【正文】 mm）； d —— 節(jié)圓直徑（ mm）； ? —— 節(jié)點(diǎn)處壓力角（ 176。因此，比用計(jì)算通用齒輪強(qiáng)度公式更為簡(jiǎn)化一些的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算汽車齒輪，同樣可以獲得較為準(zhǔn)確的結(jié)果 ［ 3］ 。 對(duì)于高速重載齒輪，由于齒面相對(duì)滑動(dòng)速度高、接觸壓力大且接觸區(qū)產(chǎn)生高溫而使齒面間的潤(rùn)滑油膜破壞，使齒面直接接觸。在汽車變速器中這種破壞情況很少發(fā)生。 176。 理論中心距 A= 2 65 zz ? tm = 22425? ? = 中心距變動(dòng)系數(shù) nn mAA 0??? = ? = 查表得總變位系數(shù)?? ??= 24 根據(jù)齒數(shù)比 1u =2425=，按線圖分配變位系數(shù)得1?=，則 2?=??－ 1? == 確定四檔齒輪變位系數(shù) 法面模數(shù) nm =3 端面模數(shù) tm = ? nm = ? 3 ≈ 法面壓力角 n? =20176。 中間軸倒檔傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)比一檔主動(dòng)齒輪 10 略小，取 12z =15，倒檔軸齒輪 13的齒數(shù)，一般在 21～ 23 之間，取13z=21。 螺旋角 21?? =arcosA zzmn 2 )( 21 ?= ? 確定其他各檔位的齒數(shù) 二檔齒輪： 二檔齒輪是斜齒輪，螺旋角87??與常嚙合齒輪的 21?? 不同時(shí)，由 2i ==8172zzzz （ ） A=8787cos2 )(??? zzmn （ ） 初選87??= ?24 解 聯(lián)立式 （ ）和 式 （ ） 得： 7z =， 8z = 19 取整后 ：7z= 29，8z=20 所以，二檔實(shí)際傳動(dòng)比為 2i =8172zzzz=，與原傳動(dòng)比相差不大，符合要求。 各檔傳動(dòng)比及其齒輪齒數(shù)的確定 在初選中心距、齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可根據(jù)變速器的檔數(shù)、傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來(lái)分配各檔齒輪的齒數(shù)。 齒頂高系數(shù) 齒頂高系數(shù)對(duì)重合度、輪齒強(qiáng)度、工作噪聲、輪齒相對(duì)滑動(dòng)速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。 總變位系數(shù) 21 ??? ??c 減少，一對(duì)齒輪齒根總的厚度越薄，齒根越弱，抗彎強(qiáng)度越低。 變速器齒輪是在承受循環(huán)負(fù)荷的條件下工作，有時(shí)還承受沖擊負(fù)荷。高度變位齒輪副的缺點(diǎn)是不能同時(shí)增加一對(duì)齒輪的強(qiáng)度，也很難降低噪聲。 第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù) ck 可取大些，使接觸線長(zhǎng)度增加，接觸應(yīng)力降低， 15 以提高傳動(dòng)平穩(wěn)性和齒輪壽命。 齒寬 在選擇齒寬時(shí)，應(yīng)該注意齒寬對(duì)變速器的軸向尺寸、質(zhì)量、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)的受力均勻程度等均有影響?！?25176。 應(yīng)該指出，國(guó)外有些企業(yè)生產(chǎn)的乘用車變速器齒輪采用兩種壓力角，即高檔齒輪 14 采用小些的壓力角以減少噪聲；而低檔和倒擋齒輪采用較大的壓力角，以增加強(qiáng)度，必須指出，齒輪采用小壓力角和小模數(shù)時(shí)，除必須采用大的齒高系數(shù)外，還應(yīng)采用大圓弧齒根，這樣可以提高彎曲強(qiáng)度 在 30%以上。等大些的壓力角。強(qiáng)度增加不多；對(duì)于斜齒輪，壓力角為 25176。少數(shù)情況下，汽車變速器各擋齒輪均選用相同的模數(shù)，變速器用齒輪模數(shù)的范圍如表 。 代入式 （ ） ： r iiiT Tce ?10max≥ )s inc o s(m a xm a x ?? ?fmg =max?mg 式中 max? —— 最大道路阻力系數(shù) 由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系式： 11 ca iiirnu? 求得： 50 37 iurniiac ? = 1171 3???? ? = 所以 1i ≥Tce iiTrmg ??0maxmax = ?? ??? = 所以 ，由最大爬坡度要求的變速器一檔傳動(dòng)比為： 1i = 根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著條件 ： r iiiT Tce ?10max ≤ ?2G （ ）求得變速器一檔傳動(dòng)比為： 1i ≤Tce iiTrG ??0max2 ? = 式中 2G —— 汽車滿載靜止于水路平面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷 ?—— 道路的附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 ? =～ 所以 ≤1i ≤ 在乘用車的傳動(dòng)比范圍內(nèi) ～ 之間 。