【正文】 鍛造材料常用既便于施工，又廉價(jià)的鑄鐵；只有需要強(qiáng)度高、剛度大時(shí)才用鑄鋼；當(dāng)減少質(zhì)量具有很大意義時(shí)，才用鋼或者鋁合金等輕合金。為了防止這種情況的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置自鎖裝置。定位作用是通過(guò)自鎖裝置中的彈簧將鋼球（或鎖銷）推入叉軸的凹臼中實(shí)現(xiàn)的。除去同步器的結(jié)構(gòu)尺寸，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)同步時(shí)間有影響以外，變速器輸入軸，輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦追面上的軸向力，均對(duì)同步時(shí)間有影響。 本設(shè)計(jì)中同步器徑向?qū)挾?初步選 取 10 mm。 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。但 ? 過(guò)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 。 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(kāi)，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(guò)鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合（圖 61 d），完成同步換檔。 本設(shè)計(jì)初步把齒輪 處，中間軸的直徑設(shè)計(jì)為 40mm，中間軸 符合剛度要求 。 那么 ， 軸應(yīng)力 ： ? ? MPMPadM 4 0 )40( 4 832/32 3332 ????????? ???? 軸校核 的 總結(jié) 初步估算第一軸的最小直徑 。 軸向力 NNFF ta 370025t a n7900t a n22 ???? ?? 。 水平面內(nèi)所受力矩： 2 垂直面上的支反力及力矩 ： ，則 ，其中 d 為齒輪節(jié)圓直徑， d=86mm；那么 。 則 圓 周 力； 徑 向 力 ；軸向力。計(jì)算時(shí)僅計(jì)算齒輪所在位置處軸的撓度和轉(zhuǎn)角。 那么，對(duì)于 第 二 軸 ： ， 本設(shè)計(jì)初步選取 軸的校核 中間 軸的剛度驗(yàn)算 對(duì)齒輪工作影響最大的是軸在垂直面內(nèi)產(chǎn)生的撓度和軸在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角。其他花鍵的形式和尺寸根據(jù)周的結(jié)構(gòu)和尺寸確定，公差等級(jí) 初選 為 IT12。各截面尺寸避免相差懸殊，軸上 產(chǎn)生應(yīng)力集中，易造成折 斷。 第一軸軸承外徑比第一軸上常嚙合齒圈外徑大，便于裝拆。 齒輪 5的示意圖： 齒輪 6的示意圖： (5) 齒輪 8 齒輪 7齒 數(shù) , 齒輪 8齒 數(shù) ,變位系數(shù) ，所以其端面變位系數(shù) ； 齒頂高 ； 齒根高 ；分度圓直徑；基圓直徑 ； 齒根圓直徑； 齒頂圓直徑 ；法面齒厚；端面齒厚 ；當(dāng)量齒數(shù) 。 齒輪 9示意圖： 齒輪 13 的 齒 數(shù) ，那么 分度圓直徑 ： ； 齒頂圓直徑 ： ； 齒根圓直徑 ： 。 頂隙 。 節(jié)點(diǎn)：齒輪副中，兩齒輪基圓的公切線與兩齒輪中心連線的交點(diǎn)。 （ 3） 一檔直齒齒輪接觸應(yīng)力 ； mmmzrzz 20s i i ns i n 12 ??????? ???；mmmzr bb 20s i i ns i n 11 ??????? ??? 。）； ? 為 齒輪螺旋角（176。 對(duì)于第四擋， 。 彎曲應(yīng)力在 180～ 350MPa 之間，可以滿足要求。此時(shí)齒輪變形系數(shù) 。 齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算 1 直齒輪彎曲應(yīng)力 的 計(jì)算 參考《汽車設(shè)計(jì)》中，直齒輪彎曲應(yīng)力 的計(jì)算公式： 。 齒面膠合 是指相嚙合點(diǎn)兩齒面，在高壓下直接 接觸發(fā)生粘著，同時(shí)隨著兩齒面的切向相對(duì)滑動(dòng)，使金屬?gòu)凝X面上撕落而形成的一種比較嚴(yán)重的粘著磨損現(xiàn)象。 時(shí)， 。 根據(jù)上述理由，為降低噪聲，變速器中除去一、 二檔和倒檔以外的其他各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小的一些數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動(dòng)。 當(dāng)齒數(shù)和 多 的齒輪副采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)或高度變位時(shí)，則對(duì)齒數(shù)和小的齒輪副應(yīng)該采用正角度變位。 