【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 面設(shè)有專設(shè)機(jī)構(gòu)保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸，從而避免了齒間沖擊。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(diǎn)是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步。　　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(nèi)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(shè)計(jì)時(shí)已作了適當(dāng)選擇，錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步，同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生一種鎖止作用，防止齒輪在同步前進(jìn)行嚙合。　　當(dāng)同步鎖環(huán)內(nèi)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(zhuǎn)速迅速降低（或升高）到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)，齒輪相對(duì)于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零，因而慣性力矩也同時(shí)消失，這時(shí)在作用力的推動(dòng)下，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合，并進(jìn)一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換擋過(guò)程。同步環(huán)常選用能保證具有足夠高的強(qiáng)度和硬度、耐磨性能良好的黃銅合金制造，如錳黃銅、鋁黃銅和錫黃銅等。早期用青銅合金制造的同步環(huán) 因使用壽命短，已遭淘汰。由黃銅合金與鋼材構(gòu)成的摩擦副。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。摩擦因數(shù)大，換擋省力或縮短同步時(shí)間；摩擦因數(shù)小則反之，甚至失去同步作用。為此，在同步環(huán)錐面處制有破壞油膜的細(xì)牙螺紋槽及與螺紋槽垂直的泄油槽，用來(lái)保證摩擦面之間有足夠的摩擦因數(shù)。(1) 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。但頂部寬度過(guò)窄會(huì)影響接觸面壓強(qiáng)，使磨損加快。試驗(yàn)還證明：螺紋的齒頂寬對(duì)的影響很大，隨齒頂?shù)哪p而降低，換擋費(fèi)力，故齒頂寬不易過(guò)大。螺紋槽設(shè)計(jì)得大些，可使被刮下來(lái)的油存于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會(huì)使接觸面減少，增加磨損速度。圖3—20a中給出的尺寸適用于輕、中型汽車；圖3—20b則適用于重型汽車。通常軸向泄油槽為6～12個(gè)，槽寬3～4mm。(2) 錐面半錐角 摩擦錐面半錐角越小，摩擦力矩越大。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≥。一般取=6176?！?176。=6176。時(shí)，摩擦力矩較大，但在錐面表面粗糙度控制不嚴(yán)時(shí)，則有粘著和咬住的傾向。在=7176。時(shí)就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。 ，(3)摩擦錐面平均半徑R R設(shè)計(jì)得越大，則摩擦力矩越大。R往往受結(jié)構(gòu)限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件的尺寸和布置的限制，以及R取大以后還會(huì)影響到同步環(huán)徑向厚度尺寸要取小的約束，故不能取大。原則上是在可能的條件下，盡可能將R取大些。(4)錐面工作長(zhǎng)度b縮短錐面工作長(zhǎng)度b(圖3—17)，便使變速器的軸向長(zhǎng)度縮短，但同時(shí)也減少了錐面的工作面積，增加了單位壓力并使磨損加速。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)下式計(jì)算確定b(5)鎖止角 鎖止角選取的正確，可以保證只有在換檔的兩個(gè)部分之間角速度差達(dá)到零值才能進(jìn)行換檔。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。已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在26?~46?范圍內(nèi)變化。(6)同步時(shí)間t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。除去同步器的結(jié)構(gòu)尺寸，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)同步時(shí)間有影響以外，變速器輸入軸，輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦追面上的軸向力，均對(duì)同步時(shí)間有影響。