【正文】 得到廣泛應(yīng)用的是慣性式同步器。 30) 25 56 (3 20 060 10)(6010 3103626 ????? ?PCnL rh h 表 變速器各檔的相對工作時間或使用率 gif 車型 檔 位 數(shù) 最高檔 傳動比 gif /% 變速器檔位 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 轎 車 普通 級 以下 3 1 1 30 69 4 1 3 20 4 1 1 8 23 68 中 級 以 3 1 1 22 77 4 1 2 87 4 1 3 20 41 上 5 1 2 4 75 5 1 2 15 25 查表 可得到該檔的使用率 ，所以： 00 ??? h 所以軸承壽命滿足要求。mm 計算水平面內(nèi)的彎矩 6 0 4 4 0 2 2 ???? aFM AHBH N 變速器輸入軸和輸出軸的剛度校核 （ 1）軸上受力分析 一檔工作時： 26c os101502c os22 31 111 11 ?? ??????? ?zmTdTF ngt ?N os 20t a ost a n 111 ???? ???? ntr FF N 3 4 726t a 9 1 3t a n 111 ???? ??ta FF N 輸入軸的撓度和轉(zhuǎn)角的計算： 已知： a=20mm； b=180mm； L=200mm； d=25mm，把有關(guān)數(shù)據(jù)代入（ ）、（ ）、（ ）得到： 34 LdE baFE ILbaFf rrc 4221221 3 643 ? ??? ~][0 1 9 0 641 8 6 0 9 45 22 ???????? ???? cfmm ~][0 4 7 0 641 8 9 1 33 64 45 224221 ???????? ?????? sts fLdE baFf ? mm 2222 ?????? sc fff mm 0 0 86 64)20180( )( 451 ??????? ???????? E I L ababF r? rad 輸出軸的撓度和轉(zhuǎn)角的計算： 輸出軸上作用力與輸入軸上作用力大小相等，方向相反。 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入（ ）式，得： 2 0 109 5 5 0][ 109 5 5 0 33 333 3 ?????? nPd ? mm 所以，選擇軸的最小直徑為 20mm。mm； ?24?? ； ??K ； ?nm mm； ?cK ；??x ； ??K ； o s33c o s 33 ??? ??zz n ，查齒形系數(shù)圖 得：y=，把以上數(shù)據(jù)代入 ()式，得： os101502c os2 33333?????? ?????? ???? ?? KyKmz KTgw MPa 從動齒輪： 30 已知 ： 33 2 71033281 5 0 ?????gTNmm； ?26?? ； ??K ； ?nm mm； ?cK ；???x ； ??K ； o s11c o s 33 ??? ??zz n ，查齒形系數(shù)圖 得：y=，把以上數(shù)據(jù)代入 ()式，得： os101502c os2 33311?????? ?????? ???? ?? KyKmz KTgw MPa 從動齒輪： 已知： 33 1 81011381 5 0 ?????gTN尺寸較小而又要求不高時，可選用圓鋼作毛坯。109 ???????? ? ?? invinvi n v ai n v azzx tt ? 查機械手冊齒輪變位系數(shù)表得到： ?nx ， ?nx 變速器齒輪強度校核 齒輪材料的選擇原則 （ 1）滿足工作條件的要求。39。21 ????????? ? ?? invinvi n vai n vazzx tt ? 查機械手冊齒輪變位系數(shù)表得到： ?nx ， ??nx 因為 o s17111 ???? ?z ，故要采用齒輪高度變位，根據(jù)機械設(shè)計手冊： 039。1?A 輸出軸與倒檔軸之間的距離： )2538( )( 12132 ?????? zzmA n mm 取整 8539。9?Z ， 2539。7?Z ， 3039。5?Z ， 3339。3?Z ， 3739。39。2?Z 實際傳動比 113939。 在齒輪加工精度提高以后，包括我國在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)取為 。 考慮到盡可能縮短變速器的軸向尺寸和減小質(zhì)量，應(yīng)該選用較小的齒寬。 本變速器為了加工方便，故全部選用標(biāo)準(zhǔn)壓力角 20176。等大些的壓力角。 表 汽車變速器齒輪的法向模數(shù) 壓力角 ? 