【文章內(nèi)容簡介】 (論文 ) 1 第 1章 緒論 . 本設(shè)計的目的和意義 隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展 ,車型的多樣化、個性化已經(jīng)成為汽車發(fā)展的趨勢。而變速器設(shè)計是汽車設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一。盡管近年來，自動變速器和無級變速器技術(shù)迅猛發(fā)展，對長期以來主導(dǎo)市場地位的手動變速器產(chǎn)生很大沖擊，但手動變速器已應(yīng)用了很長一個時期 ,經(jīng)過反復(fù)改進 ,成為現(xiàn)在的形式 ,制造技術(shù)趨于成熟化 ，與其它種類變速器相比較，具有以下優(yōu)點： ，制造技術(shù)更加成熟，長期處于主導(dǎo)變速器市場的地位，各方面技術(shù)經(jīng)過長期市場考驗，通過逐步積累，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。 ，理論上比自動變速器更省油。 ，制造工藝成熟，市場需求大，能夠產(chǎn)生生產(chǎn)規(guī)模效益，生產(chǎn)成本低廉。 ，維修成本便宜。 。 在市場經(jīng)濟形勢下 .特別是當(dāng)前國家對汽車變速器產(chǎn)品還拿不出 完整規(guī)劃的情況下 .尋求引進更先進的汽車變速器 ,改進現(xiàn)有的變速器 ,從市場廣度開發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)樯疃乳_發(fā) ,使產(chǎn)品系列化 ,通用化 ,標(biāo)準(zhǔn)化 .組織好精益生產(chǎn) ,降低成本 ,提高產(chǎn)品質(zhì)量 ,才能逐步縮短同世界先進技術(shù)水平的差距。 . 變速器的現(xiàn)狀和發(fā)展 從現(xiàn)代汽車變速器的市場狀況和發(fā)展來看 , 全世界的各大廣商都對提高 AT 的性能及研制無級變速器 CVT 表現(xiàn)積極 , 汽車業(yè)界非常重視 CVT 在汽車上的實用化進程。然而 ,因無級變速器技術(shù)難度很大 , 發(fā)展相對較慢 , 從而成為世界范圍內(nèi)尚未解決的難題之一。目前世界上裝車較多的汽車變速器是手動變速器、電控 液力自動變速器、金屬帶鏈?zhǔn)綗o級變速器、電控機械式自動變速器、雙離合器變速器及環(huán)形錐盤滾輪牽引式無級變速器等數(shù)種 , 并具有各自優(yōu)勢 , 但其中金屬帶式無級變速器前景看好。 ECT 變扭器中的自動變速器油在高速運動中 , 由于油液分子間的內(nèi)摩擦和油液分子與各工作輪葉片表面間的摩擦所消耗的部分能量及泵輪、渦輪窄隙處油液剪切等原因會產(chǎn)生油液溫度升高造成功率損失 , 存在傳動效率低油耗較大的不足 , 另外還存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高及維修難度大等較明顯缺點。歐洲格特拉克變速箱公司開發(fā)的電控機械自動變速器則克服了 AT 效率低等缺點 , 與 AT相比 , 具有更大的發(fā)展優(yōu)勢。可是 , AMT 依舊需要復(fù)雜的電控系統(tǒng)來控制。據(jù)該公司預(yù)測 , 到 2021年 , 歐洲的 50％的 MT 將會被 AMT 代替 , 同時部分市場也將會被占領(lǐng)。 總之 , 變速器是汽車除發(fā)動機外的主要裝置之一 , 伴隨著汽車技術(shù)更新?lián)Q代和市場需求，在向?qū)崿F(xiàn)理想變速器發(fā)展過程中將會取得更加巨大的成就。變速器會應(yīng)對市場要求朝操縱舒適、輕柔、傳動效率高、低油耗、環(huán)保與低噪聲方向發(fā)展 , 汽車變速器市場的需求量將繼續(xù)持續(xù)增長。 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 第 2章 變速器的基本設(shè)計方案選擇 變速器的結(jié)構(gòu)對汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性、換擋操縱 的可靠性與輕便性，傳動的平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。采用優(yōu)化設(shè)計方法對變速器與主減速器，以及變速器的參數(shù)做優(yōu)化匹配，可得到良好的動力性與燃油經(jīng)濟性；采用自鎖及互鎖裝置、倒檔安全裝置，對接合齒采取倒錐齒側(cè)（或越程接合、錯位接合、齒厚減薄、臺階齒側(cè)）等措施，以及其他結(jié)構(gòu)措施，可使操縱可靠，不跳檔、亂檔、自行脫檔和誤掛倒檔；采用同步器可使換擋輕便、無沖擊及噪聲；采用高齒、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動平穩(wěn)、噪聲低。降低噪聲水平已成為提高變速器質(zhì)量和設(shè)計、工藝水平的關(guān)鍵。 . 變速器設(shè)計的基本要求： 1）保 證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性。 2）設(shè)置空擋，用來切斷發(fā)動機的動力傳輸。 3）設(shè)置倒擋，使汽車能變速倒退行駛。 4）設(shè)置動力輸出裝置。 5）換擋迅速、省力、方便。 6）工作可靠。變速器不得有跳擋、亂擋及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。 7）變速器應(yīng)有高的工作效率。 8）變速器的工作噪聲低。 . 變速器倒檔傳動與布置方案 變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、維修方便等要求。 