軸向力大，同步時(shí)間減少。而軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān)，不同車型要求作用到手柄上的力也不相同。為此，同步時(shí)間與車型有關(guān)，計(jì)算時(shí)可在下屬范圍內(nèi)選?。簙,低檔取0~。~，~。(7)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算換檔過(guò)程中依靠同步器改變轉(zhuǎn)速的零件統(tǒng)稱為輸入端零件，它包括第一軸及離合器的從動(dòng)盤，中間軸及其上的齒輪，與中間軸上齒輪相嚙合的第二周上的常嚙合齒輪。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。對(duì)已有的零件，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值通常用扭擺法測(cè)出。若零件未制成,可將這些零件分解為標(biāo)準(zhǔn)的幾何體,并按數(shù)學(xué)公式合成求出轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。第7章 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。變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿足如下主要要求：換擋時(shí)只能掛入一個(gè)擋位，換擋后應(yīng)使齒輪在全齒長(zhǎng)上嚙合，防止自動(dòng)脫擋或自動(dòng)掛擋，防止誤掛倒擋，換擋輕便。用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見(jiàn)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。為了保證變速器的可靠工作，變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)能滿足以下要求：（1）掛擋后應(yīng)保證結(jié)合套于與結(jié)合齒圈的全部套合（或滑動(dòng)齒輪換擋時(shí)，全齒長(zhǎng)都進(jìn)入嚙合）。在振動(dòng)等條件影響下，操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)保證變速器不自行掛擋或自行脫擋。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。（2）為了防止同時(shí)掛上兩個(gè)擋而使變速器卡死或損壞，在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有互鎖裝置。（3）為了防止在汽車前進(jìn)時(shí)誤掛倒擋，導(dǎo)致零件損壞，在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有倒擋鎖裝置。當(dāng)變速器布置在駕駛員座椅附近，可將變速桿直接安裝在變速器上，并依靠駕駛員手力和通過(guò)變速桿直接完成換擋功能的手動(dòng)換擋變速器，稱為直接操縱變速器。這種操縱方案結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，已得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，單軌式操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)用較多，其優(yōu)點(diǎn)是減少了變速叉軸，各擋同用一組自鎖裝置，因而使操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，但它要求各擋換擋行程相等。平頭式汽車或發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)汽車的變速器，受總體布置限制變速器距駕駛員座位較遠(yuǎn)，這時(shí)需要在變速桿與撥叉之間布置若干傳動(dòng)件，換擋手力經(jīng)過(guò)這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)才能完成換擋功能。這種手動(dòng)換擋變速器稱為遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換擋變速器。在發(fā)動(dòng)機(jī)后置或前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，通常汽車變速器距離駕駛員座位較遠(yuǎn)，變速桿和變速器之間 通常需要用連桿機(jī)構(gòu)聯(lián)接，進(jìn)行遠(yuǎn)距離操縱。 這時(shí)要求整套系統(tǒng)有足夠的剛性，且各連接件之間間隙不能過(guò)大，否則換擋手感不明顯，并增加了變速桿顫動(dòng)的可能性。此時(shí)，變速桿支座應(yīng)固定在受車架變形、汽車振動(dòng)影響較小的地方，最好將換擋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器連成一體，以避免對(duì)操縱有不利影響。、互鎖、倒擋鎖裝置　 掛擋后應(yīng)保證結(jié)合套于與結(jié)合齒圈的全部套合（或滑動(dòng)齒輪換擋時(shí)，全齒長(zhǎng)都進(jìn)入嚙合）。在振動(dòng)等條件影響下，操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)保證變速器不自行掛擋或自行脫擋。