【導(dǎo)讀】的一項重要依據(jù)。21世紀(jì)能源與環(huán)境，先進(jìn)的制造技術(shù)，新型材料技術(shù)，信息與控。這些領(lǐng)域的科技進(jìn)步推動了變速起的發(fā)展。使用的是自動變速器。由于重型汽車需要發(fā)動機的載荷表較大，這就要求升速箱的設(shè)。計向著低成本，體積小的方向發(fā)展，有利于能源的節(jié)約。開發(fā)機遇，取長補短，同時更應(yīng)認(rèn)識到供方、買方、替代者、產(chǎn)品競爭者的巨大壓力。適合我國國情的重型車用變速器。制造簡單，工作效率高，能夠很好的達(dá)到使用者的要求?，F(xiàn)在很多升速箱作為實驗臺。我國商用車主要分為重型商用車、中型商用車、輕型商用車和微型商用車四大類,的微型車變速器大概占據(jù)其制造成本的7%。對于消費者而言,變速器配置的豐富程度。在很大程度上會影響他們的購買決定。決定整車的排放燃油經(jīng)濟(jì)性及整車的操控性。140N·m的轉(zhuǎn)矩而出名。鑄鐵撥叉,可以減少對內(nèi)部的傷害。并且在這種設(shè)計中齒輪盤片的激光和摩擦焊接同

　　

【正文】 = 22 124374442 ? =13326N M 總 =F 合 ab/L = 13326 = Ma=1/2Fad = 3998 430 =859870 M= = 222 8 5 9 8 7 02 8 6 5 0 0 07 0 0 5 7 6 ?? =3065947 ? = 錯誤 !未找到引用源。 = 32 3065947/（ 593） = 134MPa＜ [? ] 綜上計算內(nèi)容，掛三檔時，軸滿足強度和剛度的要求 5）校核四擋齒輪處軸的強度和剛度， 已知 d=480mm， Temax= ， 壓力角α =20176。，螺旋角β =20176。， a=，b=， L=215mm， E=210000MPa， I=π d4/64=5184000mm4 計算徑向力： F1=錯誤 !未找到引用源。 = 2 2865000 tg20176。 /（ 480 cos20176。） =3980N 計算圓周力： F2 =錯誤 !未找到引用源。 = 2 2865000/480 =11937N 計算軸向力： Fa =錯誤 !未找到引用源。 = 2 2865000 tg20176。 /480 =3581N 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 （題目、小五、宋體） 25 計算水平面撓度： fc =錯誤 !未找到引用源。 =3980 （ 3 210000 5184000 215） = ＜ [fc] 計算垂直面撓度： fs =錯誤 !未找到引用源。 =11937 （ 3 210000 5184000 215） = ＜ [fs] 軸的全撓度： f =錯誤 !未找到引用源。 = 錯誤 !未找到引用源。 =＜ [f] 計算轉(zhuǎn)角： δ =錯誤 !未找到引用源。 = 3980 （ ） /（ 3 210000 5184000 215） = rad＜ [δ ] 校核剛度： F 合 =錯誤 !未找到引用源。 = 22 119373980 ? =12497N M 總 =F 合 ab/L = 12497 = Ma=1/2Fad = 3581 480 =859440 M=錯誤 !未找到引用源。 = 222 8 5 9 4 4 02 8 6 5 0 0 02 7 7 5 4 9 ?? = 3001666 ? = 錯誤 !未找到引用源。 = 32 3001666/（ 553） = 188MPa＜ [? ] 綜上計算內(nèi)容，掛四檔時，軸滿足強度和剛度的要 求。 所以該軸的強度和剛度在工作時都能滿足要求。 5 同步器的設(shè)計 同步器有常壓式、慣性式、和慣性增力式三種。常壓式同步器雖然結(jié)構(gòu)簡單，但不能保證嚙合條件在同步狀態(tài)下（即角速度相等）換擋的缺點，現(xiàn)在已經(jīng)不用。得到廣泛應(yīng)用的是慣性式同步器。 慣性式同步器 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 （題目、小五、宋體） 26 慣性式同步器能做到換擋時，在兩換擋原件之間的角速度達(dá)到完全相等之前不允許換擋，因而能很好的完成同步器的功能和實現(xiàn)對同步器的基本要求。 按結(jié)構(gòu)分，慣性式同步器有鎖銷式、滑塊式、鎖環(huán)式、多片式和多錐式幾種。雖然他們的結(jié)構(gòu)不同，但他們都有摩擦 元件、鎖止元件和彈性元件。本次設(shè)計的變速器所使用的是鎖環(huán)式同步器。 鎖環(huán)式同步器 鎖環(huán)式同步器的結(jié)構(gòu) 圖 51 鎖環(huán)式同步器的結(jié)構(gòu) 如圖 51所示，鎖環(huán)式同步器的結(jié)構(gòu)特點是同步器的摩擦元件位于鎖環(huán) 4或 7和齒輪 1 或 9 凸肩部分的錐形斜面上。作為鎖止元件是做在鎖環(huán) 4 或 7 上的齒和做在嚙合套 11 上齒的端部，且端部均為斜面稱為鎖止面。彈性元件是位于嚙合套座兩側(cè)的彈簧圈，彈簧圈將置于嚙合套座花鍵上中部呈凸起狀得滑塊壓向嚙合套。在不換擋的中間位置，滑塊凸起部分嵌入嚙合套中 部的內(nèi)環(huán)槽中，是同步器用來換擋的零件保持在中立位置上?