【導讀】成部分，是主要的傳動系統(tǒng)。變速器的結(jié)構(gòu)要求對汽車的動力性、燃料經(jīng)濟性、換檔。操縱的可靠性與輕便性、傳動平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。繪制裝配圖和零件圖等六項內(nèi)容。首先，本文將概述變速器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，介紹。變速器領域的最新發(fā)展狀況。進行比較，選擇合理的結(jié)構(gòu)方案進行設計。再次，對變速器的各檔齒輪和軸以及軸承。合適的工程材料及熱處理方法。最后，本文將對變速器換檔過程中的重要部

　　

【正文】 在下面提供的范圍內(nèi)選用： 兩軸式變速器為 ： 20176?！?30176。 中間軸式變速器為： 22176。～ 34176。 貨車變速器： 18176。～ 34176。 汽車變速器的齒形、壓力角及螺旋角按表 選取。 表 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角與螺旋角 項目 車型 齒形 壓力角 ? 螺旋角 ? 轎車 高齒并修形的齒形 ? ， ?15 ， ?16 ， ? ?25 ～ ?45 一般貨車 GB135678 規(guī)定的標準齒形 ?20 ?18 ～ ?26 重型車 GB135678 規(guī)定的標準齒形 低 檔 、倒 檔 齒輪 ? ， ?25 小螺旋角 齒寬 在選擇齒寬時，應該注意齒寬對變速器的軸向尺寸、質(zhì)量、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強度和齒輪工作時的受力均勻程度等均有影響。 考慮到盡可能縮短變速器的軸向尺寸和減少質(zhì)量，應該選用較小的齒寬。另一方面，齒寬減小使斜齒輪傳動平穩(wěn)的優(yōu)點被削弱，此時雖然可以用增加齒輪螺旋角的方法給予補償，但這時軸承承受的軸向力增大，使其壽命降低。齒寬窄又會使齒輪的工作應力增加。選用寬些的齒寬，工作時會因軸的變形導致齒輪傾斜， 使齒輪沿齒寬方向受力不均勻造成偏載，導致承載能力降低，并在齒寬方向磨損不均勻。 通常根據(jù)齒輪模數(shù) m(mn)的大小來選定齒寬 直齒 mkb c? ， ck 為齒寬系數(shù)，取為 ～ ； 斜齒 ncmkb? ， ck 取為 ～ 。 采用嚙合套或同步器換 檔 時，其接合齒的工作寬度初選時可取為 2～ 4mm。 第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù) ck 可 取大些，使接觸線長度增加，接觸應力降低，以提高傳動平穩(wěn)性和齒輪壽命。對于模數(shù)相同的各檔齒輪，檔位低的齒輪的齒寬系數(shù)取的稍大。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 21 齒頂高系數(shù) 齒頂高系數(shù)對重合度、輪齒強度、工作噪聲、輪齒相對滑動速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。若齒頂高系數(shù)小，則齒輪重合度小，工作噪聲大；但因輪齒受到的彎矩減小，輪齒的彎曲應力也減少。因此，從前因齒輪加工精度不高，并認為輪齒上受到的載荷集中齒頂上，所以曾采用過齒頂高系數(shù)為 ～ 的短齒制齒輪。我國規(guī)定，齒頂高系數(shù)取為 。 齒 輪的修正 為了改善齒 輪傳動的某些性能，常對齒輪進行修正。修正的方法有三種： 1． 加工時改變刀具與齒輪毛坯的相對位置，又稱變位； 2． 改變刀具的原始齒廓參數(shù)； 3． 改變齒輪齒廓的局部漸開線，又稱修形。 齒輪的變位是齒輪設計中一個非常重要的環(huán)節(jié)。采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心距以外，它還影響齒輪的強度，使用平穩(wěn)性，耐磨性、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。 變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。高度變位齒輪副的一對嚙合齒輪的變位系數(shù)的和為零。高度變位可增加小齒輪的齒根強度，使它達到和大齒輪強度想接近的程度。高度變位齒輪 副的缺點是不能同時增加一對齒輪的強度，也很難降低噪聲。角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點， 又 避免了其缺點。 