【正文】 全裝置。汽車起步時如果誤掛倒檔，則容易出現(xiàn)安全事故。鍛造材料常用既便于施工，又廉價的。為了防止這種情況的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置自鎖裝置。定位作用是通過自鎖裝置中的彈簧將鋼球（或鎖銷）推入叉軸的凹臼中實現(xiàn)的。除去同步器的結(jié)構(gòu)尺寸，轉(zhuǎn)動慣量對同步時間有影響以外，變速器輸入軸，輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦追面上的軸向力，均對同步時間有影響。本設(shè)計中同步器徑向?qū)挾瘸醪竭x取 10 mm。 錐面工作長度 b縮短錐面工作長度，便使變速器的軸向長度縮短，但同時也減少了錐面的工作面積，增加了單位壓力并使磨損加速。但 過小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖?現(xiàn)象，避免自鎖的條件是 tan 。之后，摩擦力矩隨之消失，而撥環(huán)力矩使鎖環(huán)回位，兩鎖止面分開，同步器解除鎖止?fàn)顟B(tài)，接合套上的接合齒在換檔力的作用下通過鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合（圖 61 d） ，完成同步換檔。=216???? ??2軸的直徑設(shè)計為 40mm，中間軸符合剛度要求。第一軸花鍵部分直徑 。那么，軸在垂直面內(nèi)撓度：；mEILbaFftc 222 ?????軸在水平面內(nèi)撓度： ；??fEILbaFf srs ~. ????轉(zhuǎn)角： 。本設(shè)計初步選取第二軸軸向尺寸1Z。??1??????≥??3????=7531155200≈21????本設(shè)計初步把齒輪 處，中間軸的直徑設(shè)計為 40mm，那么 ,??2 ????3??????=????, 。??=????2+????2≤????軸在垂直面內(nèi)的撓度允許值為 ，齒輪所在平面的轉(zhuǎn)角不[????]=~????應(yīng)該超過 。擋位不同，不僅圓周力、徑向力和軸向力不同，而且力到支點的距離也有變化，所以應(yīng)當(dāng)對每個擋位都進行驗算。第二軸和中間軸直徑和支撐跨度之間關(guān)系可按以下方法計算：第一軸和中間軸： d/L= ；~第二軸： d/L= 。??≈??=75=????≈34???? 2 第一軸花鍵部分直徑第一軸花鍵部分直徑可按經(jīng)驗公式 初選，其中 K 為經(jīng)驗??=???3??????????系數(shù)，K=～。第二軸各檔齒輪與軸之間有相對旋轉(zhuǎn)運動，無論裝滾針軸承、襯套（滑動軸承）還是鋼件對鋼件直接接觸，軸的表面粗糙度均要求很高，不低于 ，表面硬度不低于 HRC58—63。該軸承不承受軸向力，軸的軸向定位一般由后軸承用卡環(huán)和軸承蓋實現(xiàn)。齒輪 2 示意圖：(3) 齒輪 4齒輪 3 齒數(shù) , 齒輪 4 齒數(shù) ,變位系數(shù) ，所以其端面??3=19 ??4=35 ??3=?變位系數(shù) ；齒頂高 ；齒根高 ；分度圓直????4=? ???3=???? ???2=????徑 ；基圓直徑 ；齒頂圓直徑??3=52????， ??4=97???? ????3=49????,????4=90????；齒根圓直徑 ；法面齒厚????3=55????,????4=100???? ????3=44????,????4=89????；端面齒厚 ；當(dāng)量齒數(shù) 。??????25176。齒輪 9 示意圖：齒輪 13 的齒數(shù) ，那么分度圓直徑： ；齒頂??13=15 ??13=15≈38????圓直徑： ；齒根圓直徑： 。頂隙 。節(jié)點：齒輪副中，兩齒輪基圓的公切線與兩齒輪中心連線的交點。對照表 41，本設(shè)計決定采用滲碳齒輪滿足設(shè)計要求。（2）五擋常嚙合齒輪接觸應(yīng)力：??= ??1cos??cos??= 2??????cos??cos??= 2????cos??cos????????4??1??2= ????????????2cos??cos????????4??1= 211000??.????2335cos20176。） ； E 為?齒輪材料的彈性模量（MPa） ， ； b 為齒輪接觸的實際寬度??=105??????（mm） ； 分別為主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑（mm）:zb、直齒輪： （） （）斜齒輪： ???2cos/)in(zr? （） 2s/)i(br （） 其中， 分別為主從動齒輪節(jié)圓半徑（mm） 。3119≈應(yīng)力不在 180～350MPa 之間，不滿足要求。第五擋齒輪變形，當(dāng) 時，??3=，彎曲應(yīng)力在 180～350MPa 之間，可以滿足要求。彎 σ ??339。????