【正文】 =（7） 確定副變速箱常嚙合傳動(dòng)齒輪副的齒數(shù)（=25）求出常嚙合傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比 ==常嚙合傳動(dòng)齒輪的中心距與一擋齒輪的中心距相等，即 = =得=，==21，=35，則：==≈對(duì)常嚙合齒輪進(jìn)行角度變位：理論中心距 =端面壓力角 tan=tan/cos= =176。九擋齒輪參數(shù)：分度圓直徑 = =齒頂高 = = 式中：= =齒根高 = =齒全高 =齒頂圓直徑 = =齒根圓直徑 = =（3）十擋齒輪為斜齒輪，初選=20176。= =517/176。 齒頂高系數(shù)在齒輪加工精度提高以后，包括我國(guó)在內(nèi)。因此，中間軸上不同擋位齒輪的螺旋角應(yīng)該是不一樣的。或25176。其取值范圍是：～～；～。 ②滿足附著條件。商用車變速器采用4～5個(gè)擋或多擋。這種方案比較有效，應(yīng)用較多。 自動(dòng)脫擋由于接合齒磨損、變速器剛度不足以及振動(dòng)等原因，都會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)脫擋。（a）直齒滑動(dòng)齒輪換擋 （b）嚙合套換擋 （c）同步器換擋 換擋機(jī)構(gòu)形式 換擋機(jī)構(gòu)形式、嚙合套和同步器換擋三種形式。倒檔結(jié)構(gòu)方案的選擇，應(yīng)根據(jù)其它檔布置情況。因此設(shè)計(jì)的變速器采用中間軸式[6]。 變速器的徑向尺寸兩軸式變速器的前進(jìn)擋均為一對(duì)齒輪副，而中間軸式變速器則有二對(duì)齒輪副。工作可靠；（6）汽車行駛過(guò)程中，變速器不得有跳檔、亂檔以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生；（7）變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率；（8）變速器的工作噪聲要低。預(yù)計(jì)今年進(jìn)行裝車試驗(yàn)。無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)變速器簡(jiǎn)單，體積更小，它既沒(méi)有手動(dòng)變速器的眾多齒輪副，也沒(méi)有自動(dòng)變速器復(fù)雜的行星齒輪組，主要靠主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶來(lái)實(shí)現(xiàn)速比的無(wú)級(jí)變化在跨越了三個(gè)世紀(jì)的一百多年后的今天，汽車還沒(méi)有使用上滿意的無(wú)級(jí)變速箱。特別是面對(duì)爬坡路段，它的特點(diǎn)顯露的非常明顯。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)三軸式變速器的最大容量：檔位數(shù)一般最多蛤能布置到6個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔，最大輸出扭矩約為8400Nm。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，今后要求汽車車型的多樣化、個(gè)性化、智能化已成為汽車的發(fā)展趨勢(shì)。變速器的結(jié)構(gòu)除了對(duì)汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性有影響同時(shí)對(duì)汽車操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)的平穩(wěn)性與效率等都有直接影響。而組合機(jī)械變速器的組成是在傳統(tǒng)變速器（稱主箱）后部（或前部）加裝一個(gè)副變速器（稱副箱，一般為兩檔），將主箱的檔位數(shù)增加一倍，所增加檔位的速比值增大到等于主箱速比和副箱速比的乘積，而齒輪對(duì)數(shù)小于檔位數(shù)，因此箱體尺寸大為縮小，軸的長(zhǎng)度減短，剛度增大，并且增大了變速器的容量。目前，國(guó)內(nèi)變速器廠商都向著無(wú)級(jí)變速器和自動(dòng)變速器方向發(fā)展，國(guó)內(nèi)現(xiàn)已有好幾款轎車已經(jīng)應(yīng)用上無(wú)級(jí)變速器，而重型多擋位汽車則采用多中間軸的形式，將低速檔和高速檔區(qū)分開(kāi)。 齒輪無(wú)級(jí)變速器（Gear Continuously Variable Transmission）這是一種全新的設(shè)計(jì)思想，是利用齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效率、大功率的無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)。副箱采用一對(duì)直接檔齒輪傳動(dòng)和一對(duì)減速檔齒輪傳動(dòng)并采用鎖銷式同步器來(lái)改變傳動(dòng)比 。變速器齒輪幾何尺寸計(jì)算；變速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算及材料選擇；計(jì)算各軸的扭矩和轉(zhuǎn)速；齒輪強(qiáng)度計(jì)算及檢驗(yàn)；變速器軸設(shè)計(jì)計(jì)算。 變速器的傳動(dòng)效率兩軸式變速器，雖然可以有等于1的傳動(dòng)比，但仍要有一對(duì)齒輪傳動(dòng)，因而有功率損失。(a) 小客車常用 (b) 直齒滑動(dòng)嚙合四擋 (c) 多數(shù)五擋采用 (d) c方案的改進(jìn) (e) 前進(jìn)擋常嚙合 (f) 前進(jìn)擋常嚙合 (g) 一、倒擋各用一跟撥叉軸。