【正文】 汽車上采用的變速器是多種多樣的，這是由于各國(guó)汽車的使用、制造、修理等條件不同，也由于各種類型汽車的使用要求不同所決定。 二、工作可靠，操縱輕便 汽車在行駛過(guò)程中，變速器內(nèi)不應(yīng)有自動(dòng)跳檔、亂檔、換檔沖擊 等現(xiàn)象的發(fā)生。 9 圖 14鎖銷式慣性同步器 變速器的設(shè)計(jì)要求 汽車的使用條件頗為復(fù)雜，如汽車的載貨量，道路坡度，路面好壞以及交通情況等。其特點(diǎn)是空間布置比較靈活，傳動(dòng)比的范圍大，可設(shè)有直接擋傳動(dòng)。 變速箱的功用、結(jié)構(gòu)與原理 變速箱的功用 汽車行駛條件是比較復(fù)雜的，行駛速度和行駛阻力的變化非常大，這就要求汽車的驅(qū)動(dòng)力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，而汽車上普遍采用的動(dòng)力裝置是汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)矩與 轉(zhuǎn)速變化范圍都較小，因此在汽車傳動(dòng)系中設(shè)置了變速器來(lái)解決這一矛盾。多尼斯（ VanDoorne’ s）發(fā)明。筆者曾在上面提到，手動(dòng)變速器有著很大的使用群體 ,而自動(dòng)變速器也能適應(yīng)女士 群體以及解決交通堵塞帶來(lái)的麻煩，這樣對(duì)于一些夫妻雙方均會(huì)駕車的家庭來(lái)說(shuō)，可謂是兼顧了雙方，體現(xiàn)了“夫妻檔”。 在市場(chǎng)上，此類汽車銷售狀況還是不錯(cuò)的，尤其是對(duì)于女性朋友比較適合，通常女性朋友駕車時(shí)力求便捷。 自動(dòng) 變速器（ AT） 自動(dòng)變速器（ AutomaticTransmission），利用行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速，它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化，自動(dòng)地進(jìn)行變速。 其次，對(duì)于老司機(jī)和大部分男士司機(jī)來(lái)說(shuō)，他們的最愛(ài)還是手動(dòng)變速器。比如，一檔變速比是 ,二檔是 ,再到五檔的 ,這些數(shù)字再乘上主減速比就是總的傳動(dòng)比，總共只有 5個(gè)值 (即有 5級(jí) )，所以說(shuō)它是有級(jí)變速器。我們都知道一檔有“勁”，這樣在起步的時(shí)候有足夠的牽引力量將車帶動(dòng)。它們的變速器全是五檔手動(dòng)變速器 . 全套圖紙，加 153893706 3 第 1 章 變速器的結(jié)構(gòu)與原理 變速器的分類 從現(xiàn)在市場(chǎng)上不同車型所配置的變速器來(lái)看，主要分為：手動(dòng)變速器（ MT）、自動(dòng)變速器（ AT）、手動(dòng) /自動(dòng)變速器（ AMT）、無(wú)級(jí)變速器（ CVT）。在高速公路上，這是個(gè)體現(xiàn)地非常完美。此型車在其檔位上設(shè)有“ +”、“ ”選擇檔位。 無(wú)級(jí)變速器 當(dāng)今汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是非常迅速的，用戶對(duì)于汽車性能的要求是越來(lái)越高的。而無(wú)級(jí)變速器能在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)速比的無(wú)級(jí)變化，并選定幾個(gè)常用的速比作為常用的“檔”。 圖 11 變速類型 根據(jù)主要軸的數(shù)目可分為兩軸式和三軸式變速器。接合套與接合齒圈的花鍵齒圈進(jìn)入接合（如圖 13d 所示）， 最后完成了換入 5擋的全過(guò)程。然而，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不能倒轉(zhuǎn)工作，因此在變速器內(nèi)設(shè)有倒檔。提高零件的制造精度和安裝質(zhì)量，采用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油都可以提高傳動(dòng)效率。