【正文】 44 本章小結(jié) 本章主要對(duì)變速器的主要參數(shù)進(jìn)行了選擇，基本上完成了變速器主要尺寸的計(jì)算；同時(shí)對(duì)變速器各檔齒輪進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度校核、對(duì)輸入軸、輸出軸的基本尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)；完成了軸的剛度和強(qiáng)度校核，以及完成了各軸軸承校核。 軸的強(qiáng)度計(jì)算 變速器在一檔工作時(shí)： 36 對(duì)輸入軸校核： 計(jì)算輸入軸的支反力： 26c os101502c os22 31 111 11 ?? ??????? ?zmTdTF ngt ?N os 20t a ost a n 111 ???? ???? ntr FF N 3 4 726t a 9 1 3t a n 111 ???? ??ta FF N 已知： a=20mm； b=180mm； L=200mm； d=25mm 垂直面內(nèi)支反力 對(duì) B 點(diǎn)取矩，由力矩平衡可得到 C 點(diǎn)的支反力 ，即： bFLF rA 1? （ ） 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入（ ）式，解得： AF = 同理，對(duì) A 點(diǎn)取矩，由力矩平衡公式可解得： NFB ? 水平面內(nèi)的支反力 由力矩平衡和力的平衡可知： bFaF BHAH ? （ ） 1tBHAH FFF ?? （ ） 將相應(yīng)數(shù)據(jù)代入（ ）、（ ）兩式，得到： NF NFBHAH ?? 計(jì)算垂直面內(nèi)的彎矩 B 點(diǎn)的最大彎矩為： 1BBAB MMM ?? 4 9 7 2 4 8 ???? aFM ABA N 初選軸的直徑 在已知兩軸式變速器中心距 A 時(shí)，軸的最大直徑 d 和支承距離 L 的比值可在以下范圍內(nèi)選?。簩?duì)輸入軸， Ld/ =～ ；對(duì)輸出軸， ?Ld/ ～。 應(yīng)選用硬齒面齒輪組合， 所有 齒輪 均選 用 20CrMnTi 滲碳后 表面 淬火 處理 ，硬度為 58～ 62HRC。 ??? tt aAAa 角度 變位系數(shù)之和 ? ? ? ? 0 5 a n2 a n2 39。一、二檔和倒檔齒輪，應(yīng)該選用較大的值。4 ??? ZZig 精確螺旋角 ? ? ? ? ? cc o s2ar cc o s39。2 ??? ZZig 精確螺旋角 ? ? ? ? ? cc o s2ar cc o s 39。239。 通常根據(jù)齒輪模數(shù) ? ?nmm 的大小來(lái)選定齒寬： 斜齒 ncmkb? ， ck 取為 ～ ，取 ? ? ~~ ???? nc mkb mm 為了不使齒寬過(guò)小，本設(shè)計(jì)中齒寬全部采用 。、 25176。 乘用車變速器殼體的軸向尺寸可參考下列 公式 選用： 29 6~ 174)~()~( ???? AL mm 初選長(zhǎng)度為 260mm。 變速 器各檔傳動(dòng)比的確定 主減速器傳動(dòng)比的確定 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系式為 [12]： iirnuga ? （ ） 式中： au —— 汽車行駛速度（ km/h）； n —— 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/min）； r —— 車輪滾動(dòng)半徑（ m）； gi —— 變速器傳 動(dòng)比； 0i —— 主減速器傳動(dòng)比。 本章小結(jié) 本章主要介紹 了 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)的類型 ， 分析了各類型機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，并針對(duì)所設(shè)計(jì)的變速器的類型、特點(diǎn) 及功用，對(duì)變速器的傳動(dòng)方式、操縱機(jī)構(gòu)的布置方式、及主要零件的形式，做出了初步的選擇，為后期的設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。常見(jiàn)的互鎖機(jī)構(gòu)有： （ 1）互鎖銷式 圖 是汽車上用 得最廣泛的一種機(jī)構(gòu)，互鎖銷和頂銷裝在變速叉軸之間，用銷子的長(zhǎng)度和凹槽來(lái)保證互鎖。這種手動(dòng)換檔變速器，稱為遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換檔變速器。因漸開(kāi)線花鍵定位性能良好，承載能力大且漸開(kāi)線花鍵的齒短，小徑相對(duì)增大能提高軸的剛度，所以軸與同步器上的軸套常用漸開(kāi)線花鍵連接。直齒圓柱齒輪主要用于一檔、倒檔齒輪，與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì) 長(zhǎng)嚙合齒輪 選用斜齒輪 ，倒檔選用直齒圓柱齒輪 。但兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在工作時(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。 通過(guò)比較兩軸和中間軸式變速器各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以及所設(shè)計(jì)車輛的特點(diǎn)，確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置形式。