【正文】 離合器從動(dòng)盤的花鍵套配合，從而傳遞由發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)來(lái)的扭矩。空檔時(shí)輸出軸的齒輪處于非嚙合位置，無(wú)法接受動(dòng)力傳輸。鎖止角與錐面在設(shè)計(jì)時(shí)已作了適當(dāng)選擇，錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步，同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生一種鎖止作用，防止齒輪在同步前進(jìn)行嚙合。選用四沖程、直列氣缸、水冷、直噴式柴油機(jī)。缸數(shù)—缸徑行程（mm） 6—105120壓縮比 17：1額定功率/轉(zhuǎn)速（kw/r/min） 107/2800最大轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速（N除此以外，變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小，制造成本低，維修方便等要求。如圖21所示為中間軸式的五檔變速器，中間軸式的變速器特點(diǎn)是：變速器第一軸和第二軸的軸線在同一直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接得到直接擋。倒擋設(shè)置在變速器的左側(cè)或右側(cè)在結(jié)構(gòu)上均能實(shí)現(xiàn)，不同之處是掛倒擋時(shí)駕駛員移動(dòng)變速桿的方向改變了。近年來(lái)為了降低油耗，變速器的檔數(shù)有增加的趨勢(shì)。中心距越小，齒輪的接觸應(yīng)力大，齒輪壽命短。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；對(duì)貨車，為提高齒輪承載力，取大些。（4）齒寬b應(yīng)注意齒寬對(duì)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)受力的均勻程度均有影響。接合齒工作寬度一般在2～4mm。各檔齒輪參數(shù)如下表：齒數(shù)模數(shù)壓力角螺旋角齒寬齒頂高系數(shù)齒根高系數(shù)一檔齒輪Z1115420o20o251Z1245420o20o281二檔齒輪Z1020420o20o251Z940420o20o281三檔齒輪Z825420o20o251Z735420o20o281四檔齒輪Z631420o20o281Z529420o20o251五檔齒輪Z437420o20o281Z323420o20o251常嚙合齒輪Z242420o20o281Z118420o20o251倒檔齒輪Z1522320o0201Z1417320o0201Z1350320o02011）初選軸的直徑在已知中間軸式變速器的中心距A是，第一軸花鍵部分直徑d（㎜）可按下式初選，式中k為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，k=～；T為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N軸的全撓度為f=≤。汽車變速器結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，采用尺寸大些的軸承結(jié)構(gòu)受限制，常在布置上有困難。軸承的直徑根據(jù)變速器中心距確定，并要保證殼體后壁兩軸承孔之間的距離不小于6~20mm，下限適用于輕型車和轎車。慣性式同步器能做到換擋時(shí)兩換擋元件之間的角速度達(dá)到完全相等之前，不允許換擋，因而能完善地完成同步器的功能和實(shí)現(xiàn)對(duì)同步器的基本要求。由于，ω3和ωl不等，在上述表面產(chǎn)生摩擦力。另一方面，同步器在油中工作，使摩擦因數(shù)減小，這就為設(shè)計(jì)工作帶來(lái)困難。摩擦因數(shù)大，換擋省力或縮短同步時(shí)間；摩擦因數(shù)小則反之，甚至失去同步作用。24（3）錐面半錐角 摩擦錐面半錐角越小，摩擦力矩越大。R往往受結(jié)構(gòu)限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件的尺寸和布置的限制，以及R取大以后還會(huì)影響到同步環(huán)徑向厚度尺寸要取小的約束，故不能取大。3）同步時(shí)間t同步器工作時(shí)，要連接的兩個(gè)部分達(dá)到同步的時(shí)間越短越好。5）同步器的計(jì)算同步器的計(jì)算目的是確定摩擦錐面和鎖止角的角度，這些角度是用來(lái)保證在滿足連接健角速度完全相等以前不能進(jìn)行換檔時(shí)所應(yīng)滿足的條件，以及計(jì)算摩擦力矩和同步時(shí)間。UG設(shè)計(jì)零件實(shí)體建模主要有兩種方法：一種是先設(shè)計(jì)二維草圖或曲線輪廓，然后生成三維實(shí)體。8）選擇圖32中生成的漸開線然后選擇【編輯】/【變換】，在彈出的對(duì)話框中選擇按鈕，在系統(tǒng)彈出圖36對(duì)話框中點(diǎn)擊按鈕，選中圖35中所繪制的直線，在系統(tǒng)彈出的對(duì)話框中選擇點(diǎn)擊按鈕。 