【正文】 定。 國(guó)產(chǎn)汽車變速器齒輪常用材料是 20CrMnTi(過(guò)去的鋼號(hào) 18 CrMnTi)，也采用20Mn2TiB,20MnVB,20MnVoB 的，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)化材料晶粒。 176。 20176。 30176。 最小變?yōu)橄禂?shù) m inm in*m in /)( zzzhX z ?? 第四章 變速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與材料選擇 變速器齒輪的幾何計(jì)算 汽車變速器齒輪均為漸開(kāi)線齒輪。角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)，故采用得較多。中間軸上倒檔傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)比一檔主動(dòng)齒輪 10 略小，取 1312?Z 。 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，從式（ 38）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(guò)來(lái)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。實(shí)驗(yàn)還證明：隨著螺旋角的增大，齒的強(qiáng)度也相應(yīng)提高。 12 重型車 GB/T135620xx 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形 低檔、176。、 15176。 對(duì)于轎車，減少工作噪聲較為重要，因此模數(shù)應(yīng)選得小些；對(duì)于貨車，減小質(zhì)量比減小噪聲更重要，因此模數(shù)應(yīng)選得大些。 gIVi 修正為 1 中心距 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?？芍? mmr r 0 02 %701 7 0 ????? Temax —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； 依據(jù)汽車型號(hào)五菱宏觀發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) L2B 可知， 排氣量： 1485ml 最大功率： 81KW 最大扭矩： 146Nm i0—— 主減速比； η —— 汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率。但它可以從結(jié)構(gòu)上保證結(jié)合套與待嚙合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸，以免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。 在本設(shè)計(jì)中，輸入軸常嚙合齒輪及輸出軸上齒輪由于內(nèi)腔尺寸較小，所以采用滾針軸承。 本設(shè)計(jì)選用的汽車車型為五菱宏光，其采用的是發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)，采用三軸式變速器較合理。 6 第二章 變速器 總體方案設(shè)計(jì) 變速器的性能要求 變速器的性能要求對(duì)變速器的要求，除一般便于制造，使用，維修以及質(zhì)量輕，尺寸緊湊外主要還有以下幾點(diǎn)： 1）保障汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性 2）設(shè)置空擋，用來(lái)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸 3）設(shè)置倒檔，讓汽車能倒退行駛 4）換擋迅速，省力，方便 5）工作可靠，行駛過(guò)程中，變速器不得有跳擋，亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生 6）變速器應(yīng)有高的工作效率 7）變速器工作噪聲低 變速器的結(jié)構(gòu)方案 變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是變速器 的主題，按工作軸的數(shù)量（不包括倒檔軸）可分為兩軸式變速器和三軸式變速器。動(dòng)力輸入軸與 離合器 相連，從 離合器 傳遞來(lái)的動(dòng)力直接通過(guò)輸入軸傳遞給齒輪組，齒輪組是由直徑不同的齒輪組成的，不同的齒輪比例所達(dá)到的動(dòng)力傳輸效果是完全不同的，平常駕駛中的換擋也就是指換齒輪比。這在普通 汽車 上沒(méi)有什么影響，但在爭(zhēng)分奪秒的賽車上，如果離合器掌握不好動(dòng)力跟不上，車速就會(huì)變慢，影響成績(jī)。 AMT 變速箱采用的是手動(dòng)變速箱的齒輪式機(jī)械變速模式，相對(duì)于傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱的液體傳動(dòng) 4） CVT 無(wú)級(jí)變速箱 /CVT 帶擋位的變速箱 無(wú)級(jí)變速箱有著連續(xù)的變速比。自動(dòng)變速器由：液力變扭器、行星齒輪變速器、控制機(jī)構(gòu)組成。 20xx 年中國(guó)手動(dòng)檔乘用車共銷售 萬(wàn)臺(tái)。 Key words: transmission 。 根據(jù)轎車的外形、輪距、軸距、最小離地間隙、最小轉(zhuǎn)彎半徑、車輛重量、滿載重量以及最高車速等參數(shù)結(jié)合自己 選擇的適合于該轎車的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的最大功率、最大扭矩、排量等重要的參數(shù)。 design 3 第一章 緒論 變速器是用于改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(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對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速不同要求的汽車總成。這說(shuō)明，在許多追求純粹駕駛樂(lè)趣的人眼里，那種離合器 、油門以及擋桿之間綿密細(xì)膩的配合樂(lè)趣是自動(dòng)擋所無(wú)法替代的。 汽車自動(dòng)變速器常見(jiàn)的有三種型式：分別是液 力自動(dòng)變速器(AT)、機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器 (CVT)、電控機(jī)械自動(dòng)變速器 (AMT)。國(guó)產(chǎn) AUDI CVT 變速箱通過(guò)離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，這樣，變速箱的輸入軸就可以和發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到同步轉(zhuǎn)速。而不是自動(dòng)換檔由于普通波箱的斜齒配錐形同步器的設(shè)計(jì)雖然便于操作，噪音小，但是動(dòng)力流失過(guò)多，只適用于民用車型。