【正文】 齒形、壓力角 α、螺旋角 β 和齒寬 b 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角、及螺旋角按表 43 選取。用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖和倒擋鎖裝置等主要件組成，并依靠駕駛員手力完成選擋、換擋或退到空擋工作，稱為手動(dòng)換擋變速器。3) 各檔齒輪齒數(shù)的分配在初選中心距，齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可更據(jù)變速器的檔數(shù)，傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來(lái)分配各檔齒輪的齒數(shù)。固定軸式又分為兩軸式，中間軸式，雙中間軸式變速器。6）工作可靠。(4)實(shí)現(xiàn)空檔，當(dāng)離合器接合時(shí)，變速箱可以不輸出動(dòng)力。電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)是：它本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)人類傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)的旋向可以通過(guò)電路控制實(shí)現(xiàn)變換，所以電動(dòng)汽車無(wú)需內(nèi)燃機(jī)汽車變速器中的倒檔而設(shè)置倒檔軸，只需應(yīng)用電機(jī)反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)倒車行駛。由于汽車行駛條件不同，要求汽車行駛速度和驅(qū)動(dòng)扭矩能本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2在很大范圍內(nèi)變化。0 k?????av udt dACgfmbaFbmat? ?????21 ?本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3第 3 章 電動(dòng)汽車變速器設(shè)計(jì)方案及論證 電動(dòng)汽車變速器的要求：正確選擇變速器的擋位數(shù)和傳動(dòng)比，使之與電動(dòng)機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證電動(dòng)汽車具有良好動(dòng)力性能；1）保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。實(shí)現(xiàn)操作需要避免、避免沖擊布置的同步器，操縱機(jī)構(gòu)還要求有自鎖和互鎖裝置。(2) 傳動(dòng)比范圍變速器的傳動(dòng)比范圍是指變速器最低檔傳動(dòng)比與最高檔轉(zhuǎn)動(dòng)比的比值。汽車變速器結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，采用尺寸大些的軸承結(jié)構(gòu)受限制，常在布置上有困難。式中 TI max 變速器處于一檔時(shí)的輸出扭矩： ????gtexiTN﹒m 故可得出初始中心距 A=,取 60mm。25176。 上面根據(jù)初選的 A 及 m 計(jì)算出的 可能不是整數(shù)，將其調(diào)整為整數(shù)后，看出?中心距有了變化，這時(shí)應(yīng)從 及齒輪變位系數(shù)反過(guò)來(lái)計(jì)算中心距 A，再以這個(gè)修正?后的中心距作為以后計(jì)算的依據(jù)。對(duì)于高檔齒輪，其主要損壞形勢(shì)是齒面疲勞剝落，因此應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合劑耐本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。1）直齒輪彎曲應(yīng)力 W? btyKFfW?1? (49)式中： 彎曲應(yīng)力（MPa） ；W 一檔齒輪 1 的圓周力（N） 1F 節(jié)圓直徑。得到廣泛應(yīng)用的是慣性式同步器。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 Δω=|ω1ω3|減小了。摩擦因數(shù)對(duì)換擋齒輪和軸的角速度能迅速達(dá)到相同有重要作用。影響鎖止角選取的因素主要有摩擦因數(shù) 擦錐面的平均半徑 R,鎖止面平均半徑和錐面半錐角 。用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖等主要件組成，并依靠駕駛員手力完成選擋、換擋或退到空擋工作，稱為手動(dòng)換擋變速器。 遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換擋變速器在有些汽車上，由于變速器離駕駛員座位較遠(yuǎn)，則需要在變速桿與撥叉之間加裝一些輔助杠桿或一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，構(gòu)成遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)。若欲移動(dòng)撥叉軸，則應(yīng)先將撥叉軸退回到空擋位置。近年來(lái)，在這些表面上又涂了密封膠，對(duì)防止漏油有明顯效果。