圖39 圖310 圖311 圖312至此圓柱直齒輪以制作完成。生成如圖319。如圖324所示。18）選擇圖327中的斜齒輪單個(gè)齒實(shí)體，對(duì)齒輪的特征進(jìn)行數(shù)目為z的陣列運(yùn)算旋轉(zhuǎn)角度為360/z，如圖329所示。 圖344 圖345 圖346 圖347５）選擇【插入】／【草圖】，選擇圖346端面為草繪平面繪制如圖347所示。繪制如圖357所示。3）選擇【插入】/【草繪】，選擇X－Y平面為基準(zhǔn)平面，進(jìn)入草繪模式。裝配模塊特有的操作命令都集中在如圖370所示的下拉菜單和圖380【裝配】工具條上。在裝配中添加組件后還要確定各個(gè)組件之間的配對(duì)關(guān)系，以確定組件的裝配位置?？梢源怪迸鋵?duì)組合的對(duì)象有：直線和直線，直線和平面，軸線和平面，軸線和軸線（圓柱面和圓柱面），平面和平面等。3）加入部件：?jiǎn)螕舭粹o【添加現(xiàn)有組件】或選擇【裝配】/【組件】/【添加現(xiàn)有組件】選項(xiàng)。 圖388 圖389 圖390 圖391然后，齒輪軸和軸承裝配好的最終圖形如上圖391所示。在UG的工作界面里單擊【起始】/【制圖】命令，即啟動(dòng)UG工程圖模塊，界面如397圖：圖397UG工程圖模塊提供了自動(dòng)視圖布置、剖視圖、各向視圖、局部放大圖、局部剖視圖、自動(dòng)/手動(dòng)尺寸標(biāo)注、形位公差、表面粗糙度符號(hào)標(biāo)注、視圖手工編輯、裝配圖剖視、爆炸圖、明細(xì)表自動(dòng)生成等工具。單擊鼠標(biāo)左鍵放置方切面，如3104圖所示；單擊浮動(dòng)工具條上的移動(dòng)視圖圖標(biāo)，將剖切面移動(dòng)到合適的位置如3105圖所示?！痉?hào)】/【表面粗糙度】系統(tǒng)彈出如3108圖對(duì)話框【表面粗糙度】對(duì)話框。單擊【起始】/【運(yùn)動(dòng)仿真】按鈕進(jìn)入仿真模塊。選中一軸的轉(zhuǎn)動(dòng)圓心，在【運(yùn)動(dòng)副】對(duì)話框中【運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)】一欄中選擇“恒定的”在【速度】一欄中輸入速度為100，單擊【運(yùn)動(dòng)副】對(duì)話框中的按鈕如45圖所示。系統(tǒng)彈出如49圖所示【動(dòng)畫】對(duì)話框。單擊按鈕 圖410 圖4113）單擊“有限元分析”工具條中的“材料屬性”圖標(biāo)系統(tǒng)彈性如412圖所示的“材料”對(duì)話框。即加載好扭矩，如圖421。致 謝本次畢業(yè)是在趙永強(qiáng)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。單擊“結(jié)構(gòu)分析”工具條“進(jìn)入后期處理”圖標(biāo)即可進(jìn)彈出有限元的云圖。 圖416 圖417 圖418 圖4196）在下拉菜單中選擇“扭矩”圖標(biāo)如圖419。系統(tǒng)彈出【創(chuàng)建解法】對(duì)話框如411圖所示。系統(tǒng)彈出【分析選項(xiàng)】對(duì)話框，參數(shù)如48圖所示。 圖43 圖444）單擊仿真工具條中的【運(yùn)動(dòng)副】圖標(biāo)按鈕，系統(tǒng)彈出如44圖所示的【運(yùn)動(dòng)副】對(duì)話框，為個(gè)連桿部件添加運(yùn)動(dòng)副。圖3200該模塊十一個(gè)集成的，關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)分析模塊，提供了機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)；能夠?qū)C(jī)械系統(tǒng)的大位移復(fù)雜運(yùn)動(dòng)進(jìn)行建模、模擬和評(píng)估；還提供了對(duì)靜態(tài)、動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)模擬的支持；同時(shí)提供了結(jié)果分析包括圖、動(dòng)畫、MPEG動(dòng)畫、電子表格等輸出。保存環(huán)境變量設(shè)置文件后，重新進(jìn)入U(xiǎn)G系統(tǒng)，才能進(jìn)行表面粗糙度標(biāo)注工作。此時(shí)在繪制邊界內(nèi)單擊鼠標(biāo)左鍵將基本視圖放置在繪圖區(qū)域，如3102圖所示： 圖3100 圖3101 圖3102 圖3103 4）對(duì)軸上花鍵部分進(jìn)行剖視圖，單擊工具欄中的“剖視圖”圖標(biāo)系統(tǒng)彈出如3103圖所示的浮動(dòng)工具條。UG制圖功能模塊建立的工程圖是有投影三維實(shí)體模型得到的，因此二維工程圖和三維實(shí)體模型是完全相關(guān)聯(lián)。然后單擊工具條上的隱藏圖標(biāo)將其隱藏。在文件名中輸入zhuangpei，單位為（毫米），單擊按鈕，進(jìn)入U(xiǎn)G界面。4）平行執(zhí)行該種配對(duì)方式后，兩個(gè)與欲配對(duì)對(duì)象方向矢量相互平行。