【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 動(dòng)軸承支承，潤(rùn)滑簡(jiǎn)單，效率高、徑向間隙小，軸向定位應(yīng)可靠。潤(rùn) 滑方式多用飛濺 潤(rùn)滑 (υ25m/s，只要粘度適宜可甩到壁上 )。 c． 操縱部分 主要零件位于變速器蓋內(nèi)。 組成式變速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 簡(jiǎn)單式變速器有效率高、構(gòu)造簡(jiǎn)單使用方便鈞優(yōu)點(diǎn) 擋 數(shù)少， i 變化范圍小 (牽引力、速度范圍小 )，只宜在 擋 數(shù)不多的某些車工采用。若增加 i 的范圍，則使變速器尺寸加大，軸跨度增加，為了既增加 擋 數(shù)又不使軸跨度過大，可采用組成式變速器。 ⑵ 組成式變速器的優(yōu)點(diǎn)： 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 可以減少齒輪個(gè)數(shù)，而且 擋 數(shù)越多減少齒輪個(gè)數(shù)的優(yōu)點(diǎn)愈明顯。同簡(jiǎn)單式變速器相比，它可縮短軸的長(zhǎng)度，減少整個(gè)變速器的外部尺寸和重量，并且能方便 地得到不止一個(gè)倒 擋 。 缺點(diǎn)： a． 擋組間傳動(dòng)比有對(duì)應(yīng)關(guān)系，不易使每 擋 的 2， (速度及牽引力 )都很理想。 b． 換 擋 操縱麻煩，有時(shí)要操縱兩個(gè)變速部分，若為插花換 擋 還不便記憶。 為了減少操縱動(dòng)作，最好能順序換 擋 。為此要求重視 擋 次編排十使第滅 擋 組傳動(dòng)比全部大于第 11 擋 組，達(dá)到多數(shù)相領(lǐng)排 擋 的變換只需操縱主變速的目的，這樣才最為方便。 變速器是由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，需要時(shí)，還可以加裝動(dòng)力輸出器。在分類上有兩種方按傳動(dòng)比變化方式和按操縱方式的不同來分。 按傳動(dòng)比變化方式來分： a)有級(jí)式變速器 這 是目前使用最 廣的一種。它采用齒輪傳動(dòng)，具有若干個(gè)定值傳動(dòng)比。按所用輪系型式不同，有軸線固定式變速器 (普通變速器 )和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器 (行星齒輪變速器 )兩種。目前，轎車和輕、中型貨車變速器的傳動(dòng)比通常有 35 個(gè)前進(jìn) 擋 和一個(gè)倒 擋 ，在重型貨車用的組合式變速器中，則有更多 擋 位。所謂變速器 擋 數(shù)即指其前進(jìn)擋位數(shù)。 b)無級(jí)式變速器 傳動(dòng)比在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可按無限多級(jí)變化，常見的有電力式和液力式 (動(dòng)液式 )兩種。電力式無級(jí)變速器的變速傳動(dòng)部件為直流串激電動(dòng)機(jī)，除在無軌電車上應(yīng)用外，在超重型自卸車傳動(dòng)系中也有廣泛采用的趨勢(shì)。動(dòng)液式無 級(jí)變速器的傳動(dòng)部件為液力變矩器。 c)綜合式變速器 是指由液力變矩器和齒輪式有級(jí)變速器組成的液力機(jī)械式變速器，其傳動(dòng)比可在最大指與最小值之間的幾個(gè)間斷的范圍內(nèi)作無級(jí)變化 。 按操縱方式來分： a)強(qiáng)制操縱式變速器 是靠駕駛員直接操縱變速桿換 擋 。 b)自動(dòng)操縱式變速器 其傳動(dòng)比選擇和換 擋 是自動(dòng)進(jìn)行的，所謂 “自動(dòng) ”，是指機(jī)械變速器每個(gè) 擋 位的變換是借助反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和車速的信號(hào)系統(tǒng)來控制換 擋 系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實(shí)現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 c)半自動(dòng)操縱式變速器 有兩種型式：一種是常用的幾個(gè) 擋 位自動(dòng)操 縱，其余 擋 位則由駕駛員操縱；另一種是預(yù)選式，即駕駛員預(yù)先用按鈕選定 擋 位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時(shí)，接通一個(gè)電磁裝置或液壓裝置來進(jìn)行換 擋 。 本設(shè)計(jì)采用的是二軸式四檔變速器。 