【正文】 一般來(lái)說(shuō)，這個(gè)目標(biāo)的追尋已經(jīng)由一種尋找“正確”的曲面描述所構(gòu)成，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，他們的自由程度是足以控制指揮操作的。在設(shè)計(jì)中采用了五檔手動(dòng)變速器，通過(guò)較大的變速器傳動(dòng)比變化范圍，可以滿足汽車(chē)在不同的工況下的要求，從而達(dá)到其經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的要求；變速器掛檔時(shí)用結(jié)合套，雖然增加了成本，但是使汽車(chē)變速器操縱舒適度增加，齒輪傳動(dòng)更平穩(wěn)。尺寸a應(yīng)等于1/4接合齒齒距。 鎖環(huán)式同步器 鎖環(huán)式同步器結(jié)構(gòu)如圖62所示，鎖環(huán)式同步器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是同步器的摩擦元件位于鎖環(huán)1或4和齒輪5或8凸肩部分的錐形斜面上。彈性元件是位于滑動(dòng)齒套1圓盤(pán)部分徑向孔中的彈簧7。第一軸常嚙合齒輪副，因距離支承點(diǎn)近、負(fù)荷又小，通常撓度不大，故可以不必計(jì)算。齒輪在熱處理之后進(jìn)行磨齒，能消除齒輪熱處理的變形；磨齒齒輪精度高于熱處理前剃齒和擠齒齒輪精度，使得傳動(dòng)平穩(wěn)、效率提高；在同樣負(fù)荷的條件下，磨齒的彎曲疲勞壽命比剃齒的要高。因?yàn)?=15 輸出軸上一擋齒輪==5715=42 對(duì)中心距進(jìn)行修正因?yàn)橛?jì)算齒數(shù)和后，經(jīng)過(guò)取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)和齒輪變位系數(shù)新計(jì)算中心距，在以修正后的中心距作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)[13]。因此，從提高低擋齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，并不希望用過(guò)大的螺旋角，以15～25為宜；而從提高高擋齒輪的接觸強(qiáng)度和增加重合度著眼，應(yīng)選用較大螺旋角。第一軸花健部分直徑D（mm）可按下式初選d=K ==26mm式中K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，K=~，為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（）第二軸和中間軸中部直徑 D===36mm 齒輪參數(shù) 模數(shù)的選取遵循的一般原則：為了減少噪聲應(yīng)合理減少模數(shù)，增加尺寬；為使質(zhì)量小，增加數(shù)，同時(shí)減少尺寬；從工藝方面考慮，各擋齒輪應(yīng)選用同一種模數(shù)，而從強(qiáng)度方面考慮，各擋齒數(shù)應(yīng)有不同的模數(shù)。中心距越小，齒輪的接觸應(yīng)力大，齒輪壽命短。4 變速器設(shè)計(jì)和計(jì)算 擋數(shù)增加變速器的擋數(shù)能改善汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。圖31 防止自動(dòng)脫擋的機(jī)構(gòu)措施圖32 防止自動(dòng)脫擋的機(jī)構(gòu)措施圖33 防止自動(dòng)脫擋的機(jī)構(gòu)措施 變速器軸承變速器軸承常采用圓柱滾子軸承，球軸承，滾針軸承，圓錐滾子軸承，滑動(dòng)軸套等。因此，盡管這種換擋方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但除一擋，倒擋外已很少使用。圖21f所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換擋更為輕便。所以我選擇的是中間軸式的變速器。m/n)：245/3500表11 設(shè)計(jì)基本參數(shù)表T 變速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求對(duì)變速器如下基本要求：1）保證汽車(chē)有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。它們的共同努力使驅(qū)動(dòng)輪的扭矩增大到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的若干倍，同時(shí)又可使其轉(zhuǎn)速減小到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的幾分之一。