【正文】 a=(*r*nm)/io %爬坡度 F=FtF3。 Iw=。ig1=。 大學(xué)學(xué)習(xí)生活中，汽車與交通工程學(xué)院各位老師在學(xué)業(yè)上給我的指導(dǎo)，尤其是各位老師一絲不茍的治學(xué)風(fēng)范對(duì)我的影響很大；在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，各位老師給予了大力的支持和幫助，并就設(shè)計(jì)中的部分問題和處理方法共同進(jìn)行了有益的探討，在此一并向他們致以誠(chéng)摯的謝意！在此也對(duì)審閱和評(píng)議本畢業(yè)設(shè)計(jì)及答辯老師和教授致以崇高的敬意和誠(chéng)摯的感謝！ 最后，對(duì)在大學(xué)期間關(guān)心與幫助過我的其他所有人表示感 謝！本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 附錄 1 計(jì)算程序 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配程序 Clear all。 變速器的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性直接影響到汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。因而，變速器的設(shè)計(jì)與制造歷來受到汽車界的極大重視。 10. 下料 （ 45 棒料） 20. 車 端面及外圓 30. 滾齒 40. 磨 外圓 50. 磨齒 60. 檢驗(yàn)。近年來，在這些表面上又涂了密封膠，對(duì)防止漏油有明顯效果。即選自 GB/T2831994圓柱滾子軸承 N 型 02 系列。若欲移動(dòng)撥叉軸，則應(yīng)先將撥叉軸退回到空擋位置。在變速器蓋中鉆有三個(gè)深，孔中裝入自鎖鋼球和自鎖彈簧，其位置正處于撥叉軸的正上方，每根撥叉軸對(duì)著鋼球的表面沿軸向設(shè)有三個(gè)凹槽，槽的深度小于鋼球的半徑。 遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換擋變速器 在有些汽車上，由于變速器離駕駛員座位較遠(yuǎn)，則需要在變速桿與撥叉之間加裝一些輔助杠桿或一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，構(gòu)成遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)。所有的本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 撥叉和撥塊都以彈性銷固定于相應(yīng)的撥叉軸上。 用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖等主要件組成，并依靠駕駛員手力完成選擋、換擋或退到空擋工作，稱為手動(dòng)換擋變速器。對(duì)貨車變速器高檔取 ~，低檔取 ~ 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 換檔過程中依靠同步器改變轉(zhuǎn)速的零件統(tǒng)稱為輸入端零件，它包括第一軸及離合器的從動(dòng)盤，中間軸及其上的齒輪，與中間軸上齒輪相嚙合的本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 第二周上的常嚙合齒輪。影響鎖止角選取的因素主要有摩擦因數(shù) 擦錐面的平均半徑 R,鎖止面平均半徑和錐面半錐角 。 錐面半錐角 ? 摩擦錐面半錐角越小，摩擦力矩越大。摩擦因數(shù)對(duì)換擋齒輪和軸的角速度能迅速達(dá)到相同有重要作用。 當(dāng)同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后，在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低（或升高）到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)，齒輪相對(duì)于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零，因而慣性力矩也同時(shí)消失，這時(shí)在作用力的推動(dòng)下 ，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合，并進(jìn)一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換擋過程。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 Δω=|ω1ω3|減小了。為了簡(jiǎn)化操作，并避免齒間沖擊，可以在換擋裝置中設(shè)置同步器。得到廣泛應(yīng)用的是慣性式同步器。在草圖設(shè)計(jì)時(shí)，由齒輪、換檔部件的工作位置和尺寸可初步確定軸的長(zhǎng)度。 1） 直齒輪彎曲應(yīng)力 W? b tyKKF fW ?? 1? (49) 式中 ： W? 彎曲應(yīng)力（ MPa）； 1F 一檔齒輪 1 的圓周力（ N） d 節(jié)圓直徑。 因?yàn)辇X輪 1 的齒數(shù)為 11，所以會(huì)發(fā)生根切，所以需要變位。對(duì)于高檔齒輪，其主要損壞形勢(shì)是齒面疲勞剝落，因此應(yīng)按保證最大接觸本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 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。 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，看出中心距有了變化，這時(shí)應(yīng)從 ?Z 及齒輪變位系數(shù)反過來計(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)。 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。25176。 16176。 式中 TI max 變速器處于一檔時(shí)的輸出扭矩： a xIm ????? ?gteax iTT N﹒ m 故可得出初始中心距 A=,取 60mm。