因而，變速器的設(shè)計(jì)與制造歷來(lái)受到汽車界的極大重視。大學(xué)學(xué)習(xí)生活中，汽車與交通工程學(xué)院各位老師在學(xué)業(yè)上給我的指導(dǎo)，尤其是各位老師一絲不茍的治學(xué)風(fēng)范對(duì)我的影響很大；在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，各位老師給予了大力的支持和幫助，并就設(shè)計(jì)中的部分問(wèn)題和處理方法共同進(jìn)行了有益的探討，在此一并向他們致以誠(chéng)摯的謝意！在此也對(duì)審閱和評(píng)議本畢業(yè)設(shè)計(jì)及答辯老師和教授致以崇高的敬意和誠(chéng)摯的感謝！最后，對(duì)在大學(xué)期間關(guān)心與幫助過(guò)我的其他所有人表示感謝！本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30附錄 1 計(jì)算程序動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配程序Clear all。 Iw=。W=k3/(Ftk4F3)。d=45。 y2=。 Tg=[t1 t4]。rz=.*dz。an=30*pi/180。dfn=dn2.*han。%齒槽寬本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33dn=mn.*zn./cos(b)。%4 個(gè)齒 mn=[ ]。dz=mn.*z。t1=*10^3。z2=28。a4=45。b=F/Q。alpha=atan(a)。而作為大學(xué)生活的最后一個(gè)環(huán)節(jié)—畢業(yè)設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)近 12 周的緊張準(zhǔn)備，也將接近尾聲。變速器設(shè)有兩擋，倒檔由電機(jī)的反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)這樣可實(shí)現(xiàn)系列化，并盡量能滿足三化的要求。 互鎖鎖裝置 互鎖裝置用于防止同時(shí)掛上兩個(gè)擋位。選擋時(shí)可使變速桿繞其中部球形支點(diǎn)橫向擺動(dòng)，則其下端推動(dòng)叉形撥桿繞換擋軸的軸線擺動(dòng)，從而使叉形撥桿下端球頭對(duì)準(zhǔn)與所選擋位對(duì)應(yīng)的撥塊凹槽，然后使變速桿縱向擺動(dòng)，帶動(dòng)撥叉軸及撥叉向前或向后移動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)掛擋。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18 第 6 章 變速器操縱機(jī)構(gòu)變速器操縱機(jī)構(gòu)能讓駕駛員使變速器掛上或摘下某一檔，從而改變變速器的工作狀態(tài)。 =6176。若錐面的表面粗糙度差，在使用初期容易損害同步環(huán)錐面。此時(shí)鎖止面接觸，阻止了滑動(dòng)齒套向換擋方向移動(dòng)。2～為彈性模量， ?～為慣性力矩，對(duì)于實(shí)心軸：I 64dI??～為軸的直徑，花鍵處按平均直徑D、 ～為齒輪上作用力矩與支座 A、B 的距離ab～為支座間的距離L軸的全撓度為： 2scff??在其作用下應(yīng)力為： 3dMW??22~nscM為抗彎截面系數(shù)W軸在垂直面和水平面撓度的允許值為 f =—，f =— s所在平面的轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過(guò) 。此外，汽車變速器齒輪所用的材料、熱處理方法、加工方法、精度等級(jí)、支撐方式也基本一致。當(dāng)齒數(shù)和多的齒輪副采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)或高度變位時(shí)，則對(duì)齒數(shù)和少些的齒輪副應(yīng)采用正角度變位。5) 齒輪齒數(shù)的確定在初選了中心距、齒輪的模數(shù)和螺旋角后，可根據(jù)預(yù)先確定的變速器檔數(shù)、傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)方案來(lái)分配各檔齒輪的齒數(shù)。一般貨車 GB135678 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形20176。gi?所以，新設(shè)計(jì)變速器兩個(gè)檔位傳動(dòng)比分別為 1 和 取 1 和 。此外，機(jī)車變速器齒輪用的材料，熱處理方法，加工方法，精度級(jí)別，支承方式也基本一致。 2) 變速器主要參數(shù)的選擇 (1) 檔數(shù)增加變速器的檔數(shù)能改善汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。近年來(lái)，變速器操縱機(jī)構(gòu)有向自動(dòng)操縱方向發(fā)展的趨勢(shì)。所以，動(dòng)力性使汽車各種性能中最基本、最重要的性能。當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速控制時(shí)，電動(dòng)汽車可以忽略傳統(tǒng)汽車的變速器。