變速器設(shè)有空擋和倒擋。而且一般發(fā)動(dòng)機(jī)如果直接與車(chē)輪相連，其輸出轉(zhuǎn)速換算到對(duì)應(yīng)的汽車(chē)車(chē)速上，將達(dá)到現(xiàn)代汽車(chē)極限速度的數(shù)倍。而前者又分為兩軸式、中間軸式和多中間軸式變速箱。與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輪廓尺寸小，布置方便，中間擋位傳動(dòng)效率高和噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。圖21c所示方案能獲得較大的倒擋傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換擋程序不合理。這使齒輪端部磨損加劇并過(guò)早損壞，同時(shí)使駕駛員精神緊張，而換擋產(chǎn)生的噪聲又使乘坐舒適性降低。~3176?；瑒?dòng)軸套的徑向配合間隙大，易磨損，間隙增大后影響齒輪的定位和運(yùn)轉(zhuǎn)精度并使工作噪聲增加。目前轎車(chē)的傳動(dòng)比范圍在3~4之間，輕型貨車(chē)在5~6之間，其他貨車(chē)則更大。在這些力的作用下，變速器的軸必須有足夠的剛度和強(qiáng)度。在齒輪選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低[12]。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。表51 變速器齒輪許用接觸應(yīng)力齒 輪 ／ 滲碳齒輪 液體碳氮共滲齒輪一擋和倒擋 19002000 9501000常嚙合齒輪和高擋 13001400 650700變速器齒輪多數(shù)采用滲碳合金鋼，其表層的高硬度與芯部的高韌性相結(jié)合，能大大提高齒輪的耐磨性及抗彎取疲勞和接觸疲勞的能力。作用在第一軸上的轉(zhuǎn)矩應(yīng)取。 鎖銷式同步器 鎖銷式同步器結(jié)構(gòu)圖61所示鎖銷式同步器的摩擦元件是同步環(huán)2和齒輪3上的凸肩部分，分別在它們的內(nèi)圈和外圈設(shè)計(jì)有相互接觸的錐形摩擦面。鎖銷式同步器的優(yōu)點(diǎn)是零件數(shù)量少，摩擦錐面平均半徑較大，使轉(zhuǎn)矩容量增加。圖63 鎖環(huán)式同步器工作原理a) 同步器鎖止位置 b) 同步器換擋位置1—鎖環(huán) 2—嚙合套 3—嚙合套上的接合齒 4—滑塊 鎖環(huán)式同步器主要尺寸的確定（1） 接近尺寸 b 同步器換擋第一階段中間，在滑塊側(cè)面壓在鎖環(huán)缺口側(cè)邊的同時(shí)，且嚙合套相對(duì)滑塊作軸向移動(dòng)前，嚙合套接合齒與鎖環(huán)接合齒倒角之間的軸向距離b（圖64），稱為接近尺寸。圖36 滑塊端隙結(jié)論 本次設(shè)計(jì)的是汽車(chē)變速器部分。自動(dòng)細(xì)分是用來(lái)確保那些約束是滿足要求，而不去執(zhí)行錯(cuò)誤的領(lǐng)域。不幸的是，那些局部撞擊或凹陷不會(huì)只對(duì)想創(chuàng)作的人起重要作用。 緊張忙碌的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，這次設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)學(xué)習(xí)的一次綜合的檢驗(yàn)，更是一次綜合的學(xué)習(xí)過(guò)程?；瑝K寬度d、滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)距離c與缺口寬度尺寸E之間的關(guān)系如下E=d+2c （61）滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)距離c與接合齒齒距t的關(guān)系如下 c （62）式中，為滑塊軸向移動(dòng)后的外半徑（即鎖環(huán)缺口外半徑）；為接合齒分度圓半徑。彈簧圈將置于嚙合套座花鍵上中部呈凸起狀的滑塊壓向嚙合套。 鎖銷式同步器工作原理同步器換擋過(guò)程由三個(gè)階段組成。軸在垂直面和水平面撓度的允許值為=0．05～0．10mm，=0．10～0．15mm。 軸的強(qiáng)度計(jì)算變速器工作時(shí)，由于齒輪上有圓周力、徑向力和軸向力作用，其軸要承受轉(zhuǎn)矩和彎矩。前者在變速器中出現(xiàn)的很少，后者出現(xiàn)的多。