【正文】 設(shè)計（論文） 31 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?????2223sF a bfEIL?2213c Fa bf EIL?該軸所受扭矩為： 17 0 3. 85 65 4. 5jTN? ? ? 故危險截面所受的合成彎矩為： （ 335） 則在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應(yīng)力 ? ,MPa: （ 336） 將 M 代入上式可得： MPa? ? ，在低擋工作時 [? ]=400MPa，因此有： ? ? [? ]； 符合要求。其計算公式為： （ 330） 式中， T 軸所受的扭矩， N對于本設(shè)計的變速器來說，在設(shè)計的過程中，軸的強(qiáng)度和剛度都留有一定的余量，所以，在進(jìn)行校核時只需要校核一擋處即可；因?yàn)檐囕v在行進(jìn)的過程中，一擋所傳動的扭矩最大，即軸所承受的扭矩也最大。由于一擋和倒擋齒輪較小，通常和中間軸做成一體，而高擋齒輪則分別用鍵固定在軸上，以便齒輪磨損后更換。 重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 zbFEb? ??????????j?1 2/gF T d?sinsinzzbbrr????依據(jù)計算二擋齒輪的方法可以得出其他擋位齒輪的彎曲應(yīng)力，其計算結(jié)果如下： 當(dāng)計算載荷取作用到第一軸上的最大扭矩時，對常嚙合齒輪和高擋齒輪，許用應(yīng)力在 180~550MPa 范圍內(nèi)，因此，上述計算結(jié)果均符合彎曲強(qiáng)度要求。因此，比用于計算通用齒輪強(qiáng)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(zhǔn)確的結(jié)果。 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，然后出重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 10tfW F K Kbty?? ?10 2/tgF T d?K?gT現(xiàn)彎曲折斷。對于高擋齒輪，其主要損壞形勢是齒面疲勞剝落，因此應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合劑耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。 由 （ 317） 可計算出 2913?Z 。 （ 313） （ 310）和（ 313）子聯(lián)立可得： 1Z =1 2Z =33。所以，在保證齒輪的強(qiáng)度條件下，盡量選取較小的齒寬，以有利于減輕變速器的重量和縮短其軸向尺寸。對轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些。 （ 2）齒形、壓力角 α、螺旋角 β 和齒寬 b 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角、及螺旋角按表 21 選取。為檢測方便， A 取整。 m； i0=； η=； 根據(jù)公式（ 32）可得： igI = 本設(shè)計取六擋傳動比為 1， 中間擋的傳動比理論上按公比為： （ 33） 的等比數(shù)列，實(shí)際上與理論上略有出入，因齒數(shù)為整數(shù)且常用擋位間的公比宜小些，另外還要考慮與發(fā)動機(jī)參數(shù)的合理匹配。目前，乘用車一般用 4~5 個擋位的變速器。這時，不僅換擋行程短，同時因承受換擋沖擊載荷的結(jié)合齒齒數(shù)多，而齒輪又不參與換擋，所以他們都不會過早損壞，但因不能消除換擋重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 沖擊，仍然要求駕駛員有熟練的操作技術(shù)。 在本設(shè)計中由于倒擋采用的是常嚙合方案，因此倒擋也采用斜齒輪傳動方案，即除一擋外，均采用斜齒輪傳動。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 26 為常見的倒擋布置方案。 圖 25 中間軸式六擋變速器傳動方案 以上各種方案中，凡采用常嚙合齒輪傳動的擋位，其換擋方式可以用同步器或嚙合套來實(shí)現(xiàn)。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。 兩軸式變速器沒有直接擋，因此在高擋工作時，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)。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擋傳動比，這是三軸式變速器的另一優(yōu)點(diǎn)。 有級變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關(guān)，包括傳遞動力的齒輪副數(shù)目、轉(zhuǎn)速、傳遞的功率、潤滑系統(tǒng)的有效性、齒輪及軸以及殼體等零件重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 的制造精度、剛度等。 通常，有級變速器具有 6 個前進(jìn)擋。首先確定汽車手動變速器的設(shè)計方案，包括齒輪和軸的總布置形式、換檔操縱機(jī)構(gòu)及檔位布置形式等；其次根據(jù)所配發(fā)動機(jī)的基本參數(shù)以及考慮到整車動力性和經(jīng)濟(jì)性要求的傳動比，設(shè)計計算出變速器主要零件的相關(guān)參數(shù)。而在傳統(tǒng)設(shè)計方法中，要做到這樣是很困難的，因?yàn)楦淖冊O(shè)計系統(tǒng)和過程將是一個復(fù)雜的工作。 當(dāng)前對轎車設(shè)計中動力性與經(jīng)濟(jì)性要求日漸提高的情況下，對零部件的限制條件也越來越多，越來越復(fù)雜。 從變速器的發(fā)展現(xiàn)狀中我們可以看出，無論是自動變速器還是手動變速器，都存在著優(yōu)點(diǎn)和某些不足，所以對于一款新設(shè)計出的變速器進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化是必不可少的。裝配該技術(shù)的發(fā)動機(jī)可在任何轉(zhuǎn)速下自動獲得最合適的傳動比。汽車變速器的發(fā)展也并不僅限于此，無級變速器便是人們追求的“最高境界”。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。 錯誤 !未定義書簽。 