壓力角較小時，重合度較大，傳動平穩(wěn)，噪聲較低；壓力角較大時，可提高輪齒的抗彎強度和表面接觸強度。 ?A （ ~） 3 ??? =（ ） ? 8=~ 轎車變速器的中心距在 60～ 80mm 范圍內(nèi)變化。m； ?i ； g=； ?t? ，把以上數(shù)據(jù)代入（ ）式： 5 5 2 8 ) i 1 5 s0 1 1 5 0(1 ??? ???????? ??gi 滿足不產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)條件。最高檔通常是直接檔，傳動比為 ；有的變速器最高檔是超速檔，傳動比為 ～ 。發(fā)動機排量大的乘用車變速器多用 5 個檔。 倒檔鎖的作用是使駕駛員必須對變速桿施加更大的力，方能掛入倒檔，起到提醒注意的作用，以防誤掛倒檔，造成安全事故。 （ 3）轉(zhuǎn)動鉗口式 圖 為與上述鎖塊機構(gòu)原理相似的轉(zhuǎn)動鉗口式互鎖裝置。同上述兩種換檔方法比較，雖然它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大等缺點，但仍然得到廣泛應(yīng)用。 典型的操縱機構(gòu)及其鎖定裝置 定位裝置的作用 是將被嚙合件保持在一定位置上，并防止自動嚙合和分離，一般采用彈簧和鋼球式機構(gòu)。 直接操縱式手動換檔變速器 當(dāng)變速器布置在駕駛員座椅附近時，可將變速桿直接安裝在變速器上，并依靠駕駛員手力和通過變速桿直接完成換檔功能的手動換檔變速器，稱為直接操縱變速器。 變速器軸承的選擇 9 變速器軸承常采用圓柱滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承、滑動軸套等 等 。 用移動齒輪方式實現(xiàn)換檔的齒輪與軸之間，應(yīng)選用矩形花鍵連接，以保證良好的定心和滑動靈活，而且定心外徑及矩形花鍵齒側(cè)的磨削比漸開線花鍵要容易 [4]。為了使齒輪裝在軸上以后，保持足夠大的穩(wěn)定性，齒輪輪轂部分的寬度尺寸 C ，在結(jié)構(gòu)允許條件下應(yīng)盡可能取大些，至少滿足尺寸要求： 2)～( dC ? （ ） 式中： 2d —— 花鍵內(nèi)徑。 倒檔布置方案 常見的倒檔布置方案如圖 所示。 對不同類型的汽車，具有不同的傳動系檔位數(shù)，其原因在于它們的使用條件不同、對整車性能要求不同、汽車本身的比功率不同。 變速器傳動方案 分析與選擇 機械式變速器傳動機構(gòu)布置方案主要有兩種：兩軸式變速器和中間軸式變速器。 對于軸的強度計算則是對軸的剛度和強度分別進行校核。變速器的發(fā)展使汽車好像有了人的智慧，甚至比人更善于思索，它根據(jù)外界路面的變化，經(jīng)過計算，代替人作出準(zhǔn)確聰明的決斷。陶瓷材料、高分子聚合物、納米材料、梯度材料、表面渡膜技術(shù)等獨特的性能特點，將對變速器的性能產(chǎn)生重要的影響。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機械式變速器 。 21 世紀(jì)能源與環(huán)境、先進的制造技術(shù)、新型材料技術(shù)、信息與控制技術(shù)等是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，這些領(lǐng)域的科技進步推動了變速器技術(shù)的發(fā)展。 變速器的基本設(shè)計要求：保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性；設(shè)置空檔，用來切斷發(fā)動機動力向驅(qū)動輪的傳輸；設(shè) 置倒檔，使汽車能倒退行駛；換檔迅速、省力、方便；工作可靠，汽車行駛過程中，變速器不得有跳檔、亂檔，以及換檔沖擊等現(xiàn)象出現(xiàn)；工作效率高，噪聲小；結(jié)構(gòu)簡單、方案合理；在滿載及沖擊載荷條件下，使用壽命長；除此之外，變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、維修方便等要求。 因此它的性能影響到汽車的動力性和經(jīng)濟性指標(biāo)，對轎車而言，其設(shè)計意義更為明顯。在對汽車性能要求越來越高的今天，車輛的舒適性也是評價汽車的一個重要指標(biāo)，而變速器的設(shè)計不合理，將會使汽車的舒適性下降，使汽車的運行噪聲增大，影響汽車的整體性。 變速器傳動機構(gòu)有兩種分類方法。目前國內(nèi)外的變速器主要向著自動變速器方向發(fā)展，自動變速器在實際中所占的比例越來越大，目前有一半以上的轎車和部分重型載貨汽車上使 用的是自動變速器。目前自動變速器得到廣泛的應(yīng)用。 （ 3）高性能、低成本、微型化。 隨著科技的發(fā)展和汽車工業(yè)的不斷向前進步，汽車自動變速器會越來越多的得到使用。 