轎車五檔手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)(更新版)
【正文】 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)且常用檔位間的公比宜小些另外還要考慮與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的合理匹配根據(jù)上式可得出 151故有修正為1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)度三軸式變速器的中心距A可根據(jù)對(duì)已有變速器的統(tǒng)計(jì)而得出的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行初選 34式中K A 中心距系數(shù)對(duì)轎車取K A 8993TI 變速器處于一檔時(shí)的輸出扭矩TI Te igI η 6283N 一般貨車 GBT13562001規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形 20176。mmd為節(jié)圓直徑應(yīng)力集中系數(shù)可近似取165摩擦力影響系數(shù)主動(dòng)齒輪取11從動(dòng)齒輪取09b 齒寬mm取20t 端面齒距mmy 齒形系數(shù)當(dāng)處于一檔時(shí)中間軸上的計(jì)算扭矩為 42可求得 659668Nm故由可以得出再將所得出的數(shù)據(jù)代入式41可得當(dāng)計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大扭矩時(shí)一檔直齒輪的彎曲應(yīng)力[10]在400850MPa之間 斜齒輪彎曲應(yīng)力 43式中 為重合度影響系數(shù)取20其他參數(shù)均與式41注釋相同選擇齒形系數(shù)y時(shí)按當(dāng)量模數(shù)在圖41中查得二檔齒輪圓周力 44根據(jù)斜齒輪參數(shù)計(jì)算公式可得出 67988N齒輪8的當(dāng)量齒數(shù) 477可查表41得故可求得 同理可得 依據(jù)計(jì)算二檔齒輪的方法可以得出其他檔位齒輪的彎曲應(yīng)力其計(jì)算結(jié)果如下三檔五檔當(dāng)計(jì)算載荷取作用到第一軸上的最大扭矩時(shí)對(duì)常嚙合齒輪和高檔齒輪許用應(yīng)力在180350MPa范圍內(nèi)因此上述對(duì)直齒輪和斜齒輪的計(jì)算結(jié)果均符合彎曲強(qiáng)度要求料接觸應(yīng)力 齒輪接觸應(yīng)力[11] 45式中齒輪的接觸應(yīng)力MPa F 齒面上的法向力N 圓周力在N節(jié)點(diǎn)處的壓力角176。mm代入上式可得 危險(xiǎn)截面的受力圖為圖53 危險(xiǎn)截面受力分析水平面16075 75 可得出 13174N水平面內(nèi)所受力矩垂直面 58可求出 68799N垂直面所受力矩該軸所受扭矩為故危險(xiǎn)截面所受的合成彎矩為 59可得M則在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應(yīng)力MPa 510將代入上式可得在低檔工作時(shí)[] 400MPa因此有 符合要求2軸的剛度校核第二軸在垂直面內(nèi)的撓度和在水平面內(nèi)的撓度可分別按下式計(jì)算 511 512式中 齒輪齒寬中間平面上的徑向力N這里等于齒輪齒寬中間平面上的圓周力N這里等于E 彈性模量MPaMPaE MPaI 慣性矩d為軸的直徑ab 為齒輪坐上的作用力距支座AB的距離L 支座之間的距離將數(shù)值代入式511和512得 故軸的全撓度為符合剛度要求第六章 變速器同步器與操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)61同步器設(shè)計(jì)在前面已經(jīng)說(shuō)明本設(shè)計(jì)所采用的同步器類型為鎖環(huán)式同步器其結(jié)構(gòu)如下圖61所示圖61 鎖環(huán)式同步器19變速器齒輪 2滾針軸承 38結(jié)合齒圈 47鎖環(huán)同步環(huán) 5彈簧 6定位銷 10花鍵轂 11結(jié)合套的工作原理如圖62此類同步器的工作原理是換檔時(shí)沿軸向作用在嚙合套上的換檔力推嚙合套并帶動(dòng)定位銷和鎖環(huán)移動(dòng)直至鎖環(huán)錐面與被接合齒輪上的錐面接觸為止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接下來(lái)嚙合套的齒端與鎖環(huán)齒端的鎖止面接觸圖62b使嚙合套的移動(dòng)受阻同步器在鎖止?fàn)顟B(tài)換檔的第一階段結(jié)束換檔力將鎖環(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)力矩齒輪與鎖環(huán)的角速度逐漸靠近在角速度相等的瞬間同步過(guò)程結(jié)束完成換檔過(guò)程的第二階段工作之后摩擦力矩隨之消失而撥環(huán)力矩使鎖環(huán)回位兩鎖止面分開(kāi)同步器解除鎖止?fàn)顟B(tài)接合套上的接合齒在換檔力的作用下通過(guò)鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合圖62d完成同步換檔圖62 鎖環(huán)同步器工作原理主要參數(shù)的確定 1 同步環(huán)錐面上的螺紋槽 如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計(jì)得窄些則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好但頂部寬度過(guò)窄會(huì)影響接觸面壓強(qiáng)使磨損加快試驗(yàn)還證明螺紋的齒頂寬對(duì)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(fèi)力故齒頂寬不易過(guò)大螺紋槽設(shè)計(jì)得大些可使被刮下來(lái)的油存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圖63a中給出的尺寸適用于輕中型汽車圖63b則適用于重型汽車通常軸向泄油槽為6～12個(gè)槽寬3～4mm圖63 同步器螺紋槽形式 2 錐面半錐角 摩擦錐面半錐角越小摩擦力矩越大但過(guò)小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象避免自鎖的條件是tan一般 617
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