【正文】 1i —— 變速器一檔傳動(dòng)比； g? —— 變速器傳動(dòng)效率：取 %96?g? ； maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩，單 位為（ Nm）； 得 mmA 9 2 .3 3 ????? 取 mmA 93? 變速器的外形尺寸 變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒檔中間（過渡）齒輪和換擋機(jī)構(gòu)的布置初步確定。由于汽車上坡行使時(shí)，車速不高，故可以忽略空氣阻力，這時(shí)： m axm ax ifk FFF ?? （ 31） 式中： maxkF —— 最大驅(qū)動(dòng)力； 即 001em axm ax / RiiTFk ?? （ 32）錯(cuò)誤 !未指定書簽。 ： 自鎖互鎖機(jī)構(gòu)： （ 1）掛擋后應(yīng)保證直齒滑動(dòng)齒輪換擋時(shí)，全齒寬都進(jìn)入嚙合。 常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡單，但有不能保證嚙合件在同步狀態(tài)下 (即角速度相等 )換擋的缺點(diǎn)，現(xiàn)已不用。同步器分為常壓式、慣性式和慣性增力式，多采用慣性式同步器，包括鎖銷、鎖環(huán)式同步器，使用同步器能保證換擋迅速、無沖擊、無噪聲，得到廣泛應(yīng)用，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大，多用于轎車和中型以下貨車 [6]。 與直齒圓柱齒輪比較，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)是制造時(shí)稍復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力，這對軸承不利。此方案廣泛用于轎車和輕型貨車的四檔全同步器式變速器中。 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的乘用車采用中間軸式變速器，為縮短傳動(dòng)軸長度，將第二軸加 長置于附加殼體內(nèi)，如果在附加殼體內(nèi)布置倒檔傳動(dòng)齒輪和換擋機(jī)構(gòu)，還能減少變速器主體部分的外形尺寸及提高中間軸和輸出軸的剛度。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在高檔工作時(shí)齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大，容易損壞，還有，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器與一檔速比不可能設(shè)計(jì)的很大。變速器傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)包括換擋齒輪、傳動(dòng)齒輪、傳動(dòng)軸。為減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行駛安全性，操縱輕便的要求日益顯得重要，這可通過采用同步 器和預(yù)選氣動(dòng)換擋或自動(dòng)、半自動(dòng)換擋來實(shí)現(xiàn)。 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2章 變速器設(shè)計(jì)方案及論證 變速器的 設(shè)計(jì) 要求 變 速器作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā) 動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。例如，在高速路上車速應(yīng)能達(dá)到 100km/h，而在市區(qū)內(nèi)，車速常在 50km/h 左右。 (c)半自動(dòng)操縱式變速器：可分為兩類，一類是部分檔位自動(dòng)換擋，部分檔位手動(dòng) (強(qiáng)制 ) 換擋；另一類是預(yù)先用按鈕選定檔位，在采下離合器踏板或松開加速踏板時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自行換擋 [4]。液力式的傳動(dòng)部件是液力式變矩器。 (a)有級(jí)式變速器： 有級(jí)式變速器應(yīng)用最廣泛 。變速箱由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成。 因此變速器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)對汽車行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步具有著深遠(yuǎn)的意義 。依靠科技進(jìn)步和自主創(chuàng)新 ， 已形成年產(chǎn)銷汽車變速器 100 萬臺(tái)、齒輪 5000 萬只和汽車鍛件 10 萬噸的綜合生產(chǎn)能力。人們的衣食住行的便利 ， 都有貨車運(yùn)輸方面的功勞 。變速器是車輛不可或缺的一部分，其中機(jī)械式變速箱設(shè)計(jì)發(fā)展到今天，其技術(shù)已經(jīng)成熟，但對于我們還沒有踏出校門的學(xué)生來說，其中的設(shè)計(jì)理念還是很值得我們?nèi)ヌ接?、學(xué)習(xí)的。 本文設(shè)計(jì)了常用貨車用機(jī)械式變速器。 中國汽車變速器市場正處于高速發(fā)展期。 隨著我國汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展 ， 人們對汽車的需求也越來越高。汽車變速器的發(fā)展，最本質(zhì)的就是從汽車傳動(dòng)的平順性、舒適性，駕駛員操作的輕松性考慮，因而相應(yīng)地提高了汽車的通過 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 性與經(jīng)濟(jì)性。