兩軸式變速器只用與發(fā)動(dòng)機(jī)的前置、前輪驅(qū)動(dòng)或者發(fā)動(dòng)機(jī)后置、后輪驅(qū)動(dòng)的轎車上。而三軸式變速器，可將輸入軸和輸出軸直接相連，得到直接檔。 3提高平均傳動(dòng)效率 為提高平均傳動(dòng)效率，在三軸式變速器中采用具有直接檔的傳動(dòng)方案，并盡可能地將使用時(shí)間最多的檔位設(shè)計(jì)成直接檔。它的缺點(diǎn)是增大了變速器的軸向尺寸，未能徹底 消除齒輪端面所受到的沖擊。由于汽車上坡行駛時(shí)，車速不高，故忽略空氣阻力，這時(shí)： m axm ax itt FFF ?? 式中 maxtF －最大驅(qū)動(dòng)力； tF －滾動(dòng)阻力； maxiF －最大坡道阻力； 又 r iiTF get ???? 01m a xm a x m a xc os?gfmF af ? m a xm a x s in ?gmF ai ? 將式 帶入式 中得 ： ???? gmfgmr iiTaage ????? )s i nco s( m a xm a x01m a x 由 得 ????? 0m ax1 iT rgmi e ag maxeT －發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩； 310 1gi －變速器一檔傳動(dòng)比； 15 0i －主減速比； ?－汽車傳動(dòng)系總傳動(dòng)效率； am －汽車總質(zhì)量； 7800 g －重力加速度； ? －道路最大阻力系數(shù)； r －驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)半徑； f －滾動(dòng)阻力系數(shù)； max? －道路最大上坡角。 另外，在換檔過(guò)程中，由于空氣和道路阻力，空檔的一瞬間車速 下降，且車速高時(shí)速度下降更多。選擇模數(shù)應(yīng)考慮到當(dāng)增大齒寬而減小模數(shù)時(shí)將降低變速器的噪聲，而為了減小變速器的質(zhì)量，則應(yīng)增大模數(shù)并減小齒寬和中心距。 m———— 法面模數(shù) 本設(shè)計(jì)中齒輪 KC 選取 68。 本設(shè)計(jì)中選擇 Z10=14，則 Z9=6314=49。 從 41 20176。 從 49 20176。 51′24″ 左 133 從 25176。變速器中齒輪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。 解的 σ F1（主） =742N/mm2 σ F1（從） =135N/mm2 二檔齒輪校核 接觸強(qiáng)度：用以下公式計(jì)算接觸應(yīng)力 12110. 41 8 ( ) / c osbnH FEb? ? ? ??? （ N/mm2） Fbn=Ft/cosα cosβ 解放 CA10B手動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 30 b—— 齒輪接觸實(shí)際寬度 b=KCm kc 取 m= 得 b=26 解得 σ H2=508N/mm21400N/mm2 所以合格。 軸的校核 由變速器結(jié)構(gòu)布置考慮到加工和裝配而確定的軸的尺寸，一般來(lái)說(shuō)強(qiáng) 解放 CA10B手動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 36 ? ?TPTnWd??? ? ? 10PTGI? ??度是足夠的，僅對(duì)其危險(xiǎn)斷面進(jìn)行驗(yàn)算即可。 軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)角 ? 來(lái)表示。 第二軸在垂直面內(nèi)的撓度 cf 和在水平面內(nèi)的撓度 sf 可分別按下式計(jì)算： 式中 , 1F 齒輪齒寬中間平面上的徑向力（ N） ,這里等于 tF ； 2F 齒 輪齒寬中間平面上的圓周力（ N），這里等于 rF ； E彈性模量（ MPa）， 10E ??