【正文】 所以斜齒輪β初選20176。畢業(yè)設(shè)計不僅使我學(xué)習(xí)和鞏固了專業(yè)課知識而且了解了不少相關(guān)專業(yè)的知識，個人能力得到很大提高。為此，應(yīng)設(shè)置倒檔鎖。i1=。i3=。假定載荷在平鍵上的工作面均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強度條件為δp=2T103 /（ψzhldm ） （）T=Teiη （） 式中：T——傳遞的轉(zhuǎn)矩，； Te——發(fā)動機最大扭矩。軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān)為此，同步時間與車型有關(guān)。設(shè)計時可根據(jù)下面公式計算確定b: b=Mm/2πpfR2 （） 式中：p——摩擦面的許用壓力（MPa）,對黃銅與鋼摩擦副，p≈～；Mm——摩擦力矩（N（二） 同步器主要尺寸的確定如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計的窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。這種同步器軸向尺寸長是它的缺點。二軸后軸承中間軸前軸承中間軸后軸承一軸后軸承3）、各軸承壽命（106轉(zhuǎn)）二軸后軸承中間軸前軸承中間軸后軸承一軸后軸承30000h30000h30000h30000h因為：各軸承壽命各軸承所需壽命所以：選用的軸承合格。Ⅱ）內(nèi)部附加力、由機械設(shè)計手冊查得Y==Ⅲ）軸向力和由于所以軸承2被放松，軸承1被壓緊Ⅳ）求當量動載荷查機械設(shè)計課程設(shè)計得向當量動載荷：查《機械設(shè)計手冊》，則=，=。適用于轉(zhuǎn)速較高，同時承受徑向和軸向載荷場合。當采用滑動齒輪掛檔時，花鍵配合應(yīng)保證滑動自如。 花鍵傳遞轉(zhuǎn)矩時，齒側(cè)面受擠壓作用，齒根部受剪切及彎曲作用。這是由于漸開線花鍵較矩形花鍵有許多優(yōu)點，如齒數(shù)多、齒端，齒根部厚，承載能力強，易自動定心，安裝精度高。危險截面的受力圖為：圖43 危險截面受力分析Figure 43 dangerous piece noodles be subjected to dint to analyze水平面：（160+75）=75 =；水平面內(nèi)所受力矩：垂直面： （48）=垂直面所受力矩：。其中P =240kw，n =2500r/min,d =40mm；代入上式得：由查表可知[]=55MPa，故[]，符合強度要求。由于中間軸上一檔齒輪尺寸較小，常與軸做成一體，成為中間齒輪軸，而高檔齒輪則通過鍵或過盈配合與中間軸結(jié)合，以便齒輪損壞后更換。輕型汽車變速器各檔齒輪常用彈性擋圈軸向定位，彈性擋圈定位簡單，但拆裝不方便，并且與旋轉(zhuǎn)件端面油相對摩擦，同時彈性擋圈亦不能傳遞很大的軸向力，這是很不利的，因此只在輕型汽車變速器中采用。第二軸安裝同步器齒轂的花鍵采用漸開線花鍵，漸開線花鍵固定連接的精度要求比矩形花鍵低，定位性能好，承載能力大，花鍵齒短，其小徑相應(yīng)增大，可提高軸的剛度。并與工藝要求有密切關(guān)系。軸的尺寸還與齒輪、花鍵、軸承有一定聯(lián)系，要根據(jù)具體情況，按其標準進行修正。=變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力如下表： 計算一擋齒輪7，8的接觸應(yīng)力=，=， =1900～2000MPa=1900～2000MPa其他檔位齒輪接觸應(yīng)力按同樣方法計算，列表如表24：表24 各檔位齒輪接觸應(yīng)力檔位 接觸應(yīng)力MPa常:1300～1400MPa:1300～1400MPa一:1900～2000MPa:1900～2000MPa二:1300～1400MPa:1237MPa1300～1400MPa三: 1300～1400MPa：1300～1400MPa四:1300～1400MPa:1300～1400MPa倒::1900～2000MPa:1900～2000MPa:1900～2000MPa 計算各擋齒輪的受力 （1） 一擋齒輪9，10的受力N （2）同理二擋齒輪5，6的受力 （3） 三擋齒輪3，4的受力（4） 常嚙合齒輪1，2的受力 （5） 倒擋齒輪11，12的受力Fr9 （三）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核分析一、軸的功用及設(shè)計要求變速器軸在工作時承受轉(zhuǎn)矩，彎矩，因此應(yīng)具備足夠的強度和剛度。計算倒擋齒輪11,12,13的彎曲應(yīng)力：=400～850MPa=400～850MPa=400～850MPa（2）斜齒輪彎曲應(yīng)力 （39）式中：—計算載荷（）；—法向模數(shù)（mm）；—齒數(shù)；—斜齒輪螺旋角（176。