【正文】 器更符 合我國對汽車工業(yè)發(fā)展提出的具有高 可靠 性、低能源消耗、低噪聲和低排放污染的總體要求。要求其結(jié)構(gòu)簡單 ，操縱輕便 ，體積小，重最輕， 傳遞效率高 ， 承載能力大，維修方便，使用可靠。而 汽車 發(fā)動(dòng)機(jī) 的特性是轉(zhuǎn)速變化范圍較小， 且轉(zhuǎn)矩 變化范圍更不能滿足實(shí)際路況需要。 （ 3）設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛。汽 車工作的道 路條件越復(fù)雜，比功率越小，變 速器的傳動(dòng)比范圍越大 。軸 的 結(jié)構(gòu)主要取 決于以下的因 素 ： 軸在 機(jī) 器中的安裝位置及其形式 ； 軸 上 安裝的零件的 類型、 尺寸、數(shù)量以及和軸聯(lián)接的方法 ；載荷的 性質(zhì)、大 小、方向及其分布情況 。 （ 1）確定檔數(shù)，這里 選擇 12 檔。 。 表 CA4250P66K24T1A3HE 基本參數(shù) 公告型號： CA4250P66K24T1A3HE 驅(qū)動(dòng)形式： 6X4 軸距： 3200+1350mm 車身長度： 車身寬度： 車身高度： 輪距： 前輪距： 2050，后輪距： 1830/1830mm 整車重量： 最大總質(zhì)量： 牽引總質(zhì)量： 40噸 最高車速： 120KM/h 最小轉(zhuǎn)彎直徑： 17米 備注： 2021款 J6全浮高頂駕駛室，自動(dòng)空調(diào)、 600L鋁合金油箱 、高效空濾、前后少平片簧結(jié)構(gòu)；駕駛室后兩點(diǎn)空氣懸置；電動(dòng)液壓舉升裝置、 TRW轉(zhuǎn)向機(jī)、獨(dú)立暖風(fēng)、燃油預(yù)熱。 解放 J6重卡為牽引質(zhì)量 40t 的大型 卡車，需要較 大的傳功率扭矩和較高傳動(dòng)比，所以本次 設(shè)計(jì)選的變速器為 多擋 變速器。 （ 1） 滿足驅(qū)動(dòng)條件 ,其值應(yīng)符合下式 : ? ?Teag iT riifgmi ?0m a xm a xm a x1 s inc os ?? （ ） 式中： maxi ………最大爬坡度， maxi = ? 代入相關(guān)數(shù)據(jù) ,計(jì)算得 : ? ?Teag iT riifgmi ?0m a xm a xm a x1 s inc os ?? = ? ?3 9 9 5 0 9 . 8 0 . 0 2 c o s 1 6 . 7 s in 1 6 . 7 0 . 5 4 7 51 9 0 0 4 . 1 1 0 . 9? ? ? ? ???= （ 2） 滿足附著條件 ,其值也應(yīng)符合下式 TtqZg iT rFi ???01 ? () 式中：φ 路面附著系數(shù) ,為 ～ ,這里取 帶入相關(guān)數(shù)據(jù) ,可得 : TtqZg iT rFi ???01 ?= 2 4 9 9 0 9 .8 0 .5 4 7 5 0 .81 9 0 0 4 .1 1 0 .9? ? ???= 即是 9,346≤ 1gi ≤ 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 計(jì)算各擋傳動(dòng)比 由于本次設(shè)計(jì)有一個(gè)超速檔12gi= 1q? =，因此 q=，1gi= 10q = 1gi= 10q =，2gi= 9q =，3gi= 8q =，4gi= 7q =， 5gi= 6q =，6gi= 5q =，7gi= 4q =，8gi= 3q =， 9gi= 2q =，10gi= 1q =，11gi= 0q =1， 12gi= 1q? = 各擋傳動(dòng)比 需 滿足： 12ggii ? 23ggii ? 34ggii ? 45ggii ? 56ggii ? 67ggii ? 78ggii ? 89ggii ? 910ggii ? 1011ggii ? 1112ggii 且相鄰擋間傳動(dòng)比比值在 以下 經(jīng)調(diào)整后各擋傳動(dòng)比如下： 前進(jìn)擋 : 1gi=，2gi=，3gi=，4gi=，5gi=，6gi=，7gi=，8gi=，9gi=，10gi=，11gi=1， 12gi= 倒檔 : 1gi=，2gi= 由于為雙中間軸設(shè)計(jì)，兩個(gè)中間軸 完全相同，故總布置圖 只標(biāo)出一個(gè) 軸上齒輪，如下圖： 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 變速器總布置圖 由圖得到傳動(dòng)路線為： 一擋：1 2 4 3 1 2 4 339。