最高擋通常是 ，有的變速器最高擋是超速擋 ,傳動(dòng)比為 ～ 。 在最低檔傳動(dòng)比不變的條件，增加變速器的檔數(shù)會(huì)使變速器相鄰的低檔與高檔之間的傳動(dòng)比比值減小，使換檔工作容易進(jìn)行。 圓錐滾 子 軸承 在一些變速器上得到應(yīng)用 。同步環(huán)使用壽命短缺等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用。滑動(dòng)直齒輪換 檔 的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、容易制造。圖 （ a） 方案廣泛用于前進(jìn)檔都是同步器換檔的四檔轎車和輕型貨車變速器 中； 圖 （ b） 方案的優(yōu)點(diǎn)是可以利用中間軸上的 1 檔齒輪，因而縮短了中間軸的長(zhǎng)度，但換檔時(shí)兩對(duì)齒輪必須同時(shí)嚙合，致使換檔困難，某些輕型貨車四檔變速器采用這種方案； 圖 （ c） 方案能獲得較大的倒檔速比，突出的缺點(diǎn)是換檔程序不合理； 圖 （ d） 方案針對(duì)前者的缺點(diǎn)作了修改，因而在貨車變速器 6 中取代了 圖 （ c） 方案； 圖 （ e） 方案中，將中間軸上的一檔和倒檔齒輪做成一體，其齒寬加大，因而縮短了一些長(zhǎng)度； 圖 （ f） 方案采用了全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換檔更為輕便；為了充分利用空間，縮短變速器軸向長(zhǎng)度，有的 貨車采用 圖（ g） 方案，其缺點(diǎn)是一檔和倒檔得各用一根變速器撥叉軸，使變速器上蓋中的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在高檔工作是齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大，且易損壞。 車型基本參數(shù) 根據(jù)東風(fēng)悅達(dá)起亞 手動(dòng)檔四驅(qū)獅跑 汽 車的一些主要技術(shù)參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)變速器。使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段以較少的時(shí)間和精力進(jìn)行虛擬裝配并對(duì)裝配結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，得到了可靠的裝配檢驗(yàn)結(jié)果。 Pro/ENGINEER (簡(jiǎn)稱 Pro/E)是美國(guó) Paramatric Technology Corporation公司開 發(fā)的機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件。 從先進(jìn)國(guó)家來(lái)看，動(dòng)力革命和傳動(dòng)革命已經(jīng)完成，目前正處于控制革命階段，要解決的主要是機(jī)械太 “機(jī)械 ”，沒(méi)有靈性的問(wèn)題，過(guò)去機(jī)械全靠人來(lái)操縱控制，然而人的生理和心理能力（感覺(jué)器官的功能、頭腦分析的能力和體能）是有限的，操縱汽車 2 這樣復(fù)雜的機(jī)械對(duì)于人來(lái)說(shuō)體力和腦力負(fù)擔(dān)是很重要的，更主要的是單靠人力操縱將阻礙汽車的發(fā)展和其性能的提高。即在 MT 總體結(jié)構(gòu)不變的情況下改用電子控制來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。s torque spread and wheel speed. Aim is to work in a variety of conditions， different vehicle traction and speed， so that the car has good power and fuel economy。變速器是傳動(dòng)系中的主要部件。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案的確定，變速器 主要參數(shù)如擋數(shù)、傳動(dòng)比范圍、中心距、各擋 傳動(dòng)比、 齒輪參數(shù)、各擋齒輪齒數(shù)的選擇，齒輪、軸 的設(shè)計(jì)校核，同步器、操縱機(jī)構(gòu)及箱體的設(shè)計(jì)。變速器內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，而汽車行駛時(shí)的換擋工作，也就是通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使變速器內(nèi)不同的齒輪副工作。 IVT 的核心部分由輸入傳動(dòng)盤，輸出傳動(dòng)盤和 Variator 傳動(dòng)盤組成。目前，世界主要的變速器制造生產(chǎn)廠家都致力于這些關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用，極大地促進(jìn)了自動(dòng) 變速器的發(fā)展 [16]。