【正文】 T = βT= = 450 = = N汽車(chē)起步時(shí)離合器結(jié)合一次所產(chǎn)生的總滑磨功(J)為：W = () = = J 式中，m 為汽車(chē)總質(zhì)量(kg)；rr 為輪胎滾動(dòng)半徑(m)；i為汽車(chē)起步時(shí)所用變速器檔位的傳動(dòng)比；i為主減速器傳動(dòng)比；n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) 。不同的H／A值可以得到不同的彈性變形特性。(2) ＝如圖33中＝之曲線，彈簧的特性曲線在中間有一段很平直，變形的增加載荷P幾乎維持不變。因?yàn)榭衫闷湄?fù)剛度區(qū)，達(dá)到分離離合器時(shí)載荷下降、操縱省力之目的。1） 比值H/h 和 h 的選擇 設(shè)計(jì)膜片彈簧時(shí)，要利用其非線性的彈性變形規(guī)律，因此要正確選擇其特性曲線的形狀，以獲得最佳的使用性能。研究表明，R/r愈大，則彈簧重量利用效率愈低。膜片彈簧大端外半徑4，應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)上的要求而和摩擦片的尺寸相適應(yīng)，大于摩擦片的內(nèi)半徑d/2，近于摩擦片的外半徑D/2。3）α的選擇膜片彈簧自由狀態(tài)下圓錐角α與內(nèi)截錐高度H關(guān)系密切，α一般在9176。 ，符合要求。取分離之?dāng)?shù)目n =18 。一般說(shuō)，e值應(yīng)盡量接近r而略大于r，L應(yīng)接近R而略小于R?！?15176。彈性元件的主要作用是降低傳動(dòng)系的首段扭轉(zhuǎn)剛度，從而降低傳動(dòng)系扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的某階(通常為三階)固有頻率，改變系統(tǒng)的固有振型，使之盡可能避開(kāi)由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩主諧量激勵(lì)引起的共振；阻尼元件的主要作用是有效地耗散振動(dòng)能量。減振器的主要參數(shù)是減振器的角剛度和減振器的摩擦力矩等，它們決定了減振器衰減傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的能力。而減振器傳遞扭矩的能力會(huì)影響到傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)載荷。 這樣，很明顯可以看出，在對(duì)減振彈簧作一定的結(jié)構(gòu)布置條件下，減振器的角剛度受到必須傳遞足夠大的扭矩要求的制約，而不可能任意降低。此外，摩擦力矩也可直接根據(jù)下面的公式初選 ＝0．11= Nm (2)預(yù)緊力矩 減振彈簧在安裝時(shí)都有一定的預(yù)緊。表35 減振彈簧個(gè)數(shù)的選取摩擦片外徑D/mm225～250250～325325～350350Z4～66～88～1010摩擦片外徑D = 325mm ，可選擇Z為6～8，選取Z=8（3） 減振彈簧的總壓力 當(dāng)限位銷(xiāo)與從動(dòng)盤(pán)轂之間的間隙(或)被消除時(shí)，彈簧傳遞的扭矩達(dá)到最大值。減振彈簧剛度K： N/ (37)減振彈簧有效圈數(shù) (38) 取 i=4 N=i+=(1)從動(dòng)盤(pán)轂從動(dòng)盤(pán)轂是離合器中承受載荷最大的零件，它幾乎承受由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的全部轉(zhuǎn)矩。離合器蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求：1)應(yīng)具有足夠的剛度，否則影響離合器的工作特性，增大操縱時(shí)的分離行程，減小壓盤(pán)升程，嚴(yán)重時(shí)使摩擦面不能徹底分離；2)應(yīng)與飛輪保持良好的對(duì)中，以免影響總成的平衡和正常的工作；3)蓋的膜片彈簧支承處應(yīng)具有高的尺寸精度；4)為了便于通風(fēng)散熱，防止摩擦表面溫度過(guò)高，可在離合器蓋上開(kāi)較大的通風(fēng)窗孔，或在蓋上加設(shè)通風(fēng)扇片等；乘用車(chē)離合器蓋一般用010鋼等低碳鋼板。3)與飛輪應(yīng)保持良好的對(duì)中，并要進(jìn)行靜平衡，壓盤(pán)單件的平衡精度應(yīng)不低于15～20 g（二）壓盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選擇取溫升t=10 ，t = =℃ m = = = 所以h=取h=25mm 為鑄鐵密度，取7800 kg/m，V為壓盤(pán)估算面積式中，t為壓盤(pán)溫升(℃),不超過(guò)8～10℃；c為壓盤(pán)的比熱容，鑄鐵：c= J/(kg它的功用是：①改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利的工況下工作；②在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車(chē)能倒退行駛；③利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速，并便于變速器換擋或進(jìn)行動(dòng)力輸出。它采用齒輪傳動(dòng)，具有若干個(gè)定值傳動(dòng)比。2)無(wú)級(jí)式變速器的傳動(dòng)比在一定的范圍內(nèi)可按無(wú)限多級(jí)變化，常見(jiàn)的有電力式和液力式(動(dòng)液式)兩種。按操縱方式，變速器又可分為強(qiáng)制操縱式、自動(dòng)操縱式和半自動(dòng)操縱式三種。