然而，在動(dòng)力電池和其他技術(shù)取得有效突破之前，對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行研究是提高電動(dòng)汽車性能的重要手段之一。 電動(dòng)汽車傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)電動(dòng)汽車傳動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳給汽車的驅(qū)動(dòng)軸，當(dāng)采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)裝置的多數(shù)部件常?？梢院雎浴Ｗ兯倨髂芷嚨箵跣旭?；利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，能使汽車啟動(dòng)行駛，怠速，提高速度等。除此以外，變速器還應(yīng)當(dāng)達(dá)到輪廓尺寸和質(zhì)量小，制造成本低，維修方便的目標(biāo)。此外，因?yàn)槠浣?jīng)過(guò)一對(duì)齒輪嚙合傳遞動(dòng)力，故傳動(dòng)效率高同時(shí)噪聲也低。輪齒折斷分兩種：輪齒受足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒再重復(fù)載荷作用下齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。本設(shè)計(jì)選用直接檔，傳動(dòng)比為 1，即減速比為 1。176。但試驗(yàn)表明，在齒寬增大到一定數(shù)值后，由于載荷分配不均勻，反而使齒輪的承載能力降低。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點(diǎn)，有避免了其缺點(diǎn)。變?yōu)橄禂?shù)為。而軸的直徑可參考同類汽車變速器軸的尺寸選定，也可由下列經(jīng)驗(yàn)公式初步選定：第一軸： .).0~4( ????Ad第二軸： 與 關(guān)系：l一軸： ..二軸： 20~0?ld所以，一軸 . 二軸 mm45l軸的校核是評(píng)定變速器是否滿足所要求的強(qiáng)度、剛度等條件，是否滿足使用要求，是設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要步驟，主要是為了對(duì)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)校核，達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。 同步器的 工作原理同步器換擋過(guò)程由三個(gè)階段組成。 同步器的 參數(shù)的確定 摩擦因數(shù)摩擦因數(shù)除與選用的材料有關(guān)外，還與工作面的表面粗糙度、潤(rùn)滑油種類和溫度等因素有關(guān)。但過(guò)小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，避免自鎖的條件是 tana≥ 。其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：首先求得各零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，然后按不同檔位轉(zhuǎn)換到被同步的零件上。三、四擋撥叉的上端具有撥塊。中間的凹槽對(duì)正鋼球時(shí)為空擋位置，前邊或后邊的凹槽對(duì)正鋼球時(shí)則處于某一工作擋位置，相鄰凹槽之間的距離保證齒輪處于全齒長(zhǎng)嚙合或是完全退出嚙合。后面的圓柱滾子軸承采用內(nèi)徑 25mm，外徑 47mm，厚 11mm 的圓柱滾子軸承，即 GB/T2831994。 圖 齒輪軸本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24 齒輪加工工藝齒輪為大批量生產(chǎn)件，材料為 45（見圖 ） 。該設(shè)計(jì)達(dá)到換擋迅速、省力、方便、有較高的工作效率、工作噪聲低的要求。ig2=。k1=1+f*f。a1=71。I=pi*d^4/64。y=[y1 y4]。w=2.*Tg.*cos(bb)*k1./(pi.*mn.^3.*z.*kc*km.*y)%δw(1 4)ww=2.*Tgw.*cos(bb)*k1./(pi.*mn.^3.*zw.*kcw*km.*yw)%δw(2 3)E=*10^5。z4=16 zn=[z1 z2 z3 z4]。%齒厚s=(pi/2+2.*Y*tan(a)).*m。b=mn.*kc。b=aaaa*pi/180。rbw=.*dbw。%kδkf1=。m1=3。Tn=Temax/z1*z2M=sqrt(Mc^2+Ms^2+Tn^2)。d2=84。F2=(ma+mb)*g*sina。g=。并且生產(chǎn)周期長(zhǎng)，方法上依然沿襲傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。因此，殼體一側(cè)有加油口，殼體底部有放油塞，油面高度即由加油口控制。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21第 6 章變速器軸承變速器軸承常用圓柱滾子軸承，球軸承，滾針軸承、圓錐滾針軸承、滑動(dòng)軸套等，軸承在變速器中起支撐作用，其選擇需依據(jù)軸的直徑，公差配合，還要保證能夠軸向定位，饒徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。 