【正文】 用25CrMnMO，20CrNiMO，12Cr3A等鋼材，這些低碳合金鋼都需隨后的滲碳、淬火處理，以提高表面硬度，細(xì)化材料晶面粒。= =513/176。端面嚙合角 = 變位系數(shù)之和 =查變位系數(shù)線圖得： = =計(jì)算精確值： =176。對七擋齒輪進(jìn)行角度變位：端面嚙合角 ： tan=tan/cos= = 嚙合角 ： cos== =變位系數(shù)之和 =查變位系數(shù)線圖得： 計(jì)算精確值：A= 計(jì)算七擋齒輪112參數(shù)：分度圓直徑 =539/176。采用嚙合套或同步器換擋時，其接合齒的工作寬度初選時可取為2～4mm。設(shè)計(jì)時，應(yīng)力求使中間軸上同時工作的兩對齒輪產(chǎn)生的軸向力平衡，以減小軸承負(fù)荷，提高軸承壽命。等小些的壓力角；對商用車，176。由于工藝上的原因，同一變速器中的接合齒模數(shù)相同。根據(jù)汽車行駛方程式 汽車以一擋在無風(fēng)、瀝青混凝土干路面行駛，公式簡化為 即，式中：G—作用在汽車上的重力，—汽車質(zhì)量，—重力加速度，—發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，=；—主減速器傳動比，=—傳動系效率，=%；—車輪半徑，=；—滾動阻力系數(shù)，對于貨車取=；—爬坡度，取=176。發(fā)動機(jī)排量大的乘用車變速器多用5個擋。），使接合齒面產(chǎn)生阻止自動脫擋的軸向力，（c）所示。同上述兩種換擋方法比較，雖然它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用。一擋、二擋和倒擋齒輪用直齒，其他擋齒輪用斜齒輪。.為了充分利用空間，縮短變速器的軸向長度，；缺點(diǎn)是一、倒擋須各用一根變速器撥叉軸，致使變速器蓋中的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些。轎車，尤其是微型汽車，采用兩軸式變速器比較多，而中、重型載貨汽車則多采用中間軸式變速器。 第2章 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 結(jié)構(gòu)工藝性兩軸式變速器輸出軸與主減速器主動齒輪做成一體，當(dāng)發(fā)動機(jī)縱置時，主減速器可用螺旋圓錐齒輪或雙曲面齒輪，而當(dāng)發(fā)動機(jī)橫置時用圓柱齒輪，因而簡化了制造工藝。對于變速器的要求： （1）保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟(jì)性；（2）設(shè)置空擋，用來切斷發(fā)動機(jī)動力向驅(qū)動輪的傳輸；（3）設(shè)置倒檔，使汽車能到推行駛；（4）設(shè)置動力輸出裝置，需要時能進(jìn)行功率輸出；（5）換擋迅速、省力、方便。齒輪無級變速裝置結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單，只有不足20種非標(biāo)零件，51個零件，生產(chǎn)成本甚至低于手動變速箱。這種變速器與一般齒輪式自動變速器的最大區(qū)別，是它省去了復(fù)雜而又笨重的齒輪組合變速傳動，而只用了兩組帶輪進(jìn)行變速傳動。大家都知道一檔有“勁”，這樣在起步的時候有足夠的牽引力量將車帶動。 課題研究現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)的目的和意義 研究現(xiàn)狀重型汽車的裝載質(zhì)量大，使用條件復(fù)雜，欲保證重型汽車具有良好的動力性、經(jīng)濟(jì)性和加速性，則必須擴(kuò)大傳動比范圍并增多檔數(shù)。十二擋手動變速器設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 汽車變速器概述 1 課題研究現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)的目的和意義 1 研究現(xiàn)狀 1 設(shè)計(jì)目的意義 2 汽車變速器現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 2 變速器的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容 3 變速器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 3第2章 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案 5 5 結(jié)構(gòu)工藝性 5 變速器的徑向尺寸 5 變速器齒輪的壽命 5 變速器的傳動效率 5 5. 