【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 操縱實(shí)現(xiàn) 較 困難； b. 組合式變速器 的 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 。綜上 所述 ， 采用七檔三軸式的變速器 為 最 佳 。 變速器兩個(gè)重要的參數(shù) ： 變速器 的 鄰檔傳動(dòng)比 的 比值 ； 傳動(dòng)比范圍。 目前， 多檔的變速器多用于越野汽車(chē)和重型貨車(chē)， 一般乘用車(chē)的變速器用 4～ 5 個(gè)檔位， 而一般來(lái)說(shuō) 貨車(chē)的變速器采用多檔或 者 4～ 5 個(gè)檔。 在 這里選用傳動(dòng)比 的變化范圍為 9。 鄰檔傳動(dòng)比 的 比值是幾何級(jí)數(shù)公比 ， 變速器各檔 的 傳動(dòng)比基本是 呈 幾何級(jí)數(shù)的關(guān)系， 為 的是 使發(fā)動(dòng)機(jī)工 作在最有利的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。兩種變速器的 傳動(dòng)比變化 的 范圍相同時(shí)，若 是 鄰檔傳動(dòng)比 的 比值小，則檔數(shù) 會(huì) 多。 相 鄰檔 位 傳動(dòng)比的 比值大，則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檔數(shù) 會(huì) 少。 但是相 鄰檔 位之間的 傳動(dòng)比 的 比值 要在 以下 。 各 檔傳動(dòng)比計(jì)算 參照 SR6100 初選 的 各檔位 [5] ?i ?i ?i 以最大 的 爬坡度來(lái)確定一檔 的 傳動(dòng)比 ： a x1 , ??? ????? ?? im rmgi e （ 31） m 為轎車(chē) 的 總質(zhì)量 ， 取 m =6 750kg。 r? 2 5 inc o s m a xm a x ????? f 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 ? —— 道路的上坡角 ， ? ? 24%； 0i —— 主傳動(dòng)器 的 傳動(dòng)比 ， 0i ? ； ,1i —— 變速器一檔 的 傳動(dòng)比； f —— 滾動(dòng)阻力系數(shù)； ? —— 汽車(chē)傳動(dòng)系總效率， ? =～ ，取 ? ? ； r —— 驅(qū) 動(dòng)輪滾動(dòng) 的 半徑 ， r ? ； maxem — 發(fā)動(dòng)機(jī) 的 最大輸出轉(zhuǎn)矩； maxem ? 150。 初選 0i ? ?i 由 于 幾何級(jí)數(shù)公比 ： )()( 6161m i nm a x ??? iiq （ 32） 又因?yàn)?： 122334543221 gggggggggggg iiiiiiiiiiii ????? 得 到 初步選定各檔位 的 參數(shù) ： ?i ， ?i ， ?i ， ?i ?i ， ?i ， ?i ， ??i 變速器齒輪參數(shù)的確定 模數(shù)的確定 主要是 抗彎曲疲勞強(qiáng)度和 齒輪的強(qiáng)度決定齒輪模數(shù)的因素。 應(yīng)合理減小模數(shù)來(lái)減少噪聲，并同時(shí)增加齒寬。 增大齒寬會(huì)使得齒面上載荷的分布趨于不均勻， 但是隨之減少齒輪傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度 。 齒輪越寬，承載能力也就越高，因此齒輪不宜過(guò)窄。所以齒寬必須取得適當(dāng)。 齒輪模數(shù)選取應(yīng) 當(dāng) 符合國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。本次設(shè)計(jì)是 基于 小型轎車(chē) 之上， 由此 ， 得來(lái)齒輪的受力情況進(jìn)行分析。 齒輪傳動(dòng)計(jì)算載荷 ： LKFKPP nca ?? （式中， K 為載荷系數(shù)） 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，其模數(shù) ： ? ?3 2112FSaFadYYzKTm ?? ?? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ： ? ?3 21 ???????????HEdZuuKTd?? （ 33） 式中 1T ： 齒輪扭矩， d? ： 齒寬系數(shù)， u ： 傳動(dòng)比， FaY ： 齒形系數(shù) ， SaY ： 應(yīng)力校正系數(shù)， EZ ： 材料彈性影響的系數(shù)， H? ： 接觸疲勞許用應(yīng)力。 