【正文】 的錐面上噴鍍一層鉬（～），使其摩擦因數(shù)在鋼合金摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強度有顯著提高?！?。噴鉬環(huán)的壽命是銅環(huán)的2～3倍。以鋼質(zhì)為基體的同步環(huán)不僅可以節(jié)約銅，還可以提高同步環(huán)的強度。3. 鎖止角 已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在26176。~42176。范圍內(nèi)變化。4. 同步時間 同步器工作時，要連續(xù)的兩個部分達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，變速器輸入軸、輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦錐面上的軸向力，均對同步時間有影響。軸向力大，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相同。為此，同步時間與車型有關(guān)，計算時可在下述范圍選?。骸?，～；～，～。5. 轉(zhuǎn)動慣量的計算 在換擋過程中，一般認為變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速保持不變，而依靠同步器改變轉(zhuǎn)速的零件通稱為輸入端零件。在中間軸式變速器中，輸入端零件一般包括第一軸以及離合器從動盤、中間軸及其齒輪、在第二軸上與中間軸上齒輪相嚙合的常嚙合齒輪等。輸入端零件的轉(zhuǎn)動慣量，一般采用如下方法計算：①求出各零件的轉(zhuǎn)動慣量；②再把這些轉(zhuǎn)動慣量按不同的傳動比轉(zhuǎn)換到被同步的零件（利用同步器接合的零件）上。 對已有的零件，通常用試驗方法測出其轉(zhuǎn)動慣量（常用的試驗方法之一是“扭擺”法）。若零件尚未生產(chǎn)出來，可以應(yīng)用計算法計算它們的轉(zhuǎn)動慣量。在采用三維設(shè)計的情況下，可以利用三維設(shè)計軟件計算零件數(shù)模的轉(zhuǎn)動慣量。其中試驗法較準確；計算法誤差較大，因為不可避免要作一些簡化。 根據(jù)汽車使用條件的需要，駕駛員利用變速器的操作機構(gòu)完成選擋和實現(xiàn)換擋或退到空擋的工作。用于機械式變速器的操縱機構(gòu)，常見的是由變速桿、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、換擋或退到空擋的工作，稱為手動換擋變速器。設(shè)計變速器操縱機構(gòu)時，應(yīng)滿足以下要求：1. 換擋時只允許掛一個擋。這通常靠互鎖裝置來保證。2. 在換擋的過程中，若操縱變速桿推動撥叉前后移動的距離不足時，齒輪將不能在完全齒寬上嚙合而影響齒輪的壽命。即使達到完全齒寬嚙合，也可能由于汽車震動等原因，齒輪產(chǎn)生軸向移動而減少了齒輪的嚙合長度，甚至完全脫離嚙合。為了防止這種情況的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置自鎖裝置。3. 汽車行進中若誤掛倒擋，變速器齒輪間將發(fā)生極大沖擊，導(dǎo)致零件損壞。汽車起步時如果誤掛倒擋，則容易出現(xiàn)安全事故。為此，應(yīng)設(shè)置倒擋鎖。 1一軸軸承校核 由于工作條件和軸頸直徑初選一軸軸承型號圓錐滾子軸承33205，油潤滑極限轉(zhuǎn)速，查《機械設(shè)計》該軸承的基本額定載荷kN，kN。 1）求V面的支反力、 N 從上述兩個公式可得：N，N。 2）求H面的支反力、 從上述兩個公式可得：N，N。 3）軸承所受的總支反力 N N 4）求附加軸向力 N N 5）求軸承軸向力 由于 所以軸承2被放松，軸承1被壓緊 N N 6）求、的值 查《機械設(shè)計》得。 查《機械設(shè)計》得， 。 7）求當量動載荷 考慮中等沖擊，沖擊載荷系數(shù) N N 8）求軸承壽命 因為只計算軸承1的壽命 h2中間軸軸承的校核由于工作條件和軸頸直徑初選一軸軸承型號圓錐滾子軸承33205，油潤滑極限轉(zhuǎn)速，查《機械設(shè)計》該軸承的基本額定載荷kN，kN。 