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。如圖所示，換擋撥叉軸上方有三凹坑，上面有被彈簧壓緊的鋼珠。當(dāng)撥叉軸位置處于空擋或某一擋位置時(shí)，鋼珠壓在凹坑內(nèi)。起到了自鎖的作用。 　 當(dāng)中間換擋撥叉軸移動(dòng)掛擋時(shí)，另外兩個(gè)撥叉軸被鋼球瑣住。防止同時(shí)掛上兩個(gè)擋而使變速器卡死或損壞，起到了互鎖作用。 當(dāng)換擋桿下端向倒擋撥叉軸移動(dòng)時(shí)，必須壓縮彈簧才能進(jìn)入倒擋撥叉軸上的撥塊槽中。防止了在汽車前進(jìn)時(shí)誤掛倒擋，而導(dǎo)致零件損壞，起到了倒擋鎖的作用。當(dāng)?shù)箵鯎懿孑S移動(dòng)掛擋時(shí)，另外兩個(gè)撥叉軸被鋼球瑣住。結(jié) 論本設(shè)計(jì)是對(duì)EQ1090載貨汽車變速器的設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)的目的、方法和步驟，對(duì)EQ1090貨車變速器進(jìn)行了調(diào)研，收集資料，然后匯總，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，最后繪制裝配圖和零件圖。通過(guò)計(jì)算和設(shè)計(jì)，我得到以下幾點(diǎn)結(jié)論： 汽車變速器設(shè)計(jì)中，齒輪的設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)、軸承的設(shè)計(jì)和同步器的設(shè)計(jì)是最主要內(nèi)容。其中齒輪的設(shè)計(jì)中，齒輪各擋的齒數(shù)分配需要精心調(diào)整齒輪的齒數(shù)、螺旋角和變位系數(shù)才能獲得比較好的結(jié)果。在分配齒數(shù)時(shí)，應(yīng)多方面參考資料，力求獲得理想的齒數(shù)分配； 應(yīng)合理選擇變速器的檔數(shù)和傳動(dòng)比，使汽車具有良好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 3．變速器的軸的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面因素，包括齒輪結(jié)構(gòu)，花鍵標(biāo)準(zhǔn)、軸承標(biāo)準(zhǔn)、檔圈標(biāo)準(zhǔn)等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，應(yīng)對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核，如不滿足，要重新設(shè)計(jì)；軸承也根據(jù)結(jié)構(gòu)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用。 4．合理地選擇齒輪型式及結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高其制造和安裝精度，都是提高效率和減小噪聲的有效措施。采用同步器換檔是齒輪式變速器的基本要求。 5．變速器，操縱應(yīng)輕便，以減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。操縱機(jī)構(gòu)中應(yīng)設(shè)置各中鎖止機(jī)構(gòu)，以保證變速器工作的可靠性。變速器應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊，盡量做到質(zhì)量輕、體積小、制造成本低。 參考文獻(xiàn)[1] 陳家瑞 . 汽車構(gòu)造 . 北京：人民交通出版社，2006[2] 王望予 . 汽車設(shè)計(jì) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[3] 余志生 . 汽車?yán)碚?. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006[4] 王大全 . 汽車常用數(shù)據(jù)手冊(cè) . 北京：化工工業(yè)出版社，2006[5] 劉彥戎 . 汽車標(biāo)準(zhǔn)匯編 第四卷 . 中國(guó)汽車技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)化所出版社，2000[6] 中國(guó)汽車技術(shù)研究中心汽車標(biāo)準(zhǔn)化研究所 . 汽車設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)資料手冊(cè) . 長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2000[7] 顧柏良 . 汽車工程手冊(cè) . 北京：北京理工文學(xué)出版社，1999[8] 張啟明 . 汽車CAD技術(shù) . 北京：人民交通出版社，2005[9] 阮米慶 . 基于 MATLAB 的汽車機(jī)械式變速器的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì) . 南京：航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院，2006[10] 羅錦陵 . 汽車配件實(shí)用手冊(cè) . 上海：上海交通大學(xué)出版社，1997[11] 程乃士 . 