【文章內(nèi)容簡介】 c）、無極變速器（ CVT）、雙離合變速器（ AT）。其中普通自動變速箱又可以分為： 4 AT、5 AT、 6 AT、 8 AT 等型號；雙離合自動變速器（ AT）又分為干式和濕式兩種。自動變速器是利用行星齒輪機構進行變速，它能通過油門踏板的程度和車速的變化自動地調(diào)整傳動的比例，從而進行變速。 手動變速箱的工作原理 變速箱是由不同齒比的齒輪組構成的，它基本工作原理就是通過駕駛者手動切換不同的齒輪組，來實現(xiàn)齒比的變換，從而改變車輛的輸出速度。作為動力分配的關鍵環(huán)節(jié)，變速箱必須有動力輸入軸和輸出軸這兩大件，再加上構成變速箱的齒輪組，就是一個手動變速箱最基本的組件。動力輸入軸與離合器相連，動力由離合器直接傳遞到輸入軸，再傳遞給齒輪組，齒 輪組是由不同齒輪比的齒輪組成的，不同的齒輪比例所達到的動力傳輸效果是完全不同的，平常駕駛中的換擋也就是指換齒輪比 [7]。 各檔位動力傳輸路徑： 一檔：輸入軸 中間軸 中間軸一檔齒輪 輸出軸一檔齒輪 一檔同步器 輸出軸 二檔：輸入軸 中間軸 中間軸二檔齒輪 輸出軸二檔齒輪 二檔同步器 輸出軸 三檔：輸入軸 中間軸 中間軸三檔齒輪 輸出軸三檔齒輪 三檔同步器 輸出軸 四檔：輸入軸 四檔同步器 輸出軸 五檔：輸入軸 中間軸 中間軸五檔齒輪 輸出軸五檔齒輪 紅河學院本科畢業(yè)論文（設計） 5 五檔同步器 輸出軸 倒檔：輸入軸 中間軸 中間軸一檔齒輪 倒檔軸 倒檔齒輪 輸出軸倒檔齒輪 倒檔同步器 輸出軸 檔位動力輸出路徑如圖 21 所示： 圖 21 檔位動力輸出路徑 同步器作用 手動變速器的換擋機構形式有直齒滑動齒輪，嚙合套和 同步器 三種，在轎車變速器上，前兩種的換檔形式已經(jīng)很少使用， 同步器 換擋已經(jīng)得到了非常廣泛的應用 。由于換擋的時候，想要順利的換擋，換擋前后兩組主動齒輪的轉(zhuǎn)速要保持一致，就算不能保持一致，也至少保證速度相近，但是由于前后兩 組齒輪比是不同的，所以在行駛過程中是不可能出現(xiàn)一致的情況的。所以同步器應運而生，同步器通俗的說法就是在結合套和齒輪組上放置的摩擦片，與一般摩擦片不同的是，它的摩擦面是錐形的。它的作用就是在直齒和圓盤的的立齒相接觸以前，提第二章 變速箱工作原理及 Inventor 簡介 6 前進行接觸摩擦，將轉(zhuǎn)速較大的一方的能量傳遞給轉(zhuǎn)速較小的一方，以提升轉(zhuǎn)速較小的一方的轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速相對同步 [7]。 同步器的工作原理 同步器主要分為常壓式（鎖環(huán)式）同 步器、慣性式同步器、和增壓式同步器等類型。鎖環(huán)式同步器運用的較為廣泛，鎖環(huán)式同步器主要由同步器錐環(huán)、同步器鎖環(huán)（左右）、同步器齒座、同步器齒圈、同步器定位壓簧組成。鎖環(huán)式同步器結構如圖 21 所示： 1 同步器錐環(huán)、 5 同步器鎖環(huán)、 3 同步器齒座、 4 同步器齒圈、 6 同步器定位壓簧 圖 22 同步器結構圖 同步器不僅要實現(xiàn)變速前后不同齒輪組的速度同步，并且肩負了傳動的功能，作為輸出軸與傳遞齒輪直接的橋梁。同步器工作時：齒座的內(nèi)花鍵與輸出軸的外花鍵嚙合，外花鍵與齒圈的內(nèi)花鍵嚙合；鎖環(huán)的外花鍵與齒圈的內(nèi)花鍵嚙合，鎖環(huán)的內(nèi)圓錐面與錐環(huán)的外圓錐面配合；錐環(huán)的內(nèi)花鍵與傳動齒輪的外花鍵嚙合，從而實現(xiàn)動力從傳動齒輪到錐環(huán)、到鎖環(huán)、到齒圈、到齒座、到輸出軸的傳動過程。換擋時撥叉撥動齒圈移動，帶動鎖環(huán)與齒座移動，鎖環(huán)的內(nèi)圓錐面與錐紅河學院本科畢業(yè)論文（設計） 7 環(huán)的外圓錐面先摩擦，使同步器與傳動齒輪的轉(zhuǎn)速慢慢趨于同步，同步后鎖環(huán)的外花鍵與齒圈的內(nèi)花鍵嚙合，錐 環(huán)的外花鍵也與齒圈的內(nèi)花鍵嚙合，即完成了一個換擋的過程。 