圖41 中間軸軸向力的平衡斜齒輪螺旋角可在下面提供的范圍內(nèi)選用：轎車(chē)中間軸式變速器為 22～34176。少數(shù)情況下汽車(chē)變速器各擋齒輪均選用相同的模數(shù)。此外受一擋小齒輪齒數(shù)不能過(guò)少的限制，要求中心距也要大些。在最低擋傳動(dòng)比不變的條件下，增加變速器的當(dāng)屬會(huì)是變速器相鄰的低擋與高擋之間傳動(dòng)比比值減小，是換擋工作容易進(jìn)行。如變速器的第二軸前端支承在第一軸常嚙合齒輪的內(nèi)腔中，內(nèi)腔尺寸足夠時(shí)可布置圓柱滾子軸承，若空間不足則采用滾針軸承。而輪齒又不參與換擋，它們都不會(huì)過(guò)早損壞，但不能消除換擋沖擊，所以仍要求駕駛員有熟練的操作技術(shù)。 圖21 倒擋布置方案綜上所述選擇第四種倒擋布置方案。發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)采用中間軸式變速器，為縮短傳動(dòng)軸長(zhǎng)度，可將變速器后端加長(zhǎng)。4）設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出。這就要求汽車(chē)的牽引力和車(chē)速能在較大范圍內(nèi)變化，以適應(yīng)使用的要求。這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證裝配容易。它具有相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)，如體積小，質(zhì)量輕，工作可靠，使用方便等。變速箱是由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。汽車(chē)工作的道路條件越復(fù)雜，比功率越小，變速器的傳動(dòng)比范圍越大。圖21為常見(jiàn)的倒擋布置方案。我的設(shè)計(jì)中一擋和倒擋用的是直齒輪，其他擋都是斜齒輪。使用中接觸部分?jǐn)D壓和磨損，因而在接合齒端部形成凸肩，用來(lái)阻止接合齒自動(dòng)脫擋。軸承的直徑根據(jù)變速器中心距確定，并要保證殼體后壁兩軸承孔之間的距離不小于6~20mm，下限適用于輕型車(chē)和轎車(chē)。選用的是5擋變速器。為檢測(cè)方便，A取整。變速器齒輪壓力角為 20 嚙合套或同步器的接合齒壓力角用30176。直齒 b==53=15mm斜齒 b==73=21mm 各擋齒輪齒數(shù)的分配在初選中心距，齒輪模數(shù)和螺旋角以后[13]，可更據(jù)變速器的擋數(shù)，傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來(lái)分配各擋齒輪的齒數(shù)， 如圖42圖42 五擋變速器傳動(dòng)方案 確定一擋齒輪的齒數(shù)一擋傳動(dòng)比 （46）如果，齒數(shù)確定了，則與的傳動(dòng)比可求出，為了求，的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和 直齒=2A/m （47）斜齒=2A/ （48）因?yàn)橐粨跤玫氖侵饼X輪，所以=2A/m=285/3=57計(jì)算后取整，然后進(jìn)行大小齒輪齒數(shù)的分配。 符合要求。欲求中間軸式變速器第一軸的支點(diǎn)反作用力，必須先求第二軸的支點(diǎn)反力。常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但有不能保證嚙合件在同步狀態(tài)下(即角速度相等)換擋的缺點(diǎn)，現(xiàn)已不用。于是，在摩擦力矩作用下，滑動(dòng)齒套1和齒輪3的轉(zhuǎn)速逐漸接近，其角速度差=||減小了。齒輪與鎖環(huán)的角速度逐漸接近，在角速度相等的瞬間，同步過(guò)程結(jié)束，完成了換擋過(guò)程的第二階段工作。而此刻，若鎖環(huán)上的摩擦錐面還未達(dá)到許用磨損的范圍，同步器也會(huì)因失去摩擦力矩而不能實(shí)現(xiàn)鎖環(huán)等零件與齒輪同步后換擋，故屬于因設(shè)計(jì)不當(dāng)而影響同步器壽命。這些復(fù)雜的曲面形狀也許會(huì)因?yàn)樵黾痈嗟目刂泣c(diǎn)和曲面而變得沒(méi)有明顯的界限。我們想象著提供給用戶的造型是一塊無(wú)限的柔性片狀光滑曲面它本身沒(méi)有固定的控制或構(gòu)造，按它的復(fù)雜性和能力性決定細(xì)節(jié)方面也沒(méi)有前端限制。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：清華大學(xué)出版社，2001[2] [M