【導(dǎo)讀】時(shí)，動(dòng)力性好，越野性能出色。為了滿足消費(fèi)者對(duì)汽車高性能、安全、可靠、舒適性的。因此，本課題主要是對(duì)機(jī)械式變速器的設(shè)計(jì)。工況獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。汽車變速器的課題的深入分析和研究，強(qiáng)化我們的開發(fā)和設(shè)計(jì)能力。汽車變速器在汽車傳動(dòng)系中扮演著至關(guān)重要的角色。現(xiàn)在的汽車上廣泛采用活塞式。隨著科技的高速發(fā)展，人們對(duì)汽車的性能要求越來(lái)越來(lái)高，使用壽命，能源。消耗，振動(dòng)噪聲等在很大程度上取決于變速器的性能。1894年變速器由法國(guó)人路易斯·雷納·本哈特和埃米爾·拉瓦索推廣在汽車上使用，在最佳狀態(tài)，以保證汽車在最高傳動(dòng)效率和最低污染物排放區(qū)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)變速器傳動(dòng)比的實(shí)時(shí)控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)。汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的高標(biāo)準(zhǔn)要求。變速器換擋機(jī)構(gòu)有直齒滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器換擋三種形式。承，可以更好承受齒輪工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力。裝置等主要零件組成。

　　

【正文】 = 總撓度 2221 bbb fff ?? = 變速器第二軸的剛度最小，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩計(jì)算時(shí)，第二軸的齒輪處的軸截面的總撓度不得大于 ，對(duì)于抵擋齒輪處軸截面的總撓度，允許不超過(guò) 之間，軸的轉(zhuǎn)角不超過(guò) 。經(jīng)過(guò)調(diào)整軸的長(zhǎng)度得到 第二軸的長(zhǎng)度 L= 中間軸的長(zhǎng)度 L= 通過(guò)調(diào)整后的軸承之間的距離 L 進(jìn)行軸的強(qiáng)度和剛度計(jì)算，并且計(jì)算結(jié)果均能夠滿足軸的強(qiáng)度和剛度要求。其它各檔軸的強(qiáng)度和剛度計(jì)算方法和上面類似，可以得到以下結(jié)果： 強(qiáng)度值： 軸 檔位 第二軸 中間軸 二 檔 三 檔 四 檔 倒 檔 剛度值： 軸 檔位 第二軸 中間軸 撓度 轉(zhuǎn)角 撓度 轉(zhuǎn)角 二檔 三檔 四檔 倒檔 由于五檔為直接檔，所以在這個(gè)檔位時(shí)，變速器的各軸所受的軸向力以及軸承反力也比較小，而且在該檔位時(shí)軸所受的扭矩也小于前三檔時(shí)軸 所受的扭矩。由分析可知，該檔位時(shí)變速器的強(qiáng)度和剛度是滿足要求的，因而可以不需計(jì)算。 ‘ 變速器與齒輪及其它傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的部件一般通過(guò)鍵和花鍵連接。普遍采用矩形花鍵漸開線花鍵。本變速器采用矩形花鍵，其尺寸是根據(jù)初選的軸頸并按花鍵的工作條件選取?；ㄦI傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，齒側(cè)受擠壓作用，齒根部受剪切及彎曲作用。采用標(biāo)準(zhǔn)的花鍵時(shí)，花鍵的強(qiáng)度計(jì)算主要驗(yàn)算擠壓應(yīng)力 jy 2M= KZRLdn? 2mmN （ 51） 式中：jy?— 齒側(cè)面所受的擠壓應(yīng)力， M— 傳遞的轉(zhuǎn)矩（按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算）， L— 鍵的工作長(zhǎng)度 ,mm R— 鍵的工作高度 ,mm dn— 鍵的平均工作直徑 (工作齒高中部直徑 ),mm K— 轉(zhuǎn)矩在花鍵上分配不均系數(shù) ,一般取 K,這里取 K= Z— 花鍵齒數(shù) . 第二軸上制出的三個(gè)花鍵的尺寸分別是： N1? d1? D1? B1=6? 23? 28? 6 R1= ， L1= 17mm， d1= 25mm N2? d2? D2? B2=6? 28? 34? 7 R2= 2mm， L2= 20mm， d2= 34mm N3? d3? D3? B3= 6? 23? 28? 