有幾對齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構(gòu)成的變速器，會因保證各檔傳動比的需要，使各相互嚙合齒輪副的齒數(shù)和不同。為保證各對齒輪有相同的中心距，此時應對齒輪進行變位。當齒數(shù)和多的齒輪副采用標準齒輪傳動或高度變位時，則對齒數(shù)和少些的齒輪副應采用正角度變位。由于角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動質(zhì)量指標，故采用的較多。對斜齒輪傳動，還可通過選擇合適的螺旋角來達到中心距相同的要求 。 變速器齒輪是在承受循環(huán)負荷的條件下工作，有時還承受沖擊負荷。對于高檔齒輪，其主要損壞形勢是齒面疲勞剝落，因此應按保證最大接觸強度和抗膠合及耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。為提高接觸強度，應使總變位系數(shù)盡可能取大一些，這樣兩齒輪的齒輪漸開線離基圓較遠，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應力。對于低檔齒輪，由于小齒輪的齒根強度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現(xiàn)齒根彎曲斷裂的現(xiàn)象。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 22 總變位系數(shù)越小，一對齒輪齒根總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強度越低。但是由于輪齒的剛度較小，易于吸收沖擊振動，故噪聲要小些。 根據(jù)上述 理由，為降低噪聲，對于變速器中除去一、二檔和倒檔以外的其它各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小的一些數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動。 變速器各檔齒輪齒數(shù)的分配 圖 33變速器傳動示意圖 在初選中心距、齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可根據(jù)變速器的 檔 數(shù)、傳動比和傳動方案來分配各 檔 齒輪的齒數(shù)。應該注意的是，各 檔 齒輪的齒數(shù)比應該盡可能不是整數(shù)，以使齒面磨損均勻。 確定一 檔 齒輪的齒數(shù) 一檔齒輪選用斜齒圓柱齒輪，模數(shù) nm =4mm， 初選 螺旋角 ? =22176。中 間軸一 檔齒輪齒數(shù)，貨車可在 1217 之間選用，最小為 1214，取 14z =13，一檔 齒輪為斜齒輪。 一 檔 傳動比為 : 1411321g zz zzi ? () 為了求 13z ， 14z 的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和 hz ， 斜齒 : nh mAz 1413cos2 ?? ? () = 4 22cos1102 ??　 = 取整為 51 即 13z = hz 14z =5113=38 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 23 對中心距 A 進行修正 因為計算齒數(shù)和 hz 后，經(jīng)過取整數(shù)使中心距有了變化，所以應根據(jù)取定的 hz 和齒輪變位系數(shù)重新計算中心距 A ，再以修正后的中心距 A 作為各 檔 齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。 14130 cos2 ?? ?hnzmA = ???cos222 38134 ）（ = 取整為 A =110mm。 對一 檔 齒輪進行角度變位： 確定實際螺旋角 ? ： ???? ???? ?? 381342c os 141301413 ?? ）（Azm hn 端面 壓力 角 t? ： 端面 嚙合角 ,t? ： ?????? osc os 0ttt AA ??? 中心距變動系數(shù)λ n： 4 ?????? nm AA? 變位系數(shù)之和 ?n? ： ? ?? ? tan2 n t1413n ?????? ? ??? invinvzz t 查變位系數(shù)線圖得： 13381413 ??? zzu ?? ???? ? ??? 齒頂降低系數(shù)σ n： 2 4 2 ??? nnn ??? 計算一檔 齒輪 1 14 參數(shù)： 分度圓直徑 ： mmmzd n os 438c os1313 ????? ? mmmzd n os 413c os1414 ????? ? 