【正文】 模數(shù)相同。少數(shù)情況下汽車變速器各檔齒輪均選用相同的模數(shù)。 中間軸式變速器的第二軸和中間軸中部直徑 Ad ? ，即 mm 軸的最大直徑 d 和支承間距離 L 的比值，對(duì)中間軸， ??Ld ，對(duì)第二軸， ??Ld 。 變速器外形尺寸的設(shè)計(jì) 變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑及倒檔中間（過度）齒輪和換檔機(jī)構(gòu)的布置初步確定。 初選中心距 ： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。當(dāng)汽車需要大功率時(shí)，如全力加速或上坡，若排檔選擇恰當(dāng)，具有按等比級(jí)數(shù)分配傳動(dòng)比的變速器，能使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在接近外特性最大功率 附近處的大功率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而增加 汽車的后備功率，提高了汽車的加速或上坡能力。 汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率，取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =1 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 根據(jù)以上計(jì)算出的數(shù)據(jù)，查表 得 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 表 國產(chǎn)汽車輪胎的規(guī)格、尺寸及使用條件 最終選取的輪胎規(guī)格為： 確定變速器一檔傳動(dòng)比 在確定變速器一 檔傳動(dòng)比之前應(yīng)根據(jù)所選輪胎的半徑最大功率時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速、最高車速變速器的最高檔傳動(dòng)比、最大爬坡度，先確定主減速比 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 最高車速 錯(cuò)誤 !未找到引用源。載荷質(zhì)量在 ～ 噸的貨車采用五檔變速器，載質(zhì)量在 ～ 噸的貨車采用六檔變速器?；瑒?dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)是制造容易、成本低，但為了設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，在設(shè)計(jì)中只采用滾針軸承。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)的是中型貨車，采用滾針軸承，而第二軸后端采用圓錐滾子軸承，用來承受軸向力和徑向力。 (2)將嚙合套齒座上前齒圈的齒厚切薄 （ ~） ，這樣，換檔后嚙合套的后端面便被后齒圈的前端面頂住，從而減少自動(dòng)脫檔（圖 ）。 在本設(shè)計(jì)中所采用的是鎖環(huán)式同步器，該同步器是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步的。 直齒滑動(dòng)齒輪換檔的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但由于換檔不輕便、換檔時(shí)齒端面受到很大沖擊、導(dǎo)致齒輪早期損壞、滑動(dòng)花鍵磨損后易造成脫檔、噪聲大等原因，初一檔、倒檔外很少采用。為防止意外掛入倒檔 ,一般在掛倒檔時(shí)設(shè)有一個(gè)掛倒檔時(shí)需克服彈簧所產(chǎn)生的力，即在變速器中設(shè)置倒檔鎖，用來提醒駕駛員注意。 圖 (b)所示方案能獲得較大的倒檔傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換檔程序不合理。同一變速器中，有的檔位用同步器換檔，有的檔位用嚙合套換檔，那么一定是檔位高的用同步器換檔，檔位低的用嚙合套換檔。各傳動(dòng)方案的共同特點(diǎn)是：變速器的第一軸后端與常嚙合主動(dòng)齒輪做成一體。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)汽車上。然后利用 UG 軟件完成機(jī)械式六檔變速器的三維建模以及虛擬裝配。手動(dòng)變速器應(yīng)該說是最為節(jié)能的變速方式，另外由于中國企業(yè)已經(jīng)掌握該技術(shù)，而且在生產(chǎn)方面也積累了長期經(jīng)驗(yàn)，從而在價(jià)格和質(zhì)量方面會(huì)有較大優(yōu)勢(shì)。其發(fā)展之快，應(yīng)用之廣，以致于人們直接命名其為 自動(dòng)變速器 。裝配該技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)可在任何轉(zhuǎn)速下自動(dòng)獲得最適合的傳動(dòng)比。汽車變速器的發(fā)展也并不僅限于此，無級(jí)變速器便是人們追求的“最高境界”。在 D 檔時(shí)，可自由變換降檔 ()或加檔 (+)，如同手動(dòng)檔一樣。而且，以北京市來說，現(xiàn)在的交通狀況不好，堵車是經(jīng)常的事情，有時(shí)要不停地起步停步數(shù)次，司機(jī)如果使用手動(dòng)檔，則會(huì)反復(fù)地掛檔摘檔，操作十分煩瑣，尤其對(duì)于新手來說更是苦不堪言。