【導(dǎo)讀】汽車驅(qū)動輪上扭矩的大小。變速器能在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車倒。退行駛，而且利用檔位可以中斷動力的傳遞。變速器是車輛不可或缺的一部分，門的學(xué)生來說，其中的設(shè)計(jì)理念還是很值得我們?nèi)ヌ接憽W(xué)習(xí)的。設(shè)計(jì)的變速箱來說，其特點(diǎn)是：扭矩變化范圍大可以滿足不同的工況要求，速器掛擋平穩(wěn)，噪聲降低，輪齒不易損壞。在設(shè)計(jì)中采用了5+1檔手動變速器，使汽車變速器操縱舒適度增加，齒輪傳動更平穩(wěn)。本文設(shè)計(jì)了常用貨車用機(jī)械式變速器。在闡述了機(jī)械式變速器的功用、要求。環(huán)式同步器，確定了同步器的主要參數(shù)，最后對變速器操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。Keywords：Transmission；gearbox；synchronizer；inputshaft

　　

【正文】 6。 初選 ??? 2521 ?? ， ??????? 20876543 ?????? , ?????? 15131211109 ????? 。 （ 4）齒寬 b 在選擇齒寬時(shí)，應(yīng)該注意齒寬對變速器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)受力的均勻程度等均有影響。 考慮盡量減少軸向尺寸和質(zhì)量，齒寬應(yīng)小些，但齒輪傳動平穩(wěn)性消弱，此時(shí)雖然可以用增加齒輪螺旋角來補(bǔ)償，但這時(shí)軸承的軸向力增大，使之壽命降低，齒寬窄還會使齒輪的工作應(yīng)力增加，選用寬些的齒寬，工作時(shí)因軸的變型導(dǎo)致沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻。 通常根據(jù)模 數(shù) )( nmm 來選擇齒寬： 斜齒 可由經(jīng)驗(yàn)公式得 ： ncmKb? (311) 式中： cK 取 為 ～ 。 小齒輪的齒寬在計(jì)算上 認(rèn)為加寬約 5～ 10，所以有 斜齒 齒寬 ）（）（ mmb ~~ ??? 。 則本設(shè)計(jì)中各個(gè)齒輪 齒寬 為： 1b =22mm， 2b =20mm， 3b =22mm， 4b =20mm， 5b =18mm， 6b =20mm， 7b =18mm， 8b =20mm， 9b =18mm， 10b =20mm， 11b =20mm， 12b =22mm， 13b =20mm。 各擋齒數(shù)的分配 在初選中心距、齒輪螺旋角之后，可根據(jù)預(yù)選確定的變速器擋數(shù)、傳動比和傳動方案來分配齒輪的齒數(shù)。 一檔斜齒輪 齒數(shù) 的確定 一檔傳動比為 （ 1）由于斜齒輪兩嚙合齒輪齒數(shù)和有如下關(guān)系： nh mAz /co s2 ???? (312) 式中： hz —— 9z 和 10z 的齒數(shù)和 。 由于初選 ??1510,9? ，得 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 ?????hz ， 取 59?hz 。 由 109 zzzh ?? 進(jìn)行大小齒輪齒數(shù)分配， 取 439?z , 1710?z 。 （ 2）對中心距進(jìn)行修正 )c o s2/()( 10,9109 ????? zzmA n (313) 得 1 7 )15c o s2/()1743( ??????A 取 mmA 95? 。 （ 3）由傳動比公式得出齒輪 2 齒數(shù) 比： 910112 // zzizz ?? (314) 1 9 ???zz 。 （ 4）由中心距公式 )c o s2/()( 2,121 ????? zzmA n (315) 得到 ?????? zz 則計(jì)算齒輪 2 齒數(shù)，取圓整得： 181?z ， 397?z 。 （ 5）修正 1i )/( 101921 zzzzi ??? (316) 3 5 )1718/(42391 ????i 000000 ????i ， 合格 。 （ 6）修正螺旋角 ? 由 )c o s2/()( 2,121 ????? zzmA n (317) 得 ? ? ?????? )2/()(a r c c o s 212,1 Azzm n? 若修正齒輪 10 的螺旋角，變速器掛入一檔時(shí)，中間軸上軸向力會偏大，難以中和，影響變速箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)，故將齒輪 10 采用變位齒輪，具體參數(shù)計(jì)算見后。 