【正文】 缺點(diǎn)是制造時(shí)工藝復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力。 9 變速器齒輪齒面的表面粗糙度應(yīng)在 ～Ra μm范圍內(nèi)選用。），使接合齒面產(chǎn)生阻止自動(dòng)脫檔的軸向力，如圖 23c 所示。因此，盡管這種換擋方式結(jié)構(gòu)簡單，但除一擋，倒擋外 已很少使用。同上述兩種換擋方法比較，雖然它有機(jī)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。圖 ， b、 c、 d 為某一叉軸在工作位置，而其它叉軸被鎖住。 近年來為了降低油耗，變速器的擋數(shù)有增加的趨勢。 由公式（ ）得： teg iTrGGi ? ???0m a xm a xm a x1 )s i nc o s( ?? （ ） 已知： m=4060kg； ?f ； ? ?? ； r=； 210max ?eT N qiiiiiiii ???? 54433221 51 ??iiq 4342312?????????qiiqiiqii 初選 中心距 初選中心距可根 據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 3 1m a x geA iTKA ?? （ ） 式中 A——變速器中心距（ mm）； AK ——中心距系數(shù)， AK =~； maxeT ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)距為 135（ N減少轎車齒輪工作噪聲有較為重要的意義，因此齒輪的模數(shù)應(yīng)選??；對(duì)貨車，減小質(zhì)量比噪聲更重要，故齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)。對(duì)轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對(duì)貨車，為提高齒輪承載力，取大些。因此，中間軸上的不同檔位齒輪的螺旋角應(yīng)該是不一樣的?！?30176。 中間軸上小齒輪的最少齒數(shù)，還受中間軸軸經(jīng)尺寸的限制，即受剛度的限制。故修正后中心距 A 取 90mm 確定常嚙合傳動(dòng)齒輪副齒數(shù) 及變位系數(shù) 求出傳動(dòng)比910112 zzizz ? （ ） 4614412 ?zz 而常嚙合傳動(dòng)齒輪中心距和一檔齒輪的中心距相等，即 A= )( 21 zzmn ? /2 ?cos （ ） 75=（ 2z + 1z ） /2cos24? 求得 常嚙合 齒輪齒數(shù)為 1z =25 2z =31 核算 101921 zz zzi ??? =4 在誤差允許范圍內(nèi) 故可得齒輪 2 精確的螺旋角為 ? 湊配中心距 c o s )( 2 2139。39?？梢园演嘄X看作懸臂梁，輪齒根部彎曲應(yīng)力很大，過渡圓角處又有應(yīng)力集中，故輪齒根部很容易發(fā)生斷裂。合理選擇齒輪參數(shù)及變位系數(shù)，增大齒廓曲率半徑，降低接觸應(yīng)力，提高齒面強(qiáng)度等，可提高齒面的接觸強(qiáng)度。m)； d —— 節(jié)圓直徑 (mm)， ? ? ?coszmd n? ， nm －法向模數(shù) (mm)， z －齒數(shù)， ? －斜齒輪螺旋角 (? )； ?K —— 應(yīng)力集中系數(shù)， ??K ； 24 b —— 齒面寬 (mm)； t —— 法向齒距 (mm)， nmt ?? ； y —— 齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù) ?3coszzn ? 在圖 41 中查得； ?K —— 重合度影響系數(shù)， ??K 。 表 變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 齒輪 j? /MPa 滲碳齒輪 液體碳氮共滲齒輪 一 檔 和倒 檔 1900～ 20xx 950～ 1000 常嚙合齒輪和高 檔 1300～ 1400 650～ 700 各檔齒輪的強(qiáng)度校核 1．計(jì)算倒檔直齒輪 11， 12， 13 的彎曲應(yīng)力 11z =42， 12z =11 ， 13z =23， 11y =， 12y =， 13y =， m =， cK =，倒T =m， 87?? =176。m， 4T = 輪齒 的 接觸應(yīng)力 ???????? ?? bzj bFE ??? 114 1 () 式中： j? —— 輪齒的接觸應(yīng)力（ MPa） F —— 齒面上的法向力（ N）， )cos(cos 1 ?? FF ? ； 1F —— 端面內(nèi)分度圓切向力， dTF g21 ? ； gT —— 計(jì)算載荷 (N 齒輪強(qiáng)度計(jì)算 汽車變速器齒輪用低碳合金鋼制造，采用剃齒或磨齒精加工，齒輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度不低于 7 級(jí)。另一種是受到多次重復(fù)載荷的作用，齒根受拉面的最大應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)疲勞裂縫，裂縫逐漸擴(kuò)展到一定深度后，齒輪突然折斷。39。 ???? ?? A zzm t 高度變位 0??x 根據(jù)齒數(shù)比 ??? zzu 查得變位系數(shù) ?x 故 ?x 確定其他各擋的齒數(shù) 及變位系 數(shù) 二擋齒輪是斜齒輪 螺旋角 8? 與常嚙合齒輪 2? 不同 19 21287 zzizz ? ?? （ ） 887cos2 )( ?zzmA n ?? （ ） 此外，從抵消或減少中間軸上的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關(guān)系式： )1(ta nta n 8721 282 zzzz z ????? （ ） 聯(lián)解上述三式，采用試湊法，當(dāng)螺旋角為 ? 