【導(dǎo)讀】在良好道路行駛時，為減小功率消耗及傳動系機件和輪胎磨損，一般要切斷通后橋動力。分較詳細(xì)的敘述了分動器的設(shè)計過程，選擇結(jié)構(gòu)方案、主要參數(shù)、齒輪設(shè)計、軸設(shè)計。分分為中心距，傳動比的計算，齒輪和軸的校核。

　　

【正文】 ? ? LRLLFdFLFVBrar ???? 21342212 21 () 由以上兩式可得 VAR =， VBR =，左VCM=， 右VCM=，VDM= 按第三強度理論得：mmNTMMM HC ????????? 3 8 2 0 34 8 1 5 5 2 2 8 3 9 4 4 2 2 2222222vcC ?右mmNTMMM HDVDD ????????? 9 6 7 5 24 8 1 5 5 4 6 9 6 6 4 5 2 5 222222 ?? ? 82 033232 3331 MPMd MC ??????? ??? ? ? 3331 MPMd MD ??????? ??? 所以滿足設(shè)計要求。 （ 3）輸出軸強度校核 mm73499031 NT ? ； NF ? ； NFt ? NF ? ； ? ； ? ； 2 ? ； ? 24 1）求水平面內(nèi)支反力 HAR 、 HBR 和彎矩 HCM 3tHBHA FRR ?? （ ） 21 LRLR HBHA ? （ ） 由以上兩式可得 HAR =， HBR =， HCM = 2）求垂直面內(nèi)支反力 VAR 、 VBR 和彎矩 VCM 3rVBVA FRR ?? （ ） LRdFLF VBar ?? 5313 21 （ ） 由以上兩式可得 VAR =， VBR =， 左VCM =， 右VCM = 按第三強度理論得： mmNTMMM VH ????????? 9 6 1 4 87 3 4 9 9 2 8 8 1 2 1 1 3 5 22221322 ?右? ? 61 483232 3331 MPMd M ??????? ??? 所以滿足設(shè)計要求。 5 變速器同步器及結(jié)構(gòu)元件設(shè)計 同步器設(shè)計 同步器的功用及分類 目前所有的同步器幾乎都是摩擦同步器，它的功用是使工作表面產(chǎn)生摩擦力矩，以克服被嚙合零件的慣性力矩，使之在最短的時間內(nèi)達到同步狀態(tài)。同步器有常壓式、慣性式和慣性增力式三種。得到廣泛應(yīng)用的是慣性式同步器。按結(jié)構(gòu)分，慣性式同步器有鎖銷式、滑塊式、鎖環(huán)式、多片式和多錐式幾種。雖然它們結(jié)構(gòu)不同，但是它們都有摩擦元件、鎖止元件和彈性元件?？紤]到本設(shè)計為轎車變速器，故選用鎖環(huán)式同步器。 慣 性式同步器 慣性式同步器能做到換檔時，在兩換檔元件之間的角速度達到完全相等之前不允許換檔，因而能很好地完成同步器的功能和實現(xiàn)對同步器的基本要求。鎖環(huán)式同步器有工作可靠、零件耐用等優(yōu)點，但因結(jié)構(gòu)布置上的限制，轉(zhuǎn)矩容量不大，而且由于鎖止面在鎖環(huán)的接合齒上，會因齒端磨損而失效，因而主要用于乘用車和總質(zhì)量不大的貨車變速器中。 25 鎖環(huán)式同步器主要尺寸的確定 b 同步器換檔第一階段中間，在摩擦錐環(huán)側(cè)面壓在摩擦錐盤側(cè)邊的同時，且嚙合套相對鎖銷作軸向移動前，滑 動齒套接合齒與錐環(huán)接合齒倒角之間的軸向距離 b ， 稱為接近尺寸。尺寸 b 應(yīng)大于零，取 b =～ 。 本設(shè)計取為 。 a 鎖銷中部倒角與銷孔的倒角互相抵觸時，滑動齒套接合齒與摩擦錐環(huán)接合齒中心線間的距離 a ，稱為分度尺寸。尺寸 a 應(yīng)等于 1/4 接 合齒齒距。尺寸 a 和 b 是保證同步器處于正確嚙合鎖止位置的重要尺寸，應(yīng)予以控制。 1? 鎖銷端隙 1? 系指鎖銷端面與摩擦錐環(huán)端面之間的間隙，同時，滑動齒套端面與摩擦錐環(huán)端面之間的間隙為 2? ，要求 2? ＞ 1? 。若 2? ＜ 1? ，則換檔時，在摩擦錐面尚未接觸時，滑動齒套接合齒的鎖止面已位于接觸位置，即接近尺寸 b ＜ 0，此刻因摩擦錐環(huán)浮動，摩擦面處無摩擦力矩作用，致使同步器失去鎖止作用。通常取 1? = 左右。 摩擦錐環(huán)端面與齒輪接合齒端面應(yīng)留有間隙 3? ，并可稱之為后備行程。 預(yù)留后備行程 3? 的原因是 摩擦錐環(huán)的摩擦錐面會因摩擦而磨損，在換檔時，摩擦錐環(huán)要向齒輪方向增加少量移動。隨著磨損的增加，這種移動量也逐漸增多，導(dǎo)致間隙 3? 逐漸減少，直至為零；此后，兩摩擦錐面間會在這種狀態(tài)下出現(xiàn)間隙和失去摩擦力矩。而此刻，若摩擦錐環(huán)上的摩擦錐面還未達到許用磨損的范圍，同步器也會因失去摩擦力矩而不能實現(xiàn)摩擦錐環(huán)等零件與齒輪同步后換檔，故屬于因設(shè)計不當(dāng)而影響同步器壽命。