z z z z z z z z? ? ? ? ? ? ? 三擋：1 2 8 7 1 2 4 339。z z z z z z z z? ? ? ? ? ? ? 五擋：1 2 4 339。z z z z z z z z? ? ? ? ? ? ? 七擋：1 2 4 3z z z z??? 八擋： 1 2 6 5z z z z? ? ? 九擋： 1 2 8 7z z z z? ? ? 十 擋： 1 2 10 9z z z z? ? ? 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 十一擋：主、副箱均直接擋 十二擋：1 2 12 11z z z z? ? ? 倒擋一：1 2 22 2 11 2 11 1 1 2 4 339。中心距過大將使變速器的質(zhì)量增加較多 ； 中心距過小勢必使變速器長度增加，影響軸的剛度和同步器的容量，還可能使兩軸承孔之間的距離過小，影響殼 體的強(qiáng)度。 國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn) 壓 力角為 020 ，所以普 遍采用的 壓 力角為 020 嚙合套或同步器的壓 力角有 020 ， 025 ， 030 等，普遍采用 030 壓 力角。另一方面，齒寬減小使斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)被削弱，此時(shí)雖然 可以用 增 加齒輪螺旋角的方法給于補(bǔ)償，但這時(shí)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(qiáng)度，有些變速器采用 齒 頂高系數(shù)大于 的細(xì)高齒。 根據(jù)公式 求出常嚙合齒輪的傳動(dòng)比： 24713gzzi?? （ ） 求得： 21182 .7 2 4 1 .4 434zz ? ? ? 齒數(shù)和為：122 52h Amz z z? ? ? ? 求得： 1 21z? ， 2 31z? 齒數(shù)取整后傳動(dòng)比實(shí)際值為：32714gzzi zz??=, 21 ? 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 二擋齒輪計(jì)算公式為： 528 16g zzi zz?? （ ） 56()2mA zz?? （ ） 式中： 21 ? ， 8gi =， A=156mm 解得：5 31z?,6 21z? 齒數(shù)取整后傳動(dòng)比實(shí)際值為： 528 16g zzi zz??= 729 18g zzi zz?? （ ） 78()2mA zz?? （ ） 式中： 21 ? ， 9gi =， A=156mm 解得：7 27z?,6 25z? 齒數(shù)取整后傳動(dòng)比實(shí)際值為： 729 18g zzi zz??= 9210 1 10g zzi zz?? （ ） 9 10()2mA zz?? （ ） 式中： 21 ? ， 10gi =， A=156mm 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 解得：7 24z?,6 28z? 齒數(shù)取整后傳動(dòng)比實(shí)際值為： 9210 1 10g zzi zz??= 此擋 為直接擋無齒輪傳動(dòng)，不做計(jì)算。39。39。z ?，4 4639。z 239。 用移動(dòng)齒輪的方法完成換擋的低擋和倒擋齒輪，由于換擋時(shí)兩個(gè)進(jìn)入嚙合的齒輪存在角速度差，換擋瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷，并造成損壞。 斜齒齒輪應(yīng)力 w? ： 1w FKbtyK??? ? （ ） 式中： w? 為彎曲應(yīng)力（ MPa）； 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 1F 為一擋齒輪的圓周力 (N), 1F =2 gT /d；其中 gT 為計(jì)算載荷 (N? mm),由于本變速器為雙中間軸變速器，每個(gè)齒輪接觸面只承受一半的力，理論上可以傳遞兩倍扭矩，考慮到實(shí)際使用情況，由于制造等方面影響，主動(dòng)齒輪會(huì)出現(xiàn)載荷不均勻現(xiàn)象，不均勻系數(shù)取 ，故 1F = gT /d， d為節(jié)圓直徑 , ( ) / cosndzm ?? ， nm 為法向模數(shù) （ mm）； K? 