【正文】 1526最大扭矩(N駕駛員可以根據(jù)具體情況，選擇變速箱的某一擋位，來減少燃油的消耗。因此就出現(xiàn)了車用變速箱和主減速器。變速器的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)。轎車機(jī)械式變速器設(shè)計(jì)摘 要變速器用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步，爬坡，轉(zhuǎn)彎，加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利工況范圍內(nèi)工作。本文設(shè)計(jì)研究了三軸式五擋手動(dòng)變速器，對(duì)變速器的工作原理做了闡述，變速器的各擋齒輪和軸做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行了強(qiáng)度校核，對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了選型。上述發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力、轉(zhuǎn)速與汽車牽引力、車速要求之間的矛盾[1]，單靠現(xiàn)代汽車內(nèi)燃機(jī)本身是無法解決的。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下，燃油的消耗量也是不一樣的。在此次設(shè)計(jì)中對(duì)變速器作了總體設(shè)計(jì)，對(duì)變速器的傳動(dòng)方案進(jìn)行了選擇，變速器的齒輪和軸做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)同步器和一些標(biāo)準(zhǔn)件做了選型設(shè)計(jì)。汽車行駛過程中，變速器不得有跳擋，亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接擋，所以在高擋工作時(shí)齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大，且易損壞[3]。綜上所述選擇第2種傳動(dòng)方案，前進(jìn)擋，均用常嚙合齒輪傳動(dòng)。圖21d所示方案針對(duì)前者的缺點(diǎn)做了修改，因而取代了圖21c所示方案。此時(shí)在倒擋工作時(shí)，齒輪磨損與噪聲在短時(shí)間內(nèi)略有增加，與此同時(shí)在一擋工作時(shí)齒輪的磨損與噪聲有所減少。只有駕駛員用熟練的操作技術(shù)（如兩腳離合器），時(shí)齒輪換擋時(shí)無沖擊，才能克服上述缺點(diǎn)。這是因?yàn)橹匦拓涇嚀跷婚g的公比較小，則換擋機(jī)構(gòu)連件之間的角速度差也小，因此采用嚙合套換擋，并且還能降低制造成本及減小變速器長(zhǎng)度。），使接合齒面產(chǎn)生阻止自動(dòng)脫擋的軸向力，見圖33。第二軸后端常采用球軸承，以軸向力和徑向力?；瑒?dòng)軸套的優(yōu)點(diǎn)是制造容易，成本低。近年來為了降低油耗，變速器的擋數(shù)有增加的趨勢(shì)。 中心距A對(duì)中間軸式變速器，是將中間軸與第二軸之間的距離成為變速器中心距。原則上總質(zhì)量小的汽車中心距小。軸的剛度不足會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，對(duì)齒輪的強(qiáng)度和耐磨性產(chǎn)生影響，增加工作噪聲[10]。其取用范圍是：～～。試驗(yàn)還證明：隨著螺旋角的增大，齒的強(qiáng)度也相應(yīng)提高。減少齒寬會(huì)使斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)被削弱，還會(huì)使工作應(yīng)力增加。在選定時(shí)，對(duì)軸的尺寸及齒輪齒數(shù)都要統(tǒng)一考慮。用移動(dòng)齒輪的方法完成換擋的抵擋和倒擋齒輪，由于換擋時(shí)兩個(gè)進(jìn)入嚙合的齒輪存在角速度差，換擋瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷，并造成損壞。在選用鋼材及熱處理時(shí)，對(duì)切削加工性能及成本也應(yīng)考慮。所以設(shè)計(jì)變速器軸時(shí)，其剛度大小應(yīng)以保證齒輪能實(shí)現(xiàn)正確的嚙合為前提條件。軸的撓度和轉(zhuǎn)角可按《材料力學(xué)》有關(guān)公式計(jì)算。作用在齒輪上的徑向力和軸向力，使軸在垂直面內(nèi)彎曲變形，而圓周力使軸在水平面內(nèi)彎曲變形。