一般應(yīng)取 3? =～，取為 。在空檔位置，摩擦錐環(huán)錐面 的軸向間隙應(yīng)保持在 ～ 。 主要參數(shù)的確定 f 同步器是在同步環(huán)與連接齒輪之間存在角速度差的條件下工作，要求同步環(huán)有足夠的使用壽命，應(yīng)當(dāng)選用耐磨性能良好的材料。由黃銅合金與鋼材構(gòu)成的摩擦副，在油中工作的摩擦因數(shù) f 取為 。 （ 1） 錐面半錐角 ? 摩擦錐面半錐角 ? 越小，摩擦力 矩越大。但 ? 過小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，避免自鎖的條件是 f??tan 。一般取 ? =6176?！?8176。 ? =6176。時，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度 26 控制不嚴(yán)時，則有粘著和咬住的傾向；在 ? =7176。市就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。本設(shè)計取 ? =7176。 （ 2）摩擦錐面平均半徑 R R 設(shè)計得越大，則摩擦力矩越大。 R 往往受結(jié)構(gòu)限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件的尺寸和布置的限制，以及 R 取大以后還會影響同步器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。 （ 3）錐面工作長度 b 縮短錐面長度 b ， 可使變速器的軸向長度縮短，但同時也減小了錐面的工作面積，增加了單位壓力并使磨損加速。 （ 4）同步環(huán)徑向厚度 乘用車同步環(huán)厚度 要比 比貨車小些， 一般 選用鍛件或精密鍛造工藝加工制成，這能提高材料的屈服強度和疲勞壽命。鍛造時選用錳黃銅等材料，鑄造時選用鋁黃銅等材料。有的變速器用高強度、高耐磨性的鋼與鉬配合的摩擦副，即在鋼質(zhì)或球墨鑄鐵同步環(huán)的錐面上噴鍍一層鉬（厚約 ～ ），使其摩擦因數(shù)在鋼與銅合金的摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強度有顯著提高。也有的同步環(huán)是在銅環(huán)基體的錐孔表面噴上厚 ～ 制成。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。 ? 鎖止角 ? 選取得正確，可以保證只有在換檔的兩個部分之間角速度差達到零值才能進行換檔。影響鎖止角 ? 選取的因素，主要有摩擦因數(shù) f 、摩擦錐面平均半徑 R 、鎖止面平均半徑和錐面半錐角 ? 。已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在 26176?！?42176。 分動器箱體 分動器箱 體的尺寸要盡可能小，同時質(zhì)量也要小，并具有足夠的剛度，用來保證軸和軸承工作時不會歪斜。 分動器 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(dāng)注意到 箱體側(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。 為了注油和放油，在分動器上設(shè)計有注油孔和放油孔。注油孔位置設(shè)立在潤滑油所在的平面出，同時利用它作為檢查 油面高度的檢查孔。放油孔設(shè)計在殼體的最低處，放油螺塞采用永恒磁性螺塞，為了保持分動器內(nèi)部為大氣壓力，在分動器頂部裝有通氣塞。 為了減小質(zhì)量，變速器殼體采用壓鑄鋁合金鑄造時，壁后取 ～ 4mm 。采用鑄鐵殼體時，壁厚取 5～ 6mm。 27 6 設(shè)計小結(jié) 分動器已經(jīng)成為 SUV 不可缺少的部分，分動器轉(zhuǎn)矩容量大、重量輕、傳動效率高、噪音小、換擋輕便準(zhǔn)確，大大改善了多驅(qū)動車輛的轉(zhuǎn)矩分配，進而提高了整車性能。本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是基于哈弗 版主要參數(shù)設(shè)計三軸式分動器，在設(shè)計過程中，主要完成了分動器傳動方案的確定 ，分動器各擋傳動比分配的確定，分動器齒輪參數(shù)的選擇，分動器各擋齒輪齒數(shù)分配，分動器齒輪的設(shè)計計算，分動器軸和軸承的設(shè)計計算，操縱機構(gòu)及箱體的設(shè)計以及利用 AutoCAD 和 PRO/E 畫裝配圖、零件圖等設(shè)計任務(wù)。傳統(tǒng)的設(shè)計方法一般是根據(jù)性能要求利用經(jīng)驗公式取初值，然后驗算其強度，傳動質(zhì)量指標(biāo)等，如果不符合要求則根據(jù)經(jīng)驗改變某些參數(shù)，繼續(xù)驗算，直至符合所有的條件與要求。 