Inventor 簡介 Inventor 是 美國 AutoDesk 公司推出的一款三維可視化實體模擬 軟件Autodesk Inventor? Professional（ AIP），目前已推出最新版本 AIP20xx。同時還推出了 iphone版本，在 app store有售。 Autodesk Inventor Professional包括 Autodesk Inventor174。三維設計 軟件 ；基于 AutoCAD 平臺開發(fā)的二維機械制圖和 詳圖軟件AutoCAD Mechanical；還加入了用于纜線和束線設計、管道設計及 PCB IDF 文件輸入的專業(yè)功能模塊，并加入了由業(yè)界領先的 ANSYS 技術支持的 FEA 功能，可以直接在 Autodesk Inventor 軟件中進行應力分析。在此基礎上，集成的數(shù)據(jù)管理 軟件 Autodesk Vault用于安全地管理進展中的設計數(shù)據(jù)。由于 Autodesk Inventor Professional集所有這些產(chǎn)品于一體，因此提供了一個無風險的二維到三維轉(zhuǎn)換路徑，您能以自己的進度轉(zhuǎn)換到三維，保護的二維圖形和知識投資，并且清楚地知道自己在使用目前市場上 DWG 兼容性最強的平臺 [8]。 第三章 零件建模 8 第三章 零件建模 建模文件的創(chuàng)建 1. 選擇命令 新建建模文件的方式有 3 種： 選擇菜單【文件】 /【新建】命令。 選擇工具欄新建工具。 按住鍵盤 Ctrl鍵同時按下 N 鍵。 使用上述方法之一打開 【新建】對話框如圖 31 2. 選擇文件類型 在 【新建】對話框中設置文件的類型。 在 【類 型】選項組中選擇 sheet 圖標點擊 創(chuàng)建。 圖 31 新建界面 完成文件創(chuàng)建后，即進入了 Inventor 建模環(huán)境進入建模環(huán)境后，點擊擇 【三維建模】，即激活了建模操控板如圖 32 所示，在此環(huán)境中進行零部件的三維實體創(chuàng)建。 圖 32 建模操控板 二軸法蘭的創(chuàng)建 選擇 【新建 】創(chuàng)建二軸法蘭建模文件，點擊 【創(chuàng)建二維草圖 】激活二維草圖繪制界面，草圖繪制完成后確定，點擊 【旋轉(zhuǎn) 】創(chuàng)建毛坯，創(chuàng)建流程圖如圖 33結果如圖 34 所示： 紅河學院本科畢業(yè)論文（設計） 9 圖 34 二軸法蘭創(chuàng)建結果 中間軸三擋齒輪的創(chuàng)建 圖 35 正齒輪零部件生成器 圖 33 二軸法蘭創(chuàng)建流程 第三章 零件建模 10 由于 Inventor 具有設計加速器功能，則直接運用設計加速器進行設計。 打開 Inventor 新建裝配操作界面，設置存儲路徑為桌面 /畢業(yè)論文 /中間軸三檔齒輪。點擊快速訪問工具欄中的 【設計 】按鈕，單擊 【齒輪 】選擇 【正齒輪 】，彈出正齒輪零部件生成器如圖 35 所示。 輸入齒數(shù)、模數(shù)、螺旋角及齒寬等參數(shù)，點擊計算即可得出其他參數(shù)，點擊查看即可查看齒輪的材料、受力等信息，參數(shù)表如圖 36 及圖 37 所示。 圖 36 齒輪相關參數(shù)表 紅河學院本科畢業(yè)論文（設計） 11 圖 37 齒輪相關參數(shù)表 第三章 零件建模 12 點擊確定得結果如圖 38： 圖 38 齒輪生成器創(chuàng)建的結果 點擊瀏覽器中需要的齒輪，另存為中間軸三檔齒輪，打開中間軸三檔齒輪進行編輯，創(chuàng)建草圖拉伸、打通孔、創(chuàng)建凸臺、創(chuàng)建凹槽、倒腳、完成并保存，結果如圖 39. 圖 39 中間軸三檔齒輪創(chuàng)建的結果 中間軸的創(chuàng)建 中間軸的創(chuàng)建分為兩個部分，一個是軸部分，另一個是軸上齒輪部分。