有的變速器最高檔是超速檔，傳動(dòng)比為 ~。 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。 4) 變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 (1) 齒輪的損壞形式 輪齒折斷，齒面疲勞剝落，移動(dòng)換檔齒輪端部破壞。 (2) 傳 動(dòng)比范圍 變速器的傳動(dòng)比范圍是指變速器最低檔傳動(dòng)比與最高檔轉(zhuǎn)動(dòng)比的比值。與中 間軸式變速器比較，兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輪廓尺寸小，布置方便 。實(shí)現(xiàn)操作需要避免、避免沖擊布置的同步器，操縱機(jī)構(gòu)還要求有自鎖和互鎖裝置。 8）變速器的工作噪聲低。 ? ? ? ?? ? avv udt duaACgfmbmaFmbmat ? ????? 21 2?本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 3 章 電動(dòng)汽車 變速器設(shè)計(jì)方案及論證 電動(dòng)汽車 變速器的要求： 正確選擇變速器的擋位數(shù)和傳動(dòng)比，使之與 電動(dòng) 機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證 電動(dòng) 汽車具有良好動(dòng)力性能； 1）保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。通俗上分為手動(dòng)變速器 (MT)，自動(dòng)變速器 (AT)， 手動(dòng) /自動(dòng)變速器，無級(jí)式變速器。由于汽車行駛條件不同，要求汽車行駛速度和驅(qū)動(dòng)扭矩能在很大 范圍內(nèi)變化。有關(guān)研究表明，同樣的原油經(jīng)過粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車，其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車的研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個(gè) “熱點(diǎn) ”。 因?yàn)?驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋向可以通過電路控制實(shí)現(xiàn)變換，所以電動(dòng)汽車無需內(nèi)燃機(jī)汽車變速器中的倒檔 而設(shè)置倒檔軸，只需應(yīng)用電機(jī)反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)倒車行駛。 變速器是汽車重要的傳動(dòng)系組成，在較大范圍內(nèi)改變汽車行駛速度的大小和汽車驅(qū)動(dòng)輪上扭矩的大小。電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)是：它本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)人類傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。在采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽車也可以省略傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的差速器。 (4)實(shí)現(xiàn)空檔，當(dāng)離合器接合時(shí)，變速箱可以不輸出動(dòng)力。 普通汽車的動(dòng)力性能指標(biāo)包括最高車速、加速時(shí)間、和最大坡度。 6）工作可靠。 為滿足以上使用性能要求，本變速器采用有級(jí)式變速器。固定軸式又分為兩軸式，中間本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 軸式，雙中間軸式變速器。檔數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，并且是尺寸輪廓和質(zhì)量加大。 3) 各檔齒輪齒數(shù)的分配 在初選中心距，齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可更據(jù)變速器的檔數(shù)，傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。如汽車變速器齒輪用低碳鋼制作，采用剃赤和磨赤精加工 ，齒 輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度為 JB179—83， 6級(jí) 和 7 級(jí)。 用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖和倒擋鎖裝置等主要件組成，并依靠駕駛員手力完成選擋、換擋或退到空擋工作，稱為手動(dòng)換擋變速器。 2）中心距的計(jì)算 中心距對(duì)變速器的尺寸及質(zhì)量有直接影響，所選的中心距、應(yīng)能保證齒輪的強(qiáng)度。根據(jù)變速器用齒輪模數(shù)的范圍（ 見表 4表 42）及計(jì)算得本設(shè)計(jì)所用變速箱齒輪模數(shù)如下： 斜齒輪： a 33 ??? Tem n 根據(jù)汽車設(shè)計(jì)書 P91 的表格選擇第一系列的模數(shù)所以取 ?nm 直齒輪： 3?m 表 41 汽車變速器齒輪的法向模數(shù) mm 車型 乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 ma/t V V ma Ma 模數(shù) ma/mm ~ ~ ~ ~ 表 42 汽車變速器常用的齒輪模數(shù) mm 第一系列 第二系列 (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 43 選取 。 20176。；斜齒輪螺旋角 β 取 20176。下面結(jié)合本設(shè)計(jì)來說明分配各檔齒數(shù)的方法。