【正文】 公式：A1x=［C1xk Ftcxh］／g A2x=［FrcxhC2xk－Facx Rc］／gB1x=［C 1x (g＋k)－Ftcx(g＋h)］／g B2x=［Frcx(g＋h) C2x (g＋k)－FacxRc］／g 軸向載荷：B3x = Facx 計(jì)算掛入X檔（非直接檔）時(shí)各軸所受扭矩 發(fā)動(dòng)機(jī)輸入的扭矩為T(mén)x=Te*fMx，一軸所受扭矩為T(mén)x，二軸所受扭矩為T(mén)2x=Tx*ix (ix為該檔位傳動(dòng)比)。 計(jì)算各齒輪所受切向力、軸向力、徑向力常嚙合齒輪：切向力Ftcx=Ftcx=Ｔx／Rc；軸向力Facx=Facx=Ftcx／tgβc；徑向力Frcx=Frcx=Ftcxtgα／tgβc，（βc為齒輪螺旋角 ，α為齒輪法面嚙合角）。x 檔齒輪：切向力Ftx=Ftx=Ｔx／Rx；軸向力Fax=Fax=Ftx／tgβx； 徑向力 Frx=Frx=Ftx tgαnx／tgβx，（βx為x 檔齒輪螺旋角 ；αnx為x 檔齒輪法面嚙合角）。直接檔時(shí)各齒輪所受軸向力、徑向力、切向力均為零。 計(jì)算各軸承的載荷 代入式(1)～(3)，可求得各軸承在１～3檔時(shí)的載荷。（二） 計(jì)算各軸承的總當(dāng)量動(dòng)載荷 計(jì)算各軸承在各檔位時(shí)的徑向載荷Pr及軸向載荷Pa 例如：一軸后軸承B在x檔時(shí)的徑向載荷 ： 軸向載荷： 計(jì)算軸承在各檔位時(shí)的當(dāng)量動(dòng)載荷 根據(jù)所選軸承型號(hào)，查表得到徑向系數(shù)X、軸向系數(shù)Y。 計(jì)算公式： 計(jì)算軸承的總當(dāng)量動(dòng)載荷 直接檔時(shí)各軸承的動(dòng)載荷均為零，因此只計(jì)算１～3 檔的當(dāng)量動(dòng)載荷，并以１～3檔所需轉(zhuǎn)數(shù)作為預(yù)期壽命進(jìn)行校核。 計(jì)算二軸后軸承的總當(dāng)量動(dòng)載荷 二軸后軸承Ｄ在１～3 檔的當(dāng)量動(dòng)載荷分別為PDPDPD3，各檔轉(zhuǎn)數(shù)的分配比例為fufufufu4。根據(jù)損傷積累假說(shuō)，軸承Ｄ的總當(dāng)量動(dòng)載荷為： 　 （）ε——軸承壽命指數(shù)　球軸承ε≈3 計(jì)算一軸的后軸承的總當(dāng)量動(dòng)載荷一軸的后軸承B的總當(dāng)量動(dòng)載荷為： （）（三） 校核軸承壽命第一軸前軸承在傳遞扭矩時(shí)，內(nèi)外圈無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所承受的是靜載荷，該軸承的選擇與傳動(dòng)中其它部件的設(shè)計(jì)有關(guān)，本文不對(duì)其進(jìn)行校核。其余軸承的校核步驟如下： 計(jì)算各軸承1~3檔時(shí)壽命 計(jì)算公式： L=(C/Pm)ε （）其中 C ——軸承的額定動(dòng)載荷。 計(jì)算各軸承在1~3檔時(shí)所需壽命 汽車(chē)軸承一般以汽車(chē)大修里程Ls (km)作為其預(yù)期壽命。在此里程中第二軸總轉(zhuǎn)數(shù)：ND總= LSio/(2πRr) (Ls=105km) （）i0為主減速, Rr為車(chē)輪滾動(dòng)半徑。 第二軸后軸承在1~3檔所需壽命為： （）第一軸后軸承在1~3檔所需壽命為： （）扭矩系數(shù)：　fM1　　　　　 fM2　　　　　fM3　　　　　　fM4　　　　　　　　　　　　50％　　　　60％　　　　70％　　　　　80％路程系數(shù)：　　　　　　　fu2　　　　　fu3　　　　　　fu4　　　　　　　　　　　　　1％　　　　 3％　　　　13％　　　　 80％根據(jù)上述公式計(jì)算結(jié)果如下：1）、軸承在各檔位時(shí)的當(dāng)量動(dòng)載荷：二軸后軸承　　　　?、瘛　　　　、颉　　　　、蟆　　　　、簦骸? 3788　　　　 2766　　　　2249　　　　 0中間軸前軸承　　　　?、瘛　　　　、颉　　　　、蟆　　　　、簦? 844　　　　885　　　 1261　　　 0中間軸后軸承　　　　　Ⅰ　　　　?