【文章內容簡介】 =20 中間軸一擋直齒： b1z =20 中間軸二擋斜齒： b2z =25 中間軸三擋斜齒： b3z =25 中間軸四擋斜齒： b4z =25 中間軸五擋斜齒： b5z =25 中間軸 倒檔直齒輪 ： bdz =20 變速器 同步器的設計計算 使降低汽車變速器噪聲和百公里油耗、消除換檔沖擊、延長齒輪和傳動系壽命 ,實現(xiàn)可靠平穩(wěn)迅速而又輕便的換檔 ,汽車變速器普遍采用了同步器。鎖銷式同步器就是其中一種 ,它被廣泛地應用于中型、重型載重汽車和相應級別的大客車變速器上 .本次設計的中型專用汽車 變速器 采用鎖銷式同步器 。 同步器的工作原理：在變速瞬間 ,變速器的輸入端和輸出端的轉速都在變化著 ,輸出端與汽車整車相連其轉動慣量 J 出相當大 ,換檔作用時間較短 ,可認為在換檔的瞬間輸出端轉速是恒定的。而輸入端在接觸錐面上產(chǎn)生的摩擦力矩 作用下 ,克服輸入端被接合零件的等價慣性力矩 ,在最短時間內使輸入端與輸出端的轉速達到同步。 通過同步器使將要嚙合的齒輪達到一致的轉速而順利嚙合。 本科生畢業(yè)設計（論文） 9 相鄰擋位相互轉換時，應該采取不同操作步驟的道理同樣適用于移動齒輪換擋的情況，只是前者的待接合齒圈與接合套的轉動角速度要求一致，而后者的待接合齒輪嚙合點的線速度要求一致，但所依據(jù)的速度分析原理是一樣的。 變速器的換擋操作，尤其是從高擋向低擋的換擋操作比較復雜，而且很容易產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊。為了簡化操作，并避免齒間沖擊，可以在換擋裝置中設置同步器。 同步器有常壓式和 慣性式。目前全部同步式變速器上采用的是慣性同步器，它主要由接合套、同步鎖環(huán)等組成，它的特點是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步。 慣性式同步器是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步的，在其上面設有專設機構保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達到同步之前不可能接觸，從而避免了齒間沖擊。 接合套、同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有倒角（鎖止角），同步鎖環(huán)的內錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦。鎖止角與錐面在設計時已作了適當選擇，錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步，同時又會產(chǎn)生一種鎖止作用，防止齒輪在同步前進行嚙合。 當同步鎖環(huán)內錐面與 待接合齒輪齒圈外錐面接觸后，在摩擦力矩的作用下齒輪轉速迅速降低（或升高）到與同步鎖環(huán)轉速相等，兩者同步旋轉，齒輪相對于同步鎖環(huán)的轉速為零，因而慣性力矩也同時消失，這時在作用力的推動下，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合，并進一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換擋過程。 鎖銷式同步器的結構見圖 2。同步齒輪 摩擦錐盤 摩擦錐環(huán) 定位銷接合套 接合齒圈 鎖銷 花鍵轂 9。 在同步階段中摩擦力矩隨著錐面角α的減小而增大 ,為了增大同步器的容量 ,錐面角α應盡量取小值。但是它的極限值又受 錐面角自鎖條件的限制 ,為了避免錐面角發(fā)生自鎖 ,α的選取要滿足α≥ arctanμ (μ為摩擦系數(shù) )。 本科生畢業(yè)設計（論文） 10 1 同步環(huán)錐面螺紋和油槽的設計 為了破壞被同步齒輪內錐面上的油膜 ,增大摩擦力矩 ,同步環(huán)錐面上需車制螺紋 ,并在螺紋垂直方向開設排油槽 ,油槽的大小及數(shù)量應根據(jù)同步環(huán)錐面直徑來確定。一般油槽寬為 2mm～ 4mm,數(shù)量 30 個～ 40個。同步環(huán)螺紋齒頂寬對摩擦系數(shù)的影響較大 ,在設計時 ,一般螺紋齒頂寬為 ～ ,螺紋牙形角為 50176。 ,螺距為 ～ 。 2 同步環(huán)錐面直徑和寬度的確定 在中間軸結構允許的情況 下 ,為了增大錐面間的摩擦力矩 ,縮短同步時間 ,同步環(huán)錐面直徑應盡量取大值。同步環(huán)錐面寬 B與摩擦錐面的發(fā)熱有關 ,一般取 B=R鎖 /10～ R鎖 /14(R 鎖為撥環(huán)半徑 )。 3 同步環(huán)的材料 同步環(huán)的材料采用銅合金 ,精鍛成型后進行機加工 ,其強度高 ,耐磨性好。