【文章內(nèi)容簡介】 （ 31） 第一軸的設(shè)計(jì) 第一軸花鍵部分直徑 d ([d ]為 mm)可按下式初選： d =（ ~） 3 maxeM （ 32） 式中： A ——變速器中心距， mm； maxeM ——發(fā) 動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， N?m。 取 d=40mm 軸的尺寸還與齒輪、花鍵、軸承有一定聯(lián)系，要根據(jù)具體情況，按其標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修正。 中間軸的設(shè)計(jì) 由《汽車設(shè)計(jì)》中有關(guān)中間軸中部直徑 d=(~)A,得 d=~,取 d= 于中間軸 d/l=~ 則經(jīng)計(jì)算得 l=389~438mm 初選 l=414mm。 13 第二軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由《汽車設(shè)計(jì)》中有關(guān)第二軸中部直徑 d=(~)A，得 取 d= 對(duì)于第二軸 d/l=~ 則經(jīng)計(jì)算得 l=334~389mm 初選 l=362mm。 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。由于汽車上坡行使時(shí)，車速不高，故可以忽略空氣阻力，這時(shí)： m a xm a x ifk FFF ?? （ 33） 式中： maxkF ——最大驅(qū)動(dòng)力；即 maxkF = maxeT 1i 0i ? / 0R fF ——滾動(dòng)阻力；即 fF =f m g cos max? maxiF ——最大上 坡阻力。即 maxiF =m g sin max? 把以上參數(shù)代入（ 33）得： ?1i ? ?? ?? ????0m a x0m a xm a x )s i nc os( iT Rfgme （ 34） 以上是根據(jù)最大爬坡度確定一檔傳動(dòng)比，式中： maxeT ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩， maxeT =550 Nm； 1i ——變速器一檔傳動(dòng)比； 0i ——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 —。 14 由中等比性質(zhì) ， 得： 5i =(直接檔 ) q=∴ 1i =, 2i =, 3i =, 4i =, 5i =, 6i =。 中心矩 A 對(duì)于中間軸式變速器，是將中間軸與第二軸之間的距離稱為變速器中心距 A 初選中心矩 A 時(shí) ，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 A = 3 1m ax gea iTK ???? (35) aK —— 中心距系數(shù)： aK =~,取 ； 1i —— 變速器一檔傳動(dòng)比； g? —— 變速器傳動(dòng)效率：取 g? ＝ 96％； maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩，單位為（ Nm）； ∴ A=(550)1/3 取 A = 齒輪參數(shù)選擇 模數(shù)的選擇 影響齒輪模數(shù)選取的因素很多，如齒輪強(qiáng)度、質(zhì)量、噪聲、工藝要求等。選取齒輪模數(shù)時(shí)一般遵循的 原則是：合理減少模數(shù)，增加齒寬會(huì)使噪聲降低；為了減輕變速器的質(zhì)量，應(yīng)增加模數(shù)，同時(shí)減小齒寬；從工藝方面考慮，各檔齒輪應(yīng)選用同一種模數(shù)，而從齒輪強(qiáng)度方面考慮，各檔齒輪應(yīng)該有不同的模數(shù)。對(duì)貨車，減輕質(zhì)量比減小噪聲更重要，故齒輪應(yīng)選用大些的模數(shù)。 初選模數(shù)時(shí)，可參考同類型汽車的齒輪模數(shù)確定；也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定，即： m=4 式中： nm 為斜齒輪法向模數(shù)； m 為直齒輪模數(shù)； maxeT ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩； maxeT =550 Nm 1i ——變速器一檔傳動(dòng)比； g? —— 變速器傳動(dòng)效率：取 g? ＝ 96％； 該設(shè)計(jì)選用同一模數(shù)進(jìn)行，故斜齒輪法向模數(shù)取 nm =4；直齒輪模數(shù)取 m =4 壓力角α的選擇 15 壓力角較小時(shí)，重合度較大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲較低；壓力角較大時(shí)，可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。對(duì)于轎車，為提高重合度以降低噪聲，應(yīng)采用 176。,15176。， 16176。，176。等小些的壓力角；對(duì)貨車，為提高齒輪的承載能力，應(yīng)選用 176?；?25176。等大些的壓力。實(shí)際上，因國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20176。，所以變速器齒輪普遍采用的壓力角為 20176。 螺旋角β 選取斜齒輪 的螺旋角，應(yīng)注意到它對(duì)齒輪工作噪聲，輪齒的強(qiáng)度和軸向力有影響。在齒輪選取大的螺旋角時(shí)，齒輪嚙合重合度增加，工作平穩(wěn)，噪聲降低。隨著 β 增大，齒的強(qiáng)度也相應(yīng)提高，不過，當(dāng)螺旋角大于 30176。時(shí)，抗彎強(qiáng)度急劇下降，會(huì)使軸向力及軸承載荷過大。 