2）選擇【裝配】/【組建】/【添加已有組建】命令，或單擊【裝配】工具條中的圖標(biāo)，彈出【選擇部件】對(duì)話框，如381圖： 圖381 圖3823）單擊按鈕，彈出【部件名】對(duì)話框。UG的裝配模塊是集成環(huán)境中的一個(gè)模塊，其作用是：一方面將基本零件或子裝配體組裝成更高一級(jí)的裝配體或產(chǎn)品總裝配體；另一方面可以先設(shè)計(jì)產(chǎn)品總裝配體，然后再拆成子裝配體和單個(gè)可以直接用于加工的零件。1）啟動(dòng)UG ，選擇【文件】/【新建】，創(chuàng)建新部件，文件命名為zhoucheng,單位選擇毫米。 圖352 圖353 圖354 圖355８）用和第2步相同的方法在第8步生成實(shí)體軸端上創(chuàng)建直徑34，高度30的圓臺(tái)，如圖356。 圖337 圖338 圖339 圖340 圖341 圖3423）用上面第2步同樣的方法繪制圓臺(tái)直徑，高度分別為47，；50，5； 40，30；36，100；40，60；生成圖343。然后運(yùn)用布爾運(yùn)算對(duì)其二者進(jìn)行求交，可得到斜齒輪的單個(gè)齒實(shí)體如圖327所示。如圖323所示，該平面為斜齒輪的法面平面。7）選擇圖316中繪制的直線然后選擇【編輯】/【變換】，在彈出的對(duì)話框中選擇按鈕，繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角度90/z，點(diǎn)擊確定按鈕，在系統(tǒng)彈出的對(duì)話框中選擇點(diǎn)擊按鈕，生成圖317所示。在系統(tǒng)彈出的對(duì)話框中輸入如圖311所示的參數(shù)，點(diǎn)擊確定按鈕。再使用直線命令是一段點(diǎn)為原點(diǎn)另一端點(diǎn)為分度圓與漸開線的交點(diǎn)如圖34。同步時(shí)的摩擦力矩方程式為 （29）為防止連接件在轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等以前接合換擋，必須滿足下述條件 （210）式中，為由摩擦力矩產(chǎn)生的，用來(lái)防止過(guò)早換擋的力 （211）為因鎖止面傾斜而產(chǎn)生的力 （212）式中，為鎖止面平均半徑；為鎖止面鎖止角。對(duì)已有的零件，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值通常用扭擺法測(cè)出。影響鎖止角選取的因素主要有摩擦因數(shù)擦錐面的平均半徑R,鎖止面平均半徑和錐面半錐角。時(shí)就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。通常軸向泄油槽為6～12個(gè)，槽寬3～4mm。由黃銅合金與鋼材構(gòu)成的摩擦副。同步器是在同步環(huán)與連接齒輪之間存在角速度差的條件下工作，要求同步環(huán)有足夠的使用壽命，應(yīng)當(dāng)選用耐磨性能良好的材料。此時(shí)鎖止面接觸，阻止了滑動(dòng)齒套向換擋方向移動(dòng)。常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)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。變速器中采用圓錐滾子軸承雖然有直徑小，寬度較寬因而容量大，可承受高負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)，但也有需要調(diào)整預(yù)緊，裝配麻煩，磨損后軸易歪斜而影響齒輪正確嚙合的缺點(diǎn)，所以不適用于線膨脹系數(shù)較大的鋁合金殼體。 變速器軸承常采用圓柱滾子軸承，球軸承，滾針軸承，圓錐滾子軸承，滑動(dòng)軸套等。在計(jì)算軸的撓度和轉(zhuǎn)角是金計(jì)算齒輪所在位置處軸的撓度和轉(zhuǎn)角。（3）確定常嚙合傳動(dòng)齒輪副的齒數(shù) 則 Z=18 ， Z=42一檔的傳動(dòng)比為（4）二檔齒輪的齒數(shù) 則 Z=40 ，Z=20（5）三檔齒輪的齒數(shù) 則 Z=35 ，Z=25（6）四檔齒輪的齒數(shù) 則 Z=29 ， Z=31（7）五檔齒輪的齒數(shù)則 Z=23，Z=37（8）確定倒檔齒輪齒數(shù)取直齒圓柱齒輪Z=22，m=；Z=17，m=；初選Z后，可計(jì)算出中間軸與倒檔軸的中心距A：同樣取Z=50，m=；則倒檔軸與第二軸的中心距A：的數(shù)值較大，一般與相近。第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù)，KC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。從提高低檔齒輪強(qiáng)度出發(fā)，螺旋角β以15～25為宜，從提高高檔齒輪的接觸強(qiáng)度和增力重合角著眼，應(yīng)選用較大的螺旋角。對(duì)于貨車變速器的齒輪，從減少質(zhì)量出發(fā)，應(yīng)選用大些的模數(shù)。本設(shè)計(jì)采用六擋變速器，軸向尺寸可以選用（～）A。目前轎車的傳動(dòng)比范圍在3~4之間，輕型貨車在5~6之間，其他貨車則更大。,該制約小換檔工作越容易進(jìn)行。倒擋的傳動(dòng)比雖然與一擋的傳動(dòng)比接近，但因?yàn)槭?