軸承的選擇與壽命計算 。 其中兩軸式變速器多用于發(fā)動機前置前輪驅(qū)動的汽車上。而傳動系的檔位數(shù)與汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性有著密切的聯(lián)系。圖 方案的優(yōu)點是倒檔利用了 一檔齒輪，縮短了中間軸的長度 ；圖 方案能獲得較大的倒檔傳動比 ，同時利用五檔換擋同步器，在換倒檔時使其容易嚙合 ；圖 方案對 的缺點做了修改；圖 所示方案是將一、倒檔齒輪 做成一體，將其齒寬加長；圖 所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，換檔換更為輕便。 為了減小質(zhì)量，輪輻處厚度 ? 應(yīng)在滿足強度條件下設(shè)計得薄些。兩軸式變速器輸入軸和中間軸式變速器中間軸上的高檔齒輪，通過軸與齒輪內(nèi)孔之間的過盈配合和鍵固定在軸上。 滾針軸承、滑動軸承套主要用在齒輪與軸不是固定連接，并要求兩者有相對運動的地方 。這種操縱方案結(jié)構(gòu)最簡單，已得到廣泛應(yīng)用。 圖 為典型的操縱機構(gòu)圖 換檔機構(gòu) 變速器換檔機構(gòu)有直齒滑動齒輪、嚙合套和同步器換檔三種形式。利用同步器或嚙合套換檔，其換檔行程要比滑動齒輪換檔行程小。操縱桿撥頭置于鉗口中，鉗形板可繞 A 軸轉(zhuǎn)動。 本次設(shè)計屬于前置前輪驅(qū)動的轎車，操縱機構(gòu)采用直接操縱方式，鎖定機構(gòu)全部采用，即設(shè)置自鎖、互鎖、倒檔鎖裝置。商用車變速器采用 4～ 5 個檔或多檔。 14 影響最低檔傳動比選取的因素有：發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速所要求的汽車最大爬坡能力、驅(qū)動輪與路面間的附著力、主減速比和驅(qū)動輪的滾動半徑以及所要求達(dá)到的最低穩(wěn)定行駛車速等。即用一檔發(fā)出最大驅(qū)動力時，驅(qū)動輪不產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象。初取 A=74mm。 對于轎車，為了降低噪聲，應(yīng)選用 176。 國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20176。 螺旋角 ? 齒輪的螺旋角對齒輪工作噪聲、輪齒的強度和軸向力有影響。另一方面，齒寬減小使斜齒輪傳動平穩(wěn)的優(yōu)點被削弱，此時雖然可以用增加 車 型 乘用車的發(fā)動機排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 am /t V V am 14 am 14 模數(shù) nm /mm ~ ~ ~ ~ 19 齒輪螺旋角的方法給予補償，但這時軸承承受 的軸向力增大，使其壽命降低。為了增加齒輪嚙合的重合度，降低噪聲和提高齒根強度，有些變速器采用齒頂高系數(shù)大與 的細(xì)高齒。139。239。4 ?Z 21 實際傳動比 143739。6?Z 實際傳動比 183339。8?Z 實際傳動比 223039。10?Z 實際傳動比 262539。2?A 23 變速器齒輪的變位及齒輪螺旋角的調(diào)整 采用變位齒輪的原因：配湊中心距；提高齒輪的強度和使用壽命；降低齒輪的嚙合噪聲。 239。 ??? tt aAAa 角度 變位系數(shù)之和 ? ? ? ? 0 5 a n2 a n2 39。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。軟齒面齒輪常用中碳鋼或中碳合金鋼，經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理后，再進行切削加工即可；硬齒面齒輪（硬度 350HBS）常采用低碳合金鋼切齒后再表面滲碳淬火或中碳鋼（或中碳合金鋼）切齒后表面淬火，以獲得齒面、齒芯韌的金相組織，為消除熱處理對已切輪齒造成的齒面變形需進行磨齒。mm； ?22?? ； ??K ；?nm mm ； ?cK ； ???x ； ??K ； o s38c o s 33 ??? ??zz n ，查齒形系數(shù)圖 得： y=，把以上數(shù)據(jù)代入 ()式，得： os2 33322?????? ?????? ???? ?? KyKmz KTgw MPa （ 2）二檔齒輪校核 主動齒輪： 已知： 310150??gT Nmm； ?24?? ； ??K ；?nm mm； ?cK ； ??x ； ??K ； o s28c o s 33 ??? ??zz n ，查齒形系數(shù)圖 得： y=，把以上數(shù)據(jù)代入 ()式，得： os2 33344?????? ?