另外，有些轎車和輕型貨車的變速器，將變速桿安裝在轉(zhuǎn)向柱管上。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。同步時(shí)間同步器工作時(shí)，要連接的兩個(gè)部分達(dá)到同步的時(shí)間越短越好。 同步環(huán)主要尺寸確定同步環(huán)錐面上的螺紋槽 如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計(jì)得窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。相鄰擋位相互轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)該采取不同操作步驟的道理同樣適用于移動(dòng)齒輪換擋的情況，只是前者的待接合齒圈與接合套的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度要求一致，而后者的待接合齒輪嚙合點(diǎn)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16的線速度要求一致，但所依據(jù)的速度分析原理是一樣的。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)速度不一樣齒輪強(qiáng)行嚙合必然會(huì)發(fā)生沖擊碰撞，損壞齒輪。2）齒輪接觸應(yīng)力 j (421) 式中 齒輪的接觸應(yīng)力（ MPa） ；j? 齒面上的法向力（ N） ， ；F????cos1? 圓周力在（N） ， ；1 dTFg21 節(jié)點(diǎn)處的壓力角（ 20176?？傋兾幌禂?shù)越小，一對(duì)齒輪齒更總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強(qiáng)度越低。采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心距以外，它還影響齒輪的強(qiáng)度，使用平穩(wěn)性，耐磨性、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。在本設(shè)計(jì)中變速器齒輪壓力角 α 取 15186。另外根據(jù)變速箱在電動(dòng)汽車中的安裝空間來(lái)設(shè)計(jì)。6）變速器操縱機(jī)構(gòu)根據(jù)汽車使用條件的需要，駕駛員利用變速器的操縱機(jī)構(gòu)完成選擋和實(shí)現(xiàn)換擋或退到空擋的工作。中心距越小，齒輪的接觸應(yīng)力大，齒輪壽命短。 變速器設(shè)計(jì)方案論證1）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩種分類方法。4）設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出。而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的特性是轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而轉(zhuǎn)矩變化范圍更不能滿足實(shí)際路況需要。 同時(shí)本設(shè)計(jì)對(duì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了匹配設(shè)計(jì)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明達(dá)到性能要求。結(jié)論表明，變速器齒輪及各軸尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求，齒輪及各軸強(qiáng)度的校核滿足強(qiáng)度要求，結(jié)構(gòu)合理。空車在平直的公路上行駛時(shí)，行駛阻力很小，則當(dāng)滿載上坡時(shí)，行駛阻力便很大。3）設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛。同步器設(shè)計(jì)采用鎖環(huán)式同步器。(3) 中心距 A對(duì)兩軸式變速器,變速器的外形尺寸,體積和質(zhì)量大小,而且對(duì)輪齒的接觸強(qiáng)度有影響。變速器第一軸前端支承在飛輪的內(nèi)腔里，因有足夠大的空間長(zhǎng)采用球軸承來(lái)承受向力。影響變速箱殼體軸向尺寸的因素有擋數(shù)、換擋機(jī)構(gòu)形式以及齒輪形式。對(duì)轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對(duì)貨車，為提高齒輪承載力，取大些。?Z(2)確定其他檔位的齒數(shù)二檔傳動(dòng)比的計(jì)算 ?cos2)(1ZmAn?? (46) ????nAZ? (47)34i ? (3)齒輪變位系數(shù)的選擇齒輪的變位是齒輪設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。對(duì)于低檔齒輪，由于小齒輪的齒根強(qiáng)度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現(xiàn)齒根彎曲斷裂的現(xiàn)象。2) 斜齒輪彎曲應(yīng)力