【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 低檔齒輪，一般安置在離軸承較近的地方，以減小的變形，使齒輪的重疊系數(shù)不致下降過多。變速器齒輪主要是因接觸應(yīng)力過高而造成表面點(diǎn)蝕損壞，因此將高檔齒輪安排在離兩支承較遠(yuǎn)處較好。該處因軸的變形而引起齒輪的偏轉(zhuǎn)角較小，故齒輪的偏載也小。 4. 提高平均傳動(dòng)效率 為提高平均傳動(dòng)效率，在三軸式變速器中，普遍采用具有直接擋的傳動(dòng)方案，并盡可能地將使用時(shí)間最多的檔位設(shè)計(jì)成直接檔。 倒檔軸的位置 倒檔齒輪的結(jié)構(gòu)及其軸的位置，應(yīng)與變速器的整體結(jié)構(gòu)方案同時(shí)考慮。倒檔設(shè)計(jì)在變速器的左側(cè)或右側(cè)在機(jī)構(gòu)上均能實(shí)現(xiàn)，不同之處是 掛倒檔時(shí)駕駛員移動(dòng)變速桿的方向改變了。在結(jié)構(gòu)布置上，要注意的是在不掛入倒檔時(shí)，為了防止意外掛入倒檔，一般在掛倒檔時(shí)設(shè)有一個(gè)掛倒檔時(shí)需克服彈簧所產(chǎn)生的力，用來提醒駕駛員注意。倒檔齒輪不能與第二軸齒輪有嚙合的狀況。換倒檔時(shí)能順利換入倒檔，而不和其它齒輪發(fā)生干涉。 高拯鐸：輕型貨車變速器設(shè)計(jì) 16 4. 變速器主要參數(shù)的確定 變速器檔數(shù)及各檔傳動(dòng)比 變速器檔數(shù)的多少對(duì)汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性影響很大。檔數(shù)多，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在最大功率附近的轉(zhuǎn)速工作，而且十發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化范圍小，發(fā)動(dòng)機(jī)平均功率高，故可提高汽車的動(dòng)力性。即提高汽車的加速能力 和爬坡能力。檔數(shù)多也增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低油耗區(qū)工作的可能性，因而提高了汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性。但它的缺點(diǎn)是使變速器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量增大、操縱不輕便等。 所以本設(shè)計(jì)采用的是四檔變速器。 首先，確定低檔傳動(dòng)比時(shí)，要考慮下列因素：汽車最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著力、汽車最低穩(wěn)定車速及主要傳動(dòng)比等。 1. 根據(jù)最大爬坡度確定一檔傳動(dòng)比 汽車在最大上坡路面行駛時(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。由于汽車上坡行駛時(shí)，車速不高，故忽略空氣阻力，這時(shí)有： m axm ax ifk FFF ?? （ 4— 1） 其中： maxkF 為最大驅(qū)動(dòng)力； fF 為滾動(dòng)阻力； m axcos?fmgF f ? （ 4— 2） maxiF 為最大上坡阻力。 m axm ax sin ?mgFi ? （ 4— 3） r iiMF ek ?01m axm ax ? （ 4— 4） 帶入式（ 4— 1），得 ? ? ???? mgfmgr iiM e ??? m a xm a x01m a x s i nc os ??0max1 iM rmgi e? 其中： maxeM 為發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩； 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計(jì) (論文 ) 17 1i 為變速器一檔傳動(dòng)比； 0i 為主傳動(dòng)器傳動(dòng)比； ?為汽車傳動(dòng)系總效率； m為汽車總質(zhì)量； g為重力加速度； ?為道路最大阻力系數(shù)； r為驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)半徑； f 為滾動(dòng)阻力系數(shù)； max? 為道路最大上坡角。 2. 