【正文】 一般來說，這個目標(biāo)的追尋已經(jīng)由一種尋找“正確”的曲面描述所構(gòu)成，對于用戶來說，他們的自由程度是足以控制指揮操作的。在設(shè)計中采用了五檔手動變速器，通過較大的變速器傳動比變化范圍，可以滿足汽車在不同的工況下的要求，從而達到其經(jīng)濟性和動力性的要求；變速器掛檔時用結(jié)合套，雖然增加了成本，但是使汽車變速器操縱舒適度增加，齒輪傳動更平穩(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齒套1圓盤部分徑向孔中的彈簧7。第一軸常嚙合齒輪副，因距離支承點近、負(fù)荷又小，通常撓度不大，故可以不必計算。齒輪在熱處理之后進行磨齒，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。因為==15 輸出軸上一擋齒輪==5715=42 對中心距進行修正因為計算齒數(shù)和后，經(jīng)過取整數(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度出發(fā)，并不希望用過大的螺旋角，以15～25為宜；而從提高高擋齒輪的接觸強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)驗系數(shù)，K=~，為發(fā)動機最大轉(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)計和計算 擋數(shù)增加變速器的擋數(shù)能改善汽車的動力性和經(jīng)濟性。圖31 防止自動脫擋的機構(gòu)措施圖32 防止自動脫擋的機構(gòu)措施圖33 防止自動脫擋的機構(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，滑動軸套等。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。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)計基本參數(shù)表T 變速器設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求對變速器如下基本要求：1）保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性。它們的共同努力使驅(qū)動輪的扭矩增大到發(fā)動機扭矩的若干倍，同時又可使其轉(zhuǎn)速減小到發(fā)動機轉(zhuǎn)速的幾分之一。變速器設(shè)有空擋和倒擋。而且一般發(fā)動機如果直接與車輪相連，其輸出轉(zhuǎn)速換算到對應(yīng)的汽車車速上，將達到現(xiàn)代汽車極限速度的數(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)簡單，輪廓尺寸小，布置方便，中間擋位傳動效率高和噪聲低等優(yōu)點。圖21c所示方案能獲得較大的倒擋傳動比，缺點是換擋程序不合理。這使齒輪端部磨損加劇并過早損壞，同時使駕駛員精神緊張，而換擋產(chǎn)生的噪聲又使乘坐舒適性降低。~3176?；瑒虞S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轉(zhuǎn)精度并使工作噪聲增加。目前轎車的傳動比范圍在3~4之間，輕型貨車在5~6之間，其他貨車則更大。在這些力的作用下，變速器的軸必須有足夠的剛度和強度。在齒輪選用大些的螺旋角時，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)計有相互接觸的錐形摩擦面。鎖銷式同步器的優(yōu)點是零件數(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，且嚙合套相對滑塊作軸向移動前，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)計的是汽車變速器部分。自動細(xì)分是用來確保那些約束是滿足要求，而不去執(zhí)行錯誤的領(lǐng)域。不幸的是，那些局部撞擊或凹陷不會只對想創(chuàng)作的人起重要作用。 緊張忙碌的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，這次設(shè)計是對我大學(xué)學(xué)習(xí)的一次綜合的檢驗，更是一次綜合的學(xué)習(xí)過程?；瑝K寬度d、滑塊轉(zhuǎn)動距離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程由三個階段組成。軸在垂直面和水平面撓度的允許值為=0．05～0．10mm，=0．10～0．15mm。 軸的強度計算變速器工作時，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：轎車中間軸式變速器為 22～34176。少數(shù)情況下汽車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)不能過少的限制，要求中心距也要大些。在最低擋傳動比不變的條件下，增加變速器的當(dāng)屬會是變速器相鄰的低擋與高擋之間傳動比比值減小，是換擋工作容易進行。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，它們都不會過早損壞，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)動機前置后輪驅(qū)動的轎車采用中間軸式變速器，為縮短傳動軸長度，可將變速器后端加長。4）設(shè)置動力輸出裝置，需要時能進行功率輸出。這就要求汽車的牽引力和車速能在較大范圍內(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，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機構(gòu)和操縱機構(gòu)組成。汽車工作的道路條件越復(fù)雜，比功率越小，變速器的傳動比范圍越大。圖21為常見的倒擋布置方案。我的設(shè)計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，用來阻止接合齒自動脫擋。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，下限適用于輕型車和轎車。選用的是5擋變速器。為檢測方便，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)，傳動比和傳動方案來分配各擋齒輪的齒數(shù)， 如圖42圖42 五擋變速器傳動方案 確定一擋齒輪的齒數(shù)一擋傳動比 （46）如果，齒數(shù)確定了，則與的傳動比可求出，為了求，的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和 直齒=2A/m （47）斜齒=2A/ （48）因為一擋用的是直齒輪，所以=2A/m=285/3=57計算后取整，然后進行大小齒輪齒數(shù)的分配。 符合要求。欲求中間軸式變速器第一軸的支點反作用力，必須先求第二軸的支點反力。常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡單，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，現(xiàn)已不用。于是，在摩擦力矩作用下，滑動齒套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，同步過程結(jié)束，完成了換擋過程的第二階段工作。而此刻，若鎖環(huán)上的摩擦錐面還未達到許用磨損的范圍，同步器也會因失去摩擦力矩而不能實現(xiàn)鎖環(huán)等零件與齒輪同步后換擋，故屬于因設(shè)計不當(dāng)而影響同步器壽命。這些復(fù)雜的曲面形狀也許會因為增加更多的控制點和曲面而變得沒有明顯的界限。我們想象著提供給用戶的造型是一塊無限的柔性片狀光滑曲面它本身沒有固定的控制或構(gòu)造，按它的復(fù)雜性和能力性決定細(xì)節(jié)方面也沒有前端限制。參考文獻[1] [M].北京：清華大學(xué)出版社，2001[2] [M