本次設(shè)計的齒輪的材料選用40Cr。22．627176。修正后各檔的傳動比為：i1 =, i2 =,i3 =,i4 =, ir =（五）齒寬b齒寬的選擇，應(yīng)注意到齒寬對變速器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)行、齒強度和齒輪工作時受力的均勻程度。 ()確定三檔齒輪齒數(shù)（＝20176。 =2137cos20176。在齒輪選取大的螺旋角時，齒輪嚙合重合度增加，工作平穩(wěn)，噪聲降低。16176。三、中心矩A對于中間軸式變速器，是將中間軸與第二軸之間的距離稱為變速器中心距A初選中心矩A時，可根據(jù)經(jīng)驗公式計算A= ()—— 中心距系數(shù)：=~,； —— 變速器一檔傳動比； —— 變速器傳動效率：?。?6％；——發(fā)動機的最大輸出轉(zhuǎn)矩，單位為（Nm）；∴A=(810)1/3= 取=137mm三、變速器的軸向尺寸貨車變速器殼體的軸向尺寸：四檔（~）代入數(shù)據(jù)得：L=(~)mm（二）齒輪的設(shè)計與校核分析（一）模數(shù)的選擇影響齒輪模數(shù)選取的因素很多，如齒輪強度、質(zhì)量、噪聲、工藝要求等。承受載荷大的低檔齒輪，一般安置在離軸承較近的地方，以減小軸的變形，使齒輪的重疊系數(shù)不致下降過多。換檔位置的確定主要從換檔方便考慮。本次設(shè)計方案一、二檔和三、四檔采用同步器換檔，倒檔使用二軸上滑動直齒輪換檔。因此，近年來在歐洲的轎車中采用得比較多。其缺點是：除直接檔外其他各檔的傳動效率有所下降。（6）制造容易、成本低廉、維修方便、使用壽命長；（7）貫徹零件標準化、部件通用化及總成系列化等設(shè)計要求，遵守有關(guān)標準規(guī)定；（8）需要時應(yīng)設(shè)置動力輸出裝置。變速器不但可以擴大發(fā)動機傳到驅(qū)動車輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)汽車在各種條件下行駛的需要，而且能在保持發(fā)動機轉(zhuǎn)動方向不變的情況下，實現(xiàn)倒車，還能利用空擋暫時地切斷發(fā)動機與傳動系統(tǒng)的動力傳遞，使發(fā)動機處于怠速運轉(zhuǎn)狀態(tài)。變速器的功用：（1）改變傳動比，擴大驅(qū)動輪轉(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，同時使發(fā)動機在有利的工況下工作；（2）在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車能倒退行駛；（3）利用空擋，中斷動力傳遞，以使發(fā)動機能夠起動、怠速，并便于變速器換檔或進行動力輸出。 第二章 變速器的方案初步論證第一節(jié) 變速器類型選擇及傳動方案設(shè)計 變速器的設(shè)計主要考慮以下四個方面：一、 結(jié)構(gòu)設(shè)計此次設(shè)計的汽車是發(fā)動機前置，后輪驅(qū)動，采用三軸式變速器，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。二、變速器的徑向尺寸兩軸式變速器的前進檔均為一對齒輪副，而三軸式變速器則有兩對齒輪副。而中、重型載貨汽車則多采用三軸式變速器。二、倒檔的形式及布置方案倒檔使用率不高，采用直齒滑動齒輪方案換入倒檔。為此應(yīng)該注意以下三點：（一）按換檔次序來排列 ；（二）將常用檔放在中間位置，其它檔放在兩邊；（三）為了避免誤掛倒檔，往往將倒檔安排在最靠邊的位置，有時于1檔組成一排。變速器齒輪主要是因接觸應(yīng)力過高而造成表面點蝕損壞，因此將高檔齒輪安排在離兩支承較遠處較好。選取齒輪模數(shù)時一般遵循的原則是：合理減少模數(shù)，增加齒寬會使噪聲降低；為了減輕變速器的質(zhì)量，應(yīng)增加模數(shù)，同時減小齒寬；從工藝方面考慮，各檔齒輪應(yīng)選用同一種模數(shù)，而從齒輪強度方面考慮，各檔齒輪應(yīng)該有不同的模數(shù)。176。隨著β增大，齒的強度也相應(yīng)提高，不過，當螺旋角大于30176。/3= 取=51由進行大小齒輪齒數(shù)分配，對于貨車一般取12—14，為使的傳動比更大些，取=39,=12；⑵=(+)/(2cos) ()=5(39＋12)/(2 cos20176。）⑴/＝/ ()＝21/30＝⑵由＝(+)/2cos ()?。?0176。