【正文】 鋼質(zhì)或球墨鑄鐵同步環(huán)的錐面上噴鍍一層鉬（厚約 ～ ），使其摩擦因數(shù)在鋼與銅合金摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強(qiáng)度有顯著提高。原則上是在可能的條件下，盡可能將 R取大些?！?8176。但頂部寬度過(guò)窄會(huì)影響接觸面壓強(qiáng)，使磨損加快。 將數(shù)值代入式（ 411）和（ 412）得： 故軸的全撓度為 22 0 . 1 9 8 0 . 2csf f f m m m m? ? ? ?，符合剛度要求。； 5+1 變速器的 研究及設(shè)計(jì) 35 traFNFN???16021 6 0 7 5atAdFFF ? ? ?? ? ?2 2 22 2 25( 2 1 0 . 7 8 1 0 0 0 ) ( 1 1 0 . 7 8 1 0 0 0 ) (6 5 4 . 5 1 0 0 0 )6 . 9 1 0c s jM M M TN m m? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? ?332Md????? ? 螺旋角， 為 30176。此中情況下，軸的扭矩強(qiáng)度條件公式為 （ 29） 式中： T? 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， MPa； T軸所受的扭矩， N而軸的直徑可參考同類(lèi)汽車(chē)變速器軸的尺寸選定，也可由下列經(jīng)驗(yàn)公式初步選定： 第一軸和中間軸： (0 .4 ~ 0 .5) ,d A m m? （ 27） 第二軸 ： 3 m ,ed T m m? （ 28） 式中 maxeT 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩， N 5+1 變速器的 研究及設(shè)計(jì) 31 第 4 章 變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核 變速器軸的結(jié)構(gòu)和尺寸 軸的結(jié)構(gòu) 第一軸 通常和齒輪做成一體，前端大都支撐在飛輪內(nèi)腔的軸承上，其軸徑根據(jù)前軸承內(nèi)徑確定。 （ 2） 斜齒輪彎曲應(yīng)力 （ 20） 式中 K? 為重合度影響系數(shù)，取 ；其他參數(shù)均與式（ 18）注釋相同 ， ? ? ， 選擇齒形系數(shù) y時(shí)，按當(dāng)量模數(shù) 3/cosnzz ?? 在圖（ 12）中查得。此外，汽車(chē)變速器齒輪所用的材料、熱處理方法、加工方法、精度等級(jí)、支撐方式也基本一致。 變位系數(shù) （ 17） 式中 Z為要變位的齒輪齒數(shù)。 變速器齒輪是在承受循環(huán)負(fù)荷的條件下工作，有時(shí)還承受沖擊負(fù)荷。高度變位齒輪副的缺點(diǎn)是不能同時(shí)增加一對(duì)齒輪的強(qiáng)度，也很難降低噪聲。 而通常情況下，倒檔軸齒輪 13Z 取 21~23，此處取 13Z =23。 這里 ?Z 修正為 51，則根據(jù)式（ 8）反推出 A=。但試驗(yàn)表明，在齒寬增大到一定數(shù)值后，由于載荷分配不均勻，反而使齒輪的承載能力降低。 小螺旋角 壓力角較小時(shí)，重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低；較大時(shí)可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。 176。 一檔直齒輪 的模數(shù) m 3 ? mm (6) 通過(guò)計(jì)算 m=3。對(duì)轎車(chē)， K A =~；對(duì)貨車(chē)， K A =~；對(duì)多檔 主變速器， K A =~11； TI max 變速器處于一檔時(shí)的輸出扭矩： TI max=Te max igI η =﹒ m 故可得出初始中心距 A=。 根據(jù)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與路面的附著條件 求得的變速器 I 檔傳動(dòng)比為： （ 2） 式中 G2汽車(chē)滿(mǎn)載靜止于水平路面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給路面的載荷； φ路面的附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 φ=~。8卡環(huán) 。 5+1 變速器的 研究及設(shè)計(jì) 15 此段切薄 a b 圖 7 防止自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施Ⅰ 圖 8 防止自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施Ⅱ 加工成斜面 圖 9 防止自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施Ⅲ 在本設(shè)計(jì)中所采用的是鎖環(huán)式同步器，該同步器是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步的。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，軸向尺寸有所增加，銅質(zhì)同步環(huán)的使用壽命較短。但是，在本 設(shè)計(jì)中由于倒檔采用的是常嚙合方案，因此倒檔也采用斜齒輪傳動(dòng)方案，即除一檔外，均采用斜齒輪傳動(dòng)。 