銅合金應控制其化學成分 ,其抗拉強度大于 600N/mm2,屈服強度大于 210N/mm2,硬度為HB150～ HB200。 4 同步器鎖止角的確定 要使同步環(huán)在同步階段中鎖止 ,必須滿足鎖止條件 :tanβ≥ R錐μ R鎖 sinα。根據(jù)摩擦錐面平均半徑 R錐、摩擦系數(shù)μ、錐面角α和撥環(huán)半徑 R 鎖來確定合適的鎖銷角β ,通常取β =35176?！?45176。中型車變速器β取小值 ,重型車變速器β取大值。 5 同步器鎖差的確定 由于同步器鎖銷差大換檔沉 ,鎖銷差小換檔輕便 ,所以應選擇合適的鎖銷差 ,一般取鎖銷差為 ～ 。 6 齒套鎖銷孔和定位銷空的設計 一般鎖銷孔的數(shù)量為 3個～ 6個 ,中型車變速器取小值 ,重型車變速器取大值。鎖銷孔的直徑應根據(jù)鎖銷的最大直徑來確定 ,鎖銷孔兩端的倒角應與鎖銷的倒角一致。同步器定位銷數(shù)量為 3個 ,定位銷孔的直徑應根據(jù)定位銷的直徑來確定。 7 齒套接合齒的設計 同步器齒套接合齒的模數(shù)、齒數(shù)應根據(jù)所傳 遞的最大扭矩來確定。為了防止變速器在工作中自動脫檔 ,高通用性 ,有時變速器中幾組鎖銷式同步器要選用相同的同步器。 8 同步時間 同步器工作時 ,要連接兩個部分達到同步器的時間越短越好。同步器時間與車型有關 ,對貨車變速器高擋取 — ，抵擋取 — 。 本科生畢業(yè)設計（論文） 11 第 四 章 變速器中間 軸的校核 軸的校核是評定變速器是否滿足所要求的強度、剛度等條件，是否滿足使用要求，是設計過程中的重要步驟，主要是為了對設計的數(shù)據(jù)校核，達到設計的要求。 二軸、中間軸最大直徑可取 d==? 126==57mm 中間軸： d/L= 取為 L=315mm 二軸： d/L= 取為 L=315mm 軸在垂直面內撓度為 cf ，在水平面為 sf ，轉角為 ? ，則 EILbaFfc 3 221? ； EILbaFfs 3 222? ； ? ?EIL ababF 31 ??? ； 1F 為輪齒齒寬在中間平面上的圓周力 ， 2F 為齒輪齒寬在中間面上的徑向 力。 E～為彈性模量， ??E Mpa， I～為慣性力矩，對于實心軸： 644dI ?? 。 D～為軸的直徑，花鍵處按平均直徑 。 a 、 b～為齒輪上作用力矩與支座 A、 B的距離 ， L～為支座間的距離 。 軸的全撓度為 ； 22 sc fff ?? 在其作用下應力為332dMWM ?? ?? M～ 222 nsc MMMM ??? ， W～為抗彎截面系數(shù) 。 軸在垂直面和水平面撓度的允許值為 fc =— ， fs =— .齒輪所在平面的轉角不應超過 。 中間軸 常嚙合 齒輪處 進行校核 mmZmr n os2 2 ?? ? ； 19100039021m a x ?? ?????? rZ ZTF en N 6 1 o 7 5 7c o s1 ?????? ?nFF N i 7 5 7s i n2 ?????? ?nFF N mma 22? ； mmb 29322315 ??? 本科生畢業(yè)設計（論文） 12 所以 0 0 0 8 6 1 03 4522221 ?????? ????? E I LbaFf c mmfc ~? 合格 45 22222 ?????? ????? EIL baFf s mmfs ~? 合格 ? ? ? ? 0 0 0 0 3 6 1 03 451 ?????? ???????? E I L ababF? rad ?? 合格 mmNaFM c ????? 5 4 5 mmNaFM s ????? 5 4 3 6 1 01 mmNZ ZTT en ?????? 1 9 5 0 0 046 1 0 0 0233 9 02 1m a x 232223 3232 mmNd MMMdMWM nsc ??????? ??? ? ? 2400 mmN?? ； ? ???? 合格 對中間軸四擋齒輪處進行校核 mmZmr n o s2 4 ?? ? ； 19100 039021m a x ?? ?????? rZ ZTF en N 9 6 018/19c o s29/2 0 7 5c o s1 ?????? ?nFF N i 0 7 5s i n2 ?????? ?nFF N mma 104? ； mmb 211104315 ??? 所以 4522221 ?????? ????? E I LbaFf c mmfc ~? 合格 45 22222 ?????? ????? EIL baFf s mmfs ~? 合格 ? ? ? ? 0 0 0 0 5 8 641 0 42 1 12 1 11 0 9 6 03 451 ?????? ??????? 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