創(chuàng)建有兩種方法，第一種就是利用設計加速器中軸生成器直接生成，然后經(jīng)過設計加速器上的齒形設計，創(chuàng)建出軸上齒輪部分；第二種方法是用普通拉伸、旋轉(zhuǎn)等方法創(chuàng)建軸部分，然后經(jīng)過設計加速器創(chuàng)建軸上齒輪部分。齒輪部分還可以通過漸紅河學院本科畢業(yè)論文（設計） 13 開線法進行繪制但是過程過于復雜不宜選用。第一種創(chuàng)建方式的過程及結果如圖310 所示。 圖 310 中間軸的創(chuàng)建過程及結果 其余零部件的創(chuàng)建 其余零部件的創(chuàng)建，創(chuàng)建方法也如齒輪、軸的創(chuàng)建方式相似， 簡單的零部件第三章 零件建模 14 只需要用到一個或幾個特征，而復雜的零部件則需要運用多個特征，更復雜的零部件則需要重復運用多個特征。 基本步驟都是：創(chuàng)建建模文件 ——草圖 ——拉伸（旋轉(zhuǎn)、孔、圓角、倒腳、掃掠 、放樣 ） ——完 成并保存；對標準鍵庫所有的零部件則可以直接掉用，有部分零部件也可以運用 Inventor 的設計加速器功能，進行設計生成； 完成變速箱零件庫的創(chuàng)建。零件庫如 附錄 A1 表 31。紅河學院本科畢業(yè)論文（設計） 15 第四章 變速箱裝配 裝配文件的創(chuàng)建 新建裝配文件的方式有 3 種： 選擇菜單【文件】 /【新建】命令。 選擇工具欄新建工具 。 按住鍵盤 Ctrl鍵同時按下 N 鍵。 使用上述方法之一打開 【新建】對話 框如圖所示。 在 【新建】對話框中設置文件的類型。 在 【類 型】選項組中選擇 【 】 點擊 創(chuàng)建。 圖 41 新建文件對話框 完成文件創(chuàng)建后，即進入了 Inventor 裝配環(huán)境如圖 42：進入裝配環(huán)境后，可以選擇 【放置】從資源中心或指定 文件夾裝入零件；也可以選擇【創(chuàng)建】創(chuàng)建所要裝入的零件。裝入零件后使用操控板可以定義零件的放置位置，裝配關系如果不便選擇裝配參照，還可移動零件位置以選取，操控板如圖 42： 圖 42 零件裝配操控板 第四章 變速箱裝配 16 中間軸總成的裝配 創(chuàng)建中間軸裝配文件，裝入中間軸，利用零部件裝配操控板對其裝入的零部件進行編輯定義，中間軸的裝配流程如圖 44 所示： 圖 44 中間軸的裝配流程圖 裝配 ——中間軸 將文件保存至 “畢業(yè)設計 /中間軸。 選擇【放置】工具，打開放置對話框，查找需要裝入的零件，選擇“1301shaft_3”，單擊 “預覽 ”按鈕，在對話框左邊出現(xiàn)該零件的模型預覽如圖45 所示： 圖 45 零部件放置對話框 確認無誤后，單擊 “打開 ”按鈕插入第一個裝配零件，在裝配工具區(qū)控制板被激活。即完成第一個零件的裝配。 創(chuàng)建 裝配文件 確定位置 定義零件關系 裝入 中間軸 固定位置 裝入中間軸二檔齒輪 檢測靜態(tài)干涉 裝入第三個零件 ……………… 紅河學院本科畢業(yè)論文（設計） 17 裝配 ——中間軸二檔齒輪 采用齒輪與軸的配合，選取裝配 —插入 —對齊 —干涉檢測，完成齒輪定位裝配，裝配流程及結果如圖 46 所示。 圖 46 中間軸二檔齒輪的裝配流程及結果 第四章 變速箱裝配 18 裝配 ——中間 軸三檔齒輪 三檔齒輪采用齒輪與軸的配合，選擇裝配 —插入 —相對 靜態(tài)干涉檢測完成齒輪的定位裝配；在裝配過程中可以選擇二檔齒輪也可以選擇軸作為基準進行裝配操作，裝配過程及結果如圖 47 所示。 圖 47 中間軸三檔齒輪裝配過程及結果 中間軸余下零部件裝配 中間軸上余下的零件五檔齒輪、中間軸齒輪、中間軸軸套、中間軸卡環(huán) 中間軸卡環(huán) 中間軸圓柱滾動軸承，裝配過程與二檔和三檔相似，在此就不在過多介紹，裝配順序為：五檔齒輪 —中間軸齒輪 —中間軸軸套 —中間軸圓柱滾動紅河學院本科畢業(yè)論文（設計） 19 軸承（兩端） 中間軸卡環(huán) 1—中間軸卡環(huán) 2。