從齒輪強(qiáng)度 的 觀點(diǎn)出發(fā) ，并 經(jīng)原始數(shù)據(jù)帶入及運(yùn)算 ，得 到 范圍大致如下 的 變速器齒輪模數(shù)：中級(jí)轎車(chē) ： ～ ，輕型和微型轎車(chē) ： ～ 。 )104 9 2(1)10( 3131m a x ????? en Mkm （ 34） 高檔 ： ?k )10( 311m a x ??? ?iMm et （ 35） 最后 ， 參考同類(lèi)型汽車(chē)齒輪 的 模數(shù) ， 并符合國(guó) 家 的標(biāo) 準(zhǔn) GB1357 規(guī)定： 取低檔 ： 一、二、三檔 ?m 中檔 ： 三、四、五檔 ?nm 高檔 ： 六、七檔 ?nm 中心距 A 的確定 變速器齒輪 的 中心距 對(duì) 于 變速器整體 的 質(zhì)量 、 尺寸 與 體積 都 有很大 的 影響。 它 是 變速器很重要的參數(shù) 。 通常 ， 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式初選 的 中心距 A 。 由經(jīng)驗(yàn)公式 ： 31m a x )( iMeKA ?? （ 36） 式中： K —— 中心距系數(shù)。對(duì)轎車(chē) 為 K =15～ 19； maxMe —— 發(fā)動(dòng)機(jī) 的 最大輸出轉(zhuǎn)矩； maxiMe —— 變速器在一檔時(shí)，第二軸輸出 ； maxiMe = giMe ??? 1max ； g? —— 變速器 的 傳動(dòng)效率，取 ； 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 1i —— 變速器一檔傳動(dòng)比 。 綜上所述， 取 mmA 142? 。 確定中心距時(shí) 需 考慮齒輪結(jié)構(gòu)要求 以及 齒輪的 幾何參數(shù)，使 得 其與中心距相 互 匹配。 齒 寬的確定 齒輪 的 寬度大，承載能力 較 高。但 是在 齒輪受載 之 后，由于軸的 繞度 變形及齒向誤差等原因，沿齒寬度 的 方向受力不均勻，因此齒寬不宜 取得 太大 [6]。 公式初選： 直齒輪 ： )( ????? mb ?m 斜齒輪 ： ?b 3627)( ???? nm ?nm ?b )( ???? nm ?nm 取齒寬為： 30， 30， 32； nm 為： ， 。 斜齒輪螺旋角的確定 汽車(chē) 的 變速 器除了倒檔為直齒輪之外，其余的均為斜齒輪設(shè)計(jì)， 變速器斜齒輪 的 螺旋角范圍 10176。～ 35176。，增大 螺旋角 可 使 得 工作平穩(wěn)，齒輪捏合重合系數(shù)的增加， 為 的是 提高強(qiáng)度和減少工作噪聲 以及工作精度 。 若是 螺旋角 取得 太大，會(huì)使 得 軸承載荷 以 及 軸向力過(guò)大 。 第一 、 二軸上的齒輪 則 取左旋，并初選 ： 8324 ?? ?? ，即 中間軸上全部 的 齒輪螺旋方向 均 做成右旋 的形式 。 因?yàn)椋?在選取斜齒輪 的 螺旋角時(shí)， 經(jīng)軸承蓋由殼體承受第一 、 二軸上的軸向力 ，而 盡 量 使 得 中間軸上軸向力平衡 。 原始齒廓參數(shù) 壓力角 ? ： 增大 齒輪的 壓力角 ? ， 會(huì) 提高齒輪傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度 以及齒輪的 彎曲強(qiáng)度 ，齒輪在節(jié)點(diǎn)處的齒廓曲率半徑和齒厚都會(huì)隨之增加 。 參照現(xiàn)代汽車(chē) 的 參數(shù)，選壓力角為： 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 ?20?? 。 壓力角的增大 并不是 都對(duì)于傳動(dòng)是有利的 ， 對(duì)重合度接近 2 的高速齒輪推薦于采用高系數(shù)為 1～ 的齒頂 ， 齒輪的壓力角為 16176?！?18176。 但 轎車(chē)要求噪聲小，常 常 選用較小壓力角。 同步器的接合器 或者 同一變速器 的 壓力角 一般主要 有 ?20 ， ?25 ， ?30 。 齒頂高系數(shù) ， 選 取 正常齒頂高 的 系數(shù)： ?ah 各檔齒輪數(shù)的分配 確定變速器 的 各檔齒輪齒數(shù)時(shí)， 考慮到根切現(xiàn)象的發(fā)生以及 各檔傳動(dòng)比的要求 ， 一般盡 量 將中間軸上一檔的小齒輪取得小些，使 得 87/zz 傳動(dòng)比 更 大一些。 