、颉　　　　、蟆　　　　、簦? 811　　　　741　　　　905　　　　 0一軸后軸承　　　　?、瘛　　　　、颉　　　　、蟆　　　　、簦骸　?2881　　　　2515　　　　2029　　　　 02）、各軸承總當(dāng)量載荷二軸后軸承中間軸前軸承中間軸后軸承一軸后軸承140076857615513）、各軸承壽命（106轉(zhuǎn)）二軸后軸承中間軸前軸承中間軸后軸承一軸后軸承4737378468971815134）、各軸承所需壽命（106轉(zhuǎn)）二軸后軸承中間軸軸承一軸后軸承12968225因?yàn)椋焊鬏S承壽命各軸承所需壽命所以：選用的軸承合格。第四節(jié) 同步器的設(shè)計(jì)同步器有常壓式、慣性式和慣性增力式三種。常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但有不能保證嚙合件在同步狀態(tài)下（即角速度相等）換檔的缺點(diǎn)，現(xiàn)已不用。得到廣泛使用的是慣性同步器。一. 慣性式同步器慣性式同步器能做到換檔時(shí)兩換檔元件之間的角速度達(dá)到完全相等之前，不允許換檔，因而能完善的完成同步器的功能和實(shí)現(xiàn)對(duì)同步器的基本要求。按結(jié)構(gòu)分，慣性式同步器有鎖環(huán)式、鎖銷(xiāo)式、滑塊式、多片式和多錐式幾種。雖然它們的結(jié)構(gòu)不同，但都有摩擦元件、鎖止元件和彈性元件。鎖銷(xiāo)式同步器的優(yōu)點(diǎn)是零件數(shù)量少，摩擦錐面平均半徑的較大，使轉(zhuǎn)矩容量增大。這種同步器軸向尺寸長(zhǎng)是它的缺點(diǎn)。鎖銷(xiāo)式同步器多用于中、重型貨車(chē)的變速器中?；瑝K式同步器本質(zhì)上是鎖環(huán)式同步器，它工作可靠、零件耐用；但因結(jié)構(gòu)布置上的限制，轉(zhuǎn)矩容量不大，而且由于鎖止面再同步錐環(huán)的結(jié)合齒上，會(huì)因齒端磨損而失效，因而主要用于轎車(chē)和輕型貨車(chē)變速器中。多錐式同步器多用于重型貨車(chē)的主、副變速器及分動(dòng)器中。綜合以上考慮，本次設(shè)計(jì)選擇鎖環(huán)式同步器。二. 同步器工作原理同步器的換檔過(guò)程由三個(gè)階段組成。第一階段：同步器離開(kāi)中間位置，作軸向移動(dòng)并靠在摩擦面上；第二階段：來(lái)自手柄傳至換檔撥叉并作用在滑動(dòng)齒套上的力，經(jīng)過(guò)鎖止元件又作用到摩擦面上；第三階段：角速度差為零，摩擦力矩消失，而軸向力仍作用在鎖止元件上，使之解除鎖止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)滑動(dòng)齒套和鎖止銷(xiāo)上的斜面相對(duì)移動(dòng)，從而使滑動(dòng)套占據(jù)了換檔位置。三. 主要參數(shù)的確定（一） 摩擦因數(shù)f摩擦因數(shù)f對(duì)換檔齒輪和軸的角速度能達(dá)到相同有重要作用，摩擦因數(shù)大，換檔省力或縮短同步時(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(lái)保證摩擦面之間有足夠的摩擦因素，但又因?yàn)槁菁y垂直的泄油槽會(huì)削弱同步環(huán)，所以本次設(shè)計(jì)不予考慮。（二） 同步器主要尺寸的確定如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計(jì)的窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。但頂部寬度過(guò)窄會(huì)影響接觸面壓強(qiáng)，使磨損加快。 摩擦錐面半角α越小，摸擦力矩越大，但α過(guò)小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象。避免自鎖的條件是tanα≥f。