轎車變速器機(jī)構(gòu)方案的選擇 汽車變速器的結(jié)構(gòu)方案必須滿足使用性能、制造條件、維修簡(jiǎn)便及標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化等要求 ， 應(yīng)從齒輪型式、換 擋 結(jié)構(gòu)、軸型布置、倒 擋 設(shè)置以及軸承型式、潤(rùn)滑和密封等方面綜合考慮及全面評(píng)價(jià) ， 以求得到合理的設(shè)計(jì)方案 。 a)齒輪型式 汽車變速器普遍采用直齒或斜齒的圓柱齒輪 。 前者嚙合性能較差、重合小、強(qiáng)度低 、噪音大 ， 僅在低 擋 和倒 擋 中使用 ； 后者應(yīng)用廣泛 。 本設(shè)計(jì)使用直齒。 b)換 擋 結(jié)構(gòu) 汽車變速器的換 擋 方式常用有直齒滑移齒輪、嚙合套和同步器等三種方式 。 直齒滑移齒輪的換 擋 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊 ； 嚙合套換 擋 一般是配合斜齒圓柱齒輪副使用的 。 這兩種型式在滑移齒輪或嚙合套的圓周速度與相嚙合的圓周速度不一致的情況下 ，會(huì)產(chǎn)生換 擋 沖擊與燥聲 ， 容易引起齒輪的破壞和磨損 。 采用同步器換 擋 可保證齒輪不發(fā)生換 擋 沖擊 ， 同時(shí)操作輕便 ， 縮短了換 擋 的時(shí)間 ，相應(yīng)提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性、行使安全性 ， 而且有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)化 。 但是這種換 擋 方式的結(jié)構(gòu)復(fù)雜 、制造精度要求高 ， 軸向尺寸有所增加 。 而本變速器就是應(yīng)用的同步器換擋機(jī)構(gòu) 。 c)同步器的選擇 同步器是在接合套換擋機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，除有接合套、花鍵轂、對(duì)應(yīng)齒輪上的接合齒圈外，還增設(shè)了使接合套與對(duì)應(yīng)接合齒圈的圓周速度達(dá)到并保持一致（同步）的機(jī)構(gòu)，以及阻止二者在達(dá)到同步之前接合以防止沖擊的結(jié)構(gòu)。 同步器有常壓式、慣性式、自行增力式等種類，目前廣泛采用的是慣性式同步器。 類型 :a： 鎖環(huán)式慣性同步器 ， 鎖銷式慣性同步器 ， 滑塊式同步器 。 本次設(shè)計(jì)采用鎖銷式慣性同步器 。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 變速器設(shè)計(jì)的基本要求 1）保證汽車 有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 2）設(shè)置空擋，用來切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳輸。 3）設(shè)置倒擋，使汽車能變速倒退行駛。 4）設(shè)置動(dòng)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。 除此之外，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(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機(jī)械式變速器。 兩軸式變速器 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輪廓尺寸小、布置方便、中間擋位傳動(dòng)效率高和噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。兩軸式變速器不能設(shè)置直接擋，一擋速比不可能設(shè)計(jì)得很大。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第三 章 變速器齒輪的設(shè)計(jì) 確定車輪直徑 四個(gè)車輪承受的最大負(fù)荷為： %)201(4 ?mg m為汽車總質(zhì)量： 1700kg,g 為重力加速度： 。帶入數(shù)據(jù)得： 。 根據(jù)輪胎的規(guī)格 185/60R14S，可計(jì)算知，輪胎半徑 r =289mm。 確定主減速器傳動(dòng)比 原始設(shè)計(jì)條件 發(fā)動(dòng)機(jī)功率 maxep 73kw 最高車速 maxau 165km/h 發(fā)動(dòng)機(jī)最大 轉(zhuǎn)矩 maxeT 164N m 總質(zhì)量 1700kg 平均 轉(zhuǎn)速 3200r/min 車輪 185/60R14S 由發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩確定最大功率轉(zhuǎn)速： m axm ax9549eep T Pn ??? pn — 最大功率轉(zhuǎn)速； ? — 轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，取值范圍： ~，取值為： ； maxep — 最大功率 則將參數(shù)帶入計(jì)算得： pn =，取整為： 5101r/min。 