5+1 變速器的 研究及設(shè)計(jì) 13 本設(shè)計(jì)采用圖 6 所示的傳動(dòng)方案。圖 6b 所示方案的優(yōu)點(diǎn)是換倒擋時(shí)利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間軸的長(zhǎng)度。同一變速器中，有的檔位用同步器換檔，有的檔位用嚙合套換檔，那么一定是檔位高的用同步器換檔，檔位低的用嚙合套換檔。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) 90%以上，噪聲低，齒輪和軸承的磨損減少因?yàn)橹苯訖n的利用率高于其它檔位，因而提高了變速器的使用壽命；在其它前進(jìn)檔位工作時(shí)，變速器傳遞的動(dòng)力需要經(jīng)過(guò)設(shè)置在第一軸，中間 軸和第二軸上的兩對(duì)齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離（中心距）不大的條件下，一檔仍然有較大的傳動(dòng)比；檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng)，檔位低的齒輪（一檔）可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動(dòng)；多數(shù)傳動(dòng)方案中除一檔以外的其他檔位的換檔機(jī)構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換檔，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一檔也采用同步器或嚙合套換檔，還有各檔同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。 另外，低檔傳動(dòng)比取值的上限（ igⅠ =~）也受到較大限制 ,但這一缺點(diǎn)可通過(guò)減小各檔傳動(dòng)比同時(shí)增大主減速比來(lái)取消 。其缺點(diǎn)是：處直接檔外其他各檔的傳動(dòng)效率有所下降。 三軸式和兩軸式變速器得到的最廣泛的應(yīng)用。 變速器檔位數(shù)的增多可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率利用效率、汽車(chē)的燃料經(jīng)濟(jì)性及平均車(chē)速，從而可提高汽車(chē)的運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本。采用斜齒輪傳動(dòng)及選擇合理的變位系數(shù)，提高制造精度和安裝剛性可減小齒輪的噪聲。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(guò)采用同步器和預(yù)選氣動(dòng)換檔或自動(dòng)、半自動(dòng)換檔來(lái)實(shí)現(xiàn)。 synchronizer。 從市場(chǎng)走 向來(lái)看，雖然無(wú)級(jí)變速器是一個(gè)技術(shù)分量比較高的部件，但是也已經(jīng)走進(jìn)了普通轎車(chē)的“身體” 之中，廣本兩廂飛度每個(gè)排量都有一款配置了 CVT 無(wú)級(jí)變速器，既方便又省油，且售價(jià)也僅在 ～ 萬(wàn)元。無(wú)級(jí)變速器最早由荷蘭人范 自動(dòng) — 手動(dòng)變速系統(tǒng)向人們提供兩種駕駛方式 — 為了駕駛樂(lè)趣使用手動(dòng)檔，而在交通擁擠時(shí)使用自動(dòng)檔，這樣的變速方式對(duì)于我國(guó)的現(xiàn)狀還是非常適合的。使用自動(dòng)檔，就不會(huì)這樣麻煩了。例如，夏利、奇瑞、吉利等國(guó)內(nèi)廠家的經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)都是手動(dòng)變速的車(chē)，它們的各款車(chē)型基本上都是 5 檔 手動(dòng)變速。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(chē)帶動(dòng)。但是，掌控速度快慢的，卻是它身后的變速器。的確，擁有一顆“健康的心”是非常重要的，因?yàn)樗莿?dòng)力的締造者。以卡車(chē)為例，卡車(chē)用來(lái)運(yùn)輸，通常要裝載數(shù)噸的貨品，面對(duì)如此高的“壓力”，除了發(fā)動(dòng)機(jī)需要強(qiáng)勁的動(dòng)力之外，還需要變速器的全力協(xié)助。 第三，隨著生活水平的不斷提高現(xiàn)在轎車(chē)已經(jīng)進(jìn)入了家庭，對(duì)于普通工薪階級(jí)的老百 姓來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)最為合適，手動(dòng)變速器以其自身的性?xún)r(jià)比配套于經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)廠家，而且經(jīng)濟(jì)適用型轎車(chē)的銷(xiāo)量一直在車(chē)市名列前茅。而且，以北京市來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的交通狀況不好，堵車(chē)是經(jīng)常的事情，有時(shí)要不停地起步停步數(shù)次，司機(jī)如果使用手動(dòng)檔，則會(huì)反復(fù)地掛檔摘檔，操作十分煩瑣，尤其對(duì)于新手來(lái)說(shuō)更是苦不堪言。