【正文】 [10] Nilabh Srivastava, Imtiaz Haque． A review on belt and chain continuously variable transmissions (CVT): Dynamics and control[J]． Mechanism and Machine Theory,2021:1941． 致 謝 感謝王濤老師對(duì)我的耐心指導(dǎo)，使我得以完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，計(jì)不僅使我學(xué)習(xí)和鞏固了專業(yè)課知識(shí)而且了解了不少相關(guān)專業(yè)的知識(shí)，個(gè)人能力得到很大提高。 6 結(jié)論 因?yàn)楸救怂鶎W(xué)專業(yè)知識(shí)有限，此次設(shè)計(jì)只是對(duì)五檔變速器設(shè)計(jì)的一部分。 2）軸的剛度校核 第二軸在垂直面內(nèi)的撓度 cf 和在水平面內(nèi)的撓度 sf 可分別按下式計(jì)算： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 23 2223sF a bfEIL?sff ?? （ 411） （ 412） 式中 , 1F 齒輪齒寬中間平面上的徑向力（ N） ,這里等于 tF ； 2F 齒輪齒寬中間平面上的圓周力（ N），這里等于 rF ； E彈性模量（ MPa）， 10E ??（ MPa）， E = 10? MPa； I慣性矩（ 4mm ）， 4 / 64Id?? ， d 為軸的直徑（ mm ）； a、 b為齒輪坐上的作用力距支座 A、 B 的距離（ mm ）； L支座之間的距離（ mm ）。 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 tF 、徑向力 rF 及軸向力 aF 可按下式求出： （ 45） （ 46） （ 47） 式中 i 至計(jì)算齒輪的傳動(dòng)比，此處為三檔傳動(dòng)比 ； d 計(jì)算齒輪的節(jié)圓直徑， mm，為 105mm； ? 節(jié)點(diǎn)處的壓力角，為 16176。 第一軸的強(qiáng)度與剛度校核 因?yàn)榈谝惠S在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，所受的彎矩很小，可以忽略，可以認(rèn)為其只受扭矩。在草圖設(shè)計(jì)時(shí)，由齒輪、換檔部件的工作位置和尺寸可初步確定軸的 長(zhǎng)度。 將作用在變速器第一軸上的載荷 maxeT 作為計(jì)算載荷時(shí)，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 j?見下表： 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 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： 二檔： 三檔： 四檔： 五檔： 倒檔： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 19 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。 圖 31 齒形系數(shù)圖 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 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 17 1w FKbtyK??? ?87 82 gtt TFF d??8 6 7 9 8 . 8 1 . 5 2 1 2 . 2 82 0 7 . 8 5 0 . 1 5 3 2w M P a? ???? ? ?56wMPaMPa?? ??12wMPaMPa?? ??34wM PaM Pa?? ??j?zbFEb? ??????????j? 10 MPa? ? 9 M Pa? ? 當(dāng)計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大扭矩 maxeT 時(shí)，一檔直齒輪的彎曲應(yīng)力在400~850MPa 之間。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2021 屆畢業(yè)論文 16 10tfW F K Kbty?? ?10 2/tgF T d?K?10 2/gF T d?9 2m ax10 1geZ ZTT ZZ? ? ?10 2 gTF d?gT 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，不同用途汽車的變速器齒輪 使用條件仍是相似的。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。對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，還可通過(guò)選擇合適的螺旋角來(lái)達(dá)到中心距相同的要求。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。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 。 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（ 28）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(guò)來(lái)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)。 齒輪寬度 b 的大小直接影響著齒輪的承載能力， b 加大，齒的承載能力增高。 25176。 16176。 第一軸常嚙合斜齒輪的法向模數(shù) mn 3 m a 7nem T m m? (25) 其中 maxeT =170Nm，可得出 mn=。三軸式變速器的中心局 A（ mm）可根據(jù)對(duì)已有變速器的統(tǒng)計(jì)而得出的經(jīng)驗(yàn)公式初定： (24) 式中 K A中心距系數(shù)。故有 則由最大爬坡度要求的變速器Ⅰ檔傳動(dòng)比為 （ 21） 式中 m汽車總質(zhì)量； g重力加速度； ψmax道路最大阻力系數(shù)； rr驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑； Temax發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； i0主減速比； η汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率。 7止動(dòng)球 。這種結(jié)構(gòu)方案比較有效， 圖 17 防止自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施 采用較多。 采用同步器換檔可保證齒輪在換檔時(shí)不受沖擊，使齒輪強(qiáng)度得以充分發(fā)揮，同時(shí)操縱輕便，縮短了換檔時(shí)間，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和 行駛安全性，此外，該種型式還有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)化。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒擋。 圖 12 兩軸式變速器 1— 第一軸； 2— 第二軸； 3— 同步器 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。 圖 11 轎車中間軸式四檔變速器 1— 第一軸； 2— 第二軸； 3— 中間軸 兩軸式變速器如圖 12所示。 三軸式變速器如圖 11 所示，其第一軸的常嚙合齒輪與第二軸的各檔齒輪分別與中間軸的相應(yīng)齒輪相嚙合，且第一、第二軸同心。但采用手動(dòng)的機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)時(shí)，要實(shí)現(xiàn)迅速、無(wú)聲換檔，對(duì)于多于 5個(gè)前進(jìn)檔的變速器來(lái)說(shuō)是困難的。 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。 發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸入軸是通過(guò)一根中間軸，間接與動(dòng)力輸出軸連接的。 1 手動(dòng)變速器的原理概述 及方案確定 手動(dòng) 變速器 的變速原理 因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)直接輸出的轉(zhuǎn)矩變化范圍是比較小的，而汽車起步、上坡卻需要大的轉(zhuǎn)矩，高速行駛時(shí)，只需 要較小的轉(zhuǎn)矩，如直接把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車的話，就很難實(shí)現(xiàn)汽