簡單的說，變速箱內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，而汽車行駛時(shí)的換擋行為，也就是通過操縱機(jī)構(gòu)使變速箱內(nèi)不同的齒輪副工作。目前，轎車和輕、中型貨車的變速器的傳動(dòng)比通常有 3~5 個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒 檔。目前的應(yīng)用較為廣泛。為解決這一矛盾，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了變速器。 (2)實(shí)現(xiàn)倒車行駛，用來滿足汽車倒退行駛的需要。 變速器設(shè)有空檔，可在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力停止向驅(qū)動(dòng)輪傳輸。 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、拆裝容易、維修方便等要求。 變速器設(shè)計(jì)方案論證 變速器設(shè)計(jì)方案要求從使用性能、制造條件和重量、價(jià)格性價(jià)比等多方面考 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 慮，要求滿足制造、使用、維修等條件。使用直接檔，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時(shí)變速器的傳動(dòng)效率高，可達(dá)到 90%以上，噪聲低，齒輪和軸承的磨損減少。但采用手動(dòng)的機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)時(shí)，要實(shí)現(xiàn)迅速、無聲換擋，對于多于 5 個(gè)前進(jìn) 檔的變速器來說是困難的。 方案 4（如圖 ）所示：此方案中，采用了全部齒輪副均為常嚙合齒輪，相比照前面的方案，此種方案換擋方便、可靠。在本設(shè)計(jì)中所有檔位均采用常嚙合斜齒輪同步器換擋， 因此所有檔位均采用常嚙合斜齒輪傳動(dòng)方案。為解決這個(gè)問題，除工藝上采取措施外，目前在結(jié)構(gòu)上采取措施比較有效的方案有以下幾種： （ 1）將兩接合齒的嚙合位置錯(cuò)開 （ 2）將嚙合套齒座上前齒圈的齒厚切?。ㄇ邢?～ ） （ 3）將接合齒的工作面加工成斜面，形成倒錐角（一般傾斜 2176。第一軸常嚙合齒輪的內(nèi)腔尺寸足夠時(shí)，可布置圓柱滾子軸承，若空間不足則采用滾針軸承。 （ 2）為了防止同時(shí)掛上兩個(gè)檔而使變速器卡死或損壞，為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有互鎖裝置。 m； 1i —— 變速器一檔傳動(dòng)比； 0i —— 主傳動(dòng)器傳動(dòng)比， 0i =； m—— 汽車總質(zhì)量， kgm 3580? ； f —— 道路滾動(dòng)阻力系數(shù)取 ； ?—— 傳動(dòng)系機(jī)械效率，取 ； g—— 重力加速度；取 2/ smg? ； 0R —— 驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)半徑，取 m； max? —— 汽車最大爬坡度為 30％，即 ?? ? 由（ 35）得 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 ?i 取 ?i 由 qiiii ?? ?3221 // （ 36） 式中： q 為常數(shù)，也就是各檔之間的公比，一般認(rèn)為 q 不宜大于 ～ 。 對于本例 CA1046 輕型載貨汽車，五檔變速器殼體尺寸取 ，取整得L=275mm。對貨車，減輕質(zhì)量比減小噪聲更重要，故齒輪應(yīng)選用大些的模數(shù)?；?25176。 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 最后，可用調(diào)整螺旋角的方法，使各對嚙合齒輪因模數(shù)或齒數(shù)不同等原因而造成的中心距不等現(xiàn)象得以消除。 則本設(shè)計(jì)中各個(gè)齒輪 齒寬 為： 1b =22mm， 2b =20mm， 3b =22mm， 4b =20mm， 5b =18mm， 6b =20mm， 7b =18mm， 8b =20mm， 9b =18mm， 10b =20mm， 11b =20mm， 12b =22mm， 13b =20mm。 （ 5）修正 1i )/( 101921 zzzzi ??? (316) 3 5 )1718/(42391 ????i 000000 ????i ， 合格 。 確定倒檔傳動(dòng)比 倒檔齒輪的模數(shù)往往與一檔相近，為保證中間軸倒檔齒輪不發(fā)生根切，初選1712?z ，倒檔齒輪一般在 21～ 33 之間選擇。39。 則有 mmAmmAA 951 5 239。 齒輪螺旋方向 由于斜齒輪傳遞 扭矩時(shí)要產(chǎn)生軸向力，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)要求中間軸上的軸向力平衡。使用表明 ,變速器齒輪大多是因?yàn)辇X面剝落和疲勞斷裂而損壞的 ,因此 ,變位系數(shù)只要應(yīng)按提高接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和抗膠合及耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。t? ： )/(t a n)(239。為提高耐磨性及抗膠合能力，應(yīng)使所選用的變位系數(shù)能降低兩齒合齒輪的相對滑動(dòng)系數(shù)，并使兩齒輪齒根外的滑動(dòng)系數(shù)趨于平齊。 齒輪變位系數(shù)的確定 采用變位系數(shù)，除了避免齒輪產(chǎn)生干涉、根切和配湊中心距以外，還因?yàn)樽兯倨鞑煌瑱n位的齒輪在彎曲強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度、使用平穩(wěn)性、耐磨性及抗膠合能力等方面有不同的要求，采用齒輪變位就能分別予以兼故。 