因此研究高效率的傳動(dòng)副來(lái)節(jié)約能源，采用零污染的工作介質(zhì)或潤(rùn)滑油來(lái)避免環(huán)境污染，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性和行駛工況來(lái)設(shè)計(jì)變速器，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)，以保證汽車在最高傳動(dòng)效率和最低污染物排放區(qū)運(yùn)行。其中固定軸式又分為：兩軸式變速器，中間軸式變速器，雙中間軸式變速器，多中間軸式變速器。 1 第 1章 緒 論 概述 隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，車型的多樣化、個(gè)性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢(shì)。固定軸式應(yīng)用廣 泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。 （ 2）應(yīng)用新型材料。 變速器主要參數(shù)的選擇 變速器主要參數(shù)的選擇：檔數(shù)、傳動(dòng)比、中心距、齒輪參數(shù) 等。其特點(diǎn)是：變速器輸出軸與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體，發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)直接輸出動(dòng)力。 變速器齒輪可以與軸設(shè)計(jì)為一體或與軸分開(kāi)，然后用花鍵、過(guò)盈配合或者滑動(dòng)支承等方式之一與軸連接。 倒檔軸為壓入殼體孔中并固定不動(dòng)的光軸，并由螺栓固定。 電動(dòng)自動(dòng)換檔變速器 20 世紀(jì) 80 年代以后，在固定軸式機(jī)械變速器基礎(chǔ)上，通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)和電子控制技術(shù)，使之實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔，并取消了變速桿和離合器踏板。 圖 ， a 為空檔位置，此時(shí)任一叉軸可自由移動(dòng)。 13 第 3章 變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 變速器主要參數(shù)的選擇 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在給定主要整車參數(shù)的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)， 捷達(dá) 整車主要技術(shù)參數(shù)如表 所示 表 捷達(dá) GTX 整車主要技術(shù)參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 74kw 車輪型號(hào) 185/60R14S 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 155N 已知：最高車速 maxau = maxav =190 km/h；最高檔為超速檔，傳動(dòng)比 gi =；車輪滾動(dòng)半徑由所選用的輪胎規(guī)格 185/60R14S 得到 r =29(mm)；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n = pn =5800（ r/min）；由公式（ ）得到主減速器傳動(dòng)比計(jì)算公式： ??????ag uinri 最 低 檔傳動(dòng)比計(jì)算 按最大爬坡度設(shè)計(jì)，滿足最大通過(guò)能力條件，即用一檔通過(guò)要求的最大坡道角max?坡道時(shí)，驅(qū)動(dòng)力應(yīng)大于或等于此時(shí)的滾動(dòng)阻力和上坡阻力（加速阻力為零，空氣阻力忽略不計(jì)）。 齒輪參數(shù)的選擇 模數(shù) 選取齒輪模數(shù)時(shí)一般要遵守的原則是：為了減少噪聲應(yīng)合理減小模數(shù)，同時(shí)增加齒寬；為使質(zhì)量小些，應(yīng)該增加模數(shù)，同時(shí)減少齒寬 ；從工藝方面 18 考慮，各檔齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)；從強(qiáng)度方面考慮，各檔齒輪應(yīng)有不同的模數(shù)。、 30176。 齒頂 高系數(shù) 齒頂高系數(shù)對(duì)重合度、輪齒強(qiáng)度、工作噪聲、輪齒相對(duì)滑動(dòng)速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。139。 39。39。 一檔齒輪的變位 壓力角 ??? 26c os 20t a na r c t a nc os t a na r c t a n ??? ? ?ta ?? o s9 6 75a r c c o sc o sa r c c o s 39。87 ???????? ? ?? i n vi n vi n vai n vazzx tt ? 查機(jī)械手冊(cè)齒輪變位系數(shù)表得到： ?nx ， ?nx 五 檔齒輪的變位 壓力角 ??? 