為應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取 ； cK 齒寬系數(shù)； B 為齒寬（ mm)； t 端面齒距 (mm)， tm?? ， m為模數(shù)； y 齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒輪 3/ cosn zz ?? ，如圖 所示。z 、 239。z ， 461 1 0 7 7 . 2 2 3 1 6 1 . 522g NmT ? ? ? ?，變位系數(shù)取 ，346 5 7 .7c o snz ???，查圖 y=： 31 . 2 2 3 1 6 1 . 5 1 . 5 c o s 2 2 1 0 0 0 4 1 3 . 94 6 8 0 . 1 8 7 2 . 06w M P a? ?? ? ? ???? ? ? ? ? 、八擋齒輪強(qiáng)度計(jì)算 （ 1）主箱：二、八擋傳動(dòng)路線相同。z ， 4 1 4 0 .3 6g NmT ??，變位系數(shù)取 ，322 2 7 .6c o snz ???，沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 查圖 得 y=： 31 . 2 5 2 9 7 . 8 8 1 . 5 c o s 2 2 1 0 0 0 1 7 7 . 9 62 2 8 . 5 0 . 1 5 3 2 . 06w M P a? ?? ? ? ???? ? ? ? ? 從動(dòng)齒輪 239。 三、九擋齒輪 7z 、 8z 主動(dòng)齒輪 8z ， 2 8 0 4 .7 6g NmT ??，變位系數(shù)取 ，查圖 得 y=： 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 31 . 2 2 8 0 4 . 7 6 1 . 6 5 1 . 1 1 0 0 0 4 0 0 . 12 5 5 0 . 1 8 06w M P a? ?? ? ? ???? ? ? ? 從動(dòng)齒輪 7z ， 272 8 0 4 . 7 6 3 0 2 9 . 1 425g NmT ? ? ? ?，變位系數(shù)取 ，查圖 y=： 31 . 2 3 0 2 9 . 1 4 1 . 6 5 0 . 9 1 0 0 0 3 4 6 . 82 7 5 0 . 1 8 06w M P a? ?? ? ? ???? ? ? ? 三、 九擋 齒輪應(yīng)力計(jì)算均在 400850MPa 要求范圍內(nèi)，所以設(shè)計(jì)合格。 2）低速擋嚙合齒輪 339。 四、十擋齒輪 9z 、 10z 主動(dòng)齒輪 10z ， 2 8 0 4 .7 6g NmT ??，變位系數(shù)取 ，查圖 得 y=： 31 . 2 2 8 0 4 . 7 6 1 . 6 5 1 . 1 1 0 0 0 3 8 5 . 02 8 5 0 . 1 6 76w M P a? ?? ? ? ???? ? ? ? 從動(dòng)齒輪 9z ， 242 8 0 4 . 7 6 2 4 0 4 . 0 828g NmT ? ? ? ?。z ， 3 0 2 9 .1 4g NmT ??，變位系數(shù)取 ，322 2 7 .6c o snz ???，查圖 得 y=： 31 . 2 3 0 2 9 . 1 4 1 . 5 c o s 2 2 1 0 0 0 1 3 0 . 22 2 8 . 5 0 . 1 5 3 2 . 06w M P a? ?? ? ? ???? ? ? ? ? 從動(dòng)齒輪 239。z ， 468 6 5 7 . 1 2 1 8 1 0 1 . 2 422g NmT ? ? ? ?，變位系數(shù)取 ，346 5 7 .7c o snz ???，查圖 y=： 31 . 2 1 8 1 0 1 . 2 4 1 . 5 c o s 2 2 1 0 0 0 3 2 3 . 54 6 8 0 . 1 8 7 2 . 06w M P a? ?? ? ? ???? ? ? ? ? 、九擋齒輪強(qiáng)度計(jì)算 （ 1）主箱：三、九擋傳動(dòng)路線相同。