鎖止元件位于滑動(dòng)齒套1的圓盤部分孔中做出的錐形肩角和裝在上述孔中、在中部位置處有相同角度的斜面鎖銷4。此時(shí)鎖止面接觸，阻止了滑動(dòng)齒套向換擋方向移動(dòng)。這種同步器軸向尺寸長(zhǎng)是它的缺點(diǎn)。圖62 鎖環(huán)式同步器4—鎖環(huán) 2—滑塊 3—彈簧圈 8—齒輪 6—嚙合套座 7—嚙合套 鎖環(huán)式同步器工作原理換擋時(shí)，沿軸向作用在嚙合套上的換擋力，推嚙合套并帶動(dòng)滑塊和鎖環(huán)移動(dòng)，直至鎖環(huán)錐面與被接合、齒輪上的錐面接觸為止[14]。尺寸b應(yīng)大于零，取b=～。為保證b0,應(yīng)使，通常取=[15]。變速器是車輛不可缺少的一部分，其中機(jī)械式變速箱設(shè)計(jì)發(fā)展到今天，其技術(shù)已經(jīng)成熟，但對(duì)于我們即將踏出校門的學(xué)生來說，其中的設(shè)計(jì)理念還是很值得我們?nèi)ヌ接懞蛯W(xué)習(xí)的。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：清華大學(xué)出版社，2001[2] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[3] [M].沈陽：東北大學(xué)出版社 2003[4] [M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社 2003[5] [M].，1997[6] [M].:人民交通出版社，2001[7] 清華大學(xué) [M].:機(jī)械工業(yè)出版社，1998[8] 鐘建國(guó) 廖耘 [M].長(zhǎng)沙:中南大學(xué)出版社，2002[9] 肖盛云 [M].重慶:重慶大學(xué)出版社，1997[10] 梁治明. 材料力學(xué)[M]. 遼寧：高等教育出版社出版，1985.[11] The Motor Vehicle Newton Steeda,Garrett,1962[12] 陳家瑞 汽車構(gòu)造（下冊(cè)） 第2版 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.（08）[13] Bostwick C C，Szadkowski Vibrations DuringEngagements of Dry Friction Clutches[R].SAE Technical Paper，982846:689~701 [14] Adolf Goetzberger, Christopher materials,past,present,future. Solar Energy Materialsamp。高效的數(shù)字化表示會(huì)在公式和描述問題上的線性開發(fā)中獲得。我們想象著提供給用戶的造型是一塊無限的柔性片狀光滑曲面它本身沒有固定的控制或構(gòu)造，按它的復(fù)雜性和能力性決定細(xì)節(jié)方面也沒有前端限制。這種控制嚙合處理出現(xiàn)在大型的測(cè)量上，因?yàn)榍婵刂泣c(diǎn)轉(zhuǎn)移的響應(yīng)是直觀的：拉或推一個(gè)控制點(diǎn)會(huì)造成那些本來能輕易地通過良好的相互影響位置的確定來控制的形狀，發(fā)生一個(gè)局部撞擊或凹陷。這些復(fù)雜的曲面形狀也許會(huì)因?yàn)樵黾痈嗟目刂泣c(diǎn)和曲面而變得沒有明顯的界限。但是，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究變速器技術(shù)，以求設(shè)計(jì)更加合理和經(jīng)濟(jì)。而此刻，若鎖環(huán)上的摩擦錐面還未達(dá)到許用磨損的范圍，同步器也會(huì)因失去摩擦力矩而不能實(shí)現(xiàn)鎖環(huán)等零件與齒輪同步后換擋，故屬于因設(shè)計(jì)不當(dāng)而影響同步器壽命。（3） 滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)距離 c （圖65）滑塊在鎖環(huán)缺口內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)距離c影響分度尺寸a。齒輪與鎖環(huán)的角速度逐漸接近，在角速度相等的瞬間，同步過程結(jié)束，完成了換擋過程的第二階段工作。彈性元件是位于嚙合套座兩側(cè)的彈簧圈。于是，在摩擦力矩作用下，滑動(dòng)齒套1和齒輪3的轉(zhuǎn)速逐漸接近，其角速度差=||減小了。圖61 鎖銷式同步器結(jié)構(gòu)方案1滑動(dòng)齒套 2同步環(huán) 3齒輪 4鎖銷5鋼球 6銷 7彈簧在慣性式同步器中，彈性元件的重要性僅次于摩擦元件和鎖止元件，它用來使有關(guān)部分保持在中立位置的同時(shí)，又不妨礙鎖止、解除鎖止和完成換擋的進(jìn)行。