在初選螺旋角，確定 齒輪模數(shù) 和 中心距以后， 并 根據(jù)預(yù)先確定變速器的檔數(shù)， 在 1i 已定的 前提之 下， 21/zz的傳動(dòng)比分配 得大 些， 于是 可分配 較多 的齒數(shù)到第一軸常 嚙合 齒輪，在其內(nèi)腔以便設(shè)置第 二軸 前軸承 ， 傳動(dòng)方案 及 傳 動(dòng)比，分配各檔的齒輪齒數(shù) 。 如果 ， 第一軸常嚙合齒輪齒數(shù)太多 會(huì) 使 得 齒輪 的 外徑 會(huì) 增大，若 是 超過(guò)變速器殼體上第一軸 的 軸承孔 的 尺寸，就不能 進(jìn)行 裝配。 。 1411321 zz zzi ? mdzh? （ 37） 若 是 齒數(shù)太少， 則 加工軸承孔 之 后，會(huì)使 得 輪輻太薄， 即 影響齒輪 的 強(qiáng)度。中間軸上的小齒輪 8z 最小齒數(shù)，受 到 中間軸軸頸的尺寸限制 。 在選定時(shí)，對(duì)齒輪齒數(shù) 和 軸的尺寸都要 進(jìn)行 綜合 的 考慮 。 若 采用變位齒輪， 則 可 增強(qiáng)小齒輪的強(qiáng)度 及 避免根切。轎車(chē)中間軸式 的 變速器一檔傳動(dòng)比 為 ?1i ～ 時(shí)， 則 中間軸上一檔齒輪 的 齒數(shù)可在 8z =15～ 17 之間 進(jìn)行 選擇。 一檔齒數(shù)的確定：1411321 zz zzi ? （ 38） 因?yàn)?1， 2 齒輪都是斜齒輪，按照下述公式可求得： ???? nmAzz （ 39） 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 o s1422c o s221 ?????? ?nmAzz ? （ 310） 故 ?。? 211?z 472?z 4913?z 1414?z 1321 ????? zzzz zzi （ 311） 二檔齒數(shù)的確 定：1211122 zz zzi ? 有 12 zz??? （ 312） 又 因?yàn)?： ????? nmAzz 4511?z 1812?z 三檔齒數(shù)的確定：101923 zz zzi ? o s1 4 22c o s2109 ?????? ?nmAzz ? （ 313） 取 389?z ?i 四檔齒數(shù)的確定： 81724 ?? zz zzi （ 314） o s1 4 22c o s287 ?????? ?nmAzz ? 取 ： 五檔齒數(shù)的確定：`61525 zz zzi ? （ 315） o s1422c o s265 ?????? ?nmAzz ? 取 ： 六檔齒數(shù)的確定：41326 zz zzi ? （ 316） o s1422c o s243 ?????? ?nmAzz ? 取 ： 264741 326 ????? zz zzi 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 倒檔齒輪數(shù)的確定 : 由于 一 檔 ， 則 倒檔齒輪 就 選用相 同的模數(shù)。倒檔齒輪數(shù)在 21～ 23 之間， 于是 選定倒檔齒輪為 23。 1611521716115171 zz zzzzz zzzir ????? ??? （ 317） 齒輪 9 和 8 的齒頂圓間 為 了 不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉保證倒檔齒輪嚙合 ， 應(yīng) 當(dāng) 保持 以上。 )91 4 2(2c o s)(21615 ????????? nmaAzz ? 取 a=9； 則取 ： 4515?z 1521 4541161 152 ??????? zz zzir （ 318） 中間軸 和 倒檔軸的中心距： )2314()( 1081 ?????? zzma n （ 319） 第二軸 和 倒檔軸的中心距 ： 1 5 32)4523()( 1082 ?????? zzma n （ 320） 齒輪材料的選擇 一般情況 之 下，齒輪傳動(dòng)失效主要是 由 輪齒 的 失效。 工作面磨損和輪齒折斷、塑性變形、點(diǎn)蝕以及膠合是齒輪傳動(dòng)比較常見(jiàn) 失效的形式。齒面必須具備有較高的 抗點(diǎn)蝕、抗磨損和塑性變形以及抗膠合的能力，并要求齒根應(yīng)具有較高抗折斷的能力。 因此 ， 根據(jù)加工后的優(yōu)點(diǎn)和材料特性，除結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜或尺寸過(guò)大只適合鑄造外，一般都 是 用鍛鋼 來(lái) 制造齒輪。常用含碳量在 ％～ ％的合金鋼或碳鋼 。 此外 ，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行磨齒等精加工。目前需精加工的齒輪 ，