【正文】 2 確定齒頂高系數(shù)和徑向間隙系數(shù) ......... .... .....................12 計算一擋齒輪參數(shù) ...............................................12 確定常嚙合傳動齒輪副的齒數(shù) .....................................12 修正螺旋角的值 .................................................13 中心距修正 .....................................................13 確定常嚙合齒輪參數(shù) .............................................13 確定其它各擋的齒數(shù) .............................................14 確定倒擋的齒數(shù) ................................................18 變速器輪齒強度計算 ..................................................19 齒輪彎曲強度計算 ...............................................19 齒輪接觸應(yīng)力計算 ...............................................22 變速器齒輪具體強度校核計算 .....................................24 本章小結(jié) .............................................................29 第 4章 變速器軸設(shè)計計算 ............................................30 變速器軸設(shè)計 ................................. .......................30 初選軸的直徑 .................................... ....................30 軸的結(jié)構(gòu)形狀 ..................................... ...................30 軸的強度和剛度的計算 .............................. ..................31 計算各軸上齒輪的圓周力與 切向力 .................................31 軸的 剛 度驗算 .......... ... .....................................33 軸的 強 度驗算 ...................................................39 本章小結(jié) ........................... ... .............................41 第 5章 軸承選擇與壽命計算 ............................................42 使用時間計算 .................................... ....................42 軸承選擇與壽命計算 ............................. .....................42 本章小結(jié) .......................... ..................................43 第 6章 變速器的 同步器設(shè)計 及其結(jié)構(gòu)元件 ..............................42 同步器 設(shè)計 .................. ........................................44 同步環(huán)主要參數(shù)的確定 ........................ ........................45 本章小結(jié) ............................................. ...............47 第 7章 應(yīng)用 Pro/E進行變速器的建模與裝配 ... ... ... ... ... ... ....48 Pro/E 軟件簡介 ........................ ...............................48 變速器齒輪集合模型的建立 .............. ..............................48 直齒圓柱齒輪幾何模型的建立 .....................................48 斜齒圓柱齒輪集合模型的建立 .....................................51 變速器軸的幾何模型建立 ............... ...............................55 變速器第一軸的幾何模型建立 .....................................55 變速器 中間 軸的幾何模型建立 .....................................55 變速器第 二 軸的幾何模型建立 .....................................56 軸承的幾何模型建立 ..................... .............................56 箱體的幾何模型建立 .................... ..............................57 變速器零件模型的虛擬裝配 ................ ............................58 本章小結(jié) ............................ ................................60 結(jié)論 .................................................................61 參考文獻 ..............................................................62 致謝 .................................................................63 附錄 .................................................................64 1 第 1 章 緒 論 概述 變速器用來改變發(fā)動機傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時使發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。為減輕駕駛員的疲勞強度，提高行駛安全性，操縱輕便的要求日益顯得重要，這可通過采用同步器和預(yù)選氣動換檔或自動、半自動換檔來實現(xiàn)。采用斜齒輪傳動及選擇合理的變位系數(shù)，提高制造精度和安裝剛性可減小齒輪的噪聲。形成了以圖形系統(tǒng)為基礎(chǔ)、以數(shù)據(jù)庫為核心、以工具系統(tǒng)為支撐和以分析計算為應(yīng)用的集成化系統(tǒng)。目前一些高校和大中型企業(yè)已開始進行 CAD 的研究，在產(chǎn)品的改進設(shè)計、設(shè)計后的計算機繪圖及有限元分析等方面已陸續(xù)取得一些效果。如果在減小機械式變速器的體積和提高傳動平穩(wěn)性兩方面做一些研究，就可以解決這些問題。 與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器因軸和軸承數(shù)少，所以有結(jié)構(gòu)簡單、輪廓尺寸小和容易布置等優(yōu)點，此外，各中間擋位因只經(jīng)一對齒輪傳遞動力，故傳動效率高同時噪聲也低。 圖 中間軸式四擋 變速器 傳動方案 圖 中間軸式五擋 變速器 傳動方案 圖 、圖 分別示出了幾種中間軸式四、五擋變速器傳動方案。為實現(xiàn)倒擋傳動，有些方案利用在中間軸和第二軸上的齒輪傳動路線中加入一個中間傳動齒輪的方案。 本次設(shè)計采用的是五擋變速器，即五個前進擋、一個倒擋，五擋為超速擋。它是一個基本參數(shù)，其大小不僅對變速器的外形尺寸、體積和質(zhì)量大小，而且對齒輪的接觸強度有影響。在給定模數(shù)范圍內(nèi)， 初選模數(shù)：直齒輪模數(shù) m ＝ 4mm；斜齒輪法面模數(shù)nm =5mm。、 30176?！?26176。設(shè)計中， 取 10z =18，且 9z = 10zzh? ，則 9z =59。 取整得： 7z =38， 8z =21 修正螺旋角： 9 5 5 42 5952 )(c o s 8787 ??????? A zzm n?， ?? ? 修正傳動比 ： 2021 353881 722 ????? zz zzi 修正中心距： 395 )2138(5c o s2 )( 87 87 ?? ????? ?? zzmA n 15 端面壓力角： o st a nt a n 87 ??? ???? t ?? ? 分度圓直徑： 385c os 8777 ???? ??zmd n 099 215c os 8788 ???? ??zmd n 基圓直徑： o s77 ?? tddb ? s88 ?? tddb ? 齒頂高： 5)( 1*7 ????? nnnaa myXhh 5)( 2*8 ????? nnnaa myXhh 齒根高： )(1**7 ???? nnaf mXchh )( 2**8 ???? nnaf mXchh 齒高： ????? fa hhh ????? fa hhh 齒頂圓直徑： 0 9 82 777 ?????? aa hdd 888 ?????? aa hdd 齒根圓直徑： 8 9 82 777 ?????? ff hdd 888 ?????? ff hdd ②確定三擋齒輪參數(shù)： 由 于三擋 齒輪為斜齒輪，螺旋角 87?? 和常嚙合齒輪的 21?? 不同，有公式 65zz213zzi? （ ） 而 6565c os2 )(??? ?zzmA n （ ） 此外，從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關(guān)系式 16 ???6521tantan??212zzz? ）（651 zz? （ ） 根據(jù)上述的 公式解 得： 5z =， 6z =， 65?? =176。如汽車變速器齒輪用低碳合金鋼制作，采用剃齒或磨齒加工，齒輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝， 齒輪精度不低于 7 級。 齒輪接觸應(yīng)力計算 齒 面 接觸應(yīng)力應(yīng) 的校核公式： ???????? ??bzj bFE ??? （ ） 22 式中： j? — 齒輪接觸應(yīng)力 ， (MPa)； F — 齒面上的法向力， (N)； E — 齒輪材料的彈性模量， (MPa)； b — 齒寬， (mm)； F??coscos 1F?； 1F dTg2? ； 直齒輪： z? ?sinzr? ； b? ?sinbr? ； 斜齒輪： z???2cossinzr?； b???2cossinbr?； 1F — 圓周力， (N)； gT — 計算載荷， (N滲碳齒輪表面硬度為 58～ 63HRC，心部硬度為 33～ 48HRC。然后對齒輪的強度進行校核，對齒輪的彎曲強度和接觸強度進行校核，使齒輪滿足工作強度要求。m； 中間軸的最大直徑 max中d ? ? 66（ mm）， 支承之間的 長度 中L = ~ 66 =～ 取 385（ mm） ； 第二軸的最大直徑 max2d ? ，為滿足校核要求，取 78（ mm）， 支承之間的 長度 2L = ~ 78 =～ 取 376（ mm） ； 第一軸花鍵部分直徑 1d = ~~ 3m a x3 ??eTK 取 42（ mm）。m。 軸的撓度和轉(zhuǎn)角可按《材料力學(xué)》的有關(guān)公式計算。 第一軸的剛度 驗算 1rF ＝ 4732N， 1a ＝ ， 1b = ?1L 1a ＝ 209mm， 1L = ? ?r a dr a dELdabbaFE I LabbaF rr0 0 7 4 1 5 0 92 0 7 3 2643)(643)(554141111111111111＜?