1）求V面的支反力、 N 從上述兩個公式可得：N，N。 2）求H面的支反力、 從上述兩個公式可得：N，N。 3）軸承所受的總支反力 N N 4）求附加軸向力 N N 5）求軸承軸向力由于 所以軸承4被放松，軸承3被壓緊NN 6）求、的值 查《機械設(shè)計》得。 查《機械設(shè)計》得， 。 7）求當量動載荷考慮中等沖擊，沖擊載荷系數(shù)NN 8）求軸承壽命因為只計算軸承4的壽命h 3第二軸軸承的校核 由于工作條件和軸頸直徑初選一軸軸承型號圓錐滾子軸承33205，油潤滑極限轉(zhuǎn)速，查《機械設(shè)計》該軸承的基本額定載荷kN，kN。 1）求V面的支反力、 N 從上述兩個公式可得：N，N。 2）求H面的支反力、 從上述兩個公式可得：N，N。 3）軸承所受的總支反力 N N 4）求附加軸向力 N N 5）求軸承軸向力由于 所以軸承6被放松，軸承5被壓緊 N N 6）求、的值 查《機械設(shè)計》得。 查《機械設(shè)計》得， 。 7）求當量動載荷考慮中等沖擊，沖擊載荷系數(shù)NN 8）求軸承壽命因為只計算軸承6的壽命h 7級精度的齒輪要求一定的定心性，因此選用平鍵。在本變速器中只有中間軸使用了平鍵，并且中間軸傳遞的轉(zhuǎn)矩是76832Nmm，所以只需校核軸徑較小處的平鍵。由手冊可查得當d=30~38mm時，鍵的截面尺寸為：寬b=10mm，高h=8mm。參考轂長選鍵長=31mm。鍵的接觸長度=3110=21mm，由表可得=50MPa。所以聯(lián)接鍵所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為：Nmm76832Nmm改用兩個鍵相隔180186。布置，能增大聯(lián)接的承載能力。此時=78750Nmm符合要求。2. 花鍵的校核 花鍵聯(lián)接靠軸和轂上的縱向齒的互壓傳遞轉(zhuǎn)矩，可用于靜聯(lián)接或動聯(lián)將。根據(jù)齒形的不同，花鍵聯(lián)接可以分為矩形花鍵聯(lián)接和漸開線花鍵聯(lián)接。 與平鍵聯(lián)接相比較，花鍵聯(lián)接有以下優(yōu)點：1）齒對稱布置，使軸轂受力勻稱；2）齒軸一體而且齒槽較淺，齒根的應(yīng)力集中較小，被聯(lián)接件的強度削弱較少；3）齒數(shù)多，總接觸面積大，壓力分布較均勻。這些都使聯(lián)接具有較高的承載能力[20]。 聯(lián)接的可能失效有：齒面的壓潰或磨損，齒根的剪斷或彎斷等。對于實際采用的材料組合和標準尺寸來說，齒面的壓潰或磨損常是主要的失效形式，因此，一般只作聯(lián)接的擠壓強度或耐磨性計算。先校核第一軸的花鍵，根據(jù)公式：，已知，。代入數(shù)據(jù)得Nmm60Nmm,滿足要求。校核二軸的花鍵，根據(jù)公式：，已知，。代入數(shù)據(jù)得Nmm136063Nmm,滿足要求。 殼體有整體式和對分式兩種。整體式殼體與上蓋成一體，優(yōu)點是變速器前后軸承孔的同心度容易保證，裝配、檢查方便，殼體多用鑄鐵制造，上蓋多用鋁合金壓鑄；對分式殼體又分為前后對分式和上下（左右）對分式，其加工精度要求高，并多為鋁合金壓鑄件，主要用于轎車和輕型車。變速器殼體的尺寸要盡可能小，同時質(zhì)量也要小，并且有足夠大的剛度，用來保證軸和軸承工作時不會歪斜。變速器橫向斷面尺寸應(yīng)保證能布置下齒輪，而且設(shè)計時還應(yīng)當注意到殼體側(cè)面的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)動齒輪齒頂之間留有5~8mm的間隙，否則由于增加了潤滑油的液壓阻力，會導(dǎo)致產(chǎn)生噪聲和使變速器過熱。齒輪齒頂?shù)阶兯倨鞯撞恐g要留有不小于15mm的間隙。為了減少質(zhì)量，變速器殼體采用壓鑄鋁合金鑄造時，～4mm。采用鑄鐵殼體時，壁厚取5~6mm[9]。增加變速器殼體壁厚，雖然能提高殼體的剛度和強度，但會使質(zhì)量加大，并使消耗的材料增加，提高了成本。