利用公式 計(jì)算主減速器傳動(dòng)比 ： ogra ii nrum ? maxau ：汽車最大車速： 165km/h； 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 n ：汽車最大轉(zhuǎn)速， n = pn =5101 r/min； maxgi ：變速器最高檔 傳動(dòng)比， 轎 車 一般 為： ； oi ：主減速器傳動(dòng)比； 計(jì)算得 oi = 確定一 擋 傳動(dòng)比 為避免在松軟地面上行駛時(shí)土壤受沖擊剪切破壞而損害地面附著力， maxgi 應(yīng)保證汽車能在 極低車速下穩(wěn)定行駛。 為滿足汽車爬坡性的要求： Totqg iTrfGi ? ??m a xm a xm a x1 )s i na rc c os( ?? %90)50([T 傳動(dòng)系效率為為最大爬坡度，取為取為車為滾動(dòng)阻力系數(shù)，乘用??? ?????? ar uff 計(jì)算得到 ?gi 根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與地面輻照條件確定 1gi ： ?? 21m ax Gr iiT r Toge ? 即：Totqrg iT rGi ??max21 ? ? 為道路附著系數(shù)，取值范圍為 ~，取為 2G 為汽車滿載靜止于水平面，驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，這里取 70%mg， ?gi 這里初選 ?gi 校核最大傳動(dòng)比：max1ggii =~ 校核得到maxgi= 在 ~ 之間，故 ?gi 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 各擋傳動(dòng)比的確定 兩軸式變速器各檔傳動(dòng)比都不設(shè)為整數(shù)，因?yàn)檩斎胼S和輸出軸直接嚙合，如果傳動(dòng)比是整數(shù)的話會(huì)造成嚙合齒輪副的不均勻磨損。每次嚙合的兩個(gè)齒都是隨機(jī)的，這樣會(huì)延長(zhǎng)變速器的使用壽命 。 ?gi qiiiiiigggggg ???433221 q — 常數(shù)，也就是各擋之間的公比； 各擋的傳動(dòng) 公 比為 ?q ?gi ?gi ?gi 確定中心距 初選中心距 A 時(shí)可根據(jù)下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 ： A= KA3 1max ge iT ? 式中 A —變速器中心距（ mm） ； KA —中心距系數(shù) ， 轎車： K=~ 取 ； Temax —發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（ N?m） ； I1—變速器一 擋 傳動(dòng)比 ηg —變速器傳動(dòng)效率 ， 取 96%； 所以 A= KA 31max ge iT ?=3 ?? = 符合轎車變速器的中心距變化范圍 65~80mm。 初選： A=68mm. 初選齒輪參數(shù) 模數(shù) : 對(duì)貨車，減小質(zhì)量比減小噪聲更重要，故齒輪應(yīng)該選用大些的模數(shù)；從工藝方面考慮，各擋齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)。 嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開線。由于工藝上的原因，同一變速器中的接合齒模數(shù)相同。其取值范圍 是：乘用車和總質(zhì)量 am 在 ～ 的貨車為 ～ ；總質(zhì)量 am 大于 的貨車為 ～ 。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利于換沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 擋。 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排量選擇變速器齒輪的法向模數(shù) nm 。 變速器用齒輪模數(shù)的范圍見表 31： 表 31 汽車變速器齒輪的法向模數(shù) nm 車型 乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 gm /t ＜ V≤ ＜ V≤ ＜ gm ≤ gm 模數(shù) nm /mm ~ ~ ~ ~ 所選模數(shù)值應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T13571987 的規(guī)定， 故取齒輪的模數(shù)為： 壓力角 ? 