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會(huì)使常嚙合齒輪數(shù)增加，并導(dǎo)致變速器的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大。因此，目前這種換擋方法只在某些要求不高的擋位及重型貨車變速器上應(yīng)用。（3）將接合齒的工作面設(shè)計(jì)并加工成斜面，形成倒錐角（一般傾斜2176?！∮饶峥?764基本參數(shù)整備質(zhì)量最大總質(zhì)量最高車速最大爬坡度最大功率最大扭矩輪胎變速器擋數(shù)后橋速比9055kg25000kg90km/h30%19112 擋數(shù)近年來(lái)，為了降低油耗，變速器的擋數(shù)有增加的趨勢(shì)。～，～，其他商用車則更大。 模數(shù)對(duì)貨車，減小質(zhì)量比減小噪聲更重要，故齒輪應(yīng)該選用大些的模數(shù)；從工藝方面考慮，各擋齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)。、16176。在齒輪選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。其余擋斜齒輪螺旋角24176。一擋傳動(dòng)比為 為了求，,的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和， 斜齒 ==即==5617=39對(duì)中心距進(jìn)行修正因?yàn)橛?jì)算齒數(shù)和后，經(jīng)過(guò)取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取定的和齒輪變位系數(shù)重新計(jì)算中心距，再以修正后的中心距作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。八擋齒輪參數(shù)：分度圓直徑 = =齒頂高 = = 式中：= =齒根高 = =齒全高 =齒頂圓直徑 = =齒根圓直徑 = =（2）九擋齒輪為斜齒輪，模數(shù)與一擋齒輪相同，初選=18176。低速檔傳動(dòng)比為 為了求，的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和，初選=25176。為提高抗膠合性能，大、小輪應(yīng)采用不同鋼號(hào)材料。）；—應(yīng)力集中系數(shù)，=；—齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù)在圖中查得；—齒寬系數(shù)=—重合度影響系數(shù)，=。= = =100～250MPa = =100～250MPa 輪齒接觸應(yīng)力 （）式中：—輪齒的接觸應(yīng)力（MPa）；—計(jì)算載荷（）；—節(jié)圓直徑(mm)；—節(jié)點(diǎn)處壓力角（176。第5章 變速器軸和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算變速器在工作時(shí)承受著轉(zhuǎn)矩及來(lái)自齒輪嚙合的圓周力、徑向力和斜齒輪的軸向力引起的彎矩。第二軸 mm故第二軸的長(zhǎng)度可初選為438mm軸徑的選擇還需根據(jù)變速器的結(jié)構(gòu)布置和軸承與花鍵、彈性擋圈等標(biāo)準(zhǔn)以及軸的剛度和強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果進(jìn)行修正。驗(yàn)算時(shí)可將軸看作是鉸接支承的梁，第一軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。（3）中間軸的應(yīng)力計(jì)算 在水平方向 = 在彎矩和轉(zhuǎn)矩的聯(lián)合作用下　　　　　　　　　 =故中間軸上的軸應(yīng)力為 所以中間軸強(qiáng)度合格。常嚙合齒輪副的撓度不必計(jì)算，因?yàn)榫嚯x支撐點(diǎn)較近，符合較小，撓度值不大。中間軸剛度的校核（1）中間軸撓度的計(jì)算和校核中間軸在垂直面內(nèi)的撓度為 =得中間軸在水平面內(nèi)的撓度為： =故軸的全撓度為： =所以中間軸的撓度合格。－考慮載荷性質(zhì)引入的載荷系數(shù)，對(duì)汽車來(lái)說(shuō)。第6章 同步器和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及格選用 同步器的設(shè)計(jì)同步器使變速器換擋輕便、迅速，無(wú)沖擊，無(wú)噪聲，且可延長(zhǎng)齒輪使用壽命，提高汽車的加速性能并節(jié)省燃油。掛擋時(shí)，在軸向力作用下摩擦元件相靠，在慣性轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生摩擦力矩，使被結(jié)合的兩部分逐漸同步；鎖止元件用于阻止同步前強(qiáng)行掛擋；彈性元件使嚙合套等在空擋時(shí)保持中間位置，又不妨礙整個(gè)結(jié)合和分離過(guò)程。在慣性式同步器中b彈性元件的重要性僅次于摩擦元件和鎖止元件，它用來(lái)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。之后，因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在角速度差，致使在錐面上作用有摩擦力矩，它使鎖環(huán)相對(duì)嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，并滑塊予以定位。尺寸a應(yīng)等于1/4接合齒齒距。預(yù)留后備行程的原因是鎖環(huán)的摩擦面會(huì)因摩擦而磨損，并在接下來(lái)的換擋時(shí)，鎖環(huán)要向齒輪方向增加少量移動(dòng)。