【導(dǎo)讀】動(dòng)機(jī)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(jì)的合理性直接影響到汽。車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)要求達(dá)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(jì)的是五個(gè)前進(jìn)檔加一個(gè)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(jī)構(gòu)設(shè)有自鎖和互鎖裝置。由中心矩確定箱體的長(zhǎng)度、高度和中間軸及二軸的軸徑，然后對(duì)中間軸和各。擋齒輪進(jìn)行校核。在設(shè)計(jì)過程中，利用CAXA繪圖，運(yùn)用MATALAB軟件編程。繪制裝配圖及零件圖。

　　

【正文】 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(qiáng)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(qiáng)度合格 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 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(qiáng)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(qiáng)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(jì)（論文） 25 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以接觸強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(jì)（論文） 26 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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度合格 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 第六章 變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿足如下主要要求：換擋時(shí)只能掛入一個(gè)擋位，換擋后應(yīng)使齒輪在全齒長(zhǎng)上嚙合，防止自動(dòng)脫擋或自動(dòng)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(jī)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(dòng)齒輪換擋時(shí)，全齒長(zhǎng)都進(jìn)入嚙合）。在振動(dòng)等條件影響下，操縱機(jī)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(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。 （ 2）為了防止同時(shí)掛上兩個(gè)擋而使變速器卡死或損壞，在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有互鎖裝置。 （ 3）為了防止在汽車前進(jìn)時(shí)誤掛倒擋，導(dǎo)致零件損壞，在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有倒擋鎖裝置。 直接操縱手動(dòng)換擋變速器： 當(dāng)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(dòng)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(jiǎn)單，已得到廣泛應(yīng)用。近年來，單軌式操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)用較多，其優(yōu)點(diǎn)是減少了變速叉軸，各擋同用一組自鎖裝置，因而使操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)齒輪換擋時(shí)，全齒長(zhǎng)都進(jìn)入嚙合）。在振動(dòng)等條件影響下，操縱機(jī)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(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。 當(dāng)撥叉軸位置處于空擋或某一擋位置時(shí)，鋼珠壓在凹坑內(nèi)。起到了自鎖的作用。 互鎖鎖裝置 ： 當(dāng)中間換擋撥叉軸移動(dòng)掛擋時(shí)，另外兩個(gè)撥叉軸被鋼球瑣住。防止同 時(shí)掛上兩個(gè)擋而使變速器卡死或損壞，起到了互鎖作用。 倒擋鎖裝置 ： 當(dāng)換擋桿下端向倒擋撥叉軸移動(dòng)時(shí)，必須壓縮彈簧才能進(jìn)入倒擋撥叉軸上的撥塊槽中。防止了在汽車前進(jìn)時(shí)誤掛倒擋，而導(dǎo)致零件損壞，起到了倒擋鎖的作用。當(dāng)?shù)箵鯎懿孑S移動(dòng)掛擋時(shí)，另外兩個(gè)撥叉軸被鋼球瑣住 。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 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(dòng)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(dòng)。 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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的系列，同時(shí)包括軸的直徑，但應(yīng)以齒輪作為選取軸承的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)檩S承是標(biāo)準(zhǔn)件。再有就是可實(shí)現(xiàn)系列化，盡量能滿足三化的要求。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 第八章 取力器的設(shè)計(jì)與計(jì)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(dòng)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(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，經(jīng)過取力裝置，用來驅(qū)動(dòng)齒輪泵、水泵、空壓機(jī)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(jì)和制造方面顯得尤為重要。 根據(jù)取力裝置相對(duì)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(jì)變速器的時(shí)候已經(jīng)考慮了動(dòng)力輸出，因而一般在變速器左側(cè)留有標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度計(jì)算 參數(shù)選擇： 變速器左側(cè) 蓋取力器。它由取力機(jī)構(gòu)齒輪箱、操縱機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)軸、泵架等組成。我所設(shè)計(jì)的取力器采用雙聯(lián)齒輪，同時(shí)考慮窗口的尺寸與形狀。結(jié)構(gòu)緊湊、操縱也方便。 該動(dòng)力輸出采用兩級(jí)齒輪傳動(dòng)，中間為雙聯(lián)齒輪。 傳動(dòng)比的計(jì)算和齒數(shù)的確定： 按發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的輸出轉(zhuǎn)速來確定傳動(dòng)比，因而有 ??總i 設(shè)輸出軸齒輪的齒數(shù)為 20 輸出軸一級(jí)齒輪的齒數(shù)為 18 輸出軸二級(jí)齒輪的齒數(shù)為 14 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 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(duì)常嚙合齒輪的傳動(dòng)比為 ??? ZZi 齒輪的材料為 40Cr,初選精度為 8級(jí)。 取力器軸的強(qiáng)度計(jì)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(duì)于實(shí)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)力為332dMWM ?? ?? M～ 222 nsc MMMM ??? W～為抗彎截面系 數(shù) 軸在垂直面和水平面撓度的允許值為 fc =— ， fs =— .齒輪所在平面的轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過 。 取力器