通常根據(jù)模數(shù)（）來選擇齒寬：直齒：=,為齒寬系數(shù)，～斜齒：=，～； 小齒輪的齒寬在計算上認為加寬約5～10，所以有直齒 =(～)4=18～32(mm) 倒檔各齒寬：=22mm, =26mm, =30mm斜齒 =(～)5=35～(mm) 因為本設(shè)計中間軸上預(yù)定用寶塔齒輪，所以取: 各斜齒輪寬度：=40mm, =36mm, =40mm, =36mm=36mm, =40mm, =36mm, =40mm（六）齒輪精度的選擇根據(jù)推薦，提高高檔位齒輪的性能，取Z1～Z4為6級，Z5～Z11為7級。0176。五、齒輪強度校核 滿足工作條件的要求 不同的工作條件，對齒輪傳動有不同的要求，故對齒輪材料亦有不同的要求。）；—應(yīng)力集中系數(shù)，=；—齒形系數(shù)，可按當量齒數(shù)在圖22中查得；—齒寬系數(shù)=；—重合度影響系數(shù)，=。軸的剛度不足，在負荷作用下，軸會產(chǎn)生過大的變形，影響齒輪的正常嚙合，產(chǎn)生過大的噪聲，并會降低齒輪的使用壽命。以下是軸的計算尺寸：第二軸： （C是由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)） () T=106P1/n1T=Temaxi 因發(fā)動機最大扭矩不大，故C取較小值，由機械設(shè)計（第八版）表153選取C＝100 P1/n1=T/106∴dmin=C(Temaxi/106)1/3 （mm）齒輪1處： dmin=100（10）1/3＝(mm)；齒輪3處：dmin=100（10）1/3＝(mm)。 除前置發(fā)動機前輪驅(qū)動、后置發(fā)動機后輪驅(qū)動的汽車變速器采用兩個軸外，絕大多數(shù)汽車變速器都是三軸式。選用漸開線花鍵時以大徑定心更合適。 變速器中間軸有旋轉(zhuǎn)式和固定式兩種。本次設(shè)計采用旋轉(zhuǎn)式中間軸由變速器結(jié)構(gòu)布置考慮到加工和裝配而確定的軸的尺寸，一般來說強度是足夠的，僅對其危險斷面進行驗算即可。軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長的扭轉(zhuǎn)角來表示。該軸所受扭矩為：。相同外形尺寸下花鍵小徑大，有利于增加軸的剛度。當采用標準的花鍵時，花鍵的強度計算主要驗算擠壓應(yīng)力。中間軸上齒輪非整體式時，齒輪與軸連接方式可用單鍵（矩形或半圓鍵）或雙鍵（對分雙鍵）與齒輪和軸緊配合聯(lián)接，也可采用過盈配合連接。綜合考慮以上因素，本次設(shè)計第一軸后軸承為外座圈上帶有止動槽的角接觸球軸承。，為考慮載荷性質(zhì)引入的載荷系數(shù)，見《機械設(shè)計原理與設(shè)計》。（五）同步器的設(shè)計與校核分析同步器有常壓式、慣性式和慣性增力式三種。鎖銷式同步器多用于中、重型貨車的變速器中。但頂部寬度過窄會影響接觸面壓強，使磨損加快。㎜）；f——為摩擦因數(shù)；R——摩擦面平均半徑（㎜）。對貨車，～，～。 η——變速器傳動效率，；i——變速器傳動比ψ——載荷分配不均勻系數(shù)，與齒數(shù)多少有關(guān)，取ψ=—，齒數(shù)多時取偏小值；z——花鍵的齒數(shù)；l——鍵的工作長度，單位為mm；h——花鍵齒側(cè)面的工作高度，矩形花鍵，h=(Dd)/22C,此處D為外花鍵的大徑，d為內(nèi)花鍵的小徑，C為倒角尺寸，單位mm；dm——花鍵的平均直徑，dm=（D+d）/2；[δp ] ——鍵、軸、轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為MPa 。代入上式，得Qp =[δp ]=140MP滿足強度要求。 Qp = [δp ]=140 MP滿足強度要求。第四章 變速器總成的拆裝順序一、變速器的裝配順序 （一）領(lǐng)料(包括自制件、外購件和標準件)； （二）零件清洗； （三）部件總成裝配； 1）、將殼體內(nèi)腔朝上放好，將中間軸總成從殼體上裝入殼體內(nèi)； 2）、一手持安裝有限位卡片的倒檔軸對準相應(yīng)孔從殼體外插入殼體，同時另一手將倒檔齒輪從殼體內(nèi)套在軸上，并將軸固定在殼體相應(yīng)孔中； 3）、將第二軸總成從一軸總成一軸軸泵孔內(nèi)插入殼體，同時另一只手將一、二、三擋齒輪在殼體內(nèi)套在第二軸上(或?qū)⒄麄€第二軸總成裝配后從殼體上方裝入)； 4）、將第一軸總成裝入殼體內(nèi)，并通過滾針軸承與第二軸相連； 5）、用壓力機將中間軸兩端軸承及第一、第二軸后端軸承壓入軸承孔中，并安好止動卡環(huán)； 6）、確定殼體前端蓋調(diào)整墊片厚度，并將其同變速器前端蓋(裝有油封)一起，用螺栓固定在變速器殼體上，注意在安裝前在殼體結(jié)合面上涂上密封膠；7）、整片厚度，并將其同變速器后端蓋(包括油封)一起，用螺栓固定在變速器殼體上，注意在安裝前在殼體上結(jié)合面涂上密封膠，然后將手制動背板總成用螺栓固