【正文】 所選模數(shù)應(yīng)符合國家標準 [12]。 將各數(shù)代入式 (33)中得 33 1m a x ????～　iTKA ggeA ? =~ 故可初選中心距 70?A mm。最后結(jié)合本次設(shè)計所依據(jù)車輛的主要技術(shù)參數(shù)，選擇了本設(shè)計的傳動機構(gòu)布置方案和零、部件的結(jié)構(gòu)形式，作為以后各章節(jié)設(shè)計的基礎(chǔ)。使用中兩齒接觸部分受到擠壓同時磨損，并在接合齒端部形成 凸肩，可用來阻止接合齒自動脫擋。除此之外，采用直齒換擋時，換擋行程長也是它的缺點。倒擋的傳動比雖然與一擋的傳動比接近，但因為使用倒擋的時間非常短，從這點出發(fā)有些方案將一擋布置在靠近軸的支 11 圖 23 倒擋布置 方案 承處，然后再布置倒擋。中間軸式變速器的共同特點為：變速器第一軸后端與常嚙合主動齒輪做成一體。但擋位數(shù)的增多也使變速器的尺寸及質(zhì)量增大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本提高，操縱也復(fù)雜。因此，直接擋的傳動效率高，磨損及噪聲也最小，因為直接擋的利用率要高于其它擋位，因此提高了變速器的使用壽命；在其它前進擋位工作時，變速器傳遞的動力需要經(jīng)過設(shè)置在第一軸、中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳遞，因此在變速器中間軸和第二軸之間的距離 （ 中心距 ） 不大的情況下，一擋仍有較大的傳動比；擋位高的齒輪采用長嚙合齒輪傳動，擋位低的齒輪可以采用或不采用長嚙合齒輪 傳動；多數(shù)傳動方案中除一擋以外的其它擋位的換擋機構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換擋，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一擋也用同步器或嚙合套換擋，還有各擋同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。不久的將來，隨著電子控制技術(shù)的進一步完善，電子控制式的無級變速器可望得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。 3． 無級變速器 無級變速器又稱為連續(xù)變速式無級變速器。這就要求設(shè)計人員依據(jù)汽車的技術(shù)參數(shù)，合理的選擇變速器的參數(shù)，使所設(shè)計的變速器能和整車具有很好的匹配性。 變速器能使汽車以非常低的穩(wěn)定車速行駛，而這種低的車速只靠內(nèi)燃機的最低穩(wěn)定車速是難以達到的。變速器的倒擋使汽車能倒退行駛；其空擋使汽車在啟動發(fā)動機、停車和滑行時能長時間將發(fā)動機和傳動系分離。 汽車變速器國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 變速器國內(nèi)外的現(xiàn)狀 早期的汽車傳動系，從發(fā)動機到車輪之間的動力傳動形式是很簡單的。這種變速器與一般齒輪式自動變速器的最大區(qū)別，是它省去了復(fù)雜而又笨重的齒輪組合變速傳動，而只用了兩組帶輪進行變速傳動。 手動變速器的特點和設(shè)計要求及內(nèi)容 手動變速器的特點 手動變速器的擋數(shù)通常在 6 擋以下，當擋數(shù)超過 6 擋時，可以在 6 擋以下的主變速器的基礎(chǔ)上，再行配置副變速器，通過兩者的組合獲得多擋變速器。 手動變速器的發(fā)展趨勢是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目，從而可采用斜齒圓柱齒輪。 某些轎車和貨車的變速器，采用僅在良好的路面和空載行駛時才使用的超速擋。絕大多數(shù)方案的第二軸前端經(jīng)軸承支承在第一軸后端的孔內(nèi)，且保證兩軸軸 線在同一直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接后可得到直接擋。 為防止意外掛入倒擋，一般在掛倒擋時設(shè)有一個掛倒擋時需克服彈簧所產(chǎn)生的力，用來提醒駕駛員注意。因此，盡管這種換擋方式結(jié)構(gòu)簡單，制造、拆裝與維修工作皆容易，并能減小變速器旋轉(zhuǎn)部分的慣性力矩，但除一擋、倒擋已很少使用。 2. 將嚙合齒套齒座上前齒圈的齒厚切薄 (切下 ～ )，這樣，換擋后嚙合套的后端面被后齒圈的前端面頂住，從而阻止自動脫擋，如圖 24(b)所示。 17 第 3 章 變速 器主要參數(shù)的選擇和齒數(shù)分配 變速器各擋傳動比的確定 變速器最低擋傳動比的確定 在選擇最低擋傳動比時，應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動車輪和地面的附著力、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動車輪的滾動半徑等來綜合考慮、確定。 