【正文】 設(shè)計(jì)同步器時(shí)，有一些原理具體還是沒搞明白，這是這次設(shè)計(jì)的遺憾，希望在大四的學(xué)年內(nèi)有機(jī)會(huì)再好好搞一下。，變速器齒輪間將發(fā)生極大沖擊，導(dǎo)致零件損壞。d=36。d=28。除非有嚴(yán)重過載，一般不會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷。變速器輸入軸、輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦錐面上的軸向力均對同步時(shí)間有影響。原則上是在可能的條件下盡可能將R 取大些。第一階段：同步器離開中間位置，作軸向移動(dòng)并靠在摩擦面上；第二階段：來自手柄傳至換檔撥叉并作用在滑動(dòng)齒套上的力，經(jīng)過鎖止元件又作用到摩擦面上；第三階段：角速度差為零，摩擦力矩消失，而軸向力仍作用在鎖止元件上，使之解除鎖止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)滑動(dòng)齒套和鎖止銷上的斜面相對移動(dòng)，從而使滑動(dòng)套占據(jù)了換檔位置。雖然它們的結(jié)構(gòu)不同，但都有摩擦元件、鎖止元件和彈性元件。 3）中間軸軸承校核 初選軸承型號(hào)由工作條件和軸頸直徑初選中間軸軸承型號(hào)7010AC，查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐》該軸承的=592000N，=432000N，=，預(yù)期壽命=30000h。一擋時(shí)傳遞的軸向力最大。三種，α越大，軸向承載能力也越大。 第二軸上裝同步器齒轂的花鍵，配合較緊，裝配時(shí)常用木榔頭輕壓，為保證裝配精度，多采用大外徑定心，軸上花鍵大徑磨削，齒轂一般采用中碳鋼或中碳合金鋼，內(nèi)孔不必?zé)崽幚?，因而?nèi)花鍵大徑精度能夠保證。）。普遍采用的是矩形花鍵和漸開線花鍵。；螺旋角，為30176。此中情況下，軸的扭矩強(qiáng)度條件公式為式中：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；T軸所受的扭矩，N輕型汽車變速器中心距較小，殼體上無足夠位置設(shè)置滾動(dòng)軸承和軸承蓋，因而多采用固定式中間軸。 第二軸制成階梯式，便于齒輪安裝，從受力和合理使用材料看，這也是需要的。確定第一軸后軸徑時(shí)，希望軸承外徑比第一軸上常嚙合齒圈外徑大，以便于裝拆第一軸。 當(dāng)軸截面上開著鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮對軸的強(qiáng)度減弱，同步器花鍵增加5％,修正后，軸徑如下：齒輪9處： d=（1+5％）＝（mm） 齒輪4處：d=（1+5％）＝（mm）Ⅲ與Ⅳ檔同步器軸徑：d小徑＝56mmⅠ與Ⅱ檔同步器軸徑: d小徑＝48mm 其它尺寸查看標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件來定。為滿足剛度要求，軸的長度須和直徑保持一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。彈性模量=104 N[10] 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為=，轉(zhuǎn)速2500r/min，齒輪傳動(dòng)效率96%Ι軸 ==81096%96%=中間軸 ==34/11=Ⅱ軸 一擋 =21/18=二擋 =21/24=三擋 =17/33=四擋 =19/33=倒擋 =21/13= 輪齒強(qiáng)度計(jì)算 1）輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 （1）直齒輪彎曲應(yīng)力 （38）式中：—彎曲應(yīng)力（MPa）；—計(jì)算載荷（）；—應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取=；齒形系數(shù)如圖22，可以查得： 圖22齒形系數(shù)圖—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，對彎曲應(yīng)力的影響也不同；主動(dòng)齒輪=，從動(dòng)齒輪=；—齒寬（mm）；—模數(shù)；—齒形系數(shù)，如圖22。25176。22．627176。 根據(jù)中間軸和輸出軸的中心距A=136mm那么 90= m(Z9+ Z10) / 2 + 2m + ()代入數(shù)字圓整后可求得Z9 =43故ir=Z2Z9/(Z10Z1)帶入求出Z10=13修正倒擋傳動(dòng)比：ir=Z2Z9/(Z1Z10)= 3043/（2113）=為了保證倒檔齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉， 。）