【文章內(nèi)容簡介】 優(yōu)缺點以及實際情況，本次設(shè)計選用飛濺潤滑方式。 變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用是使駕駛員能夠根據(jù)道路情況準(zhǔn)確可靠地掛上或者摘下變速器某個檔位，以保證汽車安全行駛。 變速器操縱機(jī)構(gòu)按距離駕駛員座位的遠(yuǎn)近，可以分為直接操縱機(jī)構(gòu)和遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu) [1]。 直接操縱手動換檔式結(jié)構(gòu)型式簡單，可以布置在離駕駛員座附近，變速桿直接裝在變速器上，依靠駕駛員手力 直接完成換檔功能。 其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，操縱方便，維修簡便 [7]。 遠(yuǎn)距離操縱手動換檔式結(jié)構(gòu)必須有足夠的剛性，且各連接件之間的間上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) ESU7160型乘用車變速器總體設(shè)計 18 隙不能過大。變速器離駕駛座較遠(yuǎn)，需要在變速器與撥叉之間布置若干傳動件，換檔手力需要經(jīng)過這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)才能完成換檔工作。 本設(shè)計選用直接操作手動換檔變速器，換檔位置如圖 所示： 圖 檔位分布圖 設(shè)計變速器操縱機(jī)構(gòu)時，應(yīng)滿足以下要求： 。這通?？炕ユi裝置來保證 。 ，若操縱變速桿推動撥叉前后移動的距離不足時，齒輪將不能在完全齒寬上嚙合而影響齒輪的壽命。即使達(dá)到完全齒寬嚙合，也可能由于汽車震動等原因，齒輪產(chǎn)生軸向 移動而減少了齒輪的嚙合長度，甚至完全脫離嚙合。為了防止這種情況的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置自鎖裝置。 ，變速器齒輪間將發(fā)生極大沖擊，導(dǎo)致零件損壞。汽車起步時如果誤掛倒檔，則容易出現(xiàn)安全事故。為此，應(yīng)設(shè)置倒檔鎖。 經(jīng)過計算得 ,一檔傳動比為 ；二檔傳動比為 ；三檔傳動比為 ；四檔傳動比為 1；五檔傳動比為 ；倒檔傳動比為 ，中心距 70mm，通過對齒輪、同步器、軸承等的計算得出尺寸布置圖如上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) ESU7160型乘用車變速器總體設(shè)計 19 圖 所示。 圖 變速器尺寸布置圖 3 變速器主要參數(shù) 的選擇與計算 最高車速： 172Km/h 最大 功率 /轉(zhuǎn)速 ： 78KW/6000rpm 最大扭 矩 /轉(zhuǎn)速 ： 146N m/3600rpm 整備 質(zhì)量： 1300Kg 車輪： 185/60 R14 軸距： 2400mm 輪距： 1400mm 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) ESU7160型乘用車變速器總體設(shè)計 20 傳動比 按下式計算 [2]： maxau = 0miniirngp ????????????????? （ ） 式中： maxau — 最高車速 pn — 發(fā)動機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速 r — 車輪半徑 mingi — 變速器最小傳動比 乘用車取 0i — 主減速器傳動比 maxeT =9549penP max? ???????????????????（ ） 式中： Pemax — 發(fā)動機(jī)最大功率 ? — 轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù) ， ～ ，本次設(shè)計取 代入數(shù)據(jù)，得 pn =6121. 8r/min pn / Tn = 符合 要求 0i =m axm in agpui rn ??????????????????（ ） 代入數(shù)據(jù)得， i0 = 圓柱齒輪 主減速器，當(dāng) 0i ≤6 時，取 ? =90% 最大傳動比 1gi 的選擇 ： （ 1） 滿足最大爬坡度。 ? ?Teg iTfGri ? ??0m a x1s inc os ?? ???????????????????（ ） 式中： G— 作用在汽車上的重力， mgG? ， m — 汽車質(zhì)量， g — 重力加速度，上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) ESU7160型乘用車變速器總體設(shè)計 21 m ax1m ingngiqi??mgG? =13000N； maxeT — 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， maxeT =146N.m； 0i — 主減速器傳動比， 0i = T? — 傳動系效率， T? =90%； r — 車輪半徑， r =； f — 滾動阻力系數(shù)，取 f = [1+( maxau 50)]=； ? — 爬坡度，取 ? =176。 將數(shù)據(jù)代入上式，得 ?gi （ 2）滿足附著條件： ?r iiT Tg ?01e m a x z2F φ ????????????????? （ ） 式中： Φ 為附著系數(shù)，取值范圍為 ~，取 z2F 為汽車滿載靜止于水平面，驅(qū)動橋給地面的載荷，這里取 70%mg ； 將數(shù)據(jù)代入上式， 得 1gi ≤ ； 綜合上述， 得 ≤ 1gi ≤ ； 取 1gi = ；在 ~ 范圍內(nèi)，故符合。 其他各檔傳動比的確定： 按等比級數(shù)原則，一般汽車各檔傳動比大致符合如下關(guān)系 [3]：qiiiiiiiigggggggg ????54433221 ?????????????????? （ ） = 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) ESU7160型乘用車變速器總體設(shè)計 22 所以其他各檔傳動比為： 1gi =， 2gi =， 3gi =， 4gi =（修正為 1） ， 5gi = 中心距 A 的確定 初選中心距：發(fā)動機(jī)前置前驅(qū)的乘用車變速器中心距 A，可根據(jù)發(fā)動機(jī)排量與變速器中心距 A 的統(tǒng)計數(shù)據(jù)初選， A=70mm 齒輪參數(shù) 模數(shù) 嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開線。由于工藝上的原因，同一變速器中的接合齒模數(shù)相同。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利于換檔。 