【正文】 1994） ?? 此軸承的基本額定靜載荷 ? ， 6007 軸承系列 3661 0 1 0 1 5 3 2 9 0 1 9 9 7 2 0 0 06 0 6 0 6 0 0 0 1 7 1 0 4cL h h hnp??? ??? ? ? ??? ??? ???? （ 38） 壽命符合要求。 斯太爾十五噸貨車三軸式六檔變速器設(shè)計 第 30 頁（共 37 頁） 7 三軸六檔 變速器同步器的設(shè)計 同步器使三軸六檔變速器換 檔 輕便、迅速，無沖擊，無噪聲，且可延長齒輪壽命，提高貨車的加速性能并節(jié)油，故轎車三軸六檔變速器除倒檔、貨車 1 檔，倒檔外，其它檔位多裝用。要求其轉(zhuǎn)矩容量較大，性能穩(wěn)定、耐用。 同步器的結(jié)構(gòu)類型 慣性同步器能確保同步嚙合換 檔 ，性能穩(wěn)定、可靠，因此在現(xiàn)代貨車三軸六檔變速器中得到了最廣泛的應(yīng)用。它又分為慣性鎖止器和慣性增力式。用得最廣的是鎖環(huán)式、鎖銷式等慣性鎖止式同步器，它們雖結(jié)構(gòu)有別，但工作原理無異，都有摩擦原件、鎖止原件和彈性原件。掛 檔 時，在軸向力作用下摩擦原件 相靠，在慣性轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生摩擦力矩，使被結(jié)合的兩部分逐漸同步；鎖止原件用于阻止同步前強行掛 檔 ；彈性原件使嚙合套等在空 檔 時保持中間位置，又不妨礙整個結(jié)合和分離過程。 本設(shè)計采用鎖環(huán)式同步器又稱鎖止式、齒環(huán)式或滑塊式，其工作可靠、耐用，因摩擦半面受限，轉(zhuǎn)矩容量不大，適于輕型以下貨車。 鎖環(huán)式同步器的工作原理 在分析與計算中考慮到常溫條件下潤滑油阻力對齒輪轉(zhuǎn)速的影響可以忽略不計，并假設(shè)在同步過程中車速保持不變，這一假設(shè)在道路阻力系數(shù)ψ≤ 同步器時間 t≤ 1 s 時是符合實際的。由于三軸六檔變速器輸出端的轉(zhuǎn) 速在換 檔 瞬時保持不變，而7 三軸六檔變速器同步器的設(shè)計 第 31 頁（共 38 頁） 輸入端靠摩擦作用達到與輸出端同步。如圖 （ a）、（ b）同步器的計算模型 ( 同步器的計算模型圖 6 ( 同步器的計算模型 圖 7 圖 6 同步器計算模型 現(xiàn)建立輸入端慣性質(zhì)量的運動方程： rfdwJTdt ? （ 39） 將上式積分得 ? ?r r c f TJ w w T t?? 由上式可得同步時間： ? ?111r r c rTef f g k g kJ w w JtwT T i i????? ? ????? （ 40） 斯太爾十五噸貨車三軸式六檔變速器設(shè)計 第 32 頁（共 37 頁） 將上式中的 fT 以摩擦面所受的軸向力 aF 代替，則有 1s in 1130 e rT a g k g kn JtF fR i i? ?????????? （ 41） 同步器摩擦錐面的滑磨功為 ? ?0tf f r c tL T w w d??? （ 42） 將其代入上式，并將其中的 Tt 值用式 ? ?64? 代入，得 221113 0 2e rf gk gkn JLii?????????????? ?? （ 43） 同步器的滑磨功與其摩擦面積 f? 之比 /ffqL?? （ 44） 稱為同步器的比滑磨功。對高檔同步器 q 值應(yīng)不大于 /Jm 。而對低檔同步器則應(yīng)不大于 ? ? 20 .3 ~ 0 .5 /Jm。為了阻止同步前掛 檔 ，則要求摩擦力 fT 矩大于脫鎖力矩 T ,若忽略鎖止面的摩擦系數(shù)，以鎖環(huán)式同步器為列，如圖（ b）所示： sinaf F fRT ?? 39。 t a n 39。T t aT F R F R??? （ 45） 根據(jù) fTTT? ，則可建立同步器的鎖止條件： ta n 39。 s infRR? ?? （ 46） 慣性鎖止式同步器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) （ 1）摩擦錐面的半錐角α和摩擦系數(shù) f α愈小則摩擦力矩 Tf 愈大，故為增大同步 器容量 ? 值應(yīng)取小一些，但為了避免摩擦面的自鎖應(yīng)使α大于摩擦角β，后者與摩擦系數(shù)有關(guān)，即 tanρ =f。推薦，α的7 三軸六檔變速器同步器的設(shè) 計 第 33 頁（共 38 頁） 上限允許到 12176。當(dāng)α =6176。取時摩擦力矩較大，但當(dāng)錐面粗糙度、潤滑油種類及溫度等因素的不同而異。一般，在油中工作的青銅 鋼同步器摩擦副，可按 f= 計算。