24c os 20t a na r c t a nc os t a na r c t a n ??? ? ?ta ?? o s1 1 75a r c c o sc o sa r c c o s 39。 變速器齒輪彎曲強(qiáng)度校核 齒輪彎曲強(qiáng)度校核（斜齒輪） ??? btyKKFw 1? () 26 式中： 1F —— 圓周力（ N）， dTF g21 ? ； gT —— 計(jì)算載荷（ N 輸入軸花鍵部分直徑 d （ mm）可按下式初選?。? 3 maxeTKd ? 式中 ： K—— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)， K =～ ； maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（ ） 。mm 4 6 6 826co s2 2 4 8co s221 ?? ????? ??zmFdFM naaB N 45 第 4章 變速器同步器及結(jié)構(gòu)元件設(shè)計(jì) 同步器設(shè)計(jì) 同步器的 功用及分類 目前所有的同步器幾乎都是摩擦同步器，它的功用是使工作表面產(chǎn)生摩擦力矩，以克服被嚙合零件的慣性力矩，使之在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到同步狀態(tài)。 輸出軸軸承的選擇 與壽命計(jì)算 初選軸承型號(hào) 根據(jù)機(jī) 械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇 軸承型號(hào)為： 右軸承采用 30310 型號(hào) 158?orC KN， 130?rC KN 左軸承采用 30306 型號(hào) 63?orC KN， 58?rC KN 變速器一檔工作時(shí)： 一檔齒輪上力為： ?tF N， ?rF N， ?aF N 減速器 主動(dòng) 齒輪上的力： ?tzF N， ?rzF N， ?azF N 軸承的徑向載荷： ?AF N， CF = 軸承內(nèi)部軸向力： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得： Y=2 43 2 0 722 8 2 821 ???? YFs A N 5 322 4 1 422 ???? YFs C N 5 3 6 5 1 3 4 2 0 7 21 ???????? sNFFs aza N 所以 ?aF N 3 6 5 1 3 4 2 0 712 ??????? azaa FFsF N 計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 p 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得到 ?e eFF Aa ??? 0 82 8 531 ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得到： 01??yx ； eFF Ba ??? 14 692 ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得到： ??yx 當(dāng)量動(dòng)載荷： )(? ??p arpf yFxFfP 3 3 1) 3 4 6 0 91( ??????p N 2 1 6 6) 3 4 6 0 ( ??????p N ) 1063(320xx0 10)(6010 3103626 ????? ?PCnL hh 查表 可得到該檔的使用率 ，于是 00 ???h h 所以軸承壽命滿足要求。 已知： a=218mm； b=47mm； L=265mm； d=30mm，把有關(guān)數(shù)據(jù)代入 （ ）、（ 317）、（ ）得到： 2 6 64472 1 4 6 13 643 45 2242222 ????? ??????? LdE baFE ILbaFf rRrRc ? ~][0 5 4 ??? cf mm ~][1 4 6 64472 1 8 7 83 64 45 22422 ???????? ?????? stRs fLdE baFf ? mm 2222 ?????? sc fff mm 0 0 0 0 9 1 6 64)472 1 8(472 1 81 5 0 03 )( 45 ??????? ???????? E I L ababF rR? mm 由以上可知道，變速器在各檔工作時(shí)均滿足剛度要求。因?yàn)閯偠炔蛔銜?huì)產(chǎn)生彎曲變形，結(jié)果破壞了齒輪的正確嚙合，對(duì)齒輪的強(qiáng)度、耐磨性等均有不利影響。 由于一對(duì)齒輪一直參與傳動(dòng)，磨損較大， 齒輪所受沖擊載荷作用也大，抗彎強(qiáng)度要求比較高。39。一般情況下，隨著檔位的降低，總變位系數(shù)應(yīng)該逐檔增大。839。439。1 ??? ZZig 實(shí)際中心距 ? ? ? ? 9 26c os2 os239。選用較大的齒寬，工作中會(huì)因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻造成偏載，導(dǎo)致承載能力降低，并在齒寬方向磨損不均勻。嚙合套或同步器的壓力角有 20176。影響變速器殼體軸向尺寸的因素有檔數(shù)、換檔機(jī)構(gòu)形式以及齒輪形式。 本設(shè)計(jì)最高檔傳動(dòng)比為 。倒檔鎖采用限位彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)，使駕駛員有感覺(jué)，防止誤掛倒檔。 防脫檔設(shè)計(jì) 互鎖裝置是保證移動(dòng)某一變速叉軸時(shí)，其它變速叉軸互被鎖住，該機(jī)構(gòu)的作用是