尺寸a應(yīng)等于1/4接合齒齒距。同步器是在同步環(huán)與連接齒輪之間存在角速度差的條件下工作，要求同步環(huán)有足夠的使用壽命，應(yīng)當(dāng)選用耐磨性能良好的材料。由黃銅合金與鋼材構(gòu)成的摩擦 。螺紋槽設(shè)計(jì)得大些，可使被刮下來(lái)的油存在于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會(huì)使接觸面減少，增加磨損速度。 設(shè)計(jì)得越大，則摩擦力矩越大。 與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán)的徑向厚度受結(jié)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件特別是錐面平均半徑和布置上的限制，不易取得很厚，但必須保證同步環(huán)有足夠的強(qiáng)度。鎖止角 鎖止角選取得正確，可以保證只有在換擋的兩個(gè)部分之間角速度差達(dá)到零值才能進(jìn)行換擋。其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算是：首先求得各零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，然后按不同擋位轉(zhuǎn)換到被同步的零件上。這種操縱方案結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，已得到廣泛應(yīng)用。撥叉軸9和10的兩端均支承于變速器蓋的相應(yīng)孔中，可以軸向滑動(dòng)。為了保證變速器在任何情況下都能準(zhǔn)確、安全、可靠地工作，對(duì)變速器操縱機(jī)構(gòu)提出如下要求：保證變速器不自行脫擋或掛擋，在操縱機(jī)構(gòu)中。三四擋撥叉2的上端具有撥塊。遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換擋變速器平頭式汽車或發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)汽車的變速器，受總體布置限制，變速器距駕駛員座位較遠(yuǎn)，這時(shí)需要在變速桿與撥叉之間布置若干傳動(dòng)件，換擋手力經(jīng)過(guò)這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)才能完成換擋功能。 變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 變速器操縱機(jī)構(gòu)的要求及分類根據(jù)汽車使用條件的需要，駕駛員利用操縱機(jī)構(gòu)完成選擋和實(shí)現(xiàn)換擋或退到空擋。同步時(shí)間 同步器工作時(shí)，要連接的兩個(gè)部分達(dá)到同步的時(shí)間越短越好。貨車同步環(huán)可用壓鑄加工。原則上是在可能的條件下，盡可能將取大些。（2）、錐面半錐角。摩擦因數(shù)大，則換擋省力或縮短同步時(shí)間；摩擦因數(shù)小則反之，甚至失去同步作用。另一方面，同步器在油中工作，使摩擦因數(shù)減小，這就為設(shè)計(jì)工作帶來(lái)困難。（3）、鎖銷轉(zhuǎn)動(dòng)距離c 鎖銷在滑動(dòng)齒套鎖銷孔中的轉(zhuǎn)動(dòng)距離影響分度尺寸鎖銷直徑、鎖銷轉(zhuǎn)動(dòng)距離c與銷孔直徑e之間的關(guān)系如下e=d+2c 鎖銷轉(zhuǎn)動(dòng)距離與接合齒齒距的關(guān)系如下 式中：－鎖銷軸向移動(dòng)后的外半徑（即摩擦錐環(huán)外半徑）；－接合齒分度圓半徑。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。換檔力將鎖環(huán)繼續(xù)壓靠在錐面上，并使摩擦力矩增大，與此同時(shí)在鎖止面處作用有與之方向相反的撥環(huán)力矩。這種同步器軸向尺寸長(zhǎng)是它的缺點(diǎn)。鎖止元件位于滑動(dòng)齒套3的圓盤(pán)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。常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但又不能保證嚙合件在同步狀態(tài)下（即角速度相同）換檔的缺點(diǎn)，現(xiàn)已很少使用。則軸承的使用預(yù)期使用壽命可按汽車以平均車速行駛至大修前的總行駛里程S來(lái)計(jì)算： 式中的汽車平均車速可取 。一般是根據(jù)布置并考慮軸的受力情況，按國(guó)家規(guī)定軸承的標(biāo)準(zhǔn)選定，再進(jìn)行其使用壽命的驗(yàn)算。 計(jì)算時(shí)，僅計(jì)算齒輪所在位置處的撓度和轉(zhuǎn)角。變速器第二軸的剛度最小，～。在求取支點(diǎn)的垂直面和水平面內(nèi)的反力后，計(jì)算相應(yīng)的垂向彎矩、水平彎矩。圖 齒輪和軸上的受力簡(jiǎn)圖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。設(shè)計(jì)變速器軸時(shí)，其剛度大小應(yīng)以能保證齒輪能有正確的嚙合為前提條件。）；—齒輪材料的彈性模量（MPa）；—齒輪接觸的實(shí)際寬度(mm)；、—主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑(mm)，直齒輪、斜齒輪；、—主、從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑(mm)。（1）計(jì)算七擋齒輪11，12的彎曲應(yīng)力 ，=39，=17，=，=，=，=，=176。對(duì)于大模數(shù)的重型汽車變速器齒輪，可采用25