（ MPa）， E = ? MPa； I慣性矩（ 4mm ）， 4 / 64Id?? ， d為軸的直徑（ mm ）； a、 b為齒輪坐上的作用力距支座 A、 B的距離（ mm ）； L支座之間的距離（ mm）。14 l—— 齒的工作長(zhǎng)度（ mm） 160； h—— 鍵齒工作高度（ mm）， h=m,m 為模數(shù)； 2 md —— 平均直徑（ mm） .45 只需校核一、倒擋同步器處花鍵。變速器的工作與操縱機(jī)構(gòu)有很大的關(guān)系，往往因操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不好，發(fā)生掛檔困難或掛不上檔的情況。 變速桿的布置 (1）大變速桿 a近距離操縱 一般采用傳統(tǒng)的布置方法，將便去桿安裝在變速器蓋上，有駕駛室底板伸出，布置在駕駛員座椅旁。變速叉軸的凹間距是有掛檔是齒輪移動(dòng)的距離來(lái)決定的。這樣的設(shè)計(jì)可以滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提出的要求。 鎖止裝置 (1)互鎖裝置 互鎖裝置是 保證移動(dòng)某以變速叉軸時(shí)，其他變速桿叉軸互被鎖止，互鎖裝置的結(jié)構(gòu)主要有以下幾種： a 互鎖銷式 b擺動(dòng)鎖塊式 c轉(zhuǎn)動(dòng)鎖止式 d三向鎖銷式 (2)自鎖裝置 自鎖裝置的作用是定位，防止因汽車振動(dòng)或有小的軸向力作用導(dǎo)致脫檔，保證嚙合齒輪以全齒長(zhǎng)進(jìn)行嚙合，并使駕駛員有換檔的感覺(jué)。 (3) 為了避免誤掛檔，往往將倒檔安放在最靠邊的位置，有時(shí)與工檔組成一排。經(jīng)過(guò)分析比較，我決定采用片式常壓同步器原理圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，可布置較大的錐徑，這是獲得較大的同步扭矩，實(shí)現(xiàn)快速或省力換檔的必要條件。 以上各個(gè)齒 輪處滾針軸承的 c? 均小于許用的 [ c? ] 即各滾針軸承均滿足要求。 mm。 mm； TW 軸的抗扭截面系數(shù)， 3mm ； P軸傳遞的功率 ， kw； d計(jì)算截面處軸的直徑， mm； [T? ]許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， MPa。 在變速器的結(jié)構(gòu)方案確定以后，軸的長(zhǎng)度可以初步選定。 圖 22 齒形系數(shù) 一檔齒輪校核 接觸強(qiáng)度：用以下公式計(jì)算接觸應(yīng)力 29 12110. 41 8 ( ) / c osbnH FEb? ? ? ??? Fbn=Ft/cosα cosβ b—— 齒輪接觸實(shí)際寬度 b=KCm kc 取 m= b=28 解得 σ H1=900N/mm22020N/mm2 彎曲強(qiáng)度：直齒輪用以下公式計(jì)算彎曲應(yīng)力： tfF tFK KbPy?? ?（ N/mm2）： 式中 Ft—— 圓周力， max2 et MF d? N； Fσ —— 應(yīng)力集中系數(shù)，直齒輪取 ； Kf—— 摩擦力影響系數(shù)；主動(dòng)齒輪取 ；從動(dòng)齒輪取 Pt—— 端面周節(jié)， Pt=π m。若以節(jié)圓為界，把輪齒分為根部及頂部?jī)?段，則靠近節(jié)圓的根部齒面處，較靠近節(jié)圓的頂部齒面處點(diǎn)蝕嚴(yán)重，兩個(gè)互相嚙合的齒輪中，主動(dòng)的小齒輪點(diǎn)蝕嚴(yán)重。另一種是受到多次重復(fù)載荷的作用，齒根受拉面的最大應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)疲勞裂縫，裂縫逐漸擴(kuò)展到一定深度后，齒輪突然折斷。 51′24″ 左 133 從 25176。 從 41 20176。即選取 Z13=16，則中心距 A′ A′ =(1/2)m*(Z13+Z14)= 實(shí)際取 91 再求出道檔軸與第二軸的中心距 A″ A″ =1/2 m（ 19+45） =132mm 實(shí)際取 150 （ 10)變速器齒輪的幾何尺寸的計(jì)算。于是第一軸常嚙合齒輪可分配更多齒數(shù)，以便在