【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(qiáng)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(qiáng)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(shí)間 同步器工作時(shí)，要連續(xù)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錐面上的軸向力，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)可在下述范圍選?。骸?；～，～。5. 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 在換擋過程中，一般認(rèn)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(dòng)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(dòng)慣量，一般采用如下方法計(jì)算：①求出各零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；②再把這些轉(zhuǎn)動(dòng)慣量按不同的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)換到被同步的零件（利用同步器接合的零件）上。 對(duì)已有的零件，通常用試驗(yàn)方法測出其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（常用的試驗(yàn)方法之一是“扭擺”法）。若零件尚未生產(chǎn)出來，可以應(yīng)用計(jì)算法計(jì)算它們的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。在采用三維設(shè)計(jì)的情況下，可以利用三維設(shè)計(jì)軟件計(jì)算零件數(shù)模的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。其中試驗(yàn)法較準(zhǔn)確；計(jì)算法誤差較大，因?yàn)椴豢杀苊庖饕恍┖喕? 根據(jù)汽車使用條件的需要，駕駛員利用變速器的操作機(jī)構(gòu)完成選擋和實(shí)現(xiàn)換擋或退到空擋的工作。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(dòng)換擋變速器。設(shè)計(jì)變速器操縱機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)滿足以下要求：1. 換擋時(shí)只允許掛一個(gè)擋。這通?？炕ユi裝置來保證。2. 在換擋的過程中，若操縱變速桿推動(dòng)撥叉前后移動(dòng)的距離不足時(shí)，齒輪將不能在完全齒寬上嚙合而影響齒輪的壽命。即使達(dá)到完全齒寬嚙合，也可能由于汽車震動(dòng)等原因，齒輪產(chǎn)生軸向移動(dòng)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(jìn)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(shí)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(hào)圓錐滾子軸承33205，油潤滑極限轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》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(gè)公式可得：N，N。 2）求H面的支反力、 從上述兩個(gè)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(jī)械設(shè)計(jì)》得。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得， 。 7）求當(dāng)量動(dòng)載荷 考慮中等沖擊，沖擊載荷系數(shù) N N 8）求軸承壽命 因?yàn)橹挥?jì)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(hào)圓錐滾子軸承33205，油潤滑極限轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》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(gè)公式可得：N，N。 2）求H面的支反力、 從上述兩個(gè)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(jī)械設(shè)計(jì)》得。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得， 。 7）求當(dāng)量動(dòng)載荷考慮中等沖擊，沖擊載荷系數(shù)NN 8）求軸承壽命因?yàn)橹挥?jì)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(hào)圓錐滾子軸承33205，油潤滑極限轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》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(gè)公式可得：N，N。 2）求H面的支反力、 從上述兩個(gè)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(jī)械設(shè)計(jì)》得。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得， 。 7）求當(dāng)量動(dòng)載荷考慮中等沖擊，沖擊載荷系數(shù)NN 8）求軸承壽命因?yàn)橹挥?jì)算軸承6的壽命h 7級(jí)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(dāng)d=30~38mm時(shí)，鍵的截面尺寸為：寬b=10mm，高h(yuǎn)=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(gè)鍵相隔180186。布置，能增大聯(lián)接的承載能力。此時(shí)=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(dòng)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(diǎn)：1）齒對(duì)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(qiáng)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(duì)于實(shí)際采用的材料組合和標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度或耐磨性計(jì)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(duì)分式兩種。整體式殼體與上蓋成一體，優(yōu)點(diǎn)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(duì)分式殼體又分為前后對(duì)分式和上下（左右）對(duì)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(shí)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(shí)不會(huì)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(jì)時(shí)還應(yīng)當(dāng)注意到殼體側(cè)面的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)動(dòng)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(huì)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(shí)，～4mm。采用鑄鐵殼體時(shí)，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(qiáng)度，但會(huì)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(dòng)力輸出孔。 本章首先對(duì)同步器的設(shè)計(jì)做了簡要的介紹，因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)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(duì)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(shí)間、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的選擇進(jìn)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(duì)于中間軸上使用平鍵及第一軸和第二軸使用的花鍵進(jìn)行了校核，證明它們是符合設(shè)計(jì)要求的。