【導讀】動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。所以變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性直接影響到汽。車動力性和經(jīng)濟性。設(shè)計要求達到換擋迅速、省力、方便、有較高的工作效率、因此變速器在汽車中得到廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計的是五個前進檔加一個倒檔的中型專用車的變速器。器應(yīng)用范圍更加的廣泛，應(yīng)用到不同工程上，使得本變速器帶有取力器。采用中間軸式,換檔形式采用的是同步器和滑移齒輪換檔，使的換檔方便，可靠。操縱機構(gòu)設(shè)有自鎖和互鎖裝置。由中心矩確定箱體的長度、高度和中間軸及二軸的軸徑，然后對中間軸和各。擋齒輪進行校核。在設(shè)計過程中，利用CAXA繪圖，運用MATALAB軟件編程。繪制裝配圖及零件圖。

　　

【正文】 s c o s 1 9 . 1 8r ?? ? ?? ? ? MPE ?? 5 2121 1 4 . 6 7 2 . 1 1 0 1 10 . 4 1 8 ( ) 0 . 4 1 8 ( ) 2 4 . 2 4 // c o s 2 5 / c o s 1 9 . 1 8 1 8 . 1 8 2 7 . 6 1j E N m mb? ? ? ? ??? ? ? ? ? 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以 1Z 的接觸強度合格 二軸 常嚙合 斜齒輪 Z3 校核 m a x2 3 9 0 5 . 8 66 6 . 5et MMF dd? ? ? ? 5. 86 5. 86 os c os c os 20 c os 23 .5 6 0. 94 0. 92tbm FF ??? ? ? ??? 11 2s i n 3 3 . 2 5 s i n 2 0 1 2 . 2 9c o s c o s 2 3 . 5 6r ?? ? ?? ? ? 22 2s i n 8 2 . 2 5 s i n 2 0 3 0 . 4c o s c o s 2 3 . 5 6r ?? ? ?? ? ? MPE ?? 5 2121 1 6 . 7 8 2 . 1 1 0 1 10 . 4 1 8 ( ) 0 . 4 1 8 ( ) 2 9 . 7 7 // c o s 2 9 . 5 / c o s 2 3 . 5 6 1 2 . 2 9 3 0 . 4j E N m mb? ? ? ? ??? ? ? ? ? 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以 1Z 的接觸強度合格 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 中間軸一檔齒輪校核 m a x2 3 9 0 5 . 4 272et MMF dd? ? ? ? 5. 42 5. 42 os c os c os 20 1 0. 94tbm FF ??? ? ? ?? MPE ?? 5 2121 1 5 . 7 7 2 . 1 1 0 1 10 . 4 1 8 ( ) 0 . 4 1 8 ( ) 3 6 . 0 1 // c o s 2 9 . 5 / 1 1 0 . 9 4 3 2 . 1 5j E N m mb? ? ? ? ??? ? ? ? ? 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以接觸強度合格 中間軸二檔齒輪校核 m a x2 3 9 0 4 . 6 484et MMF dd? ? ? ? os c os c os 20 c os FF ??? ? ?? MPE ?? 5 2121 1 5 . 2 5 2 . 1 1 0 1 10 . 4 1 8 ( ) 0 . 4 1 8 ( ) 2 6 . 3 2 // c o s 2 5 / c o s 1 9 . 1 8 1 6 . 1 6 2 9 . 6 3j E N m mb? ? ? ? ??? ? ? ? ? 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以接觸強度合格 中間軸三檔齒輪校核 m a x2 3 9 0 3 . 4 8112et MMF dd? ? ? ? os c os c os 20 c os FF ??? ? ?? MPE ?? 5 2121 1 3 . 9 8 2 . 1 1 0 1 10 . 4 1 8 ( ) 0 . 4 1 8 ( ) 2 1 . 7 4 // c o s 2 5 / c o s 2 1 . 4 8 2 4 . 0 8 2 2 . 0 1j E N m mb? ? ? ? ??? ? ? ? ? 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以接觸強度合格 中間軸四檔齒輪校核 m a x2 3 9 0 2 . 7 21 4 3 . 