；瑝K兩端伸入鎖環(huán)缺口內(nèi)，而缺口的尺寸要比寬一個結(jié)合齒。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 （題目、小五、宋體） 27 鎖環(huán)式同步器的工作原理 換擋時，沿軸向作用在嚙合套上的換擋力，推嚙合套并帶動滑塊和鎖環(huán)移動，直至鎖環(huán)錐面與被接合齒輪上的錐面接觸為止。之后，因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在加速度差Δ ω ，致使在錐面上作用有摩擦力矩，他使鎖環(huán)相對嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過一個角度，并由滑塊予以定位。接下來，嚙合套的齒端與鎖環(huán)齒端的鎖止面接觸（圖c），使嚙合套的移動受阻，同步器處在所鎖止?fàn)顟B(tài)，換擋的第一階段工作至 此完成。換擋力將鎖環(huán)繼續(xù)壓靠在錐面上，并使摩擦力矩增大，與此同時在鎖止面處作用有與之方向相反的拔環(huán)力矩。齒輪與鎖環(huán)的角速度逐漸接近，在角速度相等的瞬間，同步過程結(jié)束，完成了換擋過程的第二階段工作。之后，摩擦力矩隨之消失，而拔環(huán)力矩是 =使鎖環(huán)回位，兩鎖止面分開，同步器解除鎖止?fàn)顟B(tài)，嚙合套上的結(jié)合齒在換擋力的作用下通過鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合（圖 d），完成同步換擋。 圖 52 鎖環(huán)式同步器的工作原理 鎖環(huán)式同步器有工作可靠、零件耐用等優(yōu)點，但因結(jié)構(gòu)布置上的限制，轉(zhuǎn)矩容量 不大，而且由于鎖止面在鎖環(huán)的接合齒上，會因齒端磨損而失效，因而主要用于乘用車和總質(zhì)量不大的貨車變速器中。 同步器重要參數(shù)的確定 f 汽車在行駛過程中換擋，特別是在高檔區(qū)換擋次數(shù)較多，意味著同步器工作頻繁。同步器是在同步環(huán)與連接齒輪之間存在角速度差的條件下工作，要求同步環(huán)有足夠的 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 （題目、小五、宋體） 28 使用壽命，應(yīng)當(dāng)選用耐磨性能良好的材料。為了獲得較大的摩擦力矩，又要求用摩擦因數(shù)打而且性能穩(wěn)定的材料制作同步環(huán)。另一方面，同步器在油中工作，是摩擦因數(shù)減小，這就為設(shè)計工作帶來了困難。 摩擦因數(shù)除與選取的材料有關(guān)以外，還 與工作表面的粗糙度、潤滑油種類和溫度等因數(shù)有關(guān)。作為同步器錐面接觸的齒輪上的錐面部分與之論做成一體，用低碳合金鋼制成。對錐面的表面粗糙度要求較高，用來保證使用過程中摩擦因數(shù)變化小。若錐面的表面粗糙度值大，則在使用初期容易損害同步環(huán)錐面。 同步環(huán)常選用能保證具有足夠高強度和硬度、耐磨性能良好的黃銅合金制造，如錳黃銅、鋁黃銅和錫黃銅等。早期用青銅合金制造的同步環(huán)，因使用壽命短而淘汰。 由于黃銅合金與鋼材構(gòu)成的摩擦副，在油中工作的摩擦因數(shù) f取為 （ 1）同步環(huán)錐面上的螺紋槽 如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計的窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。但頂部寬度過窄會影響接觸面壓強，是磨損加快。實驗還證明：螺紋的齒頂寬對 f 的影響很大， f隨齒頂?shù)哪p而降低，換擋費力，固齒頂寬不易過大。螺紋槽設(shè)計的大些，可使被刮下來的油存在于螺紋之間的空隙中但螺距增大又會使接觸面減少，增加磨損速度。下圖 a給出的尺寸適用于輕、中型汽車，圖 b適用于總質(zhì)量大些的貨車。通常軸向泄油槽為 6~12 個，槽寬34mm. 同步環(huán)螺紋槽形式 (2)錐面半錐角 α 摩 擦錐面半錐角 α 越小，摩擦力矩越大。但 α 過小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 （題目、小五、宋體） 29 避免自鎖的條件是 tanα≥f 。一般取 α=6176。 ~8176。 。 α =6176。時，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時，則有粘著和咬住的傾向；在 α =7176。的時很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。 故本次設(shè)計中，取半錐角 α=7176。 。 （ 3） 摩擦面平均半徑 R R 設(shè)計的越大，則摩擦力矩越大。 R 往往受結(jié)構(gòu)限制，包括變速器中心距級相關(guān)零件的尺寸和布置的限制，以及 R取大以后還會影響同步環(huán)徑向厚度尺寸要取小的約束，故不能取大。原則上是在條件允許的情況下， R盡可能的大些。此次設(shè)計 中 R 取 25mm 左右。 （ 4） 錐面工作長度 b 縮短錐面工作長度 b，可使變速器的軸向長度縮短，但同時也減少了錐面的工作面積，增加了單位壓力并使磨損加速。可以按以下公式確定 b b=錯誤 !未找到引用源。 式中 P 為摩擦面的許用壓力，對于黃銅與鋼的摩擦副， p≈ ~； Mm為摩擦力矩； f 為摩擦因數(shù)； R 為摩擦錐面的平均半徑。 經(jīng)初步計算與成本的考慮，初定 b=5mm。 （ 5） 同步環(huán)徑向厚度 與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán)的徑向厚度要受結(jié)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心 距級相關(guān)零件特別是錐面平均半徑 R 和布置上的限制，不易取得很厚，但必須保證同步環(huán)有足夠的強度。 乘用車的同步環(huán)比貨車的小些，應(yīng)選用鍛件或精密鍛造工藝加工制成，這樣能提高材料的屈服強度和疲勞壽命。鍛造是選用錳黃銅的材料。有的變速器用高強度、高耐磨性的鋼與鉬配合的摩擦副，即在鋼質(zhì)或球墨鑄鐵的表面噴鍍一層鉬（ ~），使其摩擦因數(shù)在剛與銅合金的摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強度明顯的提高。也有的同步環(huán)是在銅環(huán)基本的錐孔表面噴上厚 ~ 的鉬制成。噴鉬環(huán)的壽命是銅環(huán)的2~3 倍。以鋼質(zhì)為基本的同步環(huán) 不僅可以節(jié)約銅，還可以提高同步環(huán)的強度。本次設(shè)計中同步環(huán)的厚度初定 10mm。 β 鎖止角 β 選取的正確，可以保證只有在換擋的兩個部分之間的角速度差達(dá)到零值時才能換擋。影響鎖止角 β 選取的因數(shù)，主要有摩擦因數(shù) f、摩擦錐面平均半徑 R、鎖止平面平均半徑和錐面半錐角α。已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在 26176。 ~42176。范圍內(nèi)變化。本次設(shè)計中取鎖止角β =30176。 t 同步器工作時，要連接的兩個部分達(dá)到同步的時間越短越好。除去同步器的結(jié)構(gòu)尺寸、轉(zhuǎn)動慣量對同步時間有影響以外，變速器輸入、輸出軸的角速度差級作用在同步 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 （題目、小五、宋體） 30 器摩擦 錐面上的軸向力，均對同步時間有影響。軸向力大，則同步時間減少。而軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān)，不同車型要求作用到手柄上的力也不同。為此，同步時間與車型有關(guān)，計算時可在下述范圍內(nèi)選?。簩τ诔擞密囎兯倨鳎邫n取~，低檔取 ~；對于貨車變速器，高檔取 ~，低檔取~。 6 箱體的設(shè)計 視孔用于檢查傳動件的嚙合情況，潤滑狀態(tài)，接觸斑點及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤滑油。視孔蓋可用軋制鋼板或鑄鐵制成，它和箱體之間應(yīng)加低質(zhì)密 封墊片，以防止漏油由《課程設(shè)計手冊》查 . 通氣器用于通氣 ,使箱內(nèi)外氣壓一樣，以避免由于減速器運轉(zhuǎn)時箱內(nèi)又問 3 升高、內(nèi)壓增大 ,從而引起箱內(nèi)潤滑油的滲漏。通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。根據(jù)《課程設(shè)計手冊》表 115查得 ,選取 M10. 為了排出污油和清潔劑，應(yīng)在箱體底部、油池的最低位置處于浸放油孔。放油螺塞和箱體接合間應(yīng)加防漏油的墊圈。根據(jù)《課程設(shè)計手冊》查得 d=M36X10。 油面指示器，油標(biāo) 油面指示器用來檢查減速器內(nèi)油池油面的高低，以保證油池內(nèi)有適當(dāng) 的油量，一般在箱體便于觀察，油面較穩(wěn)定的部位。裝設(shè)油面指示器，根據(jù)《課程設(shè)計手冊》表710 查得，選取桿式油標(biāo) d=M16 采用潤滑脂潤滑，查《課程設(shè)計手冊》表 71 選取 . LAN32全損耗系統(tǒng)用油， GB44389，滴點不低于 150C 氈圈密封， B 形內(nèi)包骨架形。 7設(shè)計小結(jié) 本次設(shè)計培養(yǎng)了我對設(shè)計工程的設(shè)計能力，學(xué)習(xí)和掌握課件的基本制作方法和步驟，并給我們以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)，通過本次設(shè)計把在課本中學(xué)習(xí)到的理論知重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 （題目、小五、宋體） 31 識在此次設(shè)計中本次加以綜合運用，不僅鞏固了所學(xué) 的理論知識，更對其有了進(jìn)一步的理解和認(rèn)識。由于我對所學(xué)知識不夠徹底，而且時間較短，又缺乏經(jīng)驗，設(shè)計書