變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。 6 主減速器傳動(dòng)比 本設(shè)計(jì)選定 7 倒檔齒輪的齒數(shù) 及其傳動(dòng)比的確定 倒 擋傳動(dòng)路線如上圖所示， 一般情況下，倒檔傳動(dòng)比與一檔傳動(dòng)比較為接近，其模數(shù)往往也與一擋相近。 對(duì)于斜齒輪， ，即 。 但是本設(shè)計(jì)初步求出 的齒數(shù)和 恰好是正數(shù)，不用圓整，因此中心距 A沒(méi)有變化， A=75mm。 本變速器的齒輪 取第一軸一檔齒輪的齒寬為 20mm,第五擋齒輪的齒寬為17mm， 其余齒輪的齒寬都取 19mm。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求使中間軸上同時(shí)工作的兩對(duì)齒輪產(chǎn)生軸向力平衡，以減少軸承負(fù)荷，提高軸承壽命。 應(yīng)當(dāng)指出，選取齒輪模數(shù)時(shí)一般要遵 守的原則是：在變速器中心距相同的條件下選取較小的模數(shù)，就可以增加齒輪的齒數(shù)，同時(shí)增加齒輪寬可使齒輪嚙合的重合度增加，并減少齒輪噪聲。目前乘用車 1擋的傳動(dòng)比范圍在 ～ 之間，初步選取 。 （ ） , ，而 車 輪 直 徑 徑 r=16 英寸 = ， 即 車 輪 半 徑。 3 變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計(jì) 變速器主要參數(shù)的選擇 檔位數(shù)選擇 檔數(shù)增加能夠改善汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 從汽車的安全性方面考慮， ，本次設(shè)計(jì)采用這種形式的同步器。它從結(jié)構(gòu)上保證了接合套與待接合花鍵齒圈未達(dá)到同步時(shí)不接觸，避免了齒間沖擊和噪聲。 同步器是手動(dòng)變速器中的重要組成部分 ,它對(duì)于變速器換檔過(guò)程中的換檔輕便性、平順性等主要技術(shù)指標(biāo)都有很重要的影響 ,能夠減輕換檔手柄上換檔力 ,減小換檔沖擊和駕駛員的疲勞。 變速器 倒擋布置方案 倒擋的使用率不高，而且都是在停車狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)換檔，故采用直齒滑動(dòng)齒輪結(jié)合嚙合套的 方式換倒擋 。因?yàn)橐恍┙M件從前部移到后部，前后的重量分布也容易接近50： 50，大大的改善了汽車的平衡性和操控性。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機(jī)械式變速器。 有級(jí)變速器與無(wú)級(jí)變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造低廉，具有高的傳動(dòng)效率（η =~），因此在各類汽車上均得到廣泛的應(yīng)用。引擎煞車的效能較強(qiáng) 因此， 機(jī)械式變速器 以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大 、維修成本低四 大顯著優(yōu)點(diǎn)依然占領(lǐng)著汽車變速箱的主流地位 ，機(jī)械式變速箱暫不淘汰。一種是常用的幾個(gè)檔位自動(dòng)操縱，其余檔位則由駕駛員操縱；另一種是預(yù)選式，即駕駛員預(yù)先用按鈕選定檔位，在踩下離合器踏板或者松開(kāi)加速踏板時(shí)，自動(dòng)接通電磁裝置或液壓裝置來(lái)進(jìn)行換檔。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械變速器 ； 三軸五擋式 ； 參 數(shù) 選擇 The mechanical transmission design of the car ABSTRACT This design task is to design the three transmission and mechanical transmission has five forward gears on a car. This design is used the intermediate shaft type transmission, it pared to domestic same type product the transmission has two outstanding advantages:the first advantage is the direct gear transmission efficiency high, wear and noise is minimal。 