貨車變速器應(yīng)設(shè)置動力輸出孔。 本章首先對同步器的設(shè)計做了簡要的介紹，因為在本設(shè)計中同步器不作為重要零件，但是它在變速器換擋過程中是必不可少的零件，因此只是對它的主要參數(shù)摩擦因數(shù)、同步環(huán)主要尺寸、鎖止角、同步時間、轉(zhuǎn)動慣量的選擇進行了介紹。其次選用了適用本變速器的圓錐滾子軸承，并且校核了其使用壽命。接著對于中間軸上使用平鍵及第一軸和第二軸使用的花鍵進行了校核，證明它們是符合設(shè)計要求的。最后對變速器殼體進行了簡單介紹。第六章 大學(xué)生方程式賽車鏈傳動系的設(shè)計 概述 現(xiàn)代汽車普遍采用的是活塞式內(nèi)燃機，與之相匹配的傳動系統(tǒng)大多數(shù)是采用機械式或液力機械式的。發(fā)動機發(fā)出的動力依次經(jīng)過離合器、變速器和由萬向節(jié)與傳動軸組成的萬向傳動裝置，以及安裝在驅(qū)動橋中的主減速器、差速器和半軸，最后傳到驅(qū)動車輪。我小組所設(shè)計賽車采用的是中置后驅(qū)形式，動力由變速器輸出軸傳遞到差速器殼體采用鏈傳動（在差速器殼體上安裝鏈輪，取消主減速器）。此傳動方式有如下優(yōu)點：1此方案中省去了傳動軸和主減速器，減輕了整車整備質(zhì)量；2發(fā)動機制動時，由于鏈條有許多間隙，故能吸收震動。 FSAE方程式賽車傳動系的功用 傳動系統(tǒng)的首要任務(wù)是與發(fā)動機協(xié)同工作，以保證汽車能在不同使用條件下正常行駛，并具有良好的動力性和燃油經(jīng)濟性。為此，傳動系統(tǒng)應(yīng)具有如下的功能：1實現(xiàn)汽車減速增扭；2實現(xiàn)汽車變速；3實現(xiàn)汽車倒車；4必要時中斷傳動系統(tǒng)的動力傳遞；5應(yīng)使車輪具有差速功能。 滾子鏈傳動的設(shè)計計算 已知傳動用途：中高速車輛驅(qū)動；工作情況：中等沖擊，高速中載；原動機種類：高速四缸內(nèi)燃機；鏈輪轉(zhuǎn)速，結(jié)構(gòu)尺寸要求等。 設(shè)計內(nèi)容：鏈條節(jié)距、列數(shù)、鏈條鏈節(jié)數(shù)、傳動中心距；大、小鏈輪齒數(shù)、。 鏈輪齒數(shù)、和傳動比i 小鏈輪齒數(shù)對鏈傳動的平穩(wěn)性和使用壽命有較大影響。齒數(shù)少，外廓尺寸小，但齒數(shù)過少，運動不均勻性加劇，動載荷和沖擊加大；鏈條進入和退出嚙合時，鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角增大，鉸鏈的磨損加?。绘渹鬟f的圓周力增大，加速了鏈條和鏈輪的損壞。齒數(shù)過多，將增大傳動尺寸和質(zhì)量，鏈條磨損后節(jié)距的伸長容易發(fā)生跳齒和脫鏈，同樣會縮短鏈條的使用壽命。齒數(shù)的選取原則：1鏈傳動速度高時，齒數(shù)多些；2為考慮磨損均勻，鏈輪齒數(shù)應(yīng)取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)，并優(yōu)先選用以下數(shù)列：112223579114。鏈傳動比i一般，在低速和外廓尺寸不受限制的地方允許到10。如傳動比過大，則鏈包在小鏈輪上的包角過小，嚙合的齒數(shù)太少，這將加速輪齒的磨損，容易出現(xiàn)跳齒，破壞正常嚙合。通常包角最好不小于，推薦傳動比i=2?。推薦，i。 一定條件下，節(jié)距越大，鏈傳動承載能力越強，但節(jié)距越大，鏈傳動的多邊形效應(yīng)越嚴重，動載荷、沖擊、振動越嚴重。所以，為使鏈傳動結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長，盡量使小節(jié)距的單排鏈。工作情況系數(shù)的選取結(jié)果見表1。故取工作情況系數(shù)若傳動速度高，傳遞的功率大；或傳動中心距小，傳動比大，取小節(jié)距的多排鏈。若傳動中心距大而傳動比小，取大節(jié)距的單排鏈。