【正文】 。至于何處應(yīng)當(dāng)采用何種軸承，是受結(jié)構(gòu)限制并隨所承受的載荷特點(diǎn)不同而不同。變速器第一軸，第二軸的后部軸承以及中間軸前，后軸承，按直徑系列一般選用中系列球軸承或圓柱滾子軸承。擋數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，并且是尺寸輪廓和質(zhì)量加大。多擋變速器多用于重型貨車和越野車[9]。最小允許中心距當(dāng)有保證齒輪有必要的接觸強(qiáng)度來確定。當(dāng)變速器選用常嚙合齒輪對(duì)數(shù)和同步器多時(shí)，中心距系數(shù)K應(yīng)取給出系數(shù)的上限。減少轎車齒輪工作噪聲有較為重要的意義，因此齒輪的模數(shù)應(yīng)選小；對(duì)貨車，減小質(zhì)量比噪聲更重要，故齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)。對(duì)轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些[11]。根據(jù)圖41可知，欲使中間軸上兩個(gè)斜齒輪的軸向力平衡，需滿足下述條件 （43） （44）由于T=，為使兩軸向力平衡，必須滿足 （45）式中，F(xiàn)a1，F(xiàn)a2為作用在中間軸齒輪2上的軸向力，F(xiàn)n1，F(xiàn)n2為作用在中間軸齒輪2上的圓周力；r1，r2為齒輪2的節(jié)圓半徑；T為中間軸傳遞的轉(zhuǎn)矩。直齒：b=m， 為齒寬系數(shù)，~ 取=5斜齒：b=，~ ，取=7第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù)，可取大些，使接觸線長(zhǎng)度增加、接觸應(yīng)力降低，以提高傳動(dòng)平穩(wěn)性和齒輪壽命。故修正后中心距A取85mm 確定常嚙合傳動(dòng)齒輪副的齒數(shù)求出傳動(dòng)比 （49） 而常嚙合傳動(dòng)齒輪中心距和一檔齒輪的中心距相等，即A=/2 （410） 85=3（+）/2cos28求得五擋齒輪齒數(shù)為 =22 =28各擋傳動(dòng)比分別為 = 1 確定其他各擋的齒數(shù)二擋齒輪是斜齒輪 求得二擋齒輪齒數(shù)為 三擋齒輪齒數(shù) 求得 四擋齒輪齒數(shù) 求得 確定倒擋齒輪齒數(shù)取中間軸上的倒擋齒輪和中間軸上一擋齒輪齒數(shù)相同，即==15有中心距 求得 =40倒擋齒輪選用的模數(shù)往往與一檔相同，倒擋齒輪的齒數(shù)，一般在2122之間，初選后，可計(jì)算出中間軸與倒擋軸的中心距取=21 ===54mm為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，則齒輪14的齒頂圓直徑應(yīng)為=2=56mm 所以 求出 =165 變速器的校核 齒輪的損壞形式齒輪的損壞形式分三種：輪齒折斷，齒面疲勞剝落，移動(dòng)換擋齒輪端部破壞。 將上述有關(guān)參數(shù)代入式（53），整理后得斜齒輪彎曲應(yīng)力為 （54）五擋齒輪彎曲應(yīng)力 當(dāng)計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，對(duì)乘用車常嚙合齒輪和高擋齒輪，許用應(yīng)力在180～350范圍。國(guó)內(nèi)汽車變速器齒輪材料主要用20CrMnTi、20Mn2TiB、16MnCr20MnCr25MnCr5。圖52 變速器軸的變形簡(jiǎn)圖a) 軸在垂直面內(nèi)的變形 b）軸在水平面內(nèi)的變形 初步確定軸的尺寸以后，可對(duì)軸進(jìn)行剛度和強(qiáng)度驗(yàn)算。變速器齒輪在軸上的位置如圖53所示時(shí)，可分別用下式計(jì)算圖53 變速器軸的撓度和轉(zhuǎn)角 (56) = (57) = (58) =在（58）式中，為齒輪齒寬中間平面上的圓周力；為齒輪齒寬中間平面上的徑向力；E為彈性模量，E=；I為慣性矩，對(duì)于實(shí)心軸：I=π/64；d為軸的直徑，花鍵處按平均直徑計(jì)算；a、b為齒輪上作用力距支座A、B的距離；L為支座間距離。 在低擋工作時(shí)，σ≤4006 同步器的選型同步器有常壓式、慣性式和慣性增力式三種。在空擋位置，鋼球5在彈簧壓力作用下處在銷6的凹槽中，使之保持滑動(dòng)齒套與同步環(huán)之間沒有相對(duì)移動(dòng)?；瑒?dòng)齒套1和齒輪3分別與整車和變速器輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)零件相連。作為鎖止元件是做在鎖環(huán)1或4上的齒輪和做在嚙合套7上的齒的端部，且端部均為斜面稱為鎖止面。換擋力將鎖環(huán)繼續(xù)壓靠在錐面上，并使摩擦力矩增大，與此同時(shí)在鎖止面處作用有與之方向相反的撥環(huán)力矩。尺寸a和b是保證同步器處于正確鎖止位置的重要尺寸，應(yīng)予以控制。隨著磨損的增加，這種移動(dòng)量也逐漸增多，導(dǎo)致間隙逐漸減少，直至為零；此后，兩摩擦錐面間會(huì)在這種狀態(tài)下出現(xiàn)間隙和失去摩擦力矩。實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，在各部件的設(shè)計(jì)要求上都采用的比較開放，因此，安全系數(shù)不高，這一點(diǎn)是本次設(shè)計(jì)的不理想之處。用戶們自由地實(shí)施那些經(jīng)過處理的適合操作指令的控制點(diǎn)和曲線。處理曲面造型的要素，是用控制操作B型活動(dòng)曲線規(guī)的嚙合或其他曲面制作的張力，清楚得地反映這種看法。對(duì)這塊曲面來說，用戶也許能很自由地附加一種特征變化，就像那些為了處理知道相互影響的曲面操作而年切斷的點(diǎn)和彎曲曲線。相互影響的自由形態(tài)曲面設(shè)計(jì)的最基本目標(biāo)是能使用戶能簡(jiǎn)單的控制曲面的形狀。