二檔 斜齒輪齒數(shù)的確定 （ 1）由二檔傳動比可知齒輪 8 齒數(shù)比： 21287 // zzizz ?? （ 318） 得到齒數(shù)比 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 4 4 ???zz （ 2）由中心距公式求出齒輪 8 齒數(shù) ： nmAzz /c o s2 8,787 ????? (319) ?????? zz ； 則計(jì)算齒輪 8 齒數(shù)，取圓整得： 357?z ， 248?z ； （ 3）修正 2i )/( 81722 zzzzi ??? (320) 1 6 ???? ）（i ； 000000002 ?????i ， 合格 。 （ 4）修正 ? ? ? ?????? )2/()(a r c c o s 878,7 Azzm n? (321) （ 5）從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，齒數(shù)還必須滿足下列關(guān) 系式： 87212 ????????? ??? zzzz z?? （ 322） 其中 2 4 1 n/ta n 8, ??? ； 6 8 2 )/1()/( 87212 ???? zzzzz ； 則得到結(jié)果： ??? 兩者相差 不大 ，近似認(rèn)為軸向力平衡 ，合格。 三檔 齒輪齒數(shù)的確定 （ 1）由二檔傳動比可知齒輪 6 齒數(shù)比： 21365 // zzizz ?? （ 323） 得到齒數(shù)比 ???zz （ 2）由中心距公式求出齒輪 6 齒數(shù) ： nmAzz /c o s2 6,565 ????? (324) ?????? zz ； 則計(jì)算齒輪 6 齒數(shù)，取圓整得： 275?z ， 326?z ； （ 3）修正 3i 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 )/( 61523 zzzzi ??? (325) 8 2 ???? ）（i ； 000000003 0 07 7 ?????i ， 合格 。 （ 4）修正 ? ? ? ?????? )2/()(a r c c o s 656,5 Azzm n? (326) （ 5）從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，齒數(shù)還必須滿足下列關(guān) 系式： 65212 ????????? ??? zzzz z?? （ 327） 其中 2 4 1 n/ta n 6, ??? ； 2 6 1 )/1()/( 65212 ???? zzzzz ； 則得到結(jié)果： ??? ， 兩者相差 不大 ，近似認(rèn)為軸向力平衡 ，合格。 五檔 齒輪齒數(shù)的確定 （ 1）由二檔傳動比可知齒輪 4 齒數(shù)比： 21543 // zzizz ?? （ 328） 得到齒數(shù)比 ???zz （ 2）由中心距公式求出齒輪 4 齒數(shù) ： nmAzz /c o s2 4,343 ????? (329) ?????? zz ； 則計(jì)算齒輪 4 齒數(shù)，取圓整得： 163?z ， 434?z ； （ 3）修正 5i )/( 41325 zzzzi ??? (330) 8 0 ???? ）（i ； 000000005 ?????i ， 合格 。 （ 4）修正 ? ? ? ?????? )2/()(a r c c o s 434,3 Azzm n? (331) 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 （ 5）從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，齒數(shù)還必須滿足下列關(guān) 系式： 43212 ????????? ??? zzzz z?? （ 332） 其中 2 4 1 n/ta n 4, ??? ； 9 3 8 )/1()/( 43212 ???? zzzzz ； 則得到結(jié)果： ??? ， 兩者相差 不大 ，近似認(rèn)為軸向力平衡 ，合格。 確定倒檔傳動比 倒檔齒輪的模數(shù)往往與一檔相近，為保證中間軸倒檔齒輪不發(fā)生根切，初選1712?z ，倒檔齒輪一般在 21～ 33 之間選擇。初選 2213?z 。 根據(jù)中間軸和輸出 軸的中心距 A=95mm，那么 )(95 *1211 ??????? mhzzm a (333) 代入數(shù)字圓整后可求得 3711?z 。 修正倒檔傳動比： )/( 121112 zzzzir ??? 