一般取α=6o～8o, α=6o時(shí)，摩擦力矩較大，但錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時(shí)，則有粘著和咬住的傾向；在α=7o時(shí)就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。因此取α=7oR設(shè)計(jì)得越大，則摩擦力矩越大，R往往受結(jié)構(gòu)的限制，包括變速器中心矩及相關(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?？s短錐面工作長(zhǎng)度b，便使變速器的軸向長(zhǎng)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)下面公式計(jì)算確定b: b=Mm/2πpfR2 （） 式中：p——摩擦面的許用壓力（MPa）,對(duì)黃銅與鋼摩擦副，p≈～；Mm——摩擦力矩（N㎜）；f——為摩擦因數(shù)；R——摩擦面平均半徑（㎜）。同步環(huán)的徑向厚度要受結(jié)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心矩及相關(guān)零件，特別是錐面平均半徑R和布置上的限制，不宜取厚，但是同步環(huán)的徑向厚度必須保證同步環(huán)有足夠的強(qiáng)度。（三） 鎖止角β鎖止角β選取得正確，可以保證只有在換檔的兩個(gè)部分之間的角速度差達(dá)到零值才能進(jìn)行換檔影響鎖止角β選取的主要因素有摩擦因數(shù)f、摩擦錐面平均半徑R、鎖止面平均半徑和錐面半角α。利用滿足鎖止條件的方程： （） 所得結(jié)構(gòu)鎖止角在26 o～42o范圍內(nèi)變化。（四） 同步時(shí)間t同步器工作時(shí)，要連接的兩部分達(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)同步器時(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)間少。軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān)為此，同步時(shí)間與車(chē)型有關(guān)。對(duì)貨車(chē)，～，～。四. 花鍵的校核矩形花鍵定心精度高，定心的穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理引起的變形，容易加工，應(yīng)用廣泛。而漸開(kāi)線花鍵工藝性較好，制造精度較高，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，但定位性沒(méi)矩形花鍵穩(wěn)定。綜合考慮，由于花鍵傳遞載荷較小，本次設(shè)計(jì)故選用輕型列矩形花鍵。平鍵聯(lián)接傳遞扭矩時(shí)，對(duì)于采用常見(jiàn)的材料組合和按標(biāo)準(zhǔn)選取尺寸的普通平鍵聯(lián)接（靜聯(lián)接），其主要失效形式是工作面被壓潰。除非有嚴(yán)重過(guò)載，一般不會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷。因此，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。假定載荷在平鍵上的工作面均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為δp=2T103 /（ψzhldm ） （）T=Teiη （） 式中：T——傳遞的轉(zhuǎn)矩，； Te——發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩。 η——變速器傳動(dòng)效率，；i——變速器傳動(dòng)比ψ——載荷分配不均勻系數(shù)，與齒數(shù)多少有關(guān)，取ψ=—，齒數(shù)多時(shí)取偏小值；z——花鍵的齒數(shù)；l——鍵的工作長(zhǎng)度，單位為mm；h——花鍵齒側(cè)面的工作高度，矩形花鍵，h=(Dd)/22C,此處D為外花鍵的大徑，d為內(nèi)花鍵的小徑，C為倒角尺寸，單位mm；dm——花鍵的平均直徑，dm=（D+d）/2；[δp ] ——鍵、軸、轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為MPa 。