=????????????2??1=211?????3123≈?????=284400??.????二擋主動齒輪 ,那么， ，對應(yīng)的 ,??8=21??2??= 21??????325176。 σ w39。所以，??1=????=??1 ???? ??????????=2????????????????3???????? =2284390??.????2017≈1258??????彎曲應(yīng)力在 400～850MPa 之間，不可以滿足要求。齒輪是依靠本身的結(jié)構(gòu)尺寸和材料強度來承受外載荷的，這就要求材料具有較高強度韌性和耐磨性；由于齒輪形狀復(fù)雜，齒輪精度要求高，還要求材料工藝性好。這個現(xiàn)象會使齒形誤差加大，產(chǎn)生動載荷，很可能會導(dǎo)致輪齒折斷。齒輪的變位系數(shù)：。此時應(yīng)對齒輪進行正變位，以消除根切現(xiàn)象。由幾對齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構(gòu)成的變速器，會保證各檔傳動比的需要，使各相互嚙合的齒輪副的齒數(shù)和不同。=12????(??10+??7)=(23+38)=???? 齒輪變位系數(shù)的選擇齒輪的變位系數(shù)是齒輪設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。在本設(shè)計中倒檔傳動比初步選定為 。??=????(??5+??6)2cos?? ??5+??6≈54求解聯(lián)立方程組 ，并且圓整答案，得 。 ≈。 5 齒頂高系數(shù)在齒輪加工精度提高以后，包括我國在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)取為 。～34176。同時，由于工藝的原因，乘用車的模數(shù)取用范圍為 ～。本設(shè)計衡量后，初步選取中間值， 。? 16176。經(jīng)過 5AT 測試的 C180k，效率約為 %。多錐式同步器多用于重型貨車的主、副變速器以及分動器中。故本次設(shè)計采用這種同步器。只有在轉(zhuǎn)速差為零時，彈簧片才卸除載荷，由于對同步環(huán)直徑的縮小失去阻力，這樣才能實現(xiàn)換擋。通過比較兩種形式的齒輪的優(yōu)缺點，本設(shè)計中，倒檔和一檔采用直齒輪傳動，這是考慮到倒擋和一檔使用率較低，綜合衡量經(jīng)濟性和實用性而定的。采用前置后驅(qū)的車型具有良好的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性，有利于延長輪胎的使用壽命。汽車最早就是后驅(qū)的，現(xiàn)在高檔的跑車、小轎車以及貨車仍然是后驅(qū)。目前，轎車變速器的傳動比范圍為 ～；一般用途的貨車和輕型以上的客車為 ～；越野車與牽引車為 ～。 變速器的基本要求：①保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性；②設(shè)計空檔，用來切斷發(fā)動機動力向驅(qū)動輪的傳輸；③設(shè)計倒檔，使汽車能倒退行駛；④設(shè)計動力輸出裝置，需要時能進行功率輸出；⑤換檔迅速、省力、方便；⑥工作可靠；⑦變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率；⑧變速器的工作噪聲低。 傳 輸 效 率 比 自 動 變 速 箱 為 高 ， 當(dāng) 然 理 論 上 會 比 較 省 油 。綜合式變速器是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器，其傳動比可以在最大值和最小值之間的幾個間斷的范圍內(nèi)作無級變化 按操縱方式不同，變速器又可分為手動操縱式、自動操縱式和半自動操縱式 3 種手動操縱式變速器靠駕駛員用手操縱變速桿換檔，為大多數(shù)汽車所采用。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）題目：小轎車機械式變速器設(shè)計（英文）：The mechanical transmission design of the car 院 別： 機電學(xué)院 專 業(yè)： 車輛工程（師范） 姓 名： 董德權(quán) 學(xué) 號： 2022095244028 指導(dǎo)教師： 賴新方 日 期： 2022 年 3 月 小轎車機械式變速器設(shè)計摘要本設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計一臺用于小轎車上的三軸五擋式機械變速器。無級式變速器的傳動比在一定范圍內(nèi)可按無限多級變化，常見的有電力式和液力式兩種。 與 自 動 變 速 器 相 比 較 ， 機械式變速器可 以 給 汽 車 駕 駛 愛 好 者 帶 來 更 多 的操 控 快 感 。 