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第三，隨著生活水平的不斷提高現(xiàn)在轎車已經(jīng)進(jìn)入了家庭，對(duì)于普通工薪階級(jí)的老百姓來說，經(jīng)濟(jì)型轎車最為合適，手動(dòng)變速器以其自身的性價(jià)比 配套于經(jīng)濟(jì)型轎車廠家，而且經(jīng)濟(jì)適用型轎車的銷量一直在車市名列前茅。以卡車為例，卡車用來運(yùn)輸，通常要裝載數(shù)噸的貨品，面對(duì)如此高的“壓力”，除了發(fā)動(dòng)機(jī)需要強(qiáng)勁的動(dòng)力之外，還需要變速器的全力協(xié)助。的確，擁有一顆“健康的心”是非常重要的，因?yàn)樗莿?dòng)力的締造者?，F(xiàn)代汽車除了裝有性能優(yōu)良 的發(fā)動(dòng)機(jī)外還應(yīng)該有性能優(yōu)異的傳動(dòng)系與之匹配才能將汽車的性能淋漓盡致的發(fā)揮出來，因此汽車變速器的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程主要包括兩大部分：設(shè)計(jì)部分和利用 Unigraphics軟件進(jìn)行虛擬建模與裝配部分。接著進(jìn)行 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算、強(qiáng)度校核，軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 。 在本次設(shè)計(jì)中，主要采用 UG， CAD 等軟件，以完成變速器的虛擬裝配，以及工程圖的制作。 (1)手動(dòng)變速器 (MT) 手動(dòng)變速器（ Manual Transmission）采用齒輪組，每檔的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各檔的變速比是個(gè)定值 (也就是所謂的“級(jí)” )。而對(duì)于其他新型的變速器，雖然具有操作簡便等特性，但這些特點(diǎn)尚不具備。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。而我國要普及這種車型， 關(guān)鍵要解決的是路況問題，現(xiàn)在的路況狀況不均勻，難以發(fā)揮自動(dòng)檔汽車的優(yōu)勢(shì)。雖然這種二合一的配置擁有較高的技術(shù)含量，但這類的汽車并不會(huì)在價(jià)格上都高不可攀，比如廣州本田飛度 CVT 兩廂、南京菲亞特 2020 派力奧 HL Speedgear、南京菲亞特 西耶那 Speedgear EL這些“二合一”的車型價(jià)格均在 10 萬元左右，這個(gè)價(jià)格層本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 面還比較低的。無級(jí)變速系統(tǒng)不像手動(dòng)變速 器或自動(dòng)變速器那樣用齒輪變速，而是用兩個(gè)滑輪和一個(gè)鋼帶來變速，其傳動(dòng)比可以隨意變化，沒有換檔的突跳感覺。如德國的 ZF 公司有中心距80mm、 95mm、 105mm、 120mm、 143mm、 154mm、等七種類別的變速器，檔位數(shù)從 3 到 17 個(gè)。省油，排污 低，操縱方便，行駛舒適的機(jī)械式無級(jí)自動(dòng)變速器 (CVT)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 一直是人們追求的目標(biāo)。 在國內(nèi)，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，我國變速器的生產(chǎn)有了較大的發(fā)展，在消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，每年都有幾十個(gè)新產(chǎn)品推向市場(chǎng)。 ； ； ； 圖 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)汽車傳動(dòng)系 變速器由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。還有，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器的一檔速比不可能設(shè)計(jì)得很大。因?yàn)橹苯訖n的利用率要高于其它檔位，因而提高了變速器的使用壽命；在其它前進(jìn)檔位工作時(shí)，變速器傳遞的動(dòng)力需要經(jīng)過設(shè)置在第一軸、中間軸和第二軸上的 兩對(duì)齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離（中心距）不太大的條件下，一檔仍然有較大的傳動(dòng)比；檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng)，檔位低的齒輪（一檔）可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動(dòng)；多數(shù)傳動(dòng)方案中除一檔外的其它檔位換檔機(jī)構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換檔，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一檔也采用同步器或嚙合齒套換檔，還有各檔同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。