【正文】 α、螺旋角β汽車變速器齒輪的齒形、壓力角、及螺旋角[7]按表33選取。 （35）式中K A ——中心距系數(shù)，對輕卡取K A =；TI max ——變速器處于一檔時的輸出扭矩： TI max 可由下式得出： （36） ——發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，N根據(jù)驅(qū)動車輪與路面的附著條件求得的變速器I檔傳動比為： （33）式中 G2——汽車滿載靜止于水平路面時驅(qū)動橋給路面的載荷； φ ——路面的附著系數(shù)，計算時取φ=~。變速器第一軸、第二軸的后部及中間軸的前、后部軸承均采用中系列的采用角接觸軸承。采用同步器換檔可保證齒輪在換檔時不受沖擊，使齒輪強度得以充分發(fā)揮，同時操縱輕便，縮短了換檔時間，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟性和行駛安全性，此外，該種型式還有利于實現(xiàn)操縱自動化。在確定變速器結(jié)構(gòu)方案時，也要考慮齒輪型式、換檔結(jié)構(gòu)型式、軸承型式等因素。圖24c所示方案能獲得較大的倒擋傳動比，缺點是換擋程序不合理。圖23c所示方案的高檔從動齒輪處于懸臂狀態(tài)，同時一檔和倒檔齒輪布置在變速器殼體的中間跨距里，而中間檔的同步器布置在中間軸上是這個方案的特點。再除直接檔以外的其他檔位工作時，三軸式變速器的傳動效率略有降低，這是它的缺點。如圖所示，兩軸式變速器的第二軸（即輸出軸）與主減速器主動齒輪做成一體，當發(fā)動機縱置時，主減速器可用螺旋錐齒輪或雙面齒輪；當發(fā)動機橫置時則可用圓柱齒輪，從而簡化了制造工藝，降低了成本。其他前進檔需依次經(jīng)過兩對齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。而按其軸中心線的位置又分為固定軸線式、螺旋軸線式和綜合式的。提高零件的制造精度和安裝質(zhì)量，采用適當?shù)臐櫥投伎梢蕴岣邆鲃有省? （2）工作可靠，操縱輕便。因此本設(shè)計所選用的變速器型式為FR式手動六檔變速器，是基于福田奧鈴CTX輕卡而開展的，設(shè)計中所采用的相關(guān)參數(shù)詳見第三章。汽車自動變速器因其具有舒適、安全、可操控等優(yōu)點，目前在國際上已成為發(fā)展趨勢。針對中國變速器市場發(fā)展趨勢，Global Insight的亞洲區(qū)技術(shù)分析師段誠武博士闡述了幾點自己的見解： ，手動檔變速器仍然占據(jù)主要份額，而自動檔變速器將有更大的增長空間。 據(jù)2010年11月在上海舉辦的“2010國際汽車變速器先進制造技術(shù)及裝備研討會”調(diào)查，中國汽車變速器近五年的平均增速超過25%，2010年預計全年增速將超過40%，國產(chǎn)汽車變速器銷售規(guī)模將超過600億元。而同時，手動變速器雖然有噪音等種種詬病，但在市場上，尤其在載貨車市場上仍有不可替代的地位。 在我國的汽車工業(yè)起步較晚但發(fā)展頗快。 shaftXXXX大學畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書學院（直屬系）： 機械工程學院 時間： 2012年 2月 28日學 生 姓 名指 導 教 師畢業(yè)設(shè)計題目輕卡6擋變速器設(shè)計設(shè)計內(nèi)容與原始參數(shù)根據(jù)重型牽引車的車型特點和性能要求，進行141馬力4180。XXXX大學本科畢業(yè)設(shè)計說明書輕型貨車六擋變速器設(shè)計Light truck six gear transmission design 學 院： 機械工程學院 專 業(yè)： 車輛工程091201 學 生 姓 名： 學 號： 指 導 教 師： 評 閱 教 師： 完 成 日 期： 20130604 XXXX大學111111 University of Science and Technology輕型貨車六擋變速器設(shè)計摘 要本設(shè)計的任務是設(shè)計一臺用于輕卡上的六檔手動變速器。 gears。而隨著我國近年來迅猛的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，微型客貨兩用車、轎車等高級消費品已進入平常家庭。