【導(dǎo)讀】變速器能在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車倒退行駛，而且利用。擋位可以中斷動(dòng)力的傳遞。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、工作噪。因此變速器在汽車中得到廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)的是東風(fēng)EQ1090載貨型汽車變速器。它的布置方案采用三軸式5+1. 的軸線在同一直線上。情況下，減少齒輪數(shù)目，從而使變速器結(jié)構(gòu)更加緊湊。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(duì)中間軸和。最后繪制裝配圖及零件圖。設(shè)計(jì)結(jié)論表明，變速器齒輪及各軸尺寸確定，各軸強(qiáng)度的校核滿足設(shè)計(jì)要求，

　　

【正文】 套、同步鎖環(huán)等組成，它的特點(diǎn)是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步。 接合套、同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有倒角（鎖止角） ，同步鎖環(huán)的內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦。鎖止角與錐面在設(shè)計(jì)時(shí)已作了適當(dāng)選擇，錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步，同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生一種鎖止作用，防止齒輪在同步前進(jìn)行嚙合。 當(dāng)同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后，在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低（或升高）到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)，齒 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 輪相對(duì)于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零，因而慣性力矩也同時(shí)消失，這時(shí)在作用力的推動(dòng)下，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合，并進(jìn)一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換 擋 過程。 同步器的 參數(shù)的確定 摩 擦因數(shù) 同步環(huán)常選用能保證具有足夠高的強(qiáng)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，已遭淘汰。由黃銅合金與鋼材構(gòu)成的摩擦副，在油中工作的摩擦因數(shù) f 取為 。摩擦因數(shù) f 對(duì)換擋齒輪和軸的角速度能迅速達(dá)到相同有重要作用。摩擦因數(shù)大，換擋省力或縮短同步時(shí)間；摩擦因數(shù)小則反之，甚至失去同步作用。為此，在同步環(huán)錐面處制有破壞油膜的細(xì)牙螺紋槽及與螺紋槽垂直的泄油槽，用來保證摩擦 面之間有足夠的摩擦因數(shù)。 同步環(huán)主要尺寸確定 (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(jì)得窄些，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(huì)影響接觸面壓強(qiáng)，使磨損加快。試驗(yàn)還證明：螺紋的齒頂寬對(duì) f 的影響很大， f 隨齒頂?shù)哪p而降低，換擋費(fèi)力，故齒頂寬不易過大。螺紋槽設(shè)計(jì)得大些，可使被刮下來的油存于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會(huì)使接觸面減少，增加磨損速度。圖 3— 20a中給出的尺寸適用于輕、中型 汽車；圖 3— 20b則適用于重型汽車。通常軸向泄油槽為 6～ 12個(gè)，槽寬 3～ 4mm。 (2) 錐面半錐角 ? 摩擦錐面半錐角 ? 越小，摩擦力矩越大。但 ? 過小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，避免自鎖的條件是 tana≥ f 。一般取 ? =6176。 ～ 8176。 。 ? =6176。 時(shí)，摩擦力矩較大，但在錐面表面粗糙度控制 不嚴(yán)時(shí)，則有粘著和咬住的傾向 。在 ? =7176。時(shí)就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。 ， (3)摩擦錐面平均半徑 R R設(shè)計(jì)得越大，則摩擦力矩越大。 R往往受結(jié)構(gòu)限制，包括變速器中心距及 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 相關(guān)零件的尺寸和布置的限制，以及 R取大以后還會(huì)影響到同步環(huán)徑向厚度尺寸要取小的約束，故不能取大。原則上是在可能的條件下，盡可能將 R取大些。 (4)錐面工作長度 b 縮短錐面工作長度 b(圖 3— 17)，便使變速器的軸向長度縮短，但同時(shí)也減少了錐面的工作面積，增加了單位壓力并使磨損加速。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)下式計(jì)算確定 b 22 pfRMb m?? (5)鎖止角 ? 鎖止角 ? 選取的正確，可以保證只有在換檔的兩個(gè)部分之間角速度差達(dá)到零值才能進(jìn)行換檔。影響鎖止角 ? 選取的因素主要有摩擦因數(shù) f 擦錐面的平均半徑 R,鎖止面平均半徑和錐面半錐角 ? 。已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在 26?~46?范圍內(nèi)變化。 (6)同步時(shí)間 t 同步器工作時(shí)，要 連接的兩個(gè)部分達(dá)到同步的時(shí)間越短越好 。除去同步器的結(jié)構(gòu)尺寸，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)同步時(shí)間有影響以外，變速器輸入軸，輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦追面上的軸向力，均對(duì)同步時(shí)間有影響。軸向力大，同步時(shí)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相同。為此，同步時(shí)間與車型有關(guān)，計(jì)算時(shí)可在下屬范圍內(nèi)選?。簩?duì)轎車變速器高檔取 ~,低檔取 0~。對(duì)貨車變速器高檔取~，低檔取 ~。 (7)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 換檔過程中依靠同步器 改變轉(zhuǎn)速的零件統(tǒng)稱為輸入端零件，它包括第一軸及離合器的從動(dòng)盤，中間軸及其上的齒輪，與中間軸上齒輪相嚙合的第二周上的常嚙合齒輪。其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：首先求得各零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，然后按不同檔位轉(zhuǎn)換到被同步的零件上。對(duì)已有的零件，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值通常用扭擺法測(cè)出 。若零件未制成 ,可將這些零件分解為標(biāo)準(zhǔn)的幾何體 ,并按數(shù)學(xué)公式合成求出轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 第 7 章 變速器操縱機(jī)構(gòu) 根據(jù)汽車使用條件的需要，駕駛員利用變速器的操縱機(jī)構(gòu)完成選擋和實(shí)現(xiàn)換擋或退到空擋的工作。 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。 用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖和倒擋鎖裝置等主要件組成，并依靠駕駛員手力完成選擋、換擋或退到空擋工作，稱為手動(dòng)換擋變速器。 對(duì)變速器操縱機(jī)構(gòu)的要求 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)簡化，但它要求各擋換擋行程相等。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 遠(yuǎn)距離操縱 手動(dòng)換擋變速器 平頭式汽車或發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)汽車的變速器，受總體布置限制變速器距駕駛員座位較遠(yuǎn)，這時(shí)需要在變速桿與撥叉之間布置若干傳動(dòng)件，換擋手力經(jīng)過這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)才能完成換擋功能。這種手動(dòng)換擋變速器稱為遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換擋變速器。 在發(fā)動(dòng)機(jī)后置或前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，通常汽車變速器距離駕駛員座位較遠(yuǎn)，變速桿和變速器之間 通常需要用連桿機(jī)構(gòu)聯(lián)接，進(jìn)行遠(yuǎn)距離操縱。 這時(shí)要求整套系統(tǒng)有足夠的剛性，且各連接件之間間隙不能過大，否則換擋手感不明顯，并增加了變速桿顫動(dòng)的可能性 。此時(shí)，變速桿支座應(yīng)固定在受車架變形、汽車振動(dòng)影響較小的地方，最好將換擋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器連成一體，以避免對(duì)操縱有不利影響。 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。如圖所示，換 擋 撥叉軸上方有三凹坑，上面有被彈簧壓緊的鋼珠。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。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 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)?擋 撥叉軸移動(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） 29 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)是對(duì) EQ1090 載貨汽車 變速器 的 設(shè)計(jì) 。 根據(jù)設(shè)計(jì)的目的、方法和步驟，對(duì) EQ1090 貨車 變速器進(jìn)行了調(diào)研，收集 資料 ，然后匯總， 進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，最后繪制裝配圖和零件圖。 通過計(jì)算和設(shè)計(jì)，我得到以下幾點(diǎn)結(jié)論： 汽車變速器設(shè)計(jì)中，齒輪的設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)、軸承的設(shè)計(jì)和同步器的設(shè) 計(jì)是最主要內(nèi)容。其中齒輪的設(shè)計(jì)中，齒輪各擋的齒數(shù)分配需要精心調(diào)整齒輪的齒數(shù)、螺旋角和變位系數(shù)才能獲得比較好的結(jié)果。在分配齒數(shù)時(shí)，應(yīng)多方面參考資料，力求獲得理想的齒數(shù)分配； 應(yīng)合理選擇變速器的檔數(shù)和傳動(dòng)比，使汽車具有良好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 3．變速器的軸的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面因素，包括齒輪結(jié)構(gòu)，花鍵標(biāo)準(zhǔn)、軸承 標(biāo)準(zhǔn)、檔圈標(biāo) 準(zhǔn)等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，應(yīng)對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核，如不滿足，要重新設(shè)計(jì)；軸承也根據(jù)結(jié)構(gòu)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用。 4．合理地選擇齒輪型式及結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高其制造和安裝精度，都是提高效 率和減小噪聲的有效措施。采用同步器換檔是齒輪式變速器的基本要求。 5．變速器，操縱應(yīng)輕便，以減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。操縱機(jī)構(gòu)中應(yīng)設(shè)置各 中鎖止機(jī)構(gòu)，以保證變速器工作的可靠性。變速器應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊，盡量做到質(zhì)量輕、體積小、制造成本低。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 參考文獻(xiàn) [1] 陳家瑞 . 汽車構(gòu)造 . 北京：人民交通出版社， 2020 [2] 王望予 . 汽車設(shè)計(jì) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [3] 余志生 . 汽車?yán)碚? 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