主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)的選取結(jié)果:采用單排鏈，齒數(shù)系數(shù)。因為，初定型號525，,節(jié)距的單排鏈。 由公式 可得 可得 可得 可得 小，傳動結(jié)構(gòu)緊湊，但太小，鏈條總長太短，單位時間里每一鏈節(jié)參與嚙合次數(shù)過多，加劇鏈的磨損和疲勞。過大，承載好，但鏈條長，橫向振動大。一般（30?50），（張緊或托板），中心距不可調(diào)時。 初定。 （61） 可得 由于取整，最好取偶數(shù)。 （62） 可得 （63） 根據(jù)小鏈輪包角最小為120176。，可得中心距， 根據(jù)兩鏈輪半徑，小鏈輪最小包角，——。 最后取中心距，則代入式（63）可得小鏈輪包角，代入式（61）可得節(jié)。 本章對賽車的鏈傳動系進行了設(shè)計計算。首先確定了大小鏈輪的齒數(shù)和鏈的傳動比，其次對鏈的節(jié)距和排數(shù)進行了分析，其次計算了鏈輪的分度圓直徑和齒頂圓直徑，最后確定了中心距、鏈節(jié)數(shù)及鏈輪包角?？?結(jié) 本次主要設(shè)計是大學(xué)生方程式賽車的變速器部分。變速器是車輛不可或缺的一部分，其中機械式變速箱設(shè)計發(fā)展到今天，其技術(shù)已經(jīng)成熟，但對于我們還沒有踏出校門的學(xué)生來說，其中的設(shè)計理念還是很值得我們?nèi)ヌ接?、學(xué)習(xí)的。對于本次設(shè)計的變速箱來說，其特點是：結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)、使用和維修，價格低廉，而且采用接合套掛擋，可以使變速器掛擋平穩(wěn)，噪聲降低，輪齒不易損壞。在設(shè)計中采用了6擋手動變速器，通過較大的變速器傳動比變化范圍，可以滿足汽車在不同的工況下的要求，從而達到其經(jīng)濟性和動力性的要求；變速器掛擋時用接合套，雖然增加了成本，但是使汽車變速器操縱舒適度增加，齒輪傳動更平穩(wěn)。本著實用性和經(jīng)濟性的原則，在各部件的設(shè)計要求上都采用比較開放的標準，因此，安全系數(shù)不高，這一點是本次設(shè)計的不理想之處。但是，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我會繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究變速器技術(shù)，以求其設(shè)計更加合理和經(jīng)濟。在畢業(yè)設(shè)計中，變速箱需要建立模型。模型的建立是通過計算機軟件完成的。通過對軟件的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)了軟件之間的相同性和不同之處。比如，UG、CAD、Solidworks等軟件都有制作模型和繪制二維圖的能力。CAD是強大的二維軟件，它雖然也可以制作三維模型，但是它僅限于較為簡單的三維建模。而UG、Solidworks軟件具有強大的三維建模能力。它們都支持自頂向下的設(shè)計，并且三維圖可以轉(zhuǎn)換為二維圖，即投影，兩者具有相關(guān)性。工程圖設(shè)計可自動標注尺寸，可作階梯及旋轉(zhuǎn)剖，可自動生成零件清單，可自動統(tǒng)計零件重量。 除了設(shè)計變速箱，我還設(shè)計了鏈傳動系。針對我校之前沒有設(shè)計大學(xué)生方程式賽車，參考了上海交通大學(xué)的賽車設(shè)計了此鏈傳動系。此方案中省去了傳動軸和主減速器，減輕了整車整備質(zhì)量；發(fā)動機制動時，由于鏈條有許多間隙，故能吸收震動，提高了乘坐舒適性。緊張忙碌的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，這次設(shè)計是對我大學(xué)四年來的學(xué)習(xí)的一次最綜合的檢驗，也更是一次綜合的學(xué)習(xí)過程。畢業(yè)設(shè)計不僅使我學(xué)