零、部件結(jié)構(gòu)方案分析 6 齒輪形式 6 換擋機(jī)構(gòu)形式 7 自動脫擋 7 本章小結(jié) 8第3章 變速器主要參數(shù)的選擇及齒數(shù)的分配 9 9 擋數(shù) 9 9 9 11 12 模數(shù) 12 壓力角 12 13 齒寬 13 齒頂高系數(shù) 13 13 確定七檔擋齒輪的齒數(shù) 14 確定常嚙合傳動齒輪 16 確定其他各擋的齒數(shù) 18 本章小結(jié) 33第4章 齒輪校核 34 34 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 34 36 輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 36 輪齒接觸應(yīng)力 41 本章小結(jié) 45第5章 變速器軸和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 46 46 變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算 47 齒輪和軸上的受力計(jì)算 47 軸的強(qiáng)度計(jì)算 48 軸的剛度計(jì)算 52 56 第二軸軸承的選擇和校核 56 中間軸軸承的選擇和校核 57 本章小結(jié) 58第6章 同步器和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及格選用 59 同步器的設(shè)計(jì) 59 鎖銷式同步器 59 鎖環(huán)式同步器 60 同步器主要尺寸的確定 61 同步器主要參數(shù)的確定 64 變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 66 變速器操縱機(jī)構(gòu)的要求及分類 66 變速器操縱機(jī)構(gòu)分析 67 變速器箱體的設(shè)計(jì) 68 本章小結(jié) 69結(jié)論 70致謝 71參考文獻(xiàn) 72附錄 73第1章 緒 論 汽車變速器概述變速器用于改變發(fā)動機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下，滿足驅(qū)動車輪牽引力及車速不同要求的需要。變速器與主減速器及發(fā)動機(jī)的參數(shù)做優(yōu)化匹配，可得到良好的動力性與經(jīng)濟(jì)性；采用自鎖及互鎖裝置，倒擋安全裝置，其他結(jié)構(gòu)措施，可使操縱可靠，不產(chǎn)生跳擋、亂擋、自動脫擋和誤掛倒擋；采用同步器可使換擋輕便，無沖擊及噪聲；采用斜齒輪、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動平穩(wěn)、噪聲低，不同的傳動比還可以使在其不同路面提高汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性，使汽車和發(fā)動機(jī)有良好的匹配性。 設(shè)計(jì)目的意義 重型貨車裝載數(shù)十噸的貨品，面對如此高的“壓力”，除了發(fā)動機(jī)需要強(qiáng)勁的動力之外，還需要變速器的全力協(xié)助。無級變速器又稱為連續(xù)變速式無級變速器(Continuously Variable Transmission簡稱CVT) 。 據(jù)最新消息：一種齒輪無級變速裝置(Gear Continuously Variable Transmission簡稱GCVT)已經(jīng)試制成功，并已經(jīng)進(jìn)行了多次樣機(jī)試驗(yàn)。從而使掛入副箱減速檔時或得通過減速齒輪后的六個減速檔位。包括各軸直徑及長度計(jì)算、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軸的強(qiáng)度計(jì)算、軸的加工工藝分析；變速器軸承的選擇及校核；同步器的設(shè)計(jì)選用和參數(shù)選擇；變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選用；變速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)。而中間軸式變速器，可將輸入軸和輸出軸直接相連，得到直接擋，因而傳動效率較高，磨損小，噪聲也較小。直齒圓柱齒輪僅用于低擋和倒擋。使用同步器能保證迅速、無沖擊、無噪聲換擋，而與操作技術(shù)的熟練程度無關(guān)，從而提高了汽車的加速性、燃油經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性?！?176。目前，乘用車一般用4～5個擋位的變速器。初選傳動比：設(shè)12擋為直接擋，則 =1 = 式中： —最高車速 —發(fā)動機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速 —車輪半徑 —變速器最小傳動比 —主減速器傳動比=9549 （轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)=～）所以，=9549= 由上述兩兩式取=2400 r/min==雙曲面主減速器，當(dāng)≤6時，取=90%~，=96%， ==90%96%=%最大傳動比的選擇：①滿足最大爬坡度。嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開線。、176。斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上。 齒寬直齒，為齒寬系數(shù)，～，斜齒，～。===154mm。 == ==得=，==34，=24則，==≈=對九擋齒輪進(jìn)行角度變位：理論中心距 =端面壓力角 tan=tan/cos =176。 斜齒==即==5617=39對齒輪進(jìn)行角度變位：端面嚙合角 ： tan=tan/cos= = 嚙合角 ： cos== =變位系數(shù)之和 =查變位系數(shù)線圖得： 計(jì)算精確值：A= 計(jì)算一擋齒輪119參數(shù)：分度圓直徑 =539/176?？紤]加工工藝及熱處理工藝 變速器齒輪滲碳層深度推薦采用下列值：～～～表面硬度HRC58～63；心部硬度HRC33～48對于氰化齒輪，；表面硬度HRC48～53[12]。當(dāng)計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩時，對乘用車常嚙合齒輪和高擋齒輪，許用應(yīng)力在180～350MPa范圍，對貨車為100～250MPa。），—齒輪螺旋角（176。剛度不足會引起彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，產(chǎn)生過大的噪聲，降低齒輪的強(qiáng)度、耐磨性及壽命。 變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算如下圖，根據(jù)軸的受力，取第一軸裝軸承處的直徑為55mm，第二軸裝軸承處的直徑為60mm，中間軸裝軸承處的直徑為55mm；mm，mm，mm，mm，mm，mm，mm。求第二軸支反力（1）在垂直平面內(nèi)的支反力 由得 =由得 =（2）在水平面內(nèi)的支反力由得 =－ =求第一軸支反力 = =求中間軸的支反力（1）在水平面內(nèi)的支反力 = =（2）在垂直平面內(nèi)的支反力 =2527N =驗(yàn)算軸的強(qiáng)度 作用在齒輪上的徑向力和軸向力，使軸在垂直平面內(nèi)彎曲變形，而圓周力使軸在水平面彎曲變形。 軸的剛度計(jì)算變速器軸的剛度用軸的撓度和轉(zhuǎn)角來評價，軸的剛度比其強(qiáng)度更為重要。對齒輪工作影響最大的是軸的垂向撓度和軸在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角，前者改變了齒輪的中心距并破壞了齒輪的正確嚙合；后者使大小齒輪相互歪斜導(dǎo)致沿齒長方向壓力分布不均勻。（2）中間軸轉(zhuǎn)角的校核 中間軸的轉(zhuǎn)角為 =故中間軸的轉(zhuǎn)角合格。 = 對汽車軸承壽命的要求是轎車30萬Km，貨車和大客車25萬Km。同步器有常壓式、慣性式和慣性增力式三種。4同步錐環(huán)；2鎖銷；3嚙合套；5嚙合齒座；6定位銷圖61鎖銷式同步器如圖61所示鎖銷式同步器的摩擦元件是同步環(huán)1，4和齒輪上的凸肩部分，分別在它們的內(nèi)圈和外圈設(shè)計(jì)有相互接觸的錐形摩擦面。鎖銷式同步器的優(yōu)點(diǎn)是零件數(shù)量少，摩擦錐面平均半徑較大，使轉(zhuǎn)矩容量增加。接下來，嚙合套的齒端與鎖環(huán)齒端的鎖止面接觸，使嚙合套的移動受阻，同步器在鎖止?fàn)顟B(tài)，換檔的第一階段結(jié)束。尺寸a和b是保證同步器處于正確鎖止位置的重要尺寸，應(yīng)予以控制。隨著磨損的增加，這種移動量也逐漸增多，導(dǎo)致間隙逐漸減少，直至為零；此后，兩摩擦錐面間會在這種狀態(tài)下出現(xiàn)間隙和失去摩擦力矩。尺寸a和b是保證同步器處于正確嚙合鎖止位置的重要尺寸，應(yīng)予以控制。為了獲得較大的摩擦力矩，又要求用摩擦因數(shù)大而且性能穩(wěn)定的材料制作同步環(huán)。 摩擦因數(shù)對換擋齒輪和軸的角速度能迅速達(dá)到相同有重要作用。通常軸向泄油槽為6～12個，槽寬3～4mm。往往受結(jié)構(gòu)限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件的尺寸和布置的限制，以及取大以后還會影響同步器徑向厚度尺寸要取小的約束，故不能取大。乘用車同步環(huán)厚度比貨車小些，應(yīng)選用鍛件或精密鍛造工藝加工制成，這能提高材料的屈服強(qiáng)度和疲勞壽命。影響鎖止角選取的因素，主要有摩擦因數(shù)、摩擦錐面平均半徑、鎖止面平均半徑和錐面半錐角。對已有的零件，其轉(zhuǎn)動慣量值通常用扭擺法測出；若零件未制成，可將這些零件分解為標(biāo)準(zhǔn)的幾何體，并按數(shù)學(xué)公式合成求出轉(zhuǎn)動慣量值。近年來 ，單軌式操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)用較多，其優(yōu)點(diǎn)是減少了變速叉軸，各擋同用一組自鎖裝置，因而使操縱機(jī)構(gòu)簡化，但它要求各擋換擋行程相等。所有的撥叉和撥塊都以彈性銷固定于相應(yīng)的撥叉軸