變速器外形尺寸的初選 變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒擋中間齒輪和換擋機構(gòu)的布置初步確定。此處取 。選取較小模數(shù)并增多齒數(shù)有利于換擋。m)； 1gi ——變速器一擋傳動比； g? ——變速器的傳動效率，取 96%。在零部件的選擇部分，對變速器齒輪、換擋機構(gòu)的形式和變速器防止自動脫擋的結(jié)構(gòu)進行了分析和說明。這樣在嚙合時，使接合齒端部超過被接合齒的 1～ 3mm。只有駕駛員用熟練的操作技術(shù) （ 如兩腳離合器 ） 才能使換擋時齒輪無沖擊，并克服上述缺點；但換擋瞬間駕駛員 注意力被分散，又影響行駛安全。為此，無論是兩軸式變速器還是中間軸式變速器的一擋與倒擋，都應(yīng)當布置在靠近軸的支撐處，以便改善上述不良情況，然后按照從低擋到高擋的順序布置各擋齒輪，這樣做既能使軸具有足夠大的剛性，又能保證容易裝配。 如圖 22 所示為中間軸式變速器的傳動方案，其中 (a)～ (b)為中間軸式五擋變速器， (c)～ (d)為中間軸式六擋變速器的傳動方案。變速器擋位的增多可提高發(fā)動機的功率利用率、汽車的燃料經(jīng)濟性和平均車速，從而可提高汽車的運輸效率，降低運輸成本。此時，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也僅傳遞轉(zhuǎn)矩。 當今世界各大汽 車公司對無級變速器的研究都十分活躍。 自動變速器是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱機構(gòu)組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩的目的。 變速器除了要能滿足一定的使用要求外，還要保證使其和汽車能有很好的匹配性，可以提高汽車的動力性和經(jīng)濟性，保證發(fā)動機在有利的工況范圍內(nèi)工作提高汽車的使用壽命、降低能源消耗、減少汽車的使用噪聲等。用變速器轉(zhuǎn)變發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的必要性在于內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速變化特性的特點是具有相對小的對外部載荷改變的適應(yīng)性 [1]。 變速器按其傳動比的 改變方式可分為有級、無級和綜合式的。1892 年法國制造出第一輛帶有 變速器的汽車。無級變速器結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)變速器簡單，體積更小，它既沒有手動變速器的眾多齒輪副，也沒有自動變速器復(fù)雜的行星齒輪組，主要靠主動輪、從動輪和傳動帶來實現(xiàn)速比的無級變化 [4]。 近年來，為了降低油耗，變速器的擋數(shù)有增加的趨勢。斜齒圓柱齒輪比直齒圓柱齒輪有更長的壽命、更低的噪聲，雖然其制造稍微復(fù)雜且在工作時有軸向力。采用傳動比小于 1（ 約為 ～ ） 的超速擋，可充分地利用發(fā)動機功率，降低單 位行駛里程的發(fā)動機曲軸總轉(zhuǎn)數(shù)，因而會減少發(fā)動機的磨損， 8 降低燃料消耗。使用直接擋，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時變速器的傳動效率高，可達到 90%以上，噪聲低、齒輪和軸承的磨損減少。 傳動機構(gòu)布置的其他問題 常用擋位的齒輪因接觸應(yīng)力過高而易造成表面點蝕損壞。 當變速器第二軸上的齒輪與中間軸齒輪處于常嚙合狀態(tài)時，可以用移動嚙合套換擋。 3. 將接合齒的工作面設(shè)計并加工成斜面，形成倒錐角 (一般傾斜 2。 汽車爬坡時車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動力用于克服輪胎與路面間的滾動阻力及爬坡阻力 [10]。 影響變速器殼體軸向尺寸的有變速器的擋數(shù)、換擋機構(gòu)形式以及齒輪形式。 表 31 汽車變速 器齒輪的法向模數(shù) nm 車 型 乘用車的發(fā)動機排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 am /t ＞ V≤ ＜ V≤ ＜ am ≤ am ≥ 模 數(shù)nm /mm ～ ～ ～ ～ 齒形、 壓力角及螺旋角 汽車變速器的齒形、壓力角及螺旋角按表 選取。其選取的范圍是：轎車及輕、中型貨車為 2～ ；重型貨車為 ～ 5。 中間軸式變速器的中心距 A (mm)可根據(jù)對已有變速器的統(tǒng)計而得出的經(jīng)驗公式初選，經(jīng)驗公式為 3 1m a x ggeA iTKA ?? (33) 式中 AK ——中心距系數(shù)，乘用車： ～KA ? ，商用車： ～KA ? ； maxeT ——發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩 (N 15 圖 25 變速器傳動機構(gòu)布置方案 16 本章小結(jié) 本章主要依據(jù)變速器幾種常見的傳動 機構(gòu)布置方案，對兩軸式和中間軸式的變速器的結(jié)構(gòu)特點作了簡要說明 ，同時介紹了幾種常見的倒擋機構(gòu)布置方案，并比較了各個方案的優(yōu)缺點。