時(shí)，解 （ ）、 （ ）得： 求得二擋齒輪齒數(shù)為 ： 387?z 198?z 代入上式近似滿足軸向力平衡 湊配中心距 AmmmzzA n ???? c o s2 )( 88739。商用車中間軸式變速器一擋傳動(dòng)比1i =5~6 時(shí)，中間軸上一擋齒輪數(shù)可在 15~17 間取，貨車在 12~17 間取。～ 34176。中間軸上全部齒輪的螺旋方向應(yīng)一律 取為右旋，則第一、第二軸上的斜齒輪應(yīng)取為左旋。,嚙合套或同步器的接合齒壓力 角用 30176。少數(shù)情況下汽車變速器各擋齒輪均選用相同的模數(shù)。 ?A （ ） 3 ??? =75mm 變速器的中心距在 60～ 100mm 范圍內(nèi)變化。即用一檔發(fā)出最大驅(qū)動(dòng)力時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪不產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象。裝載質(zhì)量在2~ 的貨車采用 5 擋變速器，裝載質(zhì)量在 4~8T 的貨車采用 6 擋變速器。 本章小結(jié) 本章首先先確定了設(shè)計(jì)變速器所需的汽車主要參數(shù)以及設(shè)計(jì)變速器所應(yīng)滿足的基本要求，對(duì)自己的設(shè)計(jì)也有了一定的規(guī)范。在滑動(dòng)齒輪特別寬的情況下，這種差別就更為明顯。這時(shí)，因同時(shí)承受換擋沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多。將接合齒的齒側(cè)設(shè)計(jì)并加工成臺(tái)階形狀，也具有相同的阻止自動(dòng)脫檔的效果。由于接合齒磨損、變速器剛度不足以及振動(dòng)等原因，都會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)脫檔。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒檔。 3．提高平均傳動(dòng)效率 為提高平均傳動(dòng)效率，在中間軸式變速器中，普遍采用具有直接檔的傳動(dòng)方案，并盡可能地將使用時(shí)間最多的檔位設(shè)計(jì)成直接 檔。但是與直接擋比較，使用超速擋會(huì)使傳動(dòng)效率降低，噪聲增大。但換檔時(shí)有兩對(duì)齒輪同時(shí)進(jìn)入嚙合，使換檔困難；圖 方案能獲得較大的倒檔傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換檔程序不合理；圖 方案對(duì) 的缺點(diǎn)做了修改；圖 所示方案是將一、倒檔齒輪做成一體，將其齒寬加長；圖 所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，換檔換更為輕便。但兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在高檔工作時(shí)齒輪和軸承均承載，工作噪聲增大且易損壞；受結(jié)構(gòu)限制其一檔速比不能設(shè)計(jì)的很大；對(duì)于前進(jìn)檔，兩 軸式變速器輸入軸的傳動(dòng)方向與輸出軸的傳動(dòng)方向相反。在汽車變速器的設(shè)計(jì)工作開始之前，首先要根據(jù)變速器運(yùn)用的實(shí)際場合來對(duì)一些主要參數(shù)做出選擇。 本次設(shè)計(jì)主要是查閱近幾年來有關(guān)國內(nèi)外變速器設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)資料，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí)，在老師的正確指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)。 目前許多變速器生產(chǎn)企業(yè)正在研發(fā)一些燃油經(jīng)濟(jì)性更好、換擋性能更高的變速器，以滿足市場上的多層次需求。具體有兩個(gè)原因：首先，目前國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)基本掌握對(duì)手動(dòng)變速器的開發(fā)，所以在一定程度上加大了手動(dòng)變速器的價(jià)格優(yōu)勢；另外，絕大多數(shù)中國駕駛者在學(xué)車時(shí)就用的是手動(dòng)車，他們更加享受手動(dòng)車帶來的駕駛樂趣 20xx 年中國手動(dòng)檔乘用車共銷售 萬輛，較 20xx 年增長 %。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 改革開放 30 年來，我國汽車變速器行業(yè)隨著整車行業(yè)的快速發(fā)展而不斷發(fā)展壯大，形成了一批頗具規(guī)模的變速器企業(yè)。且具備自動(dòng)換檔功能，但換檔沖擊性有待解決 。如果按變速結(jié)構(gòu)可分為三類：圓柱齒輪、行星齒輪及錐盤。 隨著汽車工業(yè)的 不斷發(fā)展，人們對(duì)汽車的性能要求越來越高，汽車的性能、使用壽命、能源消耗、振動(dòng)噪聲等很大程度取決于變速器的性能，因此必須重視對(duì)變速器的設(shè)計(jì)。 Gear。 