3)半自動(dòng)操縱式變速器有兩種形式。2)設(shè)置空擋，用來(lái)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)功輪的傳輸。汽車(chē)行駛過(guò)程中，變速器不得有跳擋、亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。汽車(chē)工作的道路條件越復(fù)雜、比功率越小，變速器的傳動(dòng)比范圍越大。由于兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)汽車(chē)上。此時(shí)，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也傳遞轉(zhuǎn)矩。在齒輪中心距（影響變速器尺寸的重要參數(shù)）較小的情況下仍然可以獲得大的一擋傳動(dòng)比，這是中間軸式變速器的另一優(yōu)點(diǎn)。有級(jí)變速器結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目，從而可采用斜齒輪。為了實(shí)現(xiàn)倒擋，有些方案利用在中間軸和第二軸上的齒輪傳動(dòng)路線中加入了一個(gè)中間傳動(dòng)齒輪的方案。圖42c所示方案能獲得較大的倒擋傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換擋程序不合理。為了充分利用空間，縮短變速器軸向長(zhǎng)度，有的貨車(chē)倒擋傳動(dòng)采用圖42g所示方案。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。本設(shè)計(jì)除一擋和倒擋外，均采用斜齒輪傳動(dòng)。由于齒輪常嚙合，因而減少了噪聲和動(dòng)載荷，提高了齒輪的強(qiáng)度和壽命。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，軸向尺寸有所增加，銅質(zhì)同步環(huán)的使用壽命較短。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)脫擋。但它可以從結(jié)構(gòu)上保證結(jié)合套與待嚙合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸，以免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。5彈簧。9—輸出軸。根據(jù)AQ10642008《煤礦用防爆柴油機(jī)無(wú)軌膠輪車(chē)安全使用規(guī)范》中規(guī)定：車(chē)輛在巷道中行駛的最高速度:運(yùn)送物料40km/h。2+輪胎斷面寬 =162+===1600 r/min===2)確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比 （42）則由最大爬坡度要求的變速器Ⅰ擋傳動(dòng)比為 即 式中：G——作用在汽車(chē)上的重力，——汽車(chē)質(zhì)量，——重力加速度；——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，=；——主減速器傳動(dòng)比，=；——傳動(dòng)系效率，=90%；——車(chē)輪半徑，=；——滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于貨車(chē)取=；——爬坡度，取=14176。3） 其他各擋位傳動(dòng)比的確定：按等比級(jí)數(shù)原則，一般汽車(chē)各擋位傳動(dòng)比大致符合如下關(guān)系： (46) 式中：q為常數(shù)，也就是各擋位之間的公比；因此，各擋的傳動(dòng)比為：，==所以其他各擋位傳動(dòng)比為：，（二）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。（三） 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。 齒輪參數(shù)（一）模數(shù)選取齒輪模數(shù)應(yīng)遵循的原則：1，為了減少噪聲應(yīng)合理減少模數(shù)，同時(shí)增加齒寬；2，為使質(zhì)量小些，應(yīng)該增加模數(shù)，同時(shí)減小齒寬；3，從工藝方面考慮，各擋齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)；4，從強(qiáng)度方面考慮，各擋齒輪應(yīng)有不同的模數(shù)；5，對(duì)于轎車(chē)，減少工作噪聲較為重要，因此模數(shù)應(yīng)選得小些；6.，低擋齒輪選用大一些的模數(shù)，其他擋位選用另一個(gè)齒數(shù)。16176。一般貨車(chē) GB135678規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形20176。25176。在齒輪選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。為使工藝簡(jiǎn)便，在中間軸軸向力不大時(shí)，可將螺旋角設(shè)計(jì)成一樣的，或者僅取為兩種螺旋角。（四）齒寬直齒，為齒寬系數(shù)，～，；斜齒，～。下面結(jié)合本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)明分配各擋齒數(shù)的方法。這里修正為54，則根據(jù)式(49)反推出A=116mm。 (415) = = (416)由式(415)、(416) 得=，=， 取整=30，=29。