減速器和變速器設(shè)計(jì)與選用手冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2007[12] 龔微寒 . 汽車現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造 . 北京：人民交通出版社，1995[13] 崔心存 . 汽現(xiàn)代汽車新技術(shù) . 北京：人民交通出版社，2001[14] 黃瑋 . 汽車變速器的結(jié)構(gòu)與維修 . 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005[15] 葉克明 . 齒輪手冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990[16] 林慕義 . 車輛底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì) . 北京：冶金工業(yè)出版社，2007[17] 劉世凱 . 汽車傳動(dòng)系構(gòu)造原理 . 北京：人民交通出版社，1996[18] 湯子興 . 國(guó)產(chǎn)輕型貨車(客)汽車 . 北京：人民交通出版社,1998[19] 黃瑋 . 汽車變速器的結(jié)構(gòu)與維修 . 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999[20] HansHermann Braess, Ulrich Seiffert, Handbook of Automotive Engineering, SAE International, 2004致 謝經(jīng)過(guò)近三個(gè)多月的努力，在畢業(yè)設(shè)計(jì)接近結(jié)尾是，我心里存在了太多的感激，太多的感謝。設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題，正是在廣大老師和同學(xué)不斷幫助、不斷探討中解決的。在此對(duì)他們表示深深的謝意。尤其是導(dǎo)師王言松教授的耐心教導(dǎo)，讓我受益非淺，王老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)，創(chuàng)造性的思維方式和淵博的學(xué)識(shí)、豐厚的經(jīng)驗(yàn)令我終身難忘，積極向上樂(lè)觀的精神永遠(yuǎn)是我學(xué)習(xí)的榜樣。導(dǎo)師對(duì)我的設(shè)計(jì)工作傾注了大量心血，可以說(shuō)是在韓老師不啻辛勞的奔波下，我的設(shè)計(jì)才得以完成，在此我對(duì)韓老師表示衷心的感謝。另外，感謝學(xué)校給了這個(gè)機(jī)會(huì)，使我學(xué)到了許多課本上學(xué)不到的知識(shí)，并且使我在設(shè)計(jì)這方面的興趣更加濃厚，為我將來(lái)的工作打好了基礎(chǔ)，同時(shí)也鍛煉了自己動(dòng)手和解決問(wèn)題的能力。還要感謝全體老師，是你們的辛勤工作使我度過(guò)了人生最有意義的四年。最后，由衷地感謝我的父母多年來(lái)對(duì)我學(xué)習(xí)的全力支持和幫助，正是他們無(wú)私的愛(ài)和奉獻(xiàn)使我能夠完成學(xué)業(yè)。 附錄一 程序編程1齒輪校核程序z1=16。z2=34。z3=23。z4=28。z5=31。z6=21。z7=40。z8=14。z9=36。z10=14。z11=22。y1=。 y2=。 y3=。 y4=。 y5=。 y6=。 y7=。 y8=。 y9=。 y10=。 y11=。m1=。m3=。m5=。m7=。m9=。m11=。z=[z1 z4 z6]。zw=[z2 z3 z5]。zxw=[z7 z10 z11]。zx=[z8 z9 z10]。kc=[8 8 8]。kcw=[8 8 8] 。kcx=[8 8 8]。kcxw=[8 8 8]。y=[y1 y4 y6]。yw=[y2 y3 y5]。yxw=[y7 y10 y11]。yx=[y8 y9 y10]。mn=[m1 m3 m5]。m=[m7 m9 m11]。t1=*10^3。t2=t1/z1*z2。 t4=t2。 t3=t4/z4*z3。t6=t2。t5=t6/z6*z5。t8=t2。 t7=t8/z8*z7。t8=t2。t9=t8/z8*z9。t10=t9。 t11=t9/z9*z11。Tg=[t1 t4 t6]。Tgw=[t2 t3 t5]。Tgxw=[t7 t10 t11]。Tgx=[t8 t9 t10]。k1=。%kδkf1=。%主動(dòng)齒輪kf2=。%從動(dòng)齒輪km=。%kεaaaa=[25 15 20]。%β[β1 β3 β5]。bb=aaaa*pi/180。w=2.*Tg.*cos(bb)*k1./(pi.*mn.^3.*z.*kc*km.*y)%δw(1 4 6)ww=2.*Tgw.*cos(bb)*k1./(pi.*mn.^3.*zw.*kcw*km.*yw)%δw(2 3 5)v=2.*Tgx*k1*kf1./(pi.*m.^3.*zx.*kcx.*yx)%δw(7 10 11 )vw=2.*Tgxw*k1*kf2./(pi.*m.^3.*zxw.*kcxw.*yxw)%δw(8 9 )E=*10^5。a=20*pi/180。%αaw=30*pi/180。dz=mn.*z。dzw=m.*zx。db=mn.*zw。dbw=m.*zxw。rz=.*dz。rzw=.*dzw。rb=.*db。rbw=.*dbw。b=mn.*kc。bw=m.*kcx。wj=.*sqrt(2.*Tg/2*E.*(cos(bb).^2./(rz*sin(a))+cos(bb).^2./(rb*sin(a)))./(cos(a).*cos(bb).*dz.*b))