中間軸上的計(jì)算扭矩為：（7） 聯(lián)合公式（6）和（7）即可得：。2. 齒輪接觸應(yīng)力校核（9） 式中：齒輪的接觸應(yīng)力；：齒面上的法向力，；：齒輪材料的彈性模量，查資料可取190103MPa；：齒輪接觸的實(shí)際寬度，20mm；：主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑。接下來(lái)，嚙合套的齒端與鎖環(huán)齒端的鎖止面接觸（圖9b），使嚙合套的移動(dòng)受阻，同步器在鎖止?fàn)顟B(tài)，換擋的第一階段結(jié)束。圖9 鎖環(huán)式同步器工作原理2. 同步環(huán)主要參數(shù)的確定（1）同步環(huán)錐面上的螺紋槽如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計(jì)得窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。圖10a中給出的尺寸適用于輕、中型汽車；圖10b則適用于重型汽車。一般半錐角取6176。時(shí)就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。原則上是在可能的條件下，盡可能將R取大些。（5）同步環(huán)徑向厚度與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán)的徑向厚度要受機(jī)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件特別是錐面平均半徑和布置上的限制，不宜取很厚，但是同步環(huán)的徑向厚度必須保證同步環(huán)有足夠的強(qiáng)度。有的變速器用高強(qiáng)度，高耐磨性的鋼配合的摩擦副，即在鋼質(zhì)或球墨鑄鐵同步環(huán)的錐面上噴鍍一層鉬（），使其摩擦因數(shù)在鋼與銅合金摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強(qiáng)度有顯著提高。影響鎖止角選取的因素，主要有摩擦因數(shù)、擦錐面的平均半徑、鎖止面平均半徑和錐面半錐角。本次設(shè)計(jì)鎖止角取30176。而軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān)，不同車型要求作用到手柄上的力也不相同。即使達(dá)到完全齒寬嚙合，也可能由于汽車震動(dòng)等原因，齒輪產(chǎn)生軸向移動(dòng)而減少了齒輪的嚙合長(zhǎng)度，甚至完全脫離嚙合。操縱機(jī)構(gòu)的功能需求：（1） 擋位變速操縱機(jī)構(gòu)：通過(guò)一個(gè)操縱手柄控制機(jī)械變速箱的變速齒輪從而控制車輛的高、低擋位以及倒擋。 雙履帶式車輛轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué) 履帶車輛不帶負(fù)荷時(shí)，在水平地段上繞轉(zhuǎn)向軸線O作穩(wěn)定轉(zhuǎn)向的簡(jiǎn)圖，如圖712所示。轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的牽引平衡可作兩點(diǎn)假設(shè)：(1)如前所述履帶車輛轉(zhuǎn)向是靠?jī)?nèi)、外側(cè)履帶產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力不等來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以回轉(zhuǎn)行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向力矩為：由上可得： (743)式中：為在作用下，土壤對(duì)履帶行駛所增加的反力，亦即轉(zhuǎn)向力，作用方向與驅(qū)動(dòng)力方向相同，以表示。 (744)令所以。將υ代入得：=0時(shí)，轉(zhuǎn)向阻力矩。＜，內(nèi)側(cè)履帶的驅(qū)動(dòng)力，外側(cè)履帶驅(qū)動(dòng)力。目前履帶式車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有轉(zhuǎn)向離合器式和差速器行星機(jī)構(gòu)式。而本設(shè)計(jì)是用于微型的山地自走履帶式運(yùn)輸車，就采用了轉(zhuǎn)向離合器式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。當(dāng)車輛作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩側(cè)離合器是結(jié)合的，而制動(dòng)器則是完全松開(kāi)的。此時(shí)兩側(cè)履帶上的驅(qū)動(dòng)力為正值，因此兩側(cè)半軸都傳遞驅(qū)動(dòng)力，在這種情況下轉(zhuǎn)向參數(shù)ν。這時(shí)兩側(cè)履帶上的驅(qū)動(dòng)力分別是： 式中：—驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力半徑。當(dāng)慢速側(cè)離合器全部分離時(shí)=0，轉(zhuǎn)向力矩達(dá)到不施加制動(dòng)器時(shí)的最大值，此時(shí)，ν=。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向受限于附著力時(shí)，轉(zhuǎn)向力矩應(yīng)為：車輛穩(wěn)定轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向力矩恒等于轉(zhuǎn)向阻力矩，即,于是求得由土壤附著力決定的制動(dòng)器最大摩擦力矩：當(dāng)扳動(dòng)左轉(zhuǎn)向手柄時(shí)，左轉(zhuǎn)離合器齒輪與中央齒輪脫開(kāi)，并壓緊制動(dòng)摩擦片，使左驅(qū)動(dòng)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)從而使履帶式車輛左轉(zhuǎn)向。操縱時(shí)，向上拉動(dòng)左、右操縱手柄，則履帶式車輛向左、右轉(zhuǎn)向。33 / 33