本設(shè)計本著經(jīng)濟性和實用性的原則，在各部件的設(shè)計要求上都采用比較開放的標(biāo)準(zhǔn)，因此，設(shè)計存在誤差， 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計上還有很大的改善空間，裝配方面還存在一些 缺陷，還可以將操縱機構(gòu)與同步器加入本設(shè)計中等等 ,這一點是本次設(shè)計的不理想之處。 致謝 大學(xué)本科的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，在這里我要感謝所有的老師們和同學(xué)，在我成長的過程中，他們給了我很大的幫助。本文能夠順利完成，要特別感謝我的導(dǎo)師李進老師，感謝李老師的悉心指導(dǎo)和關(guān)心幫助，為我論文的順利進行排憂解難。通過本次畢業(yè)設(shè)計為汽車分動器的設(shè)計。這是應(yīng)用機械設(shè)計、機械原理、材料力學(xué)、汽車設(shè)計等主要專業(yè)課程的理論知識去分析和解決生產(chǎn)實際問題的一次實踐，提高了自己獨立思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為步入工作崗位，在生產(chǎn)實踐中 ，更好的鍛煉、成長，具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義，是非常及時的、有益的、必要的 。 28 參考文獻 [1] 臧杰 ，閻巖主編 .汽車構(gòu)造 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [2] 王望予主編 .汽車設(shè)計 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [3] 王豐元，馬明星主編 .汽車設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書 .北京：中國電力出版社， 2021 [4] 鄭文緯主編 .機械原理 [M].北京：高等教育出版社 , [5] 吳宗澤主編 .機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 [M].北京：高等教育出版社 , [6] 濮良貴，紀(jì)名剛 主編 .機械設(shè)計 [M].北京：高等教育出版社 , [7] 劉鴻文主編 ,材料力學(xué)Ⅰ（第四版 )[M].北京：高等教育出版社 , [8] 徐灝主編，機械設(shè)計手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 1995,12 [9] 余志生主編 .汽車?yán)碚?[M].北京： 機械工業(yè)出版社， [10]侯書林 ,朱海主編 .機械制造基礎(chǔ) [M].北京： 中國林業(yè)出版社 , [11]楊可楨，程光蘊主編 .機械設(shè)計基礎(chǔ) [M].北京： 中國高等教育 , [12]朱冬梅，胥北瀾主編 .畫法幾何及機械制圖 [M].北京： 中國 高等教育 , [13]李柱，徐振高主編 .互換性與測量技術(shù) [M].北京： 中國高等教育 , Car transfer case design Abstract:In the mutiaxle drive vehicles, in order to make the output power is allocated to each drive axle with driving offroad, according to the needs and uses a low gear engagement after the bridge, to increase the driving wheel and the driving design is based on main parameters of Havel version, mainly to explain the SUV three shaft type subactuator design and calculation process, the design of some of the more detailed description of the subactuator design process, select the structure of the program, main parameters, gear design, shaft part consists of center distance, transmission ratio, gear and shaft of checking. Ke y words: Transfer。 Highlowgrade。 Gear 29 附件： 輸入軸 中間軸 30 中橋輸出軸 后橋輸出橋 31 前橋輸出軸 中間軸低檔齒輪 32 中間軸高檔齒輪 分動器裝配圖