9 7 )1817/(3739 ????ri 為了保證倒檔齒輪的嚙合和不 產(chǎn)生運(yùn)動干涉， 齒輪 11 和齒輪 12 的齒頂圓之間應(yīng)保持 ，所以有 （ 1） 中間軸與倒檔軸之間的中心 距 39。A ?c o s2/)(39。 1312 zzmA ??? (334) mmA o s2/)2217(339。 ????? 取 mmA 6039。? 修正 ? 角 ： ?????? o s2/])1722(3[a r c c o s ?? ）（ （ 2） 第二軸與倒檔軸之間的中心矩 39。39。A ?c o s2/)(39。39。 1311 zzmA ??? (335) mmA o s2/)2237(339。39。 ????? 取 mmA 9239。39。 ? 。 則有 mmAmmAA 951 5 239。39。39。 ???? 。 齒輪 11 和齒輪 12 的齒頂圓之間的間隙 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 mmx o s2)1739(395 ?????????? ? 。 所以 齒輪能正常嚙合且不發(fā)生運(yùn)動干涉。 修正后各檔的傳動比為： ?i ， ?i ， ?i ， ?i ， ?i ， ?ri 。 齒輪精度選擇 根據(jù)推薦，提高高檔位齒輪的性能， 所有齒輪均采用 8 級斜齒輪。 齒輪螺旋方向 由于斜齒輪傳遞 扭矩時(shí)要產(chǎn)生軸向力，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)要求中間軸上的軸向力平衡。關(guān)于螺旋角的方向，第一軸齒輪采用左旋，二軸除倒檔齒輪外均左旋。這樣可使第一、二軸所受的軸向力直接經(jīng)過軸承蓋作用在變速器殼體上，而不必經(jīng)過軸承的彈性檔圈傳遞。中間軸齒輪全部采用右旋，因此同時(shí)嚙合的兩對齒輪軸向力方向相反，軸向力可互相抵消一部分。 齒輪變位系數(shù)的確定 采用變位系數(shù)，除了避免齒輪產(chǎn)生干涉、根切和配湊中心距以外，還因?yàn)樽兯倨鞑煌瑱n位的齒輪在彎曲強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度、使用平穩(wěn)性、耐磨性及抗膠合能力等方面有不同的要求，采用齒輪變位就能分別予以兼故。齒輪變 位是提高齒輪壽命的有效方法。 對實(shí)際中心距等于已知中心距時(shí)，采用高度變位，反之采用角度變位。由于角度變位可獲得良好的齒合性能及傳動質(zhì)量 ,故較多被采用 . 變速器齒輪是斷續(xù)工作的 ,各檔使用條件不同 ,齒輪經(jīng)常承受循環(huán)負(fù)荷 ,有時(shí)還承受沖擊負(fù)荷。使用表明 ,變速器齒輪大多是因?yàn)辇X面剝落和疲勞斷裂而損壞的 ,因此 ,變位系數(shù)只要應(yīng)按提高接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和抗膠合及耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。對于常用的高檔齒輪，其主要損壞形式是齒面疲勞剝落，應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合及耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。為提高接觸強(qiáng)度 ,應(yīng)使 所選用的變位系數(shù)盡可能取大些，這樣兩齒輪的齒廓漸開線離基圓較遠(yuǎn)，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應(yīng)力 [9]。對于低擋齒輪，由于齒輪的齒根強(qiáng)度較低，加之傳遞的載荷較大，有時(shí)會出現(xiàn)小齒輪的彎曲強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)斷面齒厚相等的條件來選擇大、小齒輪的變位系數(shù)，此時(shí)小齒輪的變位系數(shù)大于零。為提高耐磨性及抗膠合能力，應(yīng)使所選用的變位系數(shù)能降低兩齒合齒輪的相對滑動系數(shù)，并使兩齒輪齒根外的滑動系數(shù)趨于平齊。 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 一檔齒輪 10 變位系數(shù)的 選擇： 已知，實(shí)際中心距 39。A ， ? ， nm ， Z。 標(biāo)準(zhǔn)中心距： )c o s2/()( 21 ???? zzmA n 端面壓力角 t? ： ??? co s/tantan nt ? 端面齒合角 39。t? ： )/(t a n)(239。 2121 zzXXin vin v ttttt ?????? ??? tttinv