固定軸式應(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動機前置前輪驅(qū)動的汽車上，中間軸式 變速器多用于發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的汽車上。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機械式變速器。 兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡單、輪廓尺寸小、布置方便、中間擋位傳動效率高和噪聲低等優(yōu)點。兩軸式變速器不能設(shè)置直接擋，一擋速比不可能設(shè)計得很大。 圖 21 為發(fā)動機前置前輪驅(qū)動轎車的兩軸式變速器傳動方案。其特點是：變速器輸出軸與主減速器主動齒輪做成一體；多數(shù)方案的倒擋傳動常用滑動齒輪，其它擋位均用常嚙合齒輪的傳動。 圖 21 變速器倒檔傳動方案 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 3 倒擋布置方案： 圖 22 為常見的倒擋布置方案。圖 2b 方案 的優(yōu)點是倒擋利用了一擋齒輪，縮短了中間軸的長度。但換擋時有兩對齒輪同時進入嚙合，使換擋困難。圖 2c 方案能獲得較大的倒擋傳動比，缺點是換擋程序不合理。圖 2d 方案對 2c 的缺點做了修改。圖 2e 所示方案是將一、倒擋齒輪做成一體，將其齒寬加長。圖 2f 所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，擋換更為輕便。 為了縮短變速器軸向長度，倒擋傳動采用圖 2g 所示方案。缺點是一、倒擋各用一根變速器撥叉軸，使變速器上蓋中的操縱機構(gòu)復(fù)雜一些。 圖 22 變速器倒檔傳動方案 綜述以上，傳動方案本設(shè)設(shè) 計優(yōu)先選用 2— e 方案，倒檔方案本設(shè)計優(yōu)先選用 2— g方案。 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 m a x 0 m a x m a x m a x( c o s s in )e g I TrT i i m g f m gr ? ? ? ?? ? ?第 3章 變速器主要參數(shù)的選擇 . 本設(shè)計的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 主要參數(shù) 最高車速 130km/h 發(fā)動機轉(zhuǎn)矩 198N m 汽車總質(zhì)量 1700kg 主減速器傳動比 額定轉(zhuǎn)速 2800r/min 車輪滾動半徑 . 檔數(shù)和傳動比 近年來，為了降低油耗，變速器的檔數(shù)有增加的趨勢。目前，乘用車一般用 4~5 個檔位的變速器。本設(shè)計也采用 5 個檔位。 選擇最低檔傳動比時，應(yīng)根據(jù)汽車最大 爬坡度、驅(qū)動輪與路面的附著力、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動輪的滾動半徑等來綜合考慮、確定。 汽車以一擋在無風(fēng)、干砂路面行駛，公式簡化為 GiGfriiT r Tgtq ???0 ? ?Ttqm anrg iTfGri ? ??0m a xm a x1 s inc os ?? 式中： G— 作用在汽車上的重力， G=mg， m — 汽車質(zhì)量， g — 重力加速度， NmgG 16660?? NTT gtq 198m ax ?? ?? — 傳動系效率， ?? =； r — 車輪半徑， r =； f — 滾動阻力系數(shù)，干砂路面 f （ ～ ）取 ?f ； i — 坡度， i =176。 ) i n16c o ( ??? ?????gi ○ 1 滿足附著條件。 ??? 21max GriT r ge ? 求得的變速器 I 檔傳動比為： ???0m ax21 iT rGigrg ? 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 式中 G2汽車滿載 靜止于水平路面時驅(qū)動橋給路面的載荷； 在瀝青混凝土干路面， ? =~，取 ? = ??? ????ig ○ 2 一般汽車各擋傳動比大致符合如下關(guān)系 qiiiiiiiigggggggg ????54433221 式中： q — 常數(shù)，也就是各擋之間的公比； 超速檔的的傳動比一般為 ~，本設(shè)計去五檔傳動比 ?gi 因此，各擋的傳動比為 ?5gi ， ?1gi 即 ?q 所以各擋傳動比與一擋傳動比的關(guān)系為 ?gi 滿足條件 ○ 1 ○ 2 所以 ?gi ， ?gi ?gi , ?gi 54433221gggggggg iiiiiiii ??? （實際） . 中心距 中心距對變速器的尺寸及質(zhì)量有直接影響，所選的中心距、應(yīng)能保證齒輪的強度。初選中心距時，可根據(jù)下述經(jīng)驗公式： 3 1m a x geA iTKA ?? 式中： A — 變速器中心距（ mm）； AK — 中心距系數(shù)，商用車： AK =～ 93； maxeT — 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩（ ）； 1i — 變速器一擋傳動比， 1gi = ； g? — 變速器傳動效率，取 96% ； maxeT — 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩， maxgT = 。 則 : 3 1m a x geA iTKA ?? = 3 9 8)( ??～ =～ （ mm） 初選中心距 A =78mm。 . 軸向尺寸 變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒檔中間齒輪和換檔機構(gòu)的布置初步確 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 定。