【正文】 ——主傳動(dòng)器傳動(dòng)比， 0i =； m ——汽車總質(zhì)量， m ＝ 12495kg； f ——道路滾動(dòng)阻力系數(shù)取 ； ? ——傳動(dòng)系機(jī)械效率，取 ； g ——重力加速度；取 g = 2sm ； 0R ——驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)半徑，取 m； max? ——汽車最大爬坡度為 30％，即 max? ＝ ? 取 1i = 由 qiiii ?? ?3221 // 式中， q 為常數(shù)，也就是各檔之間的公比，一般認(rèn)為 q 不宜大于 —。這時(shí)整套機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛度，且各連接件間隙不能過(guò)大，否則換擋手感不明顯，并增加了變速桿顫動(dòng)的可能性。 第一軸通常與齒輪作成一體，其長(zhǎng)度決定于離合器總成的軸向尺寸。雖然圖 傳動(dòng)方案 11 它們的結(jié)構(gòu)不同，但都有摩擦元件、鎖止 元件和彈性元件。 設(shè)計(jì)變速器操縱機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該滿足的基本要求 要有鎖止裝置，包括自鎖、互鎖和倒檔鎖 。 上述三種換檔方案 ，可同時(shí)用在同一變速器中的不同檔位上，一般倒檔和一檔采用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的滑動(dòng)直齒輪或嚙合套的形式，對(duì)于常用的高檔位則采用同步器或嚙合套 . 本次設(shè)計(jì)方案一、二檔和三、四檔采用同步器換檔，倒檔使用倒檔軸上滑動(dòng)直齒輪換檔。而中、重型載貨汽車則多采用三軸式變速器。 2 變速器的方案論證 變速器類型選擇及傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 變速器的種類很多， 按其傳動(dòng)比的改變方式可以分為有級(jí)、無(wú)級(jí)和綜合式的。 汽車變速器的功用和要求 變速器的功用： 1 改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利的工況下工作； 2 在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車能倒退行駛； 3 利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速，并便于變速器換檔或進(jìn)行動(dòng)力輸出。世紀(jì)能源與環(huán)境、先進(jìn)的制造技術(shù)、新型材料技術(shù)、信息與控制技術(shù)等是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域 , 這些領(lǐng)域的科技進(jìn)步推動(dòng)了變速器技術(shù)的發(fā)展 如果說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，那么變速器就是汽車的靈魂。畢業(yè)設(shè)計(jì)是 對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué) 知識(shí) 的一次 檢閱，充分體現(xiàn)了一個(gè)設(shè)計(jì)者的知識(shí)掌握程度和創(chuàng)新思想。 英譯中大于 5000 字符（折合中文約大于 3000 字）。而三軸式變速器，可以將輸入軸和輸出軸直接相連，得到直接檔，因而傳動(dòng)效率高，磨損小，噪聲也 較小。使用同步器能保證迅速、無(wú)沖擊、無(wú)噪聲換檔，與操作技術(shù)熟練程度無(wú)關(guān)，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性。其優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直齒輪加 工要求不太高，無(wú)軸向力，成本低。但是它可以從結(jié)構(gòu)上保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸，以避免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。 二軸齒輪通過(guò)滾針軸承空套在二軸上，倒擋齒輪由于利用率低，且轉(zhuǎn)速也不高，可直接套在倒擋軸上。而駕駛員手力只通過(guò)變速器外部一根杠桿直接完成換擋功能的手動(dòng) 12 變速器，又稱為直接換擋變速器。 