高度變位齒輪副的一對(duì)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(dòng)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、二檔和倒檔以外的其他各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小的一些數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動(dòng)。如汽車變速器齒輪用低碳合 金鋼制造，采用剃齒或齒輪精加工，齒輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度不低于 7 級(jí)。）； E齒輪材料的彈性模量（ MPa）， 材 料為 45 可取 3190 10E M Pa?? ； b齒輪 接 觸 的實(shí) 際 寬度 （ mm） ； 直齒 輪 b=20mm、斜齒輪b= z? b? 主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑（ mm）； 直齒輪： ?? sinzz r? (422) ?? sinbb r? (423) 斜齒輪： ??? 2c o s)s in( zz r? (424) ??? 2c o s)sin( zb r? (425) 其中 ， zr br 分別為主從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑（ mm）。經(jīng)過計(jì)算校核后該軸滿足要求。但這個(gè)操作比較復(fù)雜，難以掌握精確。第二階段：來自手柄傳至換擋撥叉并作用在滑動(dòng)齒套上的力 F，經(jīng)過鎖止元件又作用到摩擦面上。 目前全部同步式變速器上采用的是慣性 同步器，它主要由接合套、同步鎖環(huán)等組成，它的特點(diǎn)是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步。同步環(huán)常選用能保證具有足夠高的強(qiáng)度和硬度、耐磨性能良好的黃銅合金制造，如錳黃銅、鋁黃銅和錫黃銅等。試驗(yàn)還證 明：螺紋的齒頂寬對(duì)的影響很大， 隨齒頂?shù)哪p而降低，換擋費(fèi)力，故齒頂寬不易過大。時(shí)，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時(shí)，則有粘著和咬住的傾向；在 =7176。軸向力大，同步時(shí)間減少。 根據(jù)汽車使用條件的需要，駕駛員利用變速器的操縱機(jī)構(gòu)完成選擋和實(shí)現(xiàn)換擋或退到空擋的工作。 （ 3）為了防止在汽車前進(jìn)時(shí)誤掛倒擋，導(dǎo)致零件損壞，在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有倒擋鎖裝置。例如，橫向擺動(dòng)變速桿使叉形撥桿下端球頭深入撥塊頂部凹槽中，撥塊連同撥叉軸和撥叉沿縱向向前移動(dòng)一定距離，便可掛擋；若向后移動(dòng)一段距離，則掛人另一擋。它具有變速桿占據(jù)駕駛室空間小，乘坐方便等優(yōu)點(diǎn)?；ユi裝置由互鎖鋼球和互鎖銷組成。因此，其選用對(duì)變速器的實(shí)用性能有很大影響。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第 8 章 變速器的潤(rùn)滑與密封 本設(shè)計(jì) 在第一軸常 嚙合傳動(dòng)齒輪和第二軸上的齒輪上鉆有徑向油孔或是開有徑向油槽，以便潤(rùn)滑所在部位的滾針軸承。采用的不同密封材料，對(duì)于掌握和進(jìn)行設(shè)計(jì)有很好的幫助本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 第 9 章 零件的加工工藝 齒輪軸加工工藝 齒輪軸是大批量生產(chǎn)的，而在大批生產(chǎn)中，一般多采用專用機(jī)床和常規(guī)加工方法。 需要時(shí)變速器還有動(dòng)力輸出功能。在這種情況下，傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，不但要滿足動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，而且要求設(shè)計(jì)質(zhì)量低，材料消耗大。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我不但鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)，并從中學(xué)到了很多新的東西，尤其是《汽車設(shè)計(jì)》和《汽車?yán)碚摗愤@兩門課程。A=。 nm=3567。F4=d*(ma+mb)*polyder(ua)/。 c=asin(b)k。an=20*pi/180。 Po=2*Temax/d1 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 Ro=2*Temax*tan(ao)/d1 Qo=2*Temax*tan(ao)/(d1*cos(bbo)) Pn=2*Temax*i1/d2 Rn=2*Temax*i1*ta n(ao)/d2 Qn=0。D=24。z3=16。z=[z1 z4]。t2=t1/z1*z2。%從動(dòng)齒輪 km=。dzw=m.*z。 bw=m.*kcx。dbw=m.*zxw。%β[β1 β3]。t3=t4/z4*z3 。kc=[8 8]。y1=。t=16*T/(pi*D^3)。z2=29。 bb7=20*pi/180。k4=(ma+mb)*g*f。 d=1+ iw/(m*r*r)+If*i*g*g*io*io*nt/(m*r*r)。 If=。r=。老師的言傳身教將使我受益一生。 本次設(shè)計(jì)的 變速器，在保證零件的 強(qiáng) 度、剛度、使用壽命等條件下，以減少重量和體積作為目標(biāo)，運(yùn)用材料力學(xué)軸、軸承等參數(shù)進(jìn)行校核與優(yōu)化，將對(duì)汽車動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性有所改善，使換擋輕便，沖擊噪聲小，提高設(shè)計(jì)效率，具有實(shí)際應(yīng)用意義。變速器的優(yōu)劣是決定汽車整車性能的重要因素。齒輪軸的毛坯均應(yīng)選用 45 號(hào)鋼 (如圖 )。為了防止?jié)櫥蛷牡诙S后端流到中