CVT由于是無級變速，換擋舒適性顯然最佳；七檔DCT在節(jié)油和舒適性兩方面均顯示出了不錯的效果。它們各有優(yōu)缺點：MT的節(jié)能效果最好、經(jīng)濟性娛樂性強，但對駕駛技術(shù)要求高；AT的節(jié)能效果差一些，但是操作簡單、舒適性好、元器件可靠性高；AMT具備前兩者的優(yōu)點，但在換擋時會有短暫的中斷，舒適性差一些；CVT結(jié)構(gòu)簡單、效率高、功率大、車速變化平穩(wěn)，但它的傳動帶容易損壞，無法承受較大的載荷；DCT結(jié)合了手動變速器的燃油經(jīng)濟性和自動變速器的舒適性，它是從傳統(tǒng)的手動變速器演變而來，目前代表變速器的最高技術(shù)。同時手動檔變速器的節(jié)能型，經(jīng)濟性以及駕駛娛樂性也決定了其不可替代性。3．如何設(shè)計出結(jié)構(gòu)更簡單、傳動效率更高、使汽車車速變化更加平穩(wěn)以及駕車舒適性更高的變速器，則一直都是變速器設(shè)計所要攻克的技術(shù)難關(guān)。2 變速器的總體方案設(shè)計本次畢業(yè)設(shè)計的任務是設(shè)計一臺用于輕卡的六檔變速器，其主要指標參考福田手動變速器。設(shè)置空檔，以保證汽車在必要時能將發(fā)動機與傳動系長時間分離；設(shè)置倒檔，使汽車可以倒退行駛。 為減小齒輪的嚙合損失，應有直接檔。輕型貨車變速器的傳動比變化范圍約為5～6，其他貨車為7以上，為了降低油耗亦趨向于增加1個超速檔；～lOt多用五檔變速器；大于lOt的多用6個前進檔或更多的檔位。因此，直接檔的傳遞效率高，磨損及噪音也最小，這是三軸式變速器的主要優(yōu)點。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。使用直接檔，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時變速器的傳動效率高，可達90%以上，噪聲低，齒輪和軸承的磨損減少因為直接檔的利用率高于其它檔位，因而提高了變速器的使用壽命；在其它前進檔位工作時，變速器傳遞的動力需要經(jīng)過設(shè)置在第一軸，中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離（中心距）不大的條件下，一檔仍然有較大的傳動比；檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動，檔位低的齒輪（一檔）可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動；多數(shù)傳動方案中除一檔以外的其他檔位的換檔機構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換檔，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一檔也采用同步器或嚙合套換檔，還有各檔同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。這時，如用在軸平面上可分開的殼體，就能較好地解決軸和齒輪等零部件裝配困難的問題。某些輕型貨車四檔變速器采用此方案。圖24 常見倒檔傳動方案變速器的設(shè)計方案必需滿足使用性能、制造條件、維護方便及三化等要求。現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器換檔。在本設(shè)計中，第一軸常嚙合齒輪及第二軸上齒輪由于內(nèi)腔尺寸較小，所以采用滾針軸承。故有 （31）則由最大爬坡度要求的變速器Ⅰ檔傳動比 （32）式中 m——汽車總質(zhì)量； g ——重力加速度； ψmax ——道路最大阻力系數(shù)； rr ——驅(qū)動輪的滾動半徑； Temax ——發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩； i0——主減速比； η ——汽車傳動系的傳動效率。三軸式變速器的中心距A，可根據(jù)對已有變速器的統(tǒng)計而得出的經(jīng)驗公式進行初選。倒擋直齒輪的模數(shù)m （38） 通過計算m= ，取m=3mm。一般貨車GB/T13562001規(guī)定的標準齒形20176。