最后對(duì)變速器殼體進(jìn)行了簡單介紹。第六章 大學(xué)生方程式賽車鏈傳動(dòng)系的設(shè)計(jì) 概述 現(xiàn)代汽車普遍采用的是活塞式內(nèi)燃機(jī)，與之相匹配的傳動(dòng)系統(tǒng)大多數(shù)是采用機(jī)械式或液力機(jī)械式的。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力依次經(jīng)過離合器、變速器和由萬向節(jié)與傳動(dòng)軸組成的萬向傳動(dòng)裝置，以及安裝在驅(qū)動(dòng)橋中的主減速器、差速器和半軸，最后傳到驅(qū)動(dòng)車輪。我小組所設(shè)計(jì)賽車采用的是中置后驅(qū)形式，動(dòng)力由變速器輸出軸傳遞到差速器殼體采用鏈傳動(dòng)（在差速器殼體上安裝鏈輪，取消主減速器）。此傳動(dòng)方式有如下優(yōu)點(diǎn)：1此方案中省去了傳動(dòng)軸和主減速器，減輕了整車整備質(zhì)量；2發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，由于鏈條有許多間隙，故能吸收震動(dòng)。 FSAE方程式賽車傳動(dòng)系的功用 傳動(dòng)系統(tǒng)的首要任務(wù)是與發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。為此，傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有如下的功能：1實(shí)現(xiàn)汽車減速增扭；2實(shí)現(xiàn)汽車變速；3實(shí)現(xiàn)汽車倒車；4必要時(shí)中斷傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力傳遞；5應(yīng)使車輪具有差速功能。 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知傳動(dòng)用途：中高速車輛驅(qū)動(dòng)；工作情況：中等沖擊，高速中載；原動(dòng)機(jī)種類：高速四缸內(nèi)燃機(jī)；鏈輪轉(zhuǎn)速，結(jié)構(gòu)尺寸要求等。 設(shè)計(jì)內(nèi)容：鏈條節(jié)距、列數(shù)、鏈條鏈節(jié)數(shù)、傳動(dòng)中心距；大、小鏈輪齒數(shù)、。 鏈輪齒數(shù)、和傳動(dòng)比i 小鏈輪齒數(shù)對(duì)鏈傳動(dòng)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(yùn)動(dòng)不均勻性加劇，動(dòng)載荷和沖擊加大；鏈條進(jìn)入和退出嚙合時(shí)，鏈節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角增大，鉸鏈的磨損加??；鏈傳遞的圓周力增大，加速了鏈條和鏈輪的損壞。齒數(shù)過多，將增大傳動(dòng)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(huì)縮短鏈條的使用壽命。齒數(shù)的選取原則：1鏈傳動(dòng)速度高時(shí)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)比i=2?。推薦，i。 一定條件下，節(jié)距越大，鏈傳動(dòng)承載能力越強(qiáng)，但節(jié)距越大，鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)越嚴(yán)重，動(dòng)載荷、沖擊、振動(dòng)越嚴(yán)重。所以，為使鏈傳動(dòng)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(dòng)速度高，傳遞的功率大；或傳動(dòng)中心距小，傳動(dòng)比大，取小節(jié)距的多排鏈。若傳動(dòng)中心距大而傳動(dòng)比小，取大節(jié)距的單排鏈。主動(dòng)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?yàn)椋醵ㄐ吞?hào)525，,節(jié)距的單排鏈。 由公式 可得 可得 可得 可得 小，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，但太小，鏈條總長太短，單位時(shí)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(dòng)大。一般（30?50），（張緊或托板），中心距不可調(diào)時(shí)。 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(duì)賽車的鏈傳動(dòng)系進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。首先確定了大小鏈輪的齒數(shù)和鏈的傳動(dòng)比，其次對(duì)鏈的節(jié)距和排數(shù)進(jìn)行了分析，其次計(jì)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(jì)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(jī)械式變速箱設(shè)計(jì)發(fā)展到今天，其技術(shù)已經(jīng)成熟，但對(duì)于我們還沒有踏出校門的學(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。對(duì)于本次設(shè)計(jì)的變速箱來說，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)、使用和維修，價(jià)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(jì)中采用了6擋手動(dòng)變速器，通過較大的變速器傳動(dòng)比變化范圍，可以滿足汽車在不同的工況下的要求，從而達(dá)到其經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的要求；變速器掛擋時(shí)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(dòng)更平穩(wěn)。本著實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的原則，在各部件的設(shè)計(jì)要求上都采用比較開放的標(biāo)準(zhǔn)，因此，安全系數(shù)不高，這一點(diǎn)是本次設(shè)計(jì)的不理想之處。但是，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究變速器技術(shù)，以求其設(shè)計(jì)更加合理和經(jīng)濟(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，變速箱需要建立模型。模型的建立是通過計(jì)算機(jī)軟件完成的。通過對(duì)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(qiáng)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(qiáng)大的三維建模能力。它們都支持自頂向下的設(shè)計(jì)，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(jì)可自動(dòng)標(biāo)注尺寸，可作階梯及旋轉(zhuǎn)剖，可自動(dòng)生成零件清單，可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)零件重量。 除了設(shè)計(jì)變速箱，我還設(shè)計(jì)了鏈傳動(dòng)系。針對(duì)我校之前沒有設(shè)計(jì)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(jì)了此鏈傳動(dòng)系。此方案中省去了傳動(dòng)軸和主減速器，減輕了整車整備質(zhì)量；發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，由于鏈條有許多間隙，故能吸收震動(dòng)，提高了乘坐舒適性。緊張忙碌的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，這次設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年來的學(xué)習(xí)的一次最綜合的檢驗(yàn)，也更是一次綜合的學(xué)習(xí)過程。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使我學(xué)