傳動(dòng)比的選擇 汽車在最大爬坡路面上行使時(shí)，最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)能克服輪胎與路面間滾動(dòng)阻力及上坡阻力。等大些的壓力。)= 取 A ＝ 136mm； 2Z / 1Z ＝ 1i 12Z / 11Z =18/46=； A = nm ( 1Z + 2Z )/(2cos 2,1? ) 1Z + 2Z ＝ 2136cos25176。 從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，齒數(shù)還必須滿足下列關(guān)系式： tg 2,1? /tg 6,5? = 2Z /( 1Z + 2Z )(1+ 5Z / 6Z ) tg 2,1? /tg 6,5? = 19 2Z /( 1Z + 2Z )(1+ 5Z / 6Z )= ||= 兩者相差不大，近似滿足軸向力的平衡條件?？梢园妖X輪看作是懸臂梁，輪齒根部彎曲應(yīng)力很大，過(guò)渡圓角處又有應(yīng)力集中，故輪齒根部很容 易發(fā)生斷裂。 I 軸 1T = 承離 ??maxeT = 中間軸 2T = 2,11 iT 齒承 ?? = II 軸 一檔 31T = 12,112 iT 齒承 ?? = 二檔 32T = 10,92 iT 齒承 ?? = 三檔 33T = 8,72 iT 齒承 ?? = 四檔 34T = 6,52 iT 齒承 ?? = 24 五檔 35T = 齒承 ??1T = 六檔 34T = 4,32 iT 齒承 ?? = 倒檔 倒T = 14,1322 iT ）（ 齒承 ?? = 4 一擋齒輪的強(qiáng)度校核 a. 彎曲強(qiáng)度校核 已知 11d =， 12d =， 31T =， 2T =， tF = dTe2 ?K =， ?K =2， 12y =， 11y =， cK = b= cK m 代入公式： ?? =??yKbPKFtnt 11? =450MPa， 12? =450MPa 故齒輪滿足強(qiáng)度強(qiáng)度要求 b. 接觸強(qiáng)度 校核 已知 11d =， 12d = ， eT =， 1F = dTe2 ， E= 410? MPa F = ??coscos 1F ， cK =， b= cK m， z? = ??2cossinzr ， b? = ??2cossinbr 代入公式： )11(bzj bEF ??? ?? =1900N/mm2 故齒輪滿足接觸強(qiáng)度要求 5 二擋齒輪的強(qiáng)度校核 a. 彎曲強(qiáng)度校核 已知 9d =， 10d =， 32T =， 2T = 25 tF = dTe2 ?K =， ?K =2， 9y =， 10y =， cK = b= cK m 代入公式： ?? =??yKbPKFtnt 9? =450MPa， 10? =450MPa 故此齒輪滿足強(qiáng)度強(qiáng)度要求 b. 接觸強(qiáng)度校核 已知 9d =， 10d =， eT =， 1F = dTe2 ， E= 410? MPa F = ??coscos 1F ， cK =， b= cK m， z? = ??2cossinzr ， b? = ??2cossinbr 代入公式： )11(bzj bEF ??? ?? = 1400N/mm2 故此齒輪滿足接觸強(qiáng)度要求 6 三擋齒輪的強(qiáng)度校核 a. 彎曲強(qiáng)度校核 已知 7d = ， 8d = ， 33T =， 2T = tF = dTe2 ?K =， ?K =2， 7y =， 8y =， cK = b= cK m 26 代入公式： ?? =??yKbPKFtnt 7? =450MPa， 8? =450MPa 故此齒輪滿足強(qiáng)度強(qiáng)度要求 b. 接觸強(qiáng)度校核 已知 7d = ， 8d = ， eT =， 1F = dTe2 ， E= 410? MPa F = ??coscos 1F ， cK =， b= cK m， z? = ??2cossinzr ， b? = ??2cossinbr 代入公式： )11(bzj bEF ??? ?? = 1400N/mm2 故此齒輪滿足接觸強(qiáng)度要求 7 四擋齒輪的強(qiáng)度校核 a. 彎曲強(qiáng)度校核 已知 5d = ， 6d = ， 34T =， 2T = tF = dTe2 ?K =， ?K =2， 5y =， 6y =， cK = b= cK m 代入公式： ?? =??yKbPKFtnt 9? =450MPa， 10? =450MPa 故此齒輪滿足強(qiáng)度強(qiáng)度要求 27 b. 