輸出軸，它也叫輸出軸直接和驅(qū)動(dòng)軸相連（只針對(duì)后輪驅(qū)動(dòng)，前驅(qū)一般為兩軸），再通過(guò)差速器 來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車。變速器輸入軸的前端經(jīng)軸承支承在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上，輸入軸上的花鍵用來(lái)裝設(shè)離合器的從動(dòng)盤，而輸出軸的末端經(jīng)花鍵與萬(wàn)向節(jié)連接。與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)，工作時(shí)噪聲低等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是制造時(shí)稍復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力。 換檔結(jié)構(gòu)型式 現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器換檔。目前，乘用車一般用 4~5 個(gè)檔位的變速器。 根據(jù)公式（ 32）可得： ?gi 。 軸向尺寸 變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒檔中間齒輪和換檔機(jī)構(gòu)的布置初步確定。 一檔和倒檔直齒輪的模數(shù) m 3 Im a xTm ? （ 36） 其中 NT 557Imax? 通過(guò)計(jì)算 m=3。 25 176。對(duì)于轎車為加大重合度已降低噪聲而取小些；對(duì)于貨車為了提高齒輪承載力而取大些。在本設(shè)計(jì)中變速器齒輪壓力角α取 20176。 通常根據(jù)齒輪模數(shù)的大小來(lái)選定齒寬： ncmkb? 直齒 b=(~)m， mm b=6 3=18 斜齒 b=(~)m， mm b= = 圓整為 18 輸入軸常嚙合齒輪副齒寬的系數(shù)值可取大一些，使接觸線長(zhǎng)度增加，接觸應(yīng)力降低，以提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性和齒輪壽命 ,具體尺寸根據(jù)裝配圖選定。 聯(lián)立方程式可得： 1Z =1 2Z =34。 因本設(shè)計(jì)倒檔齒輪是直齒輪，故可得出中間軸與倒檔軸的中心距 mmzzmA n 54)2313(23)(2`1312 ?????? 而倒檔軸與輸出軸的中心距 mmzzmA n 75)2327(23)(2``1311 ??????取整 72mm 齒輪的變位系數(shù)的選擇 變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。 （ 3）、總變位系數(shù)越小，齒輪齒根抗彎強(qiáng)度越低。 中線 如圖 41 基圓齒形 表 41漸開(kāi)線圓柱齒輪的基準(zhǔn)齒形 基本要素名稱 代號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)齒 短齒 增 大齒形角 齒形角 ? 20 ` 20 25 齒頂高系數(shù) f 徑向間隙系數(shù) c ? ? mm? 齒根圓角半徑 r ? ? mm? （ 1）直齒圓柱齒輪計(jì)算 （見(jiàn)表 42） Ⅰ檔直齒圓柱齒輪計(jì) 算： m=3mm 16 33,18 910 ?? zz 表 42直齒圓柱齒輪尺寸計(jì)算 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算 公式 齒輪編號(hào) Z10 Z9 Z12 Z11 Z13 齒寬 b 18 16 21 齒數(shù) Z 18 33 12 27 23 分度圓直徑mm mzd? 54 99 36 81 69 齒頂圓直徑mm mhzd a )2( *?? 60 105 42 87 75 齒根圓直徑mm mchzd a )22( ** ??? 基圓直徑mm ?? c osdd （ 2）斜齒圓柱齒輪計(jì)算 表 43 斜齒圓柱齒輪計(jì)算 名稱 符號(hào) 二檔 三檔 五檔 常嚙 Z8 Z7 Z6 Z5 Z4 Z3 Z2 Z1 齒數(shù) Z 22 31 27 26 36 17 34 19 螺旋角 ? 30176。 法面模數(shù) nm 端面模數(shù) tm 法面壓力角 n? 20176。 17 端面壓力角 t? 176。 法面齒距 np 端面齒距 tp 分度圓直徑 d 齒頂圓直徑 ad 齒根圓直徑 fd 基圓直徑 bd 計(jì)算公式如下： 端面模數(shù) / costnmm ?? 法面齒距 nnp m?? 端面齒距 ttp m?? 分度圓直徑 tdzm? 齒頂圓直徑 2aad d h?? 齒根圓直徑 2ffd d h?? 基圓直徑 cosbtdd?? 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與校核 Ⅰ檔直齒圓柱齒輪： m=3mm ,33,18 910 ?? ZZ mmmzdmmmzd 99333,54183 991010 ???????? mmNTzzzzTT geg ???? 4 7 8 9 8 0,12109m a x （ 41） 18 Nmm mmNdTF g 177 4054478 98022 1010 ????? （ 42） mmNmmNFFt ?????? ?? 1 8 8 7 80c o s20c o s1 7 7 4 0c o sc o s 109910 1010 ???? （ 43） NmmNdTF g 967 699478 98022 99 ????? （ 44） NFFt 1 0 2 9 6c o sc o s 109910 99 ?? ?? ?? （ 45） btyKKF ftw /10 ?? ? （ 46） ?K ??應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取 fK ??摩擦力影響系數(shù)，主動(dòng)輪取 ，從動(dòng)輪取 b ??齒寬（ mm）， b10 取 18， b9 取 16 t ??端面齒距（ mm）， t=π m= y ??齒形系數(shù)，取 M P ab tyKKFftw 7 8 8 8 7 8/1010 ??? ???? ?? （ 47） M P ab tyKKFftw 5 8 0 2 9 6/99 ??? ???? ?? （ 48） 當(dāng)計(jì)算 載荷取到作用到變速器輸入軸時(shí)的最大扭矩 maxeT 時(shí)，一擋直齒輪的彎曲應(yīng)力在 400～ 850MPa，故符合要求。該軸承不承受軸向力，軸的軸向定位一般由后軸承用卡環(huán)和軸承蓋實(shí)現(xiàn)。 m 為保證設(shè)計(jì)的合理性，軸的強(qiáng)度與剛度應(yīng)有一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。此中情況下，軸的扭矩強(qiáng)度條件公式為 ? ?39550000PTnWd??? ? ? （ 53） 式中 T? —— 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， MPa； T —— 軸所受的扭矩， N； maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，為 170000N 故軸的全撓度為 22 0 . 1 9 8 0 . 2csf f f m m m m? ? ? ?，符合剛度要求。也是決定整車性能的主要部件