Solar Cells,62(2000):119[15] , of SolarGradesilicon refining Intermetallics,2003(11):11111117附 錄我們提出了一種新的手段，能使自由行態(tài)的曲面造型相互影響。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)的變速箱來說，其特點(diǎn)是：扭矩變化范圍大可以滿足不同的工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)、使用和維修，價(jià)格低廉，而且采用同步器掛擋，可以使變速器掛擋平穩(wěn)，噪聲降低，輪齒不易損壞。鎖環(huán)端面與齒輪接合齒端面應(yīng)留有間隙（圖66），并可稱之為后備行程。圖64 接近尺寸和分度尺寸1—嚙合套接合齒 2—滑塊 3—鎖環(huán) 4—齒輪接合齒（2） 分度尺寸 a 滑塊側(cè)面與鎖環(huán)缺口側(cè)邊接觸時(shí)，嚙合套接合齒與鎖環(huán)接合齒中心線間的距a（圖64） ,稱為分度尺寸。之后，因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在角速度，致使在錐面上作用有摩擦力矩，它使鎖環(huán)相對(duì)嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，并由滑塊予以定位。鎖銷式同步器多用于中、重型貨車的變速器中。第二階段，來自手柄傳至換擋撥叉并作用在滑動(dòng)齒套上的力F，經(jīng)過鎖止元件又作用到摩擦面上。鎖銷與同步環(huán)2剛性連接。在求取支點(diǎn)的垂直面和水平面內(nèi)的支反力和之后，計(jì)算相應(yīng)的彎矩Mc、Ms。計(jì)算時(shí)僅計(jì)算齒輪所在位置處軸的撓度和轉(zhuǎn)角。對(duì)齒輪工作影響最大的是軸在垂直面內(nèi)產(chǎn)生的撓度和軸在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角。值得指出的是，對(duì)齒輪進(jìn)行強(qiáng)力噴丸處理以后，齒輪彎曲疲勞壽命和接觸疲勞壽命都能提高。 齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算1） 直齒輪彎曲應(yīng)力 （51）式中，為彎曲應(yīng)力；為圓周力，；為計(jì)算載荷；d為節(jié)圓直徑；為應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取=；為摩擦力影響系數(shù)，主、從動(dòng)齒輪在嚙合點(diǎn)上的摩擦力方向不同，對(duì)彎曲應(yīng)力的影響也不同：主動(dòng)齒輪=，從動(dòng)齒輪=；b為齒寬；t為端面齒距，m為模數(shù)；y為齒形系數(shù)，如圖51所示。轎車中間軸式變速器一擋傳動(dòng)比=~，中間軸上一擋齒輪數(shù)可在15~17間取，貨車在2~17間取。使用寬些的齒寬，工作時(shí)會(huì)因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻。不過當(dāng)螺旋角大于30時(shí)，其抗彎強(qiáng)度驟然下降，而接觸強(qiáng)度仍然繼續(xù)上升。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利換擋。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(duì)中間軸，D/L=~；對(duì)第二軸，D/L=~。 外形尺寸變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒擋中間齒輪和換擋機(jī)構(gòu)的布置初步確定。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)輪齒的接觸強(qiáng)度有影響。目前轎車一般用4~5個(gè)擋位，級(jí)別高的轎車變速器多用5個(gè)擋，貨車變速器采用4~5個(gè)擋位或多擋。在本次設(shè)計(jì)中主要選用了圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸承。中間軸上齒輪工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力，原則上由前或后軸承來承受都可以，但當(dāng)在殼體前端面布置軸承蓋有困難的時(shí)候，必須由后端軸承承受軸向力，前端采用圓柱滾子軸承來承受徑向力[7]。這種方案比較有效，應(yīng)用較多。自動(dòng)脫擋是變速器的主要故障之一。但是該瞬間駕駛員注意力被分散，會(huì)影響行駛安全性。圖22 倒擋軸位置與受力分析3 零部件結(jié)構(gòu)方案分析 齒輪形式與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)，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。圖21e所示方案是將中間軸上的一，倒擋齒輪做成一體，將其齒寬加長(zhǎng)。 倒擋布置方案與前進(jìn)擋位比較，倒擋使用率不高，而且都是在停車狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)換倒擋，故多數(shù)方案采用直齒滑動(dòng)齒輪方式換倒擋。此外，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器的一擋速比不可能設(shè)計(jì)得很大。7）變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率。 汽車參數(shù)的選擇 根據(jù)變速器設(shè)計(jì)所選擇的汽車基本參數(shù)如下表11所示 項(xiàng)目參數(shù)值發(fā)動(dòng)機(jī)： V6擋數(shù):5最大功率(kW/n)：