接觸強(qiáng)度校核 已知 5d = ， 6d = ， eT =， 1F = dTe2 ， E= 410? MPa F = ??coscos 1F ， cK=， b=cKm， z? = ??2cossinzr ， b? = ??2cossinbr 代入公式： )11(bzj bEF ??? ?? = 1400N/mm2 故此齒輪滿足接觸強(qiáng)度要求 8 六擋齒輪的強(qiáng)度校核 a. 彎曲強(qiáng)度校核 已知 3d = ， 4d = ， 36T =， 2T = tF = dTe2 ?K =， ?K =2， 3y =， 4y =， cK = b= cK m 代入公式： ?? =??yKbPKFtnt 3? =450MPa， 4? =450MPa 故此齒輪滿足強(qiáng)度強(qiáng)度要求 b. 接觸強(qiáng)度校核 已知 3d = ，4d= ， eT =， 1F = dTe2 ， E= 410? MPa F = ??coscos 1F ， 28 cK=， b=cKm， z? = ??2cossinzr ， b? = ??2cossinbr 代入公式： )11(bzj bEF ??? ?? = 1400N/mm2 故此齒輪滿足接觸強(qiáng)度要求 9 常嚙合齒輪的強(qiáng)度校核 a. 彎曲強(qiáng)度校核 已知 1d =， 2d =， T1=,T2= 1F = dTe2 ?K =， ?K =2， 1y =， 2y =， cK = b=cKm 代入公式： ?? =??yKbPKFtnt 得到 1? =450MPa， 2? =450MPa 故此齒輪滿足強(qiáng)度強(qiáng)度要求 b. 接觸強(qiáng)度校核 已知 1d =， 2d =， eT =， 1F = dTe2 ， E= 410? MPa F = ??coscos 1F ， cK =， b= cK m， z? = ??2cossinzr ， b? = ??2cossinbr 代入公式： 29 )11(bzj bEF ??? ?? = 1400N/mm2 故此齒輪滿足接觸強(qiáng)度要求 軸的結(jié)構(gòu)形狀 軸的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)保證齒輪、同步器及軸承等的安裝、固定。各截面尺寸要避免相當(dāng)懸殊，軸上供磨削用 的砂輪越程槽產(chǎn)生應(yīng)力集中，易造成軸折斷。 求支承反力，先從第二軸開(kāi)始，然后計(jì)算第一軸。 安全系數(shù)： s=σs/σ 取 s=5 中間軸： 20CrMnTi σs=850Mpa 第二軸： 20CrMnTi σs=850Mpa 所以中間軸和第二軸 [σ]=170 Mpa 二軸應(yīng)力的計(jì)算 設(shè) xm ＝ b ， xn ＝ a 得： 水平彎矩： sM ＝ l baPx ?? (315) 垂直彎矩： cM ＝ l brQaR xxx ???? )( (316) 合成彎矩： hM ＝ 22 cs MM ? (317) 扭矩： nM ＝ xe iM? (318) 彎曲應(yīng)力： w? ＝whWM (319) 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： n? ＝nnWM (320) 合成應(yīng)力： ? ＝ nw 22 4 ?? ?? (321) 33 注： xP ＝ d iT gxe ??? max2 ? xR ＝ ? ?? cos2 m ax? ??? d tgT ne xQ ＝ d tgiT gxe ?? ???? m a x2 其彎矩和扭矩圖如下： 圖 32 彎矩和扭矩圖 中間軸的應(yīng)力計(jì)算： 由受力分析圖，設(shè)（ a=a2， cx=a1， ex=lcx， b=la2）得： 水平彎矩： Ms=[(Pxa1－ Pca2)ex]/l （ 322） 垂直彎矩： Mc=[(Rca2＋ Rxa1－ Qxrx+Qcrc)ex]/l （ 323） 合成彎矩： Mh=(Ms2＋ Mc2)1/2 （ 324） 彎矩應(yīng)力： σw=Mh/Ww （ 325） 34 扭矩： Mn= Temaxic （ 326） 扭 轉(zhuǎn)應(yīng)力： τn=Mn/Wn （ 327） 合成應(yīng)力： σ=(σw2+4τn2)1/2 （ 328） 其彎矩和扭矩圖如下： 圖 33 彎矩和扭矩圖 軸的剛度計(jì)算和校核 變速器軸的剛度用軸的撓度和轉(zhuǎn)角來(lái)評(píng)價(jià)，軸的剛度比其強(qiáng)度更重要。變速器剛度試驗(yàn)表明，中心距的變化及齒輪的傾斜，不僅取決于軸的變形，而且取決于支承和殼