貨 車 變 速 器 斜 齒 螺 旋 角 β 的 選 擇 范 圍 ： 18176?！?26176。 初 選 2,1? =25176。，4,3? = 6,5? = 8,7? = 10,9? = 12,11? =20176。 齒寬 b 齒寬的選擇，應(yīng)注意到齒寬對(duì)變速器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)行、齒 強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)受力的均勻程度。 通常根據(jù)模數(shù) m （ nm ）來選擇齒寬： 直齒： b = cK m , cK 為齒寬系數(shù)， 取 ～ 斜齒： b = cK nm ， cK 取為 ～ ； 小齒輪的齒寬在計(jì)算上認(rèn)為加寬約 5～ 10，所以有 直齒 b =(～ )4=18～ 32(mm) 9b =30mm, 10b =32mm, 11b =30mm 斜齒 b =(～ )4=24～ 32(mm) 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中間軸上預(yù)定用寶塔齒輪，所以取 : 1b =30mm, 2b =30mm, 3b =30mm, 4b =30mm 5b =20mm, 6b =30mm, 7b =20mm, 8b =30mm 各檔齒數(shù) Z 齒數(shù)確定原則：各檔齒輪齒數(shù)比應(yīng)盡可能不是整數(shù) , 且各檔齒數(shù)無公約數(shù)。 1 一檔齒輪齒數(shù) 斜齒 hZ =2A nm?cos (36) 選取 12,11? ＝ 20176。， hZ =2cos20176。/4 16 = 取 hZ =64 由 hZ = 11Z + 12Z 進(jìn)行大小齒輪齒數(shù)分配，為使的動(dòng)比更大些，取 11Z =46, 12Z =18； A = nm ( 11Z + 12Z )/(2cos 8,7? ) =4(46＋ 18)/(2 cos20176。)= 取 A ＝ 136mm； 2Z / 1Z ＝ 1i 12Z / 11Z =18/46=； A = nm ( 1Z + 2Z )/(2cos 2,1? ) 1Z + 2Z ＝ 2136cos25176。/4= 取 1Z =19， 2Z =42（圓整）； 修正 1i 1i = 2Z 11Z /( 1Z 12Z ) =4246/（ 1918） = i %=||/=%5% (合格 )； 修正 ? 由 A＝ nm ( 1Z + 2Z )/（ 2cos 2,1? ） (37) 得 2,1? ＝ arccos［ nm ( 1Z + 2Z )/（ 2A）］ = 176。 同理 12,11? 2＝ arccos［ nm ( 11Z + 12Z )/（ 2A）］ = 176。 2 確定二檔齒輪齒數(shù)（取 10,9? ＝ 20176。） 9Z / 10Z = 2i 1Z / 2Z =19/42= 9Z + 10Z =2A cos 10,9? / nm =2136cos20176。/4 = 取 9Z =40, 10Z =24(圓整 )； 17 修正 2i 2i ＝ 2Z 9Z /（ 1Z 10Z ） ＝ 4240/（ 1924） ＝ i %＝ ||/100% ＝ %5% (合格 )； 修正 10,9? 10,9? ＝ arccos［ nm ( 9Z + 6Z )/（ 2A）］ =176。 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 10,9? = 2Z /( 1Z + 2Z )(1+ 9Z / 10Z ) tg 2,1? /tg 10,9? = 2Z /( 1Z + 2Z )(1+ 9Z / 10Z )= | |= 兩者相差不大，近似認(rèn)為軸向力平衡。 3 確定三檔齒輪齒數(shù)（ 8,7? ＝ 20176。） 7Z / 8Z ＝ 3i 1Z / 2Z ＝ 19/42 ＝ 由 A ＝ nm ( 7Z + 8Z )/2cos 8,7? 取 8,7? ＝ 20176。,得 7Z ＋ 8Z ＝ 2A cos 8,7? / nm =2136cos20176。/4= 取 7Z ＝ 33， 8Z ＝ 31（圓整）； 修正 3i 3i = 2Z 7Z /（ 1Z 8Z ） =4233/（ 1931） = i %=||/100%=%5%(合格 ) 修正 8,7? 18 8,7? ＝ arccos［ nm ( 7Z + 8Z )/（ 2A）］ =176。 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 8,7? = 2Z /( 1Z + 2Z )(1+ 7Z / 8Z ) tg 2,1? /tg 8,7? = 2Z /( 1Z + 2Z )(1+ 7Z / 8Z )= ||= 兩者相差不大，近似滿足軸向力的平衡條件。 4 確定四檔齒輪齒數(shù)（ 6,5? ＝ 20176。） 5Z / 6Z ＝ 4i 1Z / 2Z ＝ 19/42 ＝ 由 A ＝ nm ( 5Z + 6Z )/2cos 6,5? 取 6,5? ＝ 20176。,得 3Z ＋ 4Z ＝ 2A cos 6,5? / nm =2136cos20176。/4= 取 5Z ＝ 26， 6Z ＝ 38（圓整）； 修正 3i 3i = 2Z 5Z /（ 1Z 6Z ） =4226/（ 1938） = i %=||/100%=%5%(合格 ) 修正 6,5? 6,5? ＝ arccos［ nm ( 5Z + 6Z )/（ 2A）］ =176。 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。 5 確定六檔齒輪齒數(shù)（ 4,3? ＝ 20176。） 3Z / 4Z ＝ 6i 1Z / 2Z ＝ 19/42 ＝ 由 A ＝ nm ( 3Z + 4Z )/2cos 4,3? 取 4,3? ＝ 20176。,得 3Z ＋ 4Z ＝ 2A cos 4,3? / nm =2136cos20176。/4= 取 3Z ＝ 17， 4Z ＝ 47（圓整）； 修正 3i 6i = 2Z 3Z /（ 1Z