通常，在內(nèi)錐面上制有破壞油膜的細牙螺紋槽，以提高摩擦系數(shù) f 的值。螺紋槽的齒頂寬要窄一些以利刮油，可取 mm左右或更小些，齒頂越尖則接觸面上的壓強和磨損就越大。螺距可取 ~ mm,螺紋角一般取 50176。～ 60176。再者，齒頂所在的錐表面的加工精度及粗糙度要求高，不允許有切削刀痕，最后進行研磨。軸向泄油槽一般為 6 個，槽寬約 3 mm，槽深要剛好達到螺紋槽深。 （ 2）摩擦錐面的平均半徑 R 和同步錐環(huán)的徑向厚度 W R和 W都受到三軸六檔變速器齒輪中心距及有關(guān)零部件的尺寸和布置上的限制。當(dāng)結(jié)構(gòu)布置允許時， R 和 W 應(yīng)盡量取大些。 （ 3）摩擦錐面的工作面寬 b 同步錐環(huán)的工作面寬 b，受到三軸六檔變速器總長的尺寸限制，也要為散熱和耐磨損提供足夠大的摩擦面積?？筛鶕?jù)摩擦表面的許用壓力 [P]來確定： sinaf F fRT ?? ， ? ? 1 ~ 1. 5 Pap ?? （ 47） 對于鎖環(huán)式同步器 ? ?0. 25 ~ 0. 4bR? 10 0 , 0. 1 , 8aFf ?? ? ? ? ? ?? ?22si n ~ 2 afF f RTbRf p R f R???? ? ? （ 48） 得 14mmR? 6mmb? （ 4）鎖止角 ? 由公式 (69)得出，通常在 26 ~ 40 范圍內(nèi)。 斯太爾十五噸貨車三軸式六檔變速器設(shè)計 第 34 頁（共 37 頁） tan 39。sinfRR? ?? ， 0 .1 1 4ta n 2 6 39。sin 8R ?? 得出 39。 21R mm? （ 5）同步時間 tF 與軸向推力 Fa tF 和 Fa 是一對相互影響的可變參數(shù)。應(yīng)按以最短時間達到同步狀態(tài)來考慮軸向力 Fa 大小。而為使換 檔 輕便 Fa 值 又不能過大，一般在 100~350 N 范圍內(nèi)，轎車或輕型客、貨車取下限，重型車取上限。 轎車傳動比123451iiiii??? ?????? ??? ?? 6 0 0 0 / m inenr? ， 12 2gkii? ?? ， 1ts? ， 1s in 11 130 e rT a g k g kn JF fR i i? ????? ? ????? 得出 ? 轎車三軸六檔變速器高檔時 ~ s,掛低檔時 ~ s。 （ 6）同步器摩擦副的材料 同步錐環(huán)多用銅基合金制造，轎車同步錐環(huán)較薄，亦用鍛、精鍛或冷擠壓工藝加工；貨車的同步錐環(huán)較厚，亦可采用壓鑄工藝。選用材料時既要考慮其摩擦系數(shù)又要考慮其耐磨性以及強度、加工性能等。鋁青銅多用于壓鑄的同步錐環(huán)，亦可鑄造，其強度高、耐磨性好、摩擦系數(shù)較大而錐面自鎖傾向較小。錳青銅（含錳≤ 3%）鍛造的同步錐環(huán)較多，其強度高、加工性好。硅錳青銅的性能與錳青銅類似，這種合金結(jié)構(gòu)中的硅化錳使之具有極好的耐磨性。鍛造同步錐環(huán)也常采用鉛黃銅、黃銅的耐磨性常常優(yōu)于青銅。近年來出現(xiàn)了高強度、高耐磨性 的鋼 鉬配合的摩擦副，即在鋼或球7 三軸六檔變速器同步器的設(shè)計 第 35 頁（共 38 頁） 墨鑄鐵同步錐環(huán)的錐面上噴鍍厚約 ~ mm 的鉬，其摩擦系數(shù)亦在鋼 銅合金摩擦副的摩擦系數(shù)范圍內(nèi)，特別使用于大型貨車的同步器。與同步錐環(huán)組成摩擦副的錐表面多與被同步的傳動齒輪及其結(jié)合齒做成一體，由低碳合金鋼制造，滲碳淬火后表面硬度約為 ，粗糙度要求達到 25um 。 8 結(jié)論 第 36 頁（共 37 頁） 8 結(jié)論 三軸六檔變速器是完成傳動系任務(wù)的重要部件。也是決定整車性能的主要部件之一。三軸六檔變速器的結(jié)構(gòu)對貨車的動力性、燃料經(jīng)濟性、換 檔 操縱 的可靠性與輕便性、傳動平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。 本設(shè)計依據(jù) V6 柴油發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度相關(guān)參數(shù)匹配，設(shè)計機械三軸六檔變速器。特點是其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊且最抵 檔 外其它各 檔 的傳動效率高、噪聲低，兩三軸六檔變速器結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目。本設(shè)計除抵 檔 外采用常嚙合式，且采用斜齒輪，因為斜齒比直齒有更長的壽命、更低的噪聲。