一、III和IV檔處花鍵取ψ=。z=6。l=26。D=32。d=28。C=。i3=。代入上式，得Qp =27MP[δp ]=140MP滿足強(qiáng)度要求。二、I和II檔處花鍵取ψ=。z=6。l=24。D=40。d=36。C=。i1=。 Qp = [δp ]=140 MP滿足強(qiáng)度要求。 第四章 變速器總成的拆裝順序一、變速器的裝配順序 （一）領(lǐng)料(包括自制件、外購(gòu)件和標(biāo)準(zhǔn)件)； （二）零件清洗； （三）部件總成裝配； 1）、將殼體內(nèi)腔朝上放好，將中間軸總成從殼體上裝入殼體內(nèi)； 2）、一手持安裝有限位卡片的倒檔軸對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)孔從殼體外插入殼體，同時(shí)另一手將倒檔齒輪從殼體內(nèi)套在軸上，并將軸固定在殼體相應(yīng)孔中； 3）、將第二軸總成從一軸總成一軸軸泵孔內(nèi)插入殼體，同時(shí)另一只手將一、二、三擋齒輪在殼體內(nèi)套在第二軸上(或?qū)⒄麄€(gè)第二軸總成裝配后從殼體上方裝入)； 4）、將第一軸總成裝入殼體內(nèi)，并通過(guò)滾針軸承與第二軸相連； 5）、用壓力機(jī)將中間軸兩端軸承及第一、第二軸后端軸承壓入軸承孔中，并安好止動(dòng)卡環(huán)； 6）、確定殼體前端蓋調(diào)整墊片厚度，并將其同變速器前端蓋(裝有油封)一起，用螺栓固定在變速器殼體上，注意在安裝前在殼體結(jié)合面上涂上密封膠；7）、整片厚度，并將其同變速器后端蓋(包括油封)一起，用螺栓固定在變速器殼體上，注意在安裝前在殼體上結(jié)合面涂上密封膠，然后將手制動(dòng)背板總成用螺栓固定在后蓋上，然后將輸出軸凸緣套在二軸上，且用鎖緊螺母鎖緊； 8）、將里程表從動(dòng)齒輪安在后蓋上； 9）、將選檔搖臂總成，換檔搖臂總成，叉壓軸及拔叉按順序安裝入變速器上蓋內(nèi)，然后安裝自鎖和互鎖零件，最后將整個(gè)上蓋通過(guò)定位鎖在殼體上定位，并用螺栓固好，堅(jiān)固之前，應(yīng)在殼體結(jié)合面上涂上密封膠； 10）、在取力窗口結(jié)合面上放上墊片，再用墊片蓋板、螺栓封死； 11）、安裝上其它零部件，如：防油塞、通氣塞、離合器分離軸承等； 12）、變速器檢驗(yàn)、氣離性檢驗(yàn)、清潔度檢驗(yàn)；13）、變速器總成殼體外表面涂漆，加工面上外露部分涂防銹漆； 14）、釘銘牌； 15）、掛出廠合格證，出廠。 二、變速器的拆卸 1）、把變速器掛入空檔位置，擰去放油塞，將油放干凈； 2）、拆下變速器前蓋； 3）、拆下變速器上蓋及取力窗蓋板； 4）、擰去變速器后端的鎖止螺母，拆下輸出軸突緣及手制動(dòng)鼓； 5）、拆下變速器后蓋； 6）、拆下第一軸總成； 7）、拆下第二軸總成； 8）、拆下倒檔軸總成； 9）、將接合套打下，把第二軸連同它上面的零件依次拆下，首先應(yīng)拆下后端軸承； 10）、拆下中間軸總成； 11）、拆卸其它部件。 三、變速器總成裝配應(yīng)注意的問(wèn)題 1）、注意裝配順序，不可顛倒，否則裝配困難，或不符合裝配要求； 2）、各檔齒輪、軸承在裝配時(shí)應(yīng)抹油，以防卡死； 3）、裝配過(guò)程中檢驗(yàn)步驟要及時(shí)準(zhǔn)確，以保證精確要求，防止返工。致 謝這次設(shè)計(jì)得以順利完成，首先得感謝老師和同學(xué)的大力支持和幫助，尤其是老師的耐心教道，更讓我收獲頗豐，在此對(duì)她表示衷心的感謝。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，老師教給我的許多解決設(shè)計(jì)問(wèn)題的思維方法，以及指出了我們畢業(yè)設(shè)計(jì)中的一些不足，我一一糾正得以提高，這必將對(duì)我以后走上工作崗位有很大的幫助，本人將銘記于心。在本次設(shè)計(jì)中，我盡心盡力