齒輪 11 和齒輪 12 的齒頂圓之間的間隙 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 mmx o s2)1739(395 ?????????? ? 。39。A ?c o s2/)(39。 三檔 齒輪齒數(shù)的確定 （ 1）由二檔傳動(dòng)比可知齒輪 6 齒數(shù)比： 21365 // zzizz ?? （ 323） 得到齒數(shù)比 ???zz （ 2）由中心距公式求出齒輪 6 齒數(shù) ： nmAzz /c o s2 6,565 ????? (324) ?????? zz ； 則計(jì)算齒輪 6 齒數(shù)，取圓整得： 275?z ， 326?z ； （ 3）修正 3i 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 )/( 61523 zzzzi ??? (325) 8 2 ???? ）（i ； 000000003 0 07 7 ?????i ， 合格 。 由 109 zzzh ?? 進(jìn)行大小齒輪齒數(shù)分配， 取 439?z , 1710?z 。 （ 4）齒寬 b 在選擇齒寬時(shí)，應(yīng)該注意齒寬對變速器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)受力的均勻程度等均有影響。 （ 3）螺旋角 ? 的選擇 為了減少工作噪聲和提高強(qiáng)度，汽車變速器齒輪多數(shù)用斜齒輪，只有倒檔齒輪及貨車一檔齒輪才用直齒輪。 ,15176。中間軸式變速器的第二軸和中間軸中部直徑 D=，軸的最大直徑 D 和支撐間距離 L 的比值，對中間軸， D/L=～ ，對第二軸，D/L=～ 。 中心距的初步確定 對于中間軸式變速器，是 將 中間軸 與第二軸之間的距離稱為變速器中心距 A。 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第 3章 各 主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 變速器傳動(dòng)比的確定 汽車在最大爬坡路面 上行使時(shí)，最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)能克服輪胎與路面間滾動(dòng)阻及上坡阻力。 由于上述特點(diǎn)，滾針軸承在貨車變速器得到廣泛應(yīng)用。 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 防止自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施 同步器有常壓式、慣性式和慣性增力式三種。使用嚙合套換擋，因承受換擋沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，嚙合套不會(huì)過早被損壞，但不能消除換擋沖擊。 變速器 用齒輪有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種。 (a) (b) (c) (d) 圖 倒檔形式及布置方案 常見的倒檔結(jié)構(gòu)方案大致有以下幾種： 方案 1（如圖 ）所示：在前進(jìn)檔的傳動(dòng)路線中，加入一個(gè)傳動(dòng)，使結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪處于正負(fù)交替對稱變化的彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作。這是它的缺點(diǎn)。 與中 間軸式變速器比較，兩軸式變速器因軸和軸承數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡單、輪廓尺寸小和容易布置等優(yōu)點(diǎn)，此外，各中間檔位因只經(jīng)一對齒輪傳遞動(dòng)力，故傳動(dòng)效率高同時(shí)噪聲也低。變速器由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)構(gòu)成。汽車在行駛過程中，變速器內(nèi)不應(yīng)有自動(dòng)跳檔、亂檔、換擋沖擊等現(xiàn)象的發(fā)生。例如，可以保證駕駛員在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火時(shí)松開離合器踏板離開駕駛員座位。由于汽車行駛條件不同，要求汽車行駛速度和驅(qū)動(dòng)扭矩能在很大范圍內(nèi)變化。駕駛員只需操縱加速踏板，變速器就可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷信號(hào)和車速信號(hào)來控制執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)檔位的變換。電力式的在傳動(dòng)系中也用廣泛采用的趨勢，其變速傳動(dòng)部件為直流串激電動(dòng)機(jī)。 變速器的分類 按傳動(dòng)比的變化方式劃分，變速器可分為有級(jí)式、無級(jí)式和綜合式三種。汽車傳動(dòng)系是汽車的主要組成部分，變速器又是傳動(dòng)系的重要部件，它們的任務(wù)就是充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力有效而 經(jīng)濟(jì)地傳到驅(qū)動(dòng)輪，以滿足汽車行駛上的各項(xiàng)要求。由于變速器在汽車結(jié)構(gòu)中具有著重要的作用 。 預(yù)計(jì) 2021 年有望達(dá)到 600 億元。 transmission linked file by synchronizer sets, although the increase in cost, but the manipulation of the automobile transmission to increase fort,