表 汽車變速器齒輪法向模數(shù) 車型 乘用車的發(fā)動機(jī)排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 am /t ≤V≤ ＜ V≤ ＜ am ≤14 am ＞ 模數(shù) nm /mm ～ ～ ～ ~ 表 汽車變速器常用齒輪模數(shù) 一系列 二系列 —— 發(fā)動機(jī)排量為 ，根據(jù)表 及 ，齒輪的模數(shù)定為 ～。 壓力角 ? 理論上對于乘用車，為加大重合度降低噪聲應(yīng)取用 176。 、 15176。 、上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) ESU7160型乘用車變速器總體設(shè)計 23 j?1 2/gF T d?110 . 4 1 8j zbFEb? ??????????16176。 、 176。 等小些的壓力角；對商用車，為提高齒輪承載能力應(yīng)選用176。 或 25176。 等大些的壓力角。 變速器齒輪普遍采用標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20176。 。 螺旋角 ? 實驗證明：隨著螺旋角的增大，齒的強(qiáng)度也相應(yīng)提高。在齒輪選用大些的螺旋角時，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上。 乘用車兩軸式變速器螺旋角： ? = 20176。 ～ 25176。 ,取 ? = 20176。 。 齒寬 b 直齒 mkb c? ， ck 為齒寬系數(shù)，取為 ～ ，取 ； 斜齒 ncmkb? ， ck 取為 ～ 。 采用嚙合套或同步器換檔時，其接合齒的工作寬度初選時可取為 2～4mm，取 4mm。 ??????????????????（ ） 式中 齒輪的接觸應(yīng)力（ MPa）； F 齒面上的法向力（ N）， 1 /(cos cos )FF ??? ； 1F 圓周力在（ N）， ； ? 節(jié)點處的壓力角（ 176。 ）； ? 齒輪螺旋角（ 176。 ）； E 齒輪材料的彈性模量（ MPa），查資料可取 3190 10E MPa?? ； B 齒輪接觸的實際寬度， 20mm； 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) ESU7160型乘用車變速器總體設(shè)計 24 sinsinzzbbrr????? ?? ? 22si n / c o ssi n c o szzbbrr? ? ?? ? ???zb??、 主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑（ mm）； 直齒輪： 斜齒輪： 其中， zbrr、 分別為主從動齒輪節(jié)圓半徑（ mm）。 將作用在變速器第一軸上的載荷 maxeT 作為計算載荷時，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 j? 見下表： 表 變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 齒輪 j? /MPa 滲碳齒輪 液體碳氮共滲齒輪 一檔和倒檔 1900~2021 950~1000 常嚙合齒輪和高檔 1300~1400 650~700 取最大接觸應(yīng)力，將數(shù)據(jù)代入公式 中得各齒輪齒寬： 一檔齒寬 b1 = 24mm 二檔齒寬 b2 = 22mm 三檔齒寬 b3 = 22mm 四檔齒寬 b4 = 20mm 五檔齒寬 b5 = 20mm 倒檔齒寬 bR = 23mm 齒頂高系數(shù) 在齒輪加工精度提高以后，包括我國在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)取為 . 齒輪的設(shè)計與計算 計算各軸的轉(zhuǎn)矩 發(fā)動機(jī)最大扭矩為 ，齒輪傳動效率 99%，離合器傳動效率 98%，軸承傳動效率 96%。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) ESU7160型乘用車變速器總體設(shè)計 25 輸入軸 1T = maxeT = 146 = 輸出軸 2T = 齒承 ??1T = 96%99% = 輸出軸一檔 1221 iTT ? = = 輸出軸二檔 2222 iTT ? = 27 = 輸出軸三檔 3223 iTT ? = 1. 55 = 輸出軸四檔 4224 iTT ? = 1. 079 = 輸出軸五檔 5225 iTT ? = 0. 75 = 倒檔 倒齒承倒 ）（ iTT ??1? = = 各檔齒輪 參 數(shù)的 計算 一檔齒輪為斜齒輪， 法向 模數(shù)為 mn = 3，初選 109cos ?? =20176。 一檔傳動比為9101g ZZi ? ?????????????? （ ） 為了求 9Z ， 10Z 的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和 hZ ， 對斜齒 nh mAZ 109c os2 ?? ? ?????????????? ??? （ ） 式中： A — 中心距 mn — 法向模數(shù) 將數(shù)據(jù)代入上式，得 Zh = 取整為 44 即 9Z 取 17 10Z =4417=27 因為計算齒數(shù)和 hZ 后，經(jīng)過取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取定的 hZ 和齒輪變位系數(shù)重新計算中心距 A 。 ?cos20 hnZmA ? ????? ??????????????? （ ） 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) ESU7160型乘用車變速器總體設(shè)計 26 將數(shù)據(jù)代入上式，得 A0 = 對一檔齒輪進(jìn)行角度變位： 端面嚙合角 t? ： tan t? =tan n? /cos 109? ??????? （ ） 代入數(shù)據(jù)，得 t?? =176。 嚙合角 ,t? ： cos ,t? =toAA ?cos?????????? （ ） = 代入數(shù)據(jù)，得 ,t?? =176。 變位系數(shù)之和 ? ?? ?nt,t109n tan2 ? ??? invinvzz ???? ???? （ ） = 查變位系數(shù)線圖得： 910 ?? zzu ?? ??? 計算一檔齒輪 10 參數(shù)： 分度圓直徑 1099n9 co s/m ?zd ? =31 7/cos20176。= 10910n10 co s/m ?zd ? =3 27/20176。= 齒頂高 ? ? nn9an9 yh mh a ???? ? ? = ? ? nn10an10 yh mh a ???? ? ? = 式中： n0n /mAAy ）（ ??