齒頂高 ： ? ? mmmh a )2 4 2 (h nn13an13 ???????? ? ?? ? ? mmmh a )2 4 2 (h nn14an41 ???????? ? ?? 齒根高 ： ? ? mmmch f )(h n13an13 ???????? ?? ? ??????? ? os 20t a nc ost a nt a n t1413 ???? nt黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 24 ? ? mmmch f )(h n14an14 ???????? ?? ? 齒全高 ： ? ? mmmch )(2h nnan ???????? ?? ? 齒頂圓直徑 ： mmhdd a 6 6 32 1313a 1 3 ?????? mmhdd a 1414a 1 4 ?????? 齒根圓直徑 ： mmhdd ff 131313 ?????? mmhdd ff 141414 ?????? 當量齒數(shù) ： os 38c osz 3313n13 ???? ?z os 13c osz 3314n14 ???? ?z 確定常嚙合傳動齒輪副的齒數(shù) 常嚙合齒輪選用斜齒圓柱齒輪，模數(shù) nm =4mm，初選螺旋角 ? =24176。 由式 ()求出常嚙合傳動齒輪的傳動比 13141g12 ??? zziz () 常嚙合傳動齒輪的中心距與一 檔 齒輪的中心距相等，即 ? ?2121cos2??? ? ZZmA n () 4 24c os1102c os2 2121 ?????? ?nmAzz ? 由式 ()、 ()得 1z =， 2z =33 取整為 1z =17， 2z =33，則： 3833141 1321g ?????? zz zzi 對常嚙合齒輪進行角度變位： 確定實際螺旋角 ? ： ???? ???? ?? 331742c os 21021 ?? ）（Azm hn 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 25 理論中心距 oA ： ? ? ? ? 24c os2 33174c os2 21 21 ??????? ?? ZZmA no 端面壓力角 t? ： 端面嚙合角 ,t? ： ?????? osc os 0ttt AA ??? 中心距變動系數(shù)λ n： 4 ????? nm AA? 變位系數(shù)之和 ?n? ： ? ?? ? tan2 n t21n ?????? ? ??? invinvzz t 查變位系數(shù)線圖得： 173312 ??? zzu ?? ??? ? ??? 齒頂降低系數(shù)σ n： ??? nnn ??? 計算 常嚙合 齒輪 2 參數(shù)： 分度圓直徑 : mmmzd n os 417c os11 ????? ? mmmzd n os 433c os22 ????? ? 齒頂高 : ? ? mmmh a )(h nn1an1 ???????? ? ?? ? ? mmmh a )(h nn2an2 ???????? ? ?? 齒根高 : ? ? mmmch f )(h n1an1 ???????? ?? ? ? ? mmmch f )(h n2an2 ???????? ?? ? 齒全高 : ? ? mmmch )3 2 (2h nnan ???????? ?? ? 齒頂圓直徑 : mmhdd a 11a1 ?????? mmhdd a 22a2 ?????? 齒根圓直徑 : mmhdd ff 111 ?????? ??????? ? os 20tanc ostantan t21 ???? nt黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 26 mmhdd ff 3 4 52 222 ?????? 當量齒數(shù) : os 17c osz 331n1 ???? ?z os 33c osz 332n2 ???? ?z 確定其他各檔 的齒數(shù) 1． 二檔 齒輪為斜齒輪，模數(shù) nm =，初選 ? =23176。 81 722 zzzzig ? () 21g287 ??? zziz ? ?8787ncos2 z??? ? zmA () 23c os1102c os2 8787 ?????? ?nmAzz ? 由式（ ）、（ ） 得 7z =， 8z = 取整為 7z =35， 8z =19 353381 72g2 ?????? zz zzi 對二檔 齒輪進行角度變位： 確定實際螺旋角 ? ： ???? ???? ?? os 87087 ?? ）（Azm hn 理論中心距 oA ： ? ? ? ? 23c os2 19354c os2 87 87 ??