變速器的功用：①改變傳動比，擴大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等，同時使發(fā)動機在有利的工況下工作；②在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車能倒退行駛；③利用空檔，中斷動力傳遞，以使發(fā)動機能夠起動、怠速，并便于發(fā)動機換檔或進行動力輸出。汽車行駛的道路狀況愈多樣，發(fā)動機的功率與汽車質(zhì)量之比愈小，則變速器的傳動比范圍應(yīng)愈大。其特點是空間布置比較靈活，傳動比的范圍大，可設(shè)有直接擋傳動。和其他兩輪驅(qū)動的行駛相比，前置后驅(qū)在良好的路面上啟動、加速或爬坡時，驅(qū)動輪的附著壓力大，牽引性明顯優(yōu)于前驅(qū)形式。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪。只要嚙合套與齒輪間存在角速度差，同步器上彈簧片的支承力就阻止同步環(huán)縮小，從而也就阻止了嚙合套的移動。它主要用于轎車和輕型貨車上。若保持換擋力不變，則可縮短同步時間。奔馳 C180K 的配置參數(shù)：發(fā) 動 機： 156 馬力 L4；驅(qū)動方式：前置后驅(qū)；整備質(zhì)量 1545 Kg；最高車速 223 km/h；最大馬力 156 Ps；最大功率 115Kw；最大功率轉(zhuǎn)速5200rpm；最大扭矩 230Nm；最大扭矩轉(zhuǎn)速 3000～4500；車輪輪胎規(guī)格：205/55 R16。025.? —爬坡度，目前，市面上同類車型爬坡度一般為 。????1=2 變速器其他傳動比 的選擇：??????按等比級數(shù)原則，一般汽車各擋傳動比大致符合如下關(guān)系： ????1????2=????2????3=????3????4=????4????5=?? ()式中：q—常數(shù)，也就是各擋之間的公比，而 ，那么????4=,????5=。參考《汽車設(shè)計》 （王望予主編） ，表 31 汽車變速器齒輪的法向模數(shù) ：????乘用車的發(fā)動機排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 ????/??車型??≤ ??≤????≤ ????模數(shù) ????/???? ~~~~國家標準 GB/T13571987 規(guī)定汽車變速器常用齒輪模數(shù)：第一系列 …… —— —— ……第二系列 …… —— —— —— ……選用時，應(yīng)該優(yōu)先選用第一系列。斜齒輪螺旋角在中間軸式乘用車變速器中的選用范圍：22176。 。 確定常嚙合齒輪副的齒數(shù)常嚙合齒輪的傳動比 ,而常嚙合齒輪??2??1=????1??12??11=1743≈的中心距與一檔齒輪的中心距相等，即： ,由此可以推算 ??=????(??1+??2)2cos??出： ,圓整，??1+??2=??2cos?????? =752cos25176。??5??6≈對于斜齒輪， ，即 。????3= ????4= ????5=6 主減速器傳動比??0=????????????????????????????=(3000~4500)223 ≈~本設(shè)計選定 ??0=7 倒檔齒輪的齒數(shù)及其傳動比的確定倒擋傳動路線如上圖所示，一般情況下，倒檔傳動比與一檔傳動比較為接近，其模數(shù)往往也與一擋相近。39。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點，有避免了其缺點。由于工作需要，有時齒輪齒數(shù)取得少（如一檔齒輪）會造成齒輪根切，這不僅削弱了輪齒的抗彎強度，而且使重合度減小。 變位系數(shù) x 的選擇不僅僅是為了湊中心距，而主要是為了提高強度和改善傳動質(zhì)量。輪齒工作時，總有一對相互嚙合，齒面相互擠壓，存在于齒面細小裂縫中的潤滑油油壓升高，并導(dǎo)致裂縫擴展，然后齒面表層出現(xiàn)塊狀脫落形成齒面點蝕，俗稱：“起麻點” 。因此，比用于計算通用齒輪強度公式更為簡化一些的計算公式來計算汽車齒輪，同樣可以獲得較為準確的結(jié)果。根據(jù)齒形系數(shù)圖，??=????=????=????=103??，一檔齒輪的變位系數(shù)可以選取 0，選擇不變位，對應(yīng)的 y 取值：??12=17。σ w39。??????????=211????? ??2=19對于一、二、三擋及五擋?！?4 ??3=。4717≈力不在 180～350MPa 之間，不滿足要求。=2?? ??cos????????????3????????????= 2211000??????25176。） ； 為齒輪螺旋角（176。對照表 41，本設(shè)計決定采用液體碳氮共滲齒輪滿足設(shè)計要求。已知，一擋齒寬 ，b ??1=20????=??????(1????+1????)= 7121??105??????20 （ ????+ ????）≈??????。變位系數(shù) x ( 0 )????齒頂高 ???( 為齒頂高系數(shù)，標準值取???1=???2=(????+????)????????