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。軸的全撓度為=。欲求中間軸式變速器第一軸的支點(diǎn)反作用力，必須先求第二軸的支點(diǎn)反力。滲碳齒輪表面硬度為58～63HRC，芯部硬度為33～48HRC。 符合要求。輪齒折斷分兩種：輪齒受足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒再重復(fù)載荷作用下齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。直齒 b==53=15mm斜齒 b==73=21mm 各擋齒輪齒數(shù)的分配在初選中心距，齒輪模數(shù)和螺旋角以后[13]，可更據(jù)變速器的擋數(shù)，傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來分配各擋齒輪的齒數(shù)， 如圖42圖42 五擋變速器傳動(dòng)方案 確定一擋齒輪的齒數(shù)一擋傳動(dòng)比 （46）如果，齒數(shù)確定了，則與的傳動(dòng)比可求出，為了求，的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和 直齒=2A/m （47）斜齒=2A/ （48）因?yàn)橐粨跤玫氖侵饼X輪，所以=2A/m=285/3=57計(jì)算后取整，然后進(jìn)行大小齒輪齒數(shù)的分配。最后可用調(diào)整螺旋角的方法，使各對(duì)嚙合齒輪因模數(shù)或齒數(shù)和不同等原因而造成的中心距不等現(xiàn)象得以消除。變速器齒輪壓力角為 20 嚙合套或同步器的接合齒壓力角用30176。低擋齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)，其他擋位選另一種模數(shù)。為檢測(cè)方便，A取整。變速器軸經(jīng)軸承安裝在殼體上，從布置軸承的可能與方便和不影響殼體的強(qiáng)度考慮，要求中心距取大些。選用的是5擋變速器。同時(shí)操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，而且在使用時(shí)換擋頻率也增高。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。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。使用中接觸部分?jǐn)D壓和磨損，因而在接合齒端部形成凸肩，用來阻止接合齒自動(dòng)脫擋。這時(shí)，因同時(shí)承受換擋沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多。我的設(shè)計(jì)中一擋和倒擋用的是直齒輪，其他擋都是斜齒輪。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。圖21為常見的倒擋布置方案。同一變速器中，有的擋位用同步器換擋，有的擋位用嚙合套換擋，那么一定是擋位高的用同步器換擋，擋位低的用嚙合套換擋。汽車工作的道路條件越復(fù)雜，比功率越小，變速器的傳動(dòng)比范圍越大。3）設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛。變速箱是由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。往往要受到如載運(yùn)量、道路坡度、路面好壞及交通是否通暢等條件的影響。它具有相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)，如體積小，質(zhì)量輕，工作可靠，使用方便等。因?yàn)樽兯傧湓诘蜋n工作時(shí)作用有較大的力，所以一般變速箱的低檔都布置靠近軸的后支承處，然后按照從低檔到高檔順序布置各檔位齒輪。這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證裝配容易。但其性能與汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性之間存在著較大的矛盾。這就要求汽車的牽引力和車速能在較大范圍內(nèi)變化，以適應(yīng)使用的要求。根據(jù)前進(jìn)擋數(shù)的不同，變速箱有三、四、五和多擋幾種。4）設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出。2 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 固定軸式變速器固定軸式又分為兩軸式