⑴/=/ ()=21/30=⑵+=2cos/ ()=2136cos20176。（四）各檔齒數(shù)Z齒數(shù)確定原則：選擇齒輪的齒數(shù)時(shí)應(yīng)注意最好不要使相配的齒輪齒數(shù)和為偶數(shù), 且各檔齒數(shù)無公約數(shù)，否則會(huì)引起齒面不均勻的磨損。176。對于轎車，為提高重合度以降低噪聲，176。m；——變速器一檔傳動(dòng)比；——主傳動(dòng)器傳動(dòng)比，=；——汽車總質(zhì)量，＝20100kg；——(一般瀝青公路)；——傳動(dòng)系機(jī)械效率，；——重力加速度；取=；——驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)半徑， m；——，即＝= 取= 由 ,式中，為常數(shù)，也就是各檔之間的公比，—。設(shè)計(jì)效果如下圖：三、提高平均傳動(dòng)效率為提高平均傳動(dòng)效率，在三軸式變速器中，普遍采用具有直接檔的傳動(dòng)方案，并盡可能地將使用時(shí)間最多的檔位實(shí)際成直接檔。（三）應(yīng)使駕駛員得到必要的手感。同上述兩種換檔方法相比，雖然它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大、同步環(huán)使用壽命短等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用。而三軸式變速器，可以將輸入軸和輸出軸直接相連，得到直接檔，因而傳動(dòng)效率高，磨損小，噪聲也較小。因此。此外合理地齒輪形式以及結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高其制造和安裝精度，都是提高效率和減小噪聲的有效措施。m；車輪滾動(dòng)半徑：R0= m；爬坡度：；（176。變速器還應(yīng)能進(jìn)行動(dòng)力輸出。此時(shí)，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也傳遞轉(zhuǎn)矩。三、變速器齒輪的壽命 三軸式變速器的各前進(jìn)檔均為常嚙合齒輪傳動(dòng)，大小齒輪的徑向尺寸相差較小，因此壽命比較接近。第二節(jié) 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析根據(jù)第一節(jié)所述，采用中間軸式變速器，在各檔數(shù)相同的條件下，各變速器的差別主要在常嚙合齒輪對數(shù)，換檔方案和倒檔傳動(dòng)方案。布置如圖：第三節(jié) 變速器操縱機(jī)構(gòu)方案分析一、變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用是保證各檔齒輪、嚙合套或同步器移動(dòng)規(guī)定的距離，以獲得要求的檔位，而且又不允許同時(shí)掛入兩個(gè)檔位。各檔位置的安排，應(yīng)考慮以下四個(gè)方面的要求：一、整車總布置根據(jù)整車的總布置，對變速器輸入軸與輸出軸的相對位置和變速器的輪廓形狀以及換檔機(jī)構(gòu)提出要求。 變速器簡圖：傳動(dòng)路線：Ⅰ檔：一軸→1→2→中間軸→8→7→二軸→7齒輪間的同步器→輸出Ⅱ檔：一軸→1→2→中間軸→6→5→7齒輪間的同步器→二軸→輸出Ⅲ檔：一軸→1→2→中間軸→4→3→3齒輪間同步器→二軸→輸出Ⅳ檔：一軸→1→3齒輪間同步器→二軸→輸出R檔：一軸→1→2→中間軸→10→11→9→二軸→輸出變速器設(shè)計(jì)效果圖：第三章 變速器設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié) 變速器主要參數(shù)的選擇（一）主要參數(shù)的設(shè)計(jì)汽車在最大爬坡路面上行使時(shí)，最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)能克服輪胎與路面間滾動(dòng)阻力及上坡阻力。 初選模數(shù)時(shí)，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定，即： = = 高檔齒輪K=~6，所以取5 = = 一檔齒輪 倒檔為直齒，故選擇小模數(shù)，以使掛檔順利，減小磨損?；?5176。貨車變速器斜齒螺旋角β的選擇范圍：18176。/3=51取=21，=30（圓整）；⑸修正=/() ()=3039/（2112）=%=||/=%5% (合格)；⑹修正由＝(+)/（2cos） ()得＝arccos［(+)/（2A）］= 176。/3=51?。?8，＝23（圓整）；⑶修正=/（） ()=3028/（2123）=i3%=||/100%=%5%(合格)⑷修正＝arccos［(+)/（2A）］ ()=176。