6 R3= 2mm， L3= 23mm， d3= 80mm 其中的 N 就是花鍵齒數(shù) Z，又 M=190000 N .mm K= 。 所以分別代入計(jì)算得 : σ jy1= 2? 190000/(? 6? ? 17? 25)= 2mmN σ jy2=2? 190000/(? 7? 2? 20? 34) =2mmN σ jy3=2? 190000/(? 6? ? 23? 80) =2mmN 由上面的計(jì)算數(shù)據(jù)可知三個(gè)花鍵的強(qiáng)度值都在極限范圍內(nèi) ,所以這些花鍵 都是 滿足強(qiáng)度要求的。 6 同步器的設(shè)計(jì) 同步器的結(jié)構(gòu)形式的選擇 同步器：有常壓式，慣性式，慣性增力式三種。 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)代汽車變速器中得到了最廣泛的應(yīng)用。它又分為慣性鎖止式和慣性增力式。慣性式同步器可分為鎖銷式、滑塊式、鎖環(huán)式、多片式和多錐式，在皮卡車上我們選擇的是鎖環(huán)式慣性鎖止式同步器。 在普通齒輪變速器中采用同步器 ,可以保證換檔時(shí)齒輪嚙合不受沖擊 ,消除噪聲 ,延長(zhǎng)齒輪壽命 ,使換檔動(dòng)作方便迅 速 ,有利于改善換檔品質(zhì) ,提高汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性 . 同步器主要參數(shù)的選擇 錐面半錐角和摩擦系數(shù) 摩擦力矩隨α角的減小而增大，為增大同步器的容量，α應(yīng)取小值，但是α太小時(shí)，摩擦面將自動(dòng)產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，避免自鎖的條件是 tgα≥μ。一般α =６176?！?.５176。 , α＝６176。時(shí)摩擦力矩較大 ,但在錐面光潔度控制不嚴(yán)時(shí) ,則有粘著和咬住的傾向 ,α＝ 7176。就很少出現(xiàn)咬住的現(xiàn)象所以在此取α＝ 7176。 . 錐面摩擦系數(shù)隨摩擦副材料 ,工作表面粗糙度 ,潤(rùn)滑條件和溫度等因數(shù)的不同而變化 .同步器在油中工作 ,一般錐面摩擦副采用青銅 鋼材料 制成 ,計(jì)算時(shí)可取μ =擦系數(shù)μ大 ,則換檔省力或縮小同步時(shí)間 , μ小則反之 ,甚至?xí)ネ阶饔?.因此保持較大的摩擦系數(shù)對(duì)同步器工作有利 .為此在圓環(huán)的錐面上制有破壞油膜的細(xì)牙螺紋槽及與螺紋槽垂直的卸油槽 .試驗(yàn)表明 ,螺紋槽的齒頂寬對(duì)μ的影響很大 ,隨著齒頂?shù)哪p ,摩擦系數(shù)降低 ,換檔費(fèi)力 ,故齒頂寬不能過(guò)大 .本變速器的同步器的螺紋槽的尺寸，如圖61所示。 同步器有鍛造和鑄造兩種型式 ,前者多用于轎車和輕型貨車選用材料時(shí)既要考慮摩擦系數(shù) ,又要考慮耐磨性 .鍛造同步環(huán)常采用鉛黃銅 ,錳銅和鋁銅 .根據(jù)材料選定的 原則 ,本變速器的同步器采用鍛造型 ,材料采用鉛黃銅 ,錳銅和鋁銅 [810]。 圖 61同步環(huán)螺紋槽型式 錐面平均半徑和錐面工作長(zhǎng)度 在結(jié)構(gòu)布置可能的條件下 ,錐面平均半徑 R 應(yīng)該盡可能取大些 .同步環(huán)錐面工作長(zhǎng)度b 與摩擦材料 ,表面形狀等因素有關(guān) .根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式 b=()R 故可以取 b= 鎖止角β 確定鎖止角β的公式為 : Rμ /(RSsinα )≥ tgβ 式子中 : R錐面 平均半徑 R=(mm) RS鎖止倒角節(jié)圓半徑 RS=35(mm), α和μ都已知 . ∴ Rμ /(RSsinα )=*(60*sin７ ０ )= arctg()=38 0, 因?yàn)棣隆?，取 β＝ 380 . 同步時(shí)間和軸向推力 由方程 : Jr*(dω r/dt)Mm=0 Mm= Fμ R/sinα ∴ Jr*(dω r/dt) Fμ R/sinα =0 式子中 : Jr— 同步器輸入端零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 。 ω r— 同步器輸入端零件的角速度 。 t— 同步時(shí)間 μ ,R,α已知 ,轎車時(shí) F=100N。由以上方程 ,并通過(guò)積分解得 : 抵擋時(shí) t= (s), 高檔時(shí) t=（ s） 此值符合正常的換檔時(shí)間值 . 