為實(shí)現(xiàn)倒檔傳動(dòng)，有些方案利用中 間軸和第二軸上的齒輪傳動(dòng)路線中加入一個(gè)中間傳動(dòng)齒輪的方案；也有利用兩個(gè)聯(lián)體齒輪方案的。 綜上所述 ,選用方案 （ d） 變速器的一檔或倒檔因傳動(dòng)比大，工作時(shí)在齒輪上作用的力增大，并導(dǎo)致變速器軸產(chǎn)生較大的撓度和轉(zhuǎn)角，使工作齒輪嚙合狀態(tài)變壞，最終表現(xiàn)出齒輪磨損加快和工作噪聲增加。 齒輪型式 直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長，工作時(shí)噪聲低等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)制造時(shí)稍復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力。嚙合套有分為內(nèi)齒嚙合套和外齒嚙合套，視結(jié)構(gòu)布置而選定，若齒輪副內(nèi)空間允許，采用內(nèi)齒結(jié)合式，以減小軸向尺寸。將高檔布置在靠近軸的兩端支承中部區(qū)域較為合理，在該區(qū)域因軸的變形而引起的齒輪偏轉(zhuǎn)角較小，齒輪可保持較好的嚙合狀態(tài)，以減少偏載并提高、齒輪壽命。 圖 防止自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施 變速器軸承 作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的變速器軸支 承在殼體或其它部位的地方以及齒輪與軸不做固定連接處應(yīng)安置軸承。 變速器第一軸、第二軸的后部軸承，以及中間軸前、后軸承，按之直徑系列一般選用中系列球軸承或圓柱輥?zhàn)虞S承。但是檔數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，并且使輪廓尺寸和質(zhì)量加大，同時(shí)操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，因此，需要設(shè)計(jì)者綜合考慮設(shè)計(jì)要求來選取合適的檔位。 根據(jù)設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)：汽車整備質(zhì)量 4850kg、裝載質(zhì)量 5000kg、最高車速： 90 km/h 等條件，發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)與輪胎參數(shù)選擇如下： (1) 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的選擇： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 根據(jù)現(xiàn)有的車型，以及 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 確定主減速比 ： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 驅(qū)動(dòng)輪的車輪半徑，取 (2)確定 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ 33） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 式中： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。由于此變速器在設(shè)計(jì)時(shí)，最高檔設(shè)計(jì)為直接檔，所以 錯(cuò)誤 !未找到引用源。它是一個(gè)基本參數(shù)，其大小不僅對(duì)變速器的外形尺寸、體積和質(zhì)量大小，而且對(duì)齒輪的接觸強(qiáng)度有影響。 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 ,402N?m 錯(cuò)誤 !未找到引用 源。為了檢測(cè)方便，中 心距 A 最好取為整數(shù)。 齒輪參數(shù)的選擇 模數(shù)的選取 齒輪模數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)，并且影響它的選取的因素有很多，如齒輪的強(qiáng)度、質(zhì)量、噪聲、工藝等要求。其取用范圍是：轎車和輕、中型貨車 2；重型貨車 。因此，理論上對(duì)于乘用車為加大重合度以降低噪聲應(yīng)取用 176。因此，按國家標(biāo)準(zhǔn)取該變速器的壓力角 20o。因此，從提高低檔齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，并不希望用過大的螺旋角；而從提高檔齒輪的接觸強(qiáng)度著手，應(yīng)當(dāng)選用較大的螺旋角。 , 為使兩軸向力平衡，必須滿足 : 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 與 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ 39） 計(jì)算后取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。