中間軸上倒擋傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)比一擋主動(dòng)齒輪10略小，取。輪齒折斷發(fā)生在下述幾種情況下：輪齒受足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒在重復(fù)載荷作用下，齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。用移動(dòng)齒輪的方法完成換擋的抵擋和倒擋齒輪，由于換擋時(shí)兩個(gè)進(jìn)入嚙合的齒輪存在角速度茶，換擋瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷，并造成損壞。此外，汽車(chē)變速器齒輪所用的材料、熱處理方法、加工方法、精度等級(jí)、支撐方式也基本一致。，齒輪傳動(dòng)效率99%，離合器傳動(dòng)效率98%，軸承傳動(dòng)效率96%。（2）斜齒輪彎曲應(yīng)力 (422)式中：——計(jì)算載荷（N滿(mǎn)足要求。將作用在變速器第一軸上的載荷作為計(jì)算載荷時(shí)，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力見(jiàn)表44。2）計(jì)算Ⅰ擋和倒擋直齒齒輪接觸應(yīng)力。第一軸長(zhǎng)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(pán)轂的內(nèi)花鍵統(tǒng)一考慮。其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖47 中間軸 初選軸的直徑，在已知中間軸式變速器中心距時(shí)，第二軸和中間軸中部直徑，軸的最大直徑和支承距離的比值： 對(duì)中間軸，=～；對(duì)第二軸，～。其中,d =24mm；代入上式得： 由查表可知[]=55MPa，故[]，符合強(qiáng)度要求。2. 第二軸的校核計(jì)算1）軸的強(qiáng)度校核計(jì)算用的齒輪嚙合的圓周力、徑向力及軸向力可按下式求出： （426） （427） （428） 式中 ——至計(jì)算齒輪的傳動(dòng)比，； d ——計(jì)算齒輪的節(jié)圓直徑，mm，為168mm； ——節(jié)點(diǎn)處的壓力角，為20176。代入上式可得： 。3. 中間軸的校核計(jì)算1）軸的強(qiáng)度校核計(jì)算用的齒輪嚙合的圓周力、徑向力及軸向力可按下式求出： 式中 ——至計(jì)算齒輪的傳動(dòng)比，； d ——計(jì)算齒輪的節(jié)圓直徑，mm，； ——節(jié)點(diǎn)處的壓力角，為20176。代入上式可得： 。 變速器同步器的設(shè)計(jì)1. 同步器的結(jié)構(gòu)在前面已經(jīng)說(shuō)明，本設(shè)計(jì)所采用的同步器類(lèi)型為鎖環(huán)式同步器，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖410 鎖環(huán)式同步器9變速器齒輪 2滾針軸承 8結(jié)合齒圈 7鎖環(huán)（同步環(huán)） 5彈簧 6定位銷(xiāo) 10花鍵轂 11結(jié)合套 如圖410，此類(lèi)同步器的工作原理是：換檔時(shí)，沿軸向作用在嚙合套上的換檔力，推嚙合套并帶動(dòng)定位銷(xiāo)和鎖環(huán)移動(dòng)，直至鎖環(huán)錐面與被接合齒輪上的錐面接觸為止。齒輪與鎖環(huán)的角速度逐漸靠近，在角速度相等的瞬間，同步過(guò)程結(jié)束，完成換檔過(guò)程的第二階段工作。試驗(yàn)還證明：螺紋的齒頂寬對(duì)摩擦因數(shù)的影響很大，摩擦因數(shù)隨齒頂?shù)哪p而降低，換擋費(fèi)力，故齒頂寬不易過(guò)大。圖412 同步器螺紋槽形式(2)錐面半錐角 摩擦錐面半錐角越小，摩擦力矩越大。=6176。(3)摩擦錐面平均半徑R R設(shè)計(jì)得越大，則摩擦力矩越大。（4)錐面工作長(zhǎng)度b縮短錐面工作長(zhǎng)度，便使變速器的軸向長(zhǎng)度縮短，但同時(shí)也減少了錐面的工作面積，增加了單位壓力并使磨損加速。貨車(chē)同步環(huán)可用壓鑄加工。噴鉬環(huán)的壽命是銅環(huán)的2～3倍。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R、鎖止面平均半徑和錐面半錐角。本次設(shè)計(jì)鎖止角取。而軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān)，不同車(chē)型要求作用到手柄上的力也不相同。變速器第一軸、第二軸的后部軸承以及中間軸前、后軸承，按直徑系列一般選用中系列球軸承或圓錐滾子軸承。驅(qū)動(dòng)橋的總成的結(jié)構(gòu)型式，按其總體布置來(lái)說(shuō)有三種：普通的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋、帶有擺動(dòng)半軸的非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。這種驅(qū)動(dòng)橋無(wú)剛性的整體外殼，主減速器及其殼體裝在車(chē)架或車(chē)身上，兩側(cè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪則與車(chē)架或車(chē)身作彈性聯(lián)系，并可彼此獨(dú)立地分別相對(duì)于車(chē)架或車(chē)身作上下擺動(dòng)，車(chē)輪傳動(dòng)裝置采用萬(wàn)