為解決這個問題，除工藝上采取措施以外，目前在結(jié)構(gòu)上采取措施且行之有效的方案有以下幾種： 1. 將兩接合齒的嚙合位置錯開，如圖 24(a)所示。這不僅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。 變速器的一擋或倒擋因傳動比大，工作時在齒輪上作用的力也增大，并導(dǎo)致變速器軸產(chǎn)生較大的撓度和轉(zhuǎn)角，使工作齒輪嚙合狀態(tài)變壞，最終表現(xiàn)出輪齒磨損加快和工作噪聲增加。變速器第一軸的前端經(jīng)軸承支承在發(fā)動機的飛輪上，第一軸上的花鍵用來裝設(shè)離合器的從動盤，而第二軸的末端經(jīng)花鍵與萬向節(jié)連接。 通常，有級變速器具有三個、四個、五個前進擋；重型載貨汽車和重型越野車則采用多擋變速器，其前進擋位數(shù)多大 6～ 16 個甚至 20個。將第一、第二軸直接連接起來傳遞轉(zhuǎn)矩則稱為 5 直接擋。其不足之處在于價格昂貴、維修費用很高，而且使用起來比手動擋車費油，尤其是低速行駛或堵車中走走停停時，更會增大油耗 [5]。自動變速器與手動變速器的共同點，就是二者都屬于有級式變速器，只不過自動變速器可以根據(jù)車速的快慢來自動實現(xiàn)換擋，可以消除手動變速器 ―頓挫 ‖的換擋感覺。變速器設(shè)計的目的就是為了滿足上述的要求，使汽車在特定的工況下穩(wěn)定的工作。 關(guān)鍵詞： 變速器；傳動比；參數(shù)；設(shè)計計算 II Abstract Automotive transmission parts in the automobile assembly of an important part of the main drive system. Transmission of the power structure of the vehicle, economy , manipulation of the reliability and portability, the smooth drive and have a direct impact on efficiency. The design is mainly based on the relevant parameters Hafei HFJ6351B through the transmission parameters of the various parts of the selection and terms designed to meet the requirements of a basic manual transmission. Research on the basic content for: transmission transmission layout program block transmission of the transmission ratio of the distribution, transmission gear selection parameters, transmission gear unit of the block distribution, design and calculation of transmission gear, transmission shaft and bearing design, the synchronization and manipulation of body and tank design, the use of Auto CAD software draw assembly drawings and parts of eight elements, such as Fig. During the design process, the main issues to be addressed are: the determination of parameters of transmission, gear transmission design, calculation and checking, transmission shaft of the design, calculation and check calculation and design of bearings, synchronization and manipulation of bodies and body the design and assembly drawings and parts mapping the top five major problems Fig. Key words: Transmission； Transmission Ratio； Parameters； Design and Calculation III 目 錄 摘要 ..................................................