著重對三軸六檔變速器齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)、軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進行設(shè)計計算，同時對各結(jié)構(gòu)件進行分析設(shè)計、改進，合理布置各部分總成，以達到良好的性能。一 檔 和高檔匹配最高車速，承 載發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，整個三軸六檔變速器結(jié)構(gòu)尺寸滿足 V6 柴油發(fā)動機的結(jié)構(gòu)要求。 斯太爾十五噸貨車三軸式六檔變速器設(shè)計 第 37 頁（共 37 頁） 參考文獻 [1] 陳家瑞 . 《 貨車構(gòu)造 》 [M} 北京 機械工業(yè)出版社 2021 [2] 王望予 . 《 貨車設(shè)計 》 [M] 北京 機械工業(yè)出版社 2021 [3] 余志生 . 《 貨車理論 》 [M] 3 版 北京 機械工業(yè)出版社 2021 [4] 關(guān)文達 . 《 貨車構(gòu)造 》 [M] 北京 機械工業(yè)出版社 2021 [5] 董炳武 . 貨車三軸六檔變速器的優(yōu)化設(shè)計 [J] 福州大學(xué)學(xué)報 [J ] 1997年 10月第 25卷 第 5期 [6]江蘇 昆山 . 貨車三軸六檔變速器的性能與軸承類型 [A] 軸承 [A] 2021年 1期 [7]王宏雁 ,陳君毅 . 《 貨車車身設(shè)計基礎(chǔ) 》 [M] 北京 北京大學(xué)出版社 2021 [8]王豐元 ,馬明星 . 《 貨車設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書 》 [M] 北京 中國電力出版社 2021 [9]王振軍 . 《 貨車典型結(jié)構(gòu)圖冊 》 [M] 北京 人民交通出版社 2021 [10]馮櫻 ,劉加華 ,張勝蘭 . 貨車三軸六檔變速器自頂向下設(shè)計方法研究 [J] 北京貨車 [J] 2021 年第 5 期 [11]蔡炳炎 ,徐 勇 ,林寧 . 機械式貨車三軸六檔變速器的速比配置分析 [J] 機械研究與應(yīng)用 [J]2021年 4 月第 18 卷 第 2 期 [12]陳一永 ,張家璽 . 貨車三軸六檔變速器齒輪副磨損分析及改善措施 [J] 潤滑與密封 [J] 2021年 8 月第 8 期 [13] LiWei， Application of Lost Foam Casting to Art Casting， TechnicalQuality Center of Machinery Plant， 2021。 [14]Unigraphics Solutions Ins UG, 2021。 [15]Wang Shuqing， Design ofDieCastingDie for EA111Oil Tank Ge Chundong， Automobile， 1994。 致謝 第 38 頁（共 37 頁） 致謝 本次畢業(yè)論文已經(jīng)順利完成了，在論文寫作的整個過程中，有很多人幫助過我，在這里我要感謝他們。首先我要感謝的是我的指導(dǎo)老師。在為期幾個月的畢業(yè)論文過程中，他一直認真的幫助我，幫我分析課題，解決困難。在這段期間，我曾經(jīng)有過成功的喜悅，也曾經(jīng)有過失敗的挫折。無論當(dāng)我遇到什么困難，他總是給我鼓勵，給我支持，鼓勵我 堅持下去，鼓勵我戰(zhàn)勝困難；當(dāng)我有所成績時，他總是給我繼續(xù)做下去的勇氣和信心。他的幫助和知道給了我極大的鼓舞；他的悉心教導(dǎo)給一個即將進入社會的大學(xué)生帶來了太多的勇氣和信心。在此，我致以最誠摯的謝意。 在這次畢業(yè)論文時期，我還要感謝院、系各級領(lǐng)導(dǎo)對我們的關(guān)心和支持。沒有您們的默默關(guān)懷和支持我們也將難以取得預(yù)期的效果。在此，我衷心的表示謝謝。 互相學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)的最佳方式和捷徑，在此次畢業(yè)論文我深有體會。有一些同學(xué)從剛開始到現(xiàn)在一直都給我很大的幫助，在這里我想對他們說一聲：謝謝，沒有你們的幫助我也就沒有現(xiàn)在的成果。 大學(xué)四年的學(xué)習(xí)有很多授課老師為我們付出了辛勤的汗水，可以說沒有他們的教誨和指導(dǎo)，我們也將不會取得今天的成績。我想對他們說一聲：感謝你們的教導(dǎo)和關(guān)心，您們辛苦了。