,嚙合套或同步器取30176。選擇斜齒輪的螺旋角時應力求使中間軸上的軸向力相互抵銷。 第一軸常嚙合齒輪副齒寬的系數(shù)值可取大一些，使接觸線長度增加，接觸應力降低，以提高傳動的平穩(wěn)性和齒輪壽命。由式（3—9）知，理論上有 與相差不大，多余的軸向力由軸承抵消。 由于前文中關(guān)于倒檔選用了直齒滑動齒輪，所以有模數(shù)，一般中間軸齒輪的齒數(shù)比略小，倒檔軸齒輪的齒數(shù)范圍為。高度變位可增加小齒輪的齒根強度，使它達到和大齒輪強度想接近的程度。為了降低噪聲，對于變速器中除去一、二檔以外的其它各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小一些的數(shù)值。343檔274176。為消除內(nèi)應力，還要進行回火。 為避免齒輪輪齒折斷，需降低輪齒的彎曲應力，提高齒輪的彎曲強度。 齒輪的強度需經(jīng)對輪齒應力的計算來檢驗。mm； ——斜齒輪螺旋角； ——應力集中系數(shù)，斜齒輪取 = ； ——齒輪的齒數(shù)；——齒寬系數(shù)，斜齒輪取 =～；——重合度影響系數(shù)，取 = ；——齒形系數(shù)，按當量齒數(shù)從圖41可查得；——彎曲應力，MPa，對轎車變速器斜齒輪取[]=180～350MPa，對貨車斜齒輪取[]=100～250MPa；圖41 齒形系數(shù)y(當載荷作用在齒頂， )斜齒輪按當量齒數(shù)先對變速器第一軸常嚙合齒輪進行強度計算（1）接觸強度的計算由式（42）、（43）可得法向力 取齒寬系數(shù)則得齒寬為 曲率半徑 接觸強度 （2）彎曲應力的計算當量齒數(shù) 由圖32查得 彎曲應力 同理 可計算得 接觸強度 彎曲應力 以上計算結(jié)果均在許用應力范圍內(nèi)，符合設(shè)計要求。軸的長度對軸的剛度影響很大。齒輪7處： dmin=100（105106）1/3＝(mm)。對于本設(shè)計的變速器來說，在設(shè)計的過程中，軸的強度和剛度[13]都留有一定的余量，所以，在進行校核時只需要校核一檔處即可；因為車輛在行進的過程中，一檔所傳動的扭矩最大，即軸所承受的扭矩也最大。 第二軸的強度校核一檔傳動時軸所受彎矩與扭矩最大，所以只進行一檔傳動時二軸的強度校核。 中間軸的強度校核計算中間軸支反力、彎矩、扭矩圖57 中間軸垂直平面受力分析（1）垂直平面支反力 圖58 中間軸水平平面受力分析（2）水平平面支反力 （3）合成彎矩 （4）扭矩 危險截面為D截面，彎矩圖與扭矩圖如下：圖59 中間軸彎矩圖圖510 中間軸扭矩圖危險截面組合力矩為：彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的應力：在低檔工作時,所以,符合強度要求。6 變速器同步器與操縱機構(gòu)的設(shè)計在前面已經(jīng)說明，本設(shè)計所采用的同步器類型為鎖環(huán)式同步器[16]，其結(jié)構(gòu)如下圖61所示：圖61 鎖環(huán)式同步器9變速器齒輪 2滾針軸承 8結(jié)合齒圈 7鎖環(huán)（同步環(huán)） 5彈簧 6定位銷 10花鍵轂 11結(jié)合套如圖62，此類同步器的工作原理是：換檔時，沿軸向作用在嚙合套上的換檔力，推嚙合套并帶動定位銷和鎖環(huán)移動，直至鎖環(huán)錐面與被接合齒輪上的錐面接觸為止。試驗還證明：螺紋的齒頂寬對摩擦因數(shù)的影響很大，摩擦因數(shù)隨齒頂?shù)哪p而降低，換擋費力，故齒頂寬不易過大。=6176。(4)錐面工作長度b （61）設(shè)計中考慮到降低成本取相同的b取5mm。以鋼質(zhì)為基體的同步環(huán)不僅可以節(jié)約銅，還可以提高同步環(huán)的強度。(7)同步時間t同步器工作時，要連接的兩個部分達到同步的時間越短越好。，防止因汽車振動或有小的軸向力作用而致脫檔，保證嚙合齒輪以全齒長進行嚙合，并使駕駛員有換檔的感覺。換檔位置的確定主要從換檔方便考慮。緊張忙碌的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，這次設(shè)計是對我大學學習的一次綜合的檢驗，更是一次綜合的學習過程。在這次設(shè)計的過程中，我的指導老師——董志強老師一直都關(guān)注著我的每一步進展，并給了我很多好的意見和建議，同時也對我提出了嚴格的要