5et MMF dd? ? ? ? os c os c os 20 c os FF ??? ? ?? 10E MP?? 5 2121 1 3 . 0 8 2 . 1 1 0 1 10 . 4 1 8 ( ) 0 . 4 1 8 ( ) 1 9 . 6 9 // c o s 2 5 / c o s 1 9 . 1 8 1 8 . 1 8 2 7 . 6 1j E N m mb? ? ? ? ??? ? ? ? ? 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以接觸強度合格 中間軸 常嚙合 齒輪校核 m a x2 3 9 0 2 . 3 71 6 4 . 5et MMF dd? ? ? ? 2. 37 2. 37 os c os c os 20 c os 23 .5 6 0. 94 0. 92tbm FF ??? ? ? ??? 5 2121 1 2 . 7 4 2 . 1 1 0 1 10 . 4 1 8 ( ) 0 . 4 1 8 ( ) 1 8 . 9 3 // c o s 2 9 . 5 / c o s 2 3 . 5 6 1 2 . 2 9 3 0 . 4j E N m mb? ? ? ? ??? ? ? ? ? 10E MP?? 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以接觸強度合格 倒檔齒輪校核 13Z ： m a x2 3 9 0 6 . 0 964et MMF dd? ? ? ? 6. 09 6. 09 os c os c os 20 1 0. 94tbm FF ??? ? ? ?? 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 1313 2s i n 3 2 s i n 2 0 1 0 . 9 4c o s 1r ?? ? ?? ? ? 1212 2s i n 5 2 s i n 2 0 1 7 . 7 9c o s 1r ?? ? ?? ? ? 10E MP?? 135 2121 1 6 . 4 8 2 . 1 1 0 1 10 . 4 1 8 ( ) 0 . 4 1 8 ( ) 4 1 . 8 9 // c o s 2 0 / c o s 1 0 . 9 4 1 7 . 7 9j E N m mb? ? ? ? ???? ? ? ? ? 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以接觸強度合格 12Z ： m a x2 3 9 0 3 . 7 5104et MMF dd? ? ? ? 3. 75 3. 75 os c os c os 20 1 0. 94tbm FF ??? ? ? ?? 10E MP?? 125 2121 1 3 . 9 9 2 . 1 1 0 1 10 . 4 1 8 ( ) 0 . 4 1 8 ( ) 3 2 . 8 7 // c o s 2 0 / c o s 1 0 . 9 4 1 7 . 7 9j E N m mb? ? ? ? ???? ? ? ? ? 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以接觸強度合格 11Z ： m a x2 3 9 0 3 .9100et MMF dd? ? ? ? 3. 9 3. 9 os c os c os 20 1 0. 94tbm FF ??? ? ? ?? 1111 2s i n 5 0 s i n 2 0 1 7 . 1 0c o s 1r ?? ? ?? ? ? 99 2s i n 9 4 s i n 2 0 3 1 . 9 6c o s 1r ?? ? ?? ? ? 10E MP?? 115 2121 1 4 . 1 5 2 . 1 1 0 1 10 . 4 1 8 ( ) 0 . 4 1 8 ( ) 2 6 . 1 4 // c o s 2 0 / c o s 1 7 . 1 3 1 . 9 6j E N m mb? ? ? ? ???? ? ? ? ? 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以接觸強度合格 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 第六章 變速器操縱機構(gòu)的設(shè)計 變速器操縱機構(gòu)應(yīng)當滿足如下主要要求：換擋時只能掛入一個擋位，換擋后應(yīng)使齒輪在全齒長上嚙合，防止自動脫擋或自動掛擋，防止誤掛倒擋，換擋輕便。 為了保證變速器的可靠工作，變速器操縱機構(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（或滑動齒輪換擋時，全齒長都進入嚙合）。在振動等條件影響下，操縱機構(gòu)應(yīng)保證變速器不自行掛擋或自行脫擋。為此在操縱機構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。 （ 2）為了防止同時掛上兩個擋而使變速器卡死或損壞，在操縱機構(gòu)中設(shè)有互鎖裝置。 （ 3）為了防止在汽車前進時誤掛倒擋，導致零件損壞，在操縱機構(gòu)中設(shè)有倒擋鎖裝置。 直接操縱手動換擋變速器 ： 當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變速桿直接完成換擋功能的手動換擋變速器，稱為直接操縱變速器。這種操縱方案結(jié) 構(gòu)最簡單，已得到廣泛應(yīng)用。近年來，單軌式操縱機構(gòu)應(yīng)用較多，其優(yōu)點是減少了變速叉軸，各擋同用一組自鎖裝置，因而使操縱機構(gòu)簡化，但它要求各擋換擋行程相等。 變速器自鎖、互鎖、倒擋鎖裝置 ： 自鎖裝置 ： 掛擋后應(yīng)保證結(jié)合套于與結(jié)合齒圈的全部套合（或滑動齒輪換擋時，全齒長都進入嚙合）。在振動等條件影響下，操縱機構(gòu)應(yīng)保證變速器不自行掛擋或自行脫擋。為此在操縱機構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。 當撥叉軸位置處于空擋或某一擋位置時，鋼珠壓在凹坑內(nèi)。起到了自鎖的作用。 互鎖鎖裝置 ： 當中間換擋撥叉軸移動掛擋時，另外兩個撥叉軸被鋼球瑣住。防止同 時掛上兩個擋而使變速器卡死或損壞，起到了互鎖作用。 倒擋鎖裝置 ： 當換擋桿下端向倒擋撥叉軸移動時，必須壓縮彈簧才能進入倒擋撥叉軸上的撥塊槽中。防止了在汽車前進時誤掛倒擋，而導致零件損壞，起到了倒擋鎖的作用。當?shù)箵鯎懿孑S移動掛擋時，另外兩個撥叉軸被鋼球瑣住 。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 第 七 章 變速器軸承的選擇 變速器軸承常用圓柱滾子軸承，球軸承，滾針軸承、圓錐滾針軸承、滑動軸 套等，軸承在變速器中起支撐作用，其選擇需依據(jù)軸的直徑，公差配合，還要保證能夠軸向定位，饒徑向轉(zhuǎn)動。 中型專用汽車 車變速器多處采用滾針軸承，在箱體處的支撐 采用深溝球軸承 ，中間軸作端蓋采用角接觸軸承 。 軸承的選用應(yīng)符合國家標準規(guī)定的系列，同時包括軸的直徑，但應(yīng)以齒輪作為選取軸承的標準，因為軸承是標準件。再有就是可實現(xiàn)系列化，盡量能滿足三化的要求。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 第 八 章 取力器的設(shè)計與計算 取力器的布置 在現(xiàn)在汽車發(fā)展中，除少量專用汽車的工作裝置因考慮工作可靠和特殊要求而專門動力輸出外，絕大多數(shù)專用汽車上的專用設(shè)備都是以汽車自身的發(fā)動機為動力源，經(jīng)過取力裝置，用來驅(qū)動齒輪泵、水泵、空壓機等，從而為自卸車、加油車、牛奶車、垃圾車 、隨車起重車、高空作業(yè)車、散裝水泥車、后欄板起重車等諸多專用汽車配套使用。因此，取力裝置在專用汽車的設(shè)計和制造方面顯得尤為重要。 根據(jù)取力裝置相對于汽車地盤變速器的位置，取力裝置的取力方式可分為前置、中置和后置三種基本類型。 其中中置式取力器又包括變速器上蓋取力、變速器側(cè)蓋取力、變速器后蓋取力。由于在設(shè)計變速器的時候已經(jīng)考慮了動力輸出，因而一般在變速器左側(cè)留有標準的取力窗口，也有專門生產(chǎn)與之配套的取力器廠家，因此，這種取力器比較常用。 取力器齒輪、軸和軸承的參數(shù)選擇和強度計算 參數(shù)選擇： 變速器左側(cè) 蓋取力器。它由取力機構(gòu)齒輪箱、操縱機構(gòu)、傳動軸、泵架等組成。 我所設(shè)計的取力器采用雙聯(lián)齒輪，同時考慮窗口的尺寸與形狀。結(jié)構(gòu)緊湊、操縱也方便。 該動力輸出采用兩級齒輪傳動，中間為雙聯(lián)齒輪。 傳動比的計算和齒數(shù)的確定： 按發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩時的輸出轉(zhuǎn)速來確定傳動比，因而有 ??總i 設(shè)輸出軸齒輪的齒數(shù)為 20 輸出軸一級齒輪的齒數(shù)為 18 輸出軸二級齒輪的齒數(shù)為 14 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 齒輪的模數(shù)為直齒齒輪取 m=4，斜齒輪 m= 變速箱內(nèi)一對常嚙合齒輪的傳動比為 ??? ZZi 齒輪的材料為 40Cr,初選精度為 8級。 取力器 軸的強度計算： 軸在垂直面內(nèi)撓度為 cf ， 水平面為 sf ，轉(zhuǎn)角為 ? ， EILbaFfc 3 221? ； EILbaFfs 3 222? ； ? ?EIL ababF 31 ??? ； 1F ～為輪齒齒寬在中間平面上的圓周力。 2F ～為齒輪齒寬在中間面上的徑向力。 E～為彈性模量， ??E Mpa I～為慣性力矩，對于實心軸： 644dI ?? D～為軸的直徑，花鍵處按平均直徑 a 、 b～為齒輪上作用力矩與支座 A、 B的距離 L～為支座間的距離 軸的全撓度為 ； 22 sc fff ?? 在其作用下應(yīng)