the second advantage is that under the condition of the smaller gear center distance is still on a larger transmission ratio can be obtained. In addition, the characteristics of this design is by using inertial synchronizer, from structure to ensure that joint sets and joint on the spline gear ring before achieve synchronization can not contact, in order to avoid tooth between the shock and noise, in order to make the design of product shifting smooth, manipulation of light, low failure rate, high reliability. 目 錄 1 緒論 變速器的種類 手動(dòng)變速箱暫不淘汰 2 乘用車變速 器的概述 變速器的功用 ； 變速器結(jié)構(gòu)方案及其 布置 方案的確定 ； 變速器主要零件結(jié)構(gòu)的方案分析 ； 3 變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計(jì) 變速器主要參數(shù)的選擇 檔數(shù)和傳動(dòng)比 中心距 軸向尺寸 齒輪參數(shù) 各檔傳動(dòng)齒輪齒數(shù)的確定 確定一檔齒輪的齒數(shù) 確定常嚙合齒輪副的齒數(shù) 確定其他檔位的齒數(shù) 齒輪變位系數(shù)的選擇 4 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 齒輪強(qiáng)度計(jì)算與校核 變速器齒輪所用的材料 齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算 齒輪 部分尺寸參數(shù) 5 變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核 變速器軸的結(jié)構(gòu)和尺寸 軸的校核 6 變速器同步器的設(shè)計(jì) 同步器的結(jié)構(gòu) 同步環(huán)主要參數(shù)的確定 7 變速器的操縱機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì)、 選取 8 乘用車變速器箱體的設(shè)計(jì) 9 總結(jié) 10 參考文獻(xiàn) 11 致謝 1 緒論 變速器的種類 ⑨ 按傳動(dòng)比變化的方式，變速器可分為有級(jí)式、無(wú)級(jí)式和 綜合式 有級(jí)式變速器應(yīng)用最為廣泛。 機(jī)械式 變速箱暫不淘汰 機(jī)械式變速器 （ ManualTransmission，簡(jiǎn)稱 MT） 俗 稱 手動(dòng)變速器 ，即必須用手撥動(dòng)變速桿才能改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置，改變傳動(dòng)比，從而達(dá)到變速的目的，并且通常帶同步器，換擋方便，噪音小。 2 乘用車變速器的概述 變速器的功用 機(jī)械式變速箱主要應(yīng)用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。 本設(shè)計(jì)的變速器就選擇有級(jí)變速器。 兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輪廓尺寸小、布置方便、中間擋位傳動(dòng)效率高和噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。這就是為什么大多數(shù)跑車都采用后驅(qū)的原因。 基本結(jié)構(gòu)： 變速器主要零件結(jié)構(gòu)的方案分析 ； 變速器用齒輪有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種。 常壓式同步器雖然結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，但不能保證被嚙合體在同步狀態(tài)下（即角度相同時(shí)）換擋的缺點(diǎn)。從結(jié)構(gòu) 上分，慣性式同步器有鎖銷式、鎖環(huán)式、滑塊式、多片式和多錐式等幾種。 (3) 多錐式同步器： 多錐式 同步器的鎖止面仍在同步環(huán)的 接合齒上，只是在原有的兩個(gè)錐面之間再插入兩個(gè)輔助同步錐。但檔數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，輪廓尺寸和質(zhì)量越大，同時(shí)操縱機(jī)構(gòu)也越復(fù)雜。 所 以 ， 五 擋。 2 變速器其他 傳動(dòng)比 的選擇： 按等比級(jí)數(shù)原則，一般汽車各擋傳動(dòng)比大致符合如下關(guān)系： 式中： q— 常數(shù)，也就是各擋之間的公比， 而 ，那么。 參考《汽車設(shè)計(jì)》（王望予主編），表 31汽車變速器齒輪的法向模數(shù) ： 車型 乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量