理論上對(duì)于乘用車，為加 大重合度降低噪聲應(yīng)取用 176。、 15176。、 16176。、 176。等小些的壓力角；對(duì)商用車，為提高齒輪承載能力應(yīng)選用 176?；?25176。等大些的壓力角。 國(guó)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。嚙合套或同步器的接合齒壓力角有 20176。、 25176。、 30176。等，但普遍采用 30176。壓力角。 螺旋角 ? 隨著螺旋角的增大，齒的強(qiáng)度也相應(yīng)提高。在齒輪選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低 。斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求使中間軸上同時(shí)工作的兩對(duì)齒輪產(chǎn)生的軸向力平衡，以減小軸承負(fù)荷，提高軸承壽命。因此，中間軸上不同擋位齒輪的螺旋角應(yīng)該是不一樣的。為使工藝簡(jiǎn)便，在中間軸軸向力不大時(shí)，可將螺旋角設(shè)計(jì)成一樣的，或者僅取為兩種螺旋角。 兩軸式變速器為 20186。~25186。取 24?? 186。 齒頂高系數(shù) ： 在齒輪加工精度提高以后，在我國(guó) 齒頂 高 系數(shù)為 。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 各擋齒數(shù)分配 1)一 擋 ： 1gi = 78 ?zz hz =nmA ?cos2 ? hz = 取 hz =43，則 7z = 取 7z =12 則 8z =28 修正中心距： zn =??cos2 cos2A則 A= 取 A=71 則 ? =24186。 24? 82? 2)二 擋 ： 2gi = 56 ?zz hz =nmA ?cos2 ? hz = 取 hz =43，則 5z =，取 5z =15，則 6z = 28 則 A= 取 A=71 則 ? =24186。 24? 82? 3)三 擋 ： 3gi =34zz =， hz =nmA ?cos2 ? hz = 取 hz =43 則 = 取 hz =43 則 3z = 則 3z =18 則 4z =19, 則 24?? 186。 24? 82? ,A= 取 A=71 4)四 擋 ： 2gi = 12 ?zz hz =nmA ?cos2 ? hz = 取 hz =43 則 = 取 hz =43 則 1z = 則 1z =18 則 2z =19 則 24?? 186。 24? 82? ,A= 取 A=71 5)倒擋齒輪：（直齒） 倒擋選用的模數(shù)往往與一擋相近，故選用為 mn = 倒擋傳動(dòng)比比一 擋 略大些取 id = 初選倒擋齒輪 10z 后齒數(shù)一般在 21～ 23 之間取 10z =21 取 12z =39 取 11z =14 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 求各擋齒輪的變位系數(shù)并進(jìn)行修正 各 擋 齒輪的變位系數(shù)根據(jù)變位系數(shù)線圖來選?。? 表 23 變位系數(shù)線圖 一 擋 ： A0 = A=71 A0 ? A 進(jìn)行角度變位： ?? coscos AAo?? 則計(jì)算得 ?? = non mAA??? 則計(jì)算得 ?n? n??? ?? ? 通過選擇變位系數(shù)線圖查得： ??? 由 u= 123178 ??zz 則在線圖的左側(cè)可以查得： ?? ，則 ??? 則 ?? 則： ???? mfh oa )( 17 ?? （ +） ? 3= ???? mcfh of )( 17 ?（ +） ? 3= 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ?? ?cos7 zmd n ??? 777 2 aa hdd ??? 777 2 ff hdd ???? mfh oa )( 28 ?? （ ） ? 3= ???? mcfh of )( 28 ?（ ++） ? 3= ?? ?cos8 zmd n ??? 888 2 aa hdd ??? 888 2 ff hdd 二擋： A0 = A=71 A0 ? A 進(jìn)行角度變位： ?? coscos AAo?? 則計(jì)算得 ?? = non mAA??? 則計(jì)算得 ?n? n??? ?? ? 通過選擇變位系數(shù)線圖查得： ??? 由 u= 152856 ??zz 則在線圖的左側(cè)可以查得： ?? ，則 ??? 則 ?? 則： ???? mfh oa )( 15 ?? （ +） ? 3= ???? mcfh of )( 15 ?（ +） ? 3= ?? ?cos5 zmd n 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 ??? 555 2 aa hdd ??? 555 2 ff hdd ???? mfh oa )( 2