根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著力確定一檔傳動(dòng)比 汽車行 駛時(shí)，為了使驅(qū)動(dòng)輪不打滑，必須使驅(qū)動(dòng)力等于或小于驅(qū)動(dòng)輪與路面間的附著力，此條件可用下列不等式表示： ?? Nr iiM e ?01max （ 4— 5） ?? 0max1 iM rNi e? 其中： ?為道路附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 ??? ； N 為驅(qū)動(dòng)輪垂直反力，用下列公式計(jì)算： ? ? LmShXN ag ?? s inc os ?? （ 4— 6） 其中： X 、 S 為后輪驅(qū)動(dòng)時(shí)， 1, ??? SaX ； 前輪驅(qū)動(dòng)時(shí)， 1, ??? SbX ； 前后驅(qū)動(dòng)時(shí)， 0, ?? SLX ； ?為路面坡度角； a、 b 分別為汽車重心矩前后軸的距離，汽車在水平位置量度； L為汽車軸距； 高拯鐸：輕型貨車變速器設(shè)計(jì) 18 ah 為汽車滿載時(shí)重心高度。 3. 根據(jù)最低穩(wěn)定車速確定一檔傳動(dòng)比 為了避免汽車在松軟里面上行駛時(shí)，由于土壤受沖擊剪切破壞而損失地面附著力， maxi 應(yīng)保證汽車能在極低車速下穩(wěn)定行駛。設(shè)最低穩(wěn)定車速為 mina? ，則有： `0m in m inm a x iirni a?? （ 4— 7） 其中： r為汽車滾動(dòng)半徑； minn 為發(fā)動(dòng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速； `i 為分動(dòng) 器低檔傳動(dòng)比。 根據(jù)上述三個(gè)條件確定的一檔傳動(dòng)比可能不相等，應(yīng)選其中的小值。 ?i 最高檔傳動(dòng)比一般取 1，即三軸變速器的直接檔做為最高檔。其他各檔傳動(dòng)比為： min4 ii? ； qii 43? ； qii 32? ； 其中： q 為幾何級(jí)做的公式： 3minmaxiiq? （ 4— 8） 即： ?i ?i ?i 變速器齒輪參數(shù)的確定 1. 齒數(shù) 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計(jì) (論文 ) 19 確定變速器齒輪齒數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮： ① 盡量符合動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等對(duì)各檔傳動(dòng)比的要求； ② 最少齒數(shù)不應(yīng)產(chǎn)生根切。通常，變速器中間軸一檔齒輪是齒數(shù)最少的齒輪，此齒輪不應(yīng)產(chǎn)生根切，而且根圓直徑應(yīng)大于中間軸直徑； ③ 互相嚙合的齒輪，齒數(shù)間不應(yīng)有公因數(shù)，速度高的齒輪更應(yīng)注意這點(diǎn)； ④ 齒數(shù)多，可降低齒輪傳動(dòng)的躁聲。 2. 模數(shù) 決定齒輪模數(shù)的因素很多，其中最主要的是載荷的大小。由于高檔齒輪和低檔齒輪載荷不同，故高檔和低檔齒輪的模數(shù)不宜相同。從加工工藝及維修觀點(diǎn)考慮，同一變速器中齒輪模數(shù)種類不應(yīng)過多。現(xiàn)代汽車變速器通常是高檔齒輪用一種模數(shù)，一檔和倒檔齒輪用另一種模數(shù)。 在初選模數(shù)時(shí)可根據(jù)下面的公式進(jìn)行初選模數(shù)： 3 m ax 10/en MKm ? 高檔齒輪 1?K 3 1m a x 10/ ?iMM eT ? 一檔齒輪 其中： maxeM 為發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 1i 為變速器一檔傳動(dòng)比 ?為變速器傳動(dòng)效率，可取 ?? 得： ?nm mm 4?m mm 3. 中心距 齒輪中心距是變速器很重要的參數(shù)，它對(duì)變速器整體尺寸及質(zhì)量有很大影響。在良好路面上行駛的汽車取小值，確定中心距時(shí)還要考慮齒輪幾何參數(shù)及結(jié)構(gòu)要求，初選中心距可根據(jù)下面的公式： ? ?3 m a x1411 eMA ?? 轎車 ? ?3 m a x1714 eMA ?? 