14 5 1 (一 ) 選題的背景及意義 II 一、緒論 雖然傳統(tǒng)機(jī)械式的手動變速器具有換檔沖擊大，體積大，操縱麻煩等諸多缺點(diǎn)，但仍以其傳動效率高、生產(chǎn)制造工藝成熟以及成本低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代汽車上。 10 (二 ) 變速器主要零件結(jié)構(gòu)方案的分析 12 三、變速器主要參數(shù)的選擇 15 16 四、主 要零件的選擇 22 (三 ) 變速器軸的強(qiáng)度計算與校核 （ 1） 手動變速器 手動機(jī)械式變速器采用齒輪組，每擋的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各擋的變速比是定值，即所謂有級變速器。此型車在其擋位上設(shè)有“ +”、“ ”選擇擋位。通常有些人將自動變速器稱為無級變速器，這是錯誤的。齒輪盤片的激光和摩擦焊接同時保證了所需機(jī)器設(shè)計空間的降低，這是一種由雷諾公司在 5檔副軸圓型變速器設(shè)計中發(fā)明的技術(shù)，命名為 EMI，曾在 2022年展出并因?yàn)橹貞c航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 它的簡單和輕便僅 22公斤卻能提供 140N這種設(shè)計方法在一定程度上伴隨著主觀性，而通過變速器專業(yè)軟件的優(yōu)化功能，可適當(dāng)?shù)南@種盲目性和主觀性 [8]。 綜上所述，不僅從變速 箱本身的特點(diǎn)，還是設(shè)計手段與方法的整個趨勢來看，將先進(jìn)的設(shè)計方法引入變速箱的設(shè)計是及其必要的。而前置后驅(qū)的布置，使得寶馬汽車的前后軸荷可以達(dá)到完美的 50:50。 傳動比范圍是變速器低擋傳動比與高擋傳動比的比值。 某些轎車的變速器，采用僅在好路和空載行駛時才使用的超速擋。因此，直接擋的傳遞效率高，磨損及噪音 也最小，這是三軸式變速器的主要優(yōu)點(diǎn)。兩軸式變速器則方便于這種布置且傳動系的結(jié)構(gòu)簡單。但是在本設(shè)計中，由于倒擋齒輪采用的是常嚙式，因此也采用斜齒輪。 圖 24a 所示方案，除一，倒擋用直齒滑動齒輪換擋外，其余各擋為常嚙合齒輪傳動 。 變速器用圖 24c 所示 的多支承結(jié)構(gòu)方案，能提高軸的剛度。圖 26e 所示方案是將中間軸上的一，倒擋齒輪做成一體，將其齒寬加長。 與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓 柱齒輪有使用壽命長，工作時噪聲低等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是制造時稍復(fù)雜，工作時有軸向力。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。 在本設(shè)計中所采用的是鎖環(huán)式同步器，該同步器是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步的。 m)； i0主減速比； 重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 max 2e gI TrTi Gr ? ??2max 0rgIeTGri Ti???max1mingngiq i?? η汽車傳動系的傳動效率。 變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒擋中間齒輪和換擋機(jī)構(gòu)的布置初步確定。 同步器和嚙合套的接合大都采用漸開線齒形。 25176。為此，中間軸上的全部齒輪一律去右旋，而第一軸和第二軸上的的斜齒輪去左旋，其軸向力 經(jīng)軸承蓋由殼體承受。 上面根據(jù)初選的 A 及 m 計算出的 ?Z 可能不是整數(shù)，將其調(diào)整為整數(shù)后，從式（ 38）看出中心距有了變化，這時應(yīng)從 ?Z 及齒輪變位系數(shù)反過來計算中心距重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 101212 ZZiZZ gI ?? ?ZZ?cos2 )( 21 ZZmA n ??nmAZZ ?c os221 ??10912 ZZZZig ??? ?ZZnmAZ ?cos2????giA，再以這個修正后的中心距作為以后計算的依據(jù)。 確定倒擋齒輪的齒數(shù) 一般情況下，倒擋傳動比與一擋傳動比較為接近，在本設(shè)計中倒擋傳動比 gri取 。高度變位齒輪副的一對嚙合齒輪的變位系數(shù)的和為零。由于角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動質(zhì)量指標(biāo)，故采用的較多。 根據(jù)上述理由，為降低噪聲，變速器中除去一、二擋和倒擋以外的其他各擋齒輪的總變位系數(shù)要選用較小的一些數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動。 與其他機(jī)械設(shè)備使用的變速 器比較，不同用途汽車的變速器齒輪使用條件仍是相似的。 斜齒輪彎曲應(yīng)力 （ 319） 式中 K? 為重合度影響系數(shù)，取 ；其他參數(shù)均與式（ 319）注釋相同，?? ， 選擇齒形系數(shù) y時，按當(dāng)量模數(shù) 3/ cosnzz ?? 在圖（ 319）中查得。第一軸長度由離合器的軸向尺寸確定，而花鍵尺寸應(yīng)與離合器從動盤轂的 內(nèi)花鍵統(tǒng)一考慮。因此，軸的直徑 d與軸的長度 L的關(guān)系可按下式選?。? 第一軸和中間軸： d/L=~ ； 第二軸： d/L=~ 。 mm； TW 軸的抗扭截面系數(shù)， 3mm ； P軸傳遞的功率， kw； 重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 31159550000 650050 . 25T MPa? ???? 10PTGI? ??4 44200 100 10 1032? ?? ? ????m a xm a xm a x22 ta nc os2 ta netereaTiFdTiFdTiFd?????? d計算截面處軸的直徑， mm； [T? ]許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， MPa。； maxeT 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，為 202200N而球軸承中主要為點(diǎn)接觸，適宜用于承受較輕的或中等的載荷。重及特重系列的軸承，只用于低速重載