7 設(shè)計(jì)總結(jié) 皮卡車變速器的設(shè)計(jì)，從開始至結(jié)束經(jīng)歷了兩個(gè)多月的時(shí)間，已經(jīng)按設(shè)計(jì)任務(wù)要求完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了徐橋生老師的耐心指導(dǎo)和幫助，同時(shí)在與其他同學(xué)的相互討論和交流下，本課題設(shè)計(jì)的思路，并經(jīng)過(guò)自己的不斷學(xué)習(xí)，摸索和查詢相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，完成了對(duì)皮 卡車變速器的設(shè)計(jì)。本變速器包括五個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔，在設(shè)計(jì)中，我盡量兼顧了汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，使該變速器以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大、耗油量降低四大顯著優(yōu)點(diǎn)占領(lǐng)汽車變速箱的主流地位。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我在大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一次大型的綜合的考驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中，有針對(duì)性的對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次全面的梳理，并對(duì)局部知識(shí)進(jìn)行了深入的分析，通過(guò)設(shè)計(jì)，不斷培養(yǎng)了具體問(wèn)題的分析和解決的能力。同時(shí)也使自己的耐心，信心都得到提高。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是用來(lái)檢驗(yàn)我們?cè)诖髮W(xué)期間掌握知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的能力的重要途徑，同時(shí)通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)也為我們步入社會(huì) 前，為以后學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)需要提高的能力，以便自己在以后學(xué)習(xí)中加強(qiáng)。 在整個(gè)設(shè)計(jì)中，錯(cuò)誤難免不存在，敬請(qǐng)各位專家提出寶貴的意見，給以批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn) [1] 陳家瑞．汽車構(gòu)造 [M]．北京：人民交通出版社 ,2021： 4173. [2] 王望予．汽車設(shè)計(jì) (第四版 )[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021： 7811. [3]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》新版 編輯委員會(huì) . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . [4]《汽車工程手冊(cè)》編輯委員會(huì)．汽車工程手冊(cè) [M]．北京：人民交通 出版社 ,2021. [5] 吳宗澤 . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京：高等教育出版社， ： 6484. [6] JB/T7918— 1997， 向心滾針和保持架組件 [S]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 ， 1997． [7] GB/T2971994，單列圓錐滾子軸承 [S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 ， 1997． [8] 劉惟信．汽車設(shè)計(jì) [M]．北京：清華大學(xué)出版社 ,2021： 158210. [9] 余志生．汽車?yán)碚?(第四版 )[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021： 7483. [10] Society of Automotive Engineer, Atumotive Chassis:Engineering Principle. 致謝