載貨汽車 其中： maxeM 為發(fā)動(dòng)機(jī)扭距，取 175 MN? 高拯鐸：輕型貨車變速器設(shè)計(jì) 20 得： 92?A mm ⑷ 齒寬 在選擇齒寬時(shí)，應(yīng)該注意到齒寬對(duì)變速器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)受力的均勻程度等均有影響。齒輪寬度的大小，承載能力高。但齒輪受載后，由于齒向誤差及軸的撓度變形等原因，沿齒寬方向受力不均勻，因而齒寬不宜太大。初選時(shí)可根據(jù)下面的公式： ? ?mb ?? 直齒輪 =18 mm ? ?mb ?? 斜齒輪 =21 mm 各檔齒輪齒數(shù)的計(jì)算 在初選中心距、齒數(shù)模數(shù)以后可根據(jù)變速器的檔數(shù)、傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。 1. 確定一檔齒輪的齒數(shù) 一檔傳動(dòng)比 12781 zzzzi ?? （ 4— 9） 求 21,zz 的齒數(shù)，應(yīng)先求其齒數(shù)和 hz mAzh 2? （ 4— 10） 4922?? 46? 貨車中間軸上的一檔齒輪數(shù)可在 12— 17 之間選用。 故取 121?z 34124612 ????? zzz h 得 34,12 21 ?? zz 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計(jì) (論文 ) 21 2. 對(duì)中心距 A 進(jìn)行修正 因?yàn)橛?jì)算齒數(shù)和 ?Z 和齒數(shù)變化系數(shù)計(jì)算中心距 A，故修正后的中心距 A 取92。 ⒊ 確定常嚙合傳動(dòng)齒輪副的齒數(shù) ????? ZZIZZ 因?yàn)槌Ш蟼鲃?dòng)齒輪副與 1 檔齒輪副以及其他各檔齒輪副的中心距相同，故 922287 ????? nm AZZ 得 , ??ZZ 取 24,50 87 ?? ZZ 驗(yàn)證傳動(dòng)比 87121 ??? ZZZZi 4. 確定二檔齒輪齒數(shù) 87342 ZZZZi ?? nmAZZ 243 ?? 得 44 , ??ZZ 取 44,30 43 ?? ZZ 驗(yàn)證中心距 A= ? ? ? ? 43 ????? ZZm n 5. 確定 3 檔齒輪齒數(shù) 87563 ZZZZi ?? nmAZZ 265 ?? 高拯鐸：輕型貨車變速器設(shè)計(jì) 22 得 ?Z ， ?Z 取 405?Z ， 346 ?Z 6. 確定倒檔齒輪 倒檔齒輪使用的模數(shù)與 1 檔相同，倒擋齒輪 10Z 的齒數(shù)一般在 ]21~23 之間，取 22，初選 10Z 后，可計(jì)算出中間軸與倒檔軸的中心距 A? 。 A? = ? ? ? ? 6822124212 101 ?????? ZZm 為了保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，齒輪 1 和齒輪 9 的齒頂圓之間保持 以上的間隙，則齒輪 9 的齒頂圓直徑 9eD 應(yīng)為： ? ? 1268212 1119 ?????????? aaa hZmdAd =79 fmZmhdd aa 22 9199 ????? ， m=4 ， f=1 得 189?Z 故各檔齒輪齒 數(shù)如下： 121?Z ， 342 ?Z ， 303?Z ， 444 ?Z ， 405?Z 346 ?Z ， 507 ?Z ， 248?Z ， 189?Z ， 2210?Z 7. 確 定各檔齒輪基本參數(shù) 分度圓直徑 4812411 ????? Zmd 13634422 ????? Zmd ????? Zmd n 1 1 ????? Zmd n 1 0 ????? Zmd n ????? Zmd n 1 2 ????? Zmd n ????? Zmd n 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計(jì) (論文 ) 23 7218499 ????? Zmd 882241010 ????? Zmd 齒頂高： 4411 ????? mfha ????? na mfh 齒根高： ? ? ? ? ??????? mcfh f ? ? ? ? 1 2 ??????? nf mcfh 齒全高： ? ? ? ? ??????? mcfh ? ? ? ? 6 2 ??????? nmcfh 齒頂圓直徑： 5642482 111 ?????? aa hdd 1 4 4421 3 62 122 ?????? aa hdd 233 ?????? aa hdd 244 ?????? aa hdd