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 比亞迪 F3R 車 型 變速器設(shè)計(jì) 系部名稱 ： 汽車工程系 專業(yè)班級(jí) ： 車輛工程 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 職 稱 ： 高級(jí)實(shí)驗(yàn) 師 The Graduation Design for Bachelor39。 Design。由此可見，對(duì)汽車的變速器進(jìn)行研究具有十分重要的意義。 手動(dòng)變速器即 MT，自動(dòng)變速器包括傳統(tǒng) AT、 AMT、CVT 及 DCT。 AMT 傳動(dòng)效率也高。在此次設(shè)計(jì)中對(duì)變速器作了總體設(shè)計(jì)，對(duì)變速器的傳動(dòng)方案進(jìn)行了選擇 ，變速器的齒輪和軸做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)同步器和一些標(biāo)準(zhǔn)件做了選型設(shè)計(jì)。雖然現(xiàn)在越來越多的人在買車的時(shí)候選擇了自動(dòng)變速器， 但是在中國，手動(dòng)變速器仍然是車用變速器的主流。國外專家指出，新變速器產(chǎn)品還在不斷研發(fā)的過程中，因此，今后汽車市場的變速器情況可能還會(huì)出現(xiàn)一些變化。 軸承的選擇 與壽命計(jì)算 對(duì)變速器軸的支撐部分選用圓錐磙子軸承，壽命計(jì)算是按汽車的大修里程來衡量，轎車的為 30 萬公里。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，轎車變速器的設(shè)計(jì)趨勢是增大其傳遞功率與重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。此外，各中間檔因只經(jīng)一對(duì)齒輪傳遞動(dòng)力，故傳動(dòng)效率高，同時(shí)噪聲低。圖 方案的優(yōu)點(diǎn)是倒檔利用了一檔齒輪，縮短了中間軸的長度。使用傳動(dòng)比小于 1（為~）的超速擋，能夠充分地利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率，使汽車行駛 1km所需發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的總轉(zhuǎn)速降低，因而有助于減少發(fā)動(dòng)機(jī)磨損和降低燃料消耗。從安全角度考慮，將 8 倒檔與一檔放在一起較好。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會(huì)使常嚙合齒輪數(shù)增加，并導(dǎo)致變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大。 變速器自動(dòng)脫檔分析 自動(dòng)脫檔是變速器的主要故障之一。這種方案比較有效，應(yīng)用較多。 由于變速器第二軸齒輪與中間軸齒輪處于常嚙合狀態(tài)，所以可用移動(dòng)嚙合套換擋。 使用同步器或嚙合套換擋，其換擋行程要比滑動(dòng)齒輪換擋行程小。 圖 互鎖銷式互鎖機(jī)構(gòu) （ 2）擺動(dòng)鎖塊式 圖 為擺動(dòng)鎖塊式互鎖機(jī)構(gòu)工作示意圖，鎖塊用同心軸螺釘安裝在殼體上，并可繞螺釘軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)，操縱桿的撥頭置于鎖塊槽內(nèi)，此時(shí)，鎖塊的一個(gè)或兩個(gè)突起部分 A 檔住其它兩個(gè)變速叉軸槽，保證換檔時(shí)不能同時(shí)掛入兩檔。目前轎車一般用 4~5 個(gè)擋位，級(jí)別高的轎車變速器多用 5 個(gè)擋，貨車變速器采用 4~5 個(gè)擋位或多擋。m； ?i ；g=； ?t? ，把以上數(shù)據(jù)代入（ ）式： 48 1 3 5 2 2 6 ) i 1 7 s0 1 1 7 0(1 ??? ???????? ??gi 滿足不產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)條件。m）； 1i ——變速器一檔傳動(dòng)比為 4； 15 g? ——變速器傳動(dòng)效率，取 96%。 低擋齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)，其他擋位選另一種模數(shù)。變速器齒輪用 20176。為使工藝簡便，在中間軸軸向力不大時(shí)，可將螺旋角設(shè)計(jì)成一樣的，或者僅取為兩種螺旋角。 中間軸式變速器為： 22176。在選定時(shí)，對(duì)軸的尺寸及齒輪齒數(shù)都要統(tǒng)一考慮。 ??? ? zzmA t 斜齒端面模數(shù)為 ??2cos?nt mm 嚙合角 ?209 9 o s2 )(c o s 2139。A = 2 )( 1211 zzm ? =? A 且 39。齒輪折斷有兩種情況，一種是齒輪受到足夠大的突然載荷的沖擊作用，導(dǎo)致齒輪斷裂，這種破壞的斷面為粗粒狀。采用黏度大、耐高溫、耐高壓的潤滑油，提高油膜強(qiáng)度，提高齒面強(qiáng)度，選擇適當(dāng)?shù)凝X面表面處理方法和鍍層等，是防止齒面膠合的措施 。 將上述有關(guān)參數(shù)代入公式后，可得到斜齒輪的彎曲應(yīng)力公式為 ： ??? ?? KyKzm KTCngw 3c o s2? () 當(dāng)計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 時(shí)，對(duì)常嚙合齒輪和高擋齒輪 ，許用應(yīng)力在 180～ 350MPa 范圍 。m， 2T = ，nm =3mm， cK = ??? ?? KKymz KTw 73787327 c os2 ?? = 33 o ????? ????? =