關(guān)于螺旋角的方向，第一、二軸齒輪采用左旋，這樣可使第一、二軸所受的軸向力直接經(jīng)過軸承蓋作用在變速器殼體上，而不必經(jīng)過軸承的彈性檔圈傳遞。176。～。計(jì)算一擋齒輪9，10的彎曲應(yīng)力：=100～250MPa=100～250MPa其它各擋齒輪彎曲應(yīng)力按同樣方法計(jì)算，列表如表23：表23 齒輪彎曲應(yīng)力 檔位 彎曲應(yīng)力MPa常:100～250MPa:100～250MPa一:100～250MPa:100～250MPa二:100～250MPa:100～250MPa三:100～250MPa:100～250MPa倒:400～850MPa:400～850MPa:400～850MPa 2）輪齒接觸應(yīng)力σ （310）式中：—輪齒的接觸應(yīng)力（MPa）；—計(jì)算載荷（N .m）；—節(jié)圓直徑(mm)；—節(jié)點(diǎn)處壓力角（176。軸的結(jié)構(gòu)主要依據(jù)變速器結(jié)構(gòu)布置的要求，并考慮加工工藝、裝配工藝而最后確定。齒輪7處：dmin=100（10）1/3＝(mm)。其軸徑根據(jù)前軸承內(nèi)徑確定。在一般情況下軸上應(yīng)開螺旋油槽，以保證充分潤滑。軸和寶塔齒輪之間用滾針軸承或長、短圓柱滾子軸承。由于第二軸結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，故作為重點(diǎn)的校核對象。mm；G 軸的材料的剪切彈性模量，MPa,對于鋼材，G =；軸截面的極慣性矩，；將已知數(shù)據(jù)代入上式可得： 。2）軸的剛度校核第二軸在垂直面內(nèi)的撓度和在水平面內(nèi)的撓度可分別按下式計(jì)算： （411） （412）式中, 齒輪齒寬中間平面上的徑向力（N）,這里等于；齒輪齒寬中間平面上的圓周力（N），這里等于；E彈性模量（MPa），（MPa），E =MPa；I慣性矩（），d為軸的直徑（）；a、b為齒輪坐上的作用力距支座A、B的距離（）；L支座之間的距離（）。 變速器的花鍵尺寸可以根據(jù)初選的軸頸按花鍵的工作條件及花鍵標(biāo)準(zhǔn)選取。 許用擠壓應(yīng)力按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊推薦，當(dāng)[]時(shí)，認(rèn)為擠壓強(qiáng)度符合要求。（四）軸承的的選用與校核分析角接觸球軸承可以同時(shí)承受徑向載荷及單向的軸向載荷，公稱接觸角α有15176。由于本次設(shè)計(jì)中間軸采用固定式中間軸，所以在第二軸前端和固定式中間軸寶塔齒輪孔內(nèi)采用滾針軸承，第二軸后端采用帶止動(dòng)槽的角接觸球軸承。=＞=30000h合格。得到廣泛使用的是慣性同步器。多錐式同步器多用于重型貨車的主、副變速器及分動(dòng)器中。避免自鎖的條件是tanα≥f。（三） 鎖止角β鎖止角β選取得正確，可以保證只有在換檔的兩個(gè)部分之間的角速度差達(dá)到零值才能進(jìn)行換檔影響鎖止角β選取的主要因素有摩擦因數(shù)f、摩擦錐面平均半徑R、鎖止面平均半徑和錐面半角α。而漸開線花鍵工藝性較好，制造精度較高，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，但定位性沒矩形花鍵穩(wěn)定。z=6。z=6。這通?？炕ユi裝置來保證，其結(jié)構(gòu)型式有如右圖所示： 1自鎖鋼球 2自鎖彈簧 3變速器蓋 4互鎖鋼球 5互鎖銷 6撥叉軸，若操縱變速桿推動(dòng)撥叉前后移動(dòng)的距離不足時(shí)，齒輪將不能在完全齒寬上嚙合而影響齒輪的壽命。 三、變速器總成裝配應(yīng)注意的問題 1）、注意裝配順序，不可顛倒，否則裝配困難，或不符合裝配要求； 2）、各檔齒輪、軸承在裝配時(shí)應(yīng)抹油，以防卡死； 3）、裝配過程中檢驗(yàn)步驟要及時(shí)準(zhǔn)確，以保證精確要求，防止返工。參考文獻(xiàn)[1] ：清華大學(xué)出版社，2001：158～200[2] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1981：106～126[3] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：40～61[4] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：70～83[5] 彭文生，張志明，：高等教育出版社，2002：96～138[6] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：32～81[7] ：高等教育出版社，1997：254～259[8] ：冶金工業(yè)出版社，1985：14～16[9] 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