轎車中間軸式變速器一檔傳動(dòng)比 i1 = 時(shí)，中間軸上一檔齒輪齒數(shù)可在 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 取 錯(cuò)誤 !未 找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 由 錯(cuò)誤 !未找到引用源。中間軸上倒檔傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)比一檔主動(dòng)齒輪 Z12略小，取 15。 （ 313） 式中： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 mm。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 表 變速器相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù) 檔位 齒輪 齒數(shù) 傳動(dòng)比 模數(shù) 螺旋角 六檔 17 1 4 20o 44 4 20o Ⅴ檔 22 3 20o 39 3 20o Ⅳ檔 27 3 20o 34 3 20o Ⅲ檔 33 3 3 20o 28 3 20o Ⅱ檔 38 4 20o 23 4 20o Ⅰ檔 44 4 20o 17 4 20o 倒檔 38 4 20o 15 4 20o 23 4 20o 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第四章 變速器的設(shè)計(jì)、計(jì)算與校核 變速器操縱機(jī)構(gòu) 根據(jù)汽車使用條件的需要，駕駛員利用變速器的操縱機(jī)構(gòu)完成選檔和實(shí)現(xiàn)換檔或退到空檔的工作。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 齒 輪的損壞原因及形式 變速器齒輪的損壞形式主要有：輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形。變速器中輪齒的折斷以疲勞破壞居多數(shù)。 提高接觸強(qiáng) 度的措施，一方面是合理選擇齒輪參數(shù)，使接觸應(yīng)力降低；另一方面是提高齒面硬度，如采用許用應(yīng)力大的鋼材等。特別是在灰塵比較大的場(chǎng)合，齒面磨損是輪齒失效的主要形式。至于抗其它失效的能力，僅依據(jù)失效的原因，在設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 中采用相應(yīng)的對(duì)策而不作精確的計(jì)算。常用的齒輪材料有各種 鋼材、鑄鐵及非金屬材料。 齒輪材料的選擇 齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是輪齒折斷和齒面磨損。 提高輪齒齒面硬度、減小接觸應(yīng)力、改善 潤滑狀況及采用高黏度的或加有極壓添加劑的潤滑油等，均有助于減緩或防止齒面產(chǎn)生塑性變形。 為防止產(chǎn)生齒面膠合，除適當(dāng)?shù)奶岣啐X面硬度和降低表面粗糙度值外，對(duì)于低速齒輪傳動(dòng)應(yīng)采取黏度較大的潤滑油，高速傳動(dòng)的齒輪應(yīng)采用膠合能力強(qiáng)的潤滑油，并在潤滑油中加入極壓添加劑等。因閉式齒輪傳動(dòng)齒輪在潤滑油中工作，齒面長期受到脈動(dòng)的接觸應(yīng)力作用，會(huì)逐漸產(chǎn)生大量與齒面成尖角的小裂縫?？梢园演嘄X看作懸臂梁，輪齒根部彎曲應(yīng)力很大，過渡圓角處又有應(yīng)力集中，故輪齒根部很容易發(fā)生斷裂。 （ 2） 遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換檔變速器 平頭式汽車或發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)汽車的變速器距駕駛員座椅較遠(yuǎn)，這時(shí)需要在變速桿與撥叉之間布置若干傳動(dòng)件，換檔手力經(jīng)過這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)才能完成換檔功能。 mm 錯(cuò)誤 !未找到引用源。選非變位齒輪，則取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 因本設(shè)計(jì)倒檔齒輪業(yè)也是斜齒輪，故可得出中間軸與倒檔軸的中心距 : 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 與常嚙合齒輪的 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 和齒輪變位系數(shù)重新計(jì)算中心距 A，再以修正后的中心距 A 作為各檔齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 的傳動(dòng)比可分配小些，使第一軸常嚙合齒輪的齒數(shù)多些，以便在其內(nèi)腔設(shè)置第二軸的前軸承并保 證輪輻有足夠的厚度。 的齒數(shù)的，先求其齒數(shù)和 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 斜齒輪螺旋角可在下面提供的范圍內(nèi)選用： 兩軸式變速器為 20o25o 中間軸式變速器為