最近幾年， CAD/CAM技術(shù)在我國(guó)發(fā)展很快，廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、工程機(jī)械、航天航空業(yè)、鐵道車輛及設(shè)備、國(guó)防工業(yè)、通用機(jī)械制造業(yè)、造船業(yè)、機(jī)械電子工業(yè)、人機(jī)工程學(xué)、工程咨詢業(yè)、運(yùn)動(dòng)器械及娛樂(lè)設(shè)備等各領(lǐng) 域。為了縮短設(shè)計(jì)周期和降低成本，基于 CAD 軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)變速器的輔助設(shè)計(jì)是現(xiàn)代制造技術(shù)的必要手段。其中，兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。在除直接檔以外的其他檔位工作時(shí)，中間軸式變速器的傳動(dòng)效率略有降低 ，這是它的缺點(diǎn) ［ 3］ 。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒 檔 。因此，這種換 檔 方法目前只在某些要求不高的 檔 位及重型貨車變速器上應(yīng)用。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(dòng)軸套等。 9 第 3 章 變速器主要 參數(shù)的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算 變速器的檔位數(shù)，傳動(dòng)比和中心距的確定 檔數(shù) 變速器的檔數(shù)可在 3～ 20 個(gè)檔位范圍內(nèi)變化，通常變速器的檔數(shù)在 6 擋以下，當(dāng)檔數(shù)超過(guò) 6 檔以后，可在 6 檔以下的主變速器基礎(chǔ)上，再行配置副變速器，通過(guò)兩者的組合獲得多檔變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)排量 大的乘用車變速器多用 5 個(gè)檔 ［ 3］ 。 汽車在最大上坡路面上行駛時(shí)，最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)能克服輪胎與路面間滾動(dòng)阻力 及上坡阻力。 中間軸式變速器初選中心距 A 時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 ： A=3 1max geA iTK ? （ ） 式中 AK —— 中心距系數(shù) ,對(duì)乘用車 AK =～ ，取 AK =9 所以， A = 乘用車變速器的中心距約在 65～ 80 范圍內(nèi)變化，經(jīng)過(guò)圓整 后取中心距 A =80mm。 表 汽車變速器齒輪的法向模數(shù) nm 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 am /t ＞ V≤ ＜ V≤ ＜ am ≤ am ＞ 模數(shù)nm /mm ～ ～ ～ ～ 表 汽車變速器常用的齒輪模數(shù) （ mm） 一系列 二系列 （ ） （ ） — 壓力角 ? 齒輪壓力角較小時(shí)，重合度較大并降低了輪齒剛度，為此能減少進(jìn)入嚙合和退出嚙合時(shí)的動(dòng)載荷，使傳動(dòng)平穩(wěn)，有利于降低噪聲；壓力角較大時(shí)，可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。、 176。、 30176。不過(guò)當(dāng)螺旋角大于 30176?！?34176。 通常是根據(jù)齒輪模數(shù)來(lái)確定的。 變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。當(dāng)齒數(shù)和多的齒數(shù)副采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)或高度變位時(shí)，對(duì)齒數(shù)和少些的齒輪副應(yīng)采用正角度變位。由于工作需要，有時(shí)齒輪齒數(shù)取得少（如一擋主動(dòng)齒輪）會(huì)造成輪齒根切。隨著 檔 位的降低， c? 值應(yīng)該逐 檔 增大。采用細(xì)高齒制時(shí)，必須通過(guò)驗(yàn)算保證齒頂厚度不得小于。 乘用車中間軸式變速器的 1i =～ 時(shí)，則10z在 15～ 17 內(nèi)選擇。 螺旋角43??=arcosA zzmn 2 )( 43 ?= ? 從抵消或減少中間軸上的軸向力出發(fā)，必須滿足下列關(guān)系式 ： ???????? ???????4321242424321 1t a nt a n zzzz zzzrr?? （ ） 把 3z ， 4z 及 43?? 分別代入 式 （ ）的左右兩邊： 21 4321tantan????= )1( 4321 2 zzzz z ?? = 方程左右兩邊近似滿足軸向力平衡關(guān)系，所以符合條件。 端面嚙合角 tt AA ?? c osc os 0?? ?t? ≈176。 表 直齒圓柱齒輪的幾何尺寸 計(jì)算 序號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式 （高度變位齒輪） 1 變位系數(shù) ??? ??21 2 分度圓直徑 zmd? 3 齒頂高 ? ?mfha ??? 0 4 齒根高 ? ?mcfhf ???? 0 26 5 齒全高 ? ?mcfh ??02 6 齒頂圓直徑 aa hdd 2?? 7 齒根圓直徑 ff hdd 2?? 8 中心距 2 )( 21 zzmA ??