在 D5+1 變速器的 研究及設(shè)計(jì) 3 檔 時(shí)，可自由變換降 檔 ()或加 檔 (+)， 如同手動(dòng) 檔 一樣。汽車(chē)變速器的發(fā)展也并不僅限于此，無(wú)級(jí)變速器便是人們追求的“最高境界”。裝配該技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)可在任何轉(zhuǎn)速下自動(dòng)獲得最合適的傳動(dòng)比。 locking pieces。汽車(chē)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。 5. 噪聲小。 通常，有級(jí)變速器具有 5 個(gè)前進(jìn)檔；重型載貨汽車(chē)和重型越野汽車(chē)則采用多檔變速器，其前進(jìn)檔位數(shù)多達(dá) 6~16 個(gè)甚至 20 個(gè)。 有級(jí)變速器的傳動(dòng)效率與所選用的傳動(dòng)方案有關(guān)，包括傳遞動(dòng)力的齒輪副數(shù)目、轉(zhuǎn)速、傳遞的功率、潤(rùn)滑系統(tǒng)的有效性、齒輪及軸以及殼體等零件的制造精度、剛度等。在齒輪中心距（ 影響變速器尺寸的重要參數(shù) ） 較小的情況下仍然可以獲得大的一檔傳動(dòng)比，這是三軸式變速器的另一優(yōu)點(diǎn)。 兩軸式變速器沒(méi)有直接檔，因此在高檔工作時(shí)，齒輪和軸承均承載，因而噪聲比較大，也增加了磨損，這是它的缺點(diǎn)。它們的共同特點(diǎn)是：變速器第一軸和第二軸的軸線(xiàn)在同一直線(xiàn)上，經(jīng)嚙合套將它們連接得到直接檔。 圖 5 中間軸式六檔變速器傳動(dòng)方案 以上各種方案中，凡采用常嚙合齒輪傳動(dòng) 的檔位，其換檔方式可以用同步器或嚙合套來(lái)實(shí)現(xiàn)。 圖 6 為常見(jiàn)的倒擋布置方案。其缺點(diǎn)是一，倒擋須各用一根變速器撥叉軸，致使變速器上蓋中的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒擋。 采用同步器換檔可保證齒輪在換檔時(shí)不受沖擊，使齒輪強(qiáng)度得以充分發(fā)揮，同時(shí)操縱輕便，縮短了換檔時(shí)間，從而提高了汽車(chē)的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性，此外，該種型式還有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)化。這種結(jié)構(gòu)方案比較有效， 采用較多。 7止動(dòng)球 。故有 則由最大爬坡度要求的變速器Ⅰ檔傳動(dòng)比為 （ 1） 式中 m汽車(chē)總質(zhì)量； g重力加速度； ψmax道路最大阻力系數(shù)； rr驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑； Temax發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； i0主減速比； η汽車(chē)傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率。三軸式變速器的中心局 A（ mm）可根據(jù)對(duì)已有變速器的統(tǒng)計(jì)而得出的經(jīng)驗(yàn)公式初定： (4) 式中 K A中心距系數(shù)。 第一軸常嚙合斜齒輪的法向模數(shù) mn 3 m a x0 .4 7nem T m m? (5) 其中 maxeT =170Nm，可得出 mn=。 16176。 25176。 齒輪寬度 b 的大小直接影響著齒輪的承載能力， b 加大，齒的承載能力增高。 上面根據(jù)初選的 A 及 m 計(jì)算出的 ?Z 可能不 是 整數(shù)，將其調(diào)整為整數(shù)后，從式（ 8）看出中心距有了變化，這時(shí)應(yīng)從 ?Z 及齒輪 變位系數(shù)反過(guò)來(lái)計(jì)算中心距 A，再以這個(gè)修正后的中心距作為以后計(jì)算的依據(jù)。中間軸上倒檔傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)比一檔主動(dòng)齒輪 10 略小，取 1312?Z 。高度變位可增加小齒輪的齒根強(qiáng)度，使它達(dá)到和大齒輪強(qiáng)度想接近的程度。對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，還可通過(guò)選擇合適的螺旋角來(lái)達(dá)到中心距相同的要求。 其中，一檔主動(dòng)齒輪 10 的5+1 變速器的 研究及設(shè)計(jì) 25 1717Z? ??齒數(shù) Z10〈 17， 因此一檔齒輪需要變位。 5+1 變速器的 研究及設(shè)計(jì) 27 10tfW F K Kbty?? ?10 2/tgF T d?K?10 2/gF T d? gT 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與校核 與其他機(jī)械設(shè)備使用的變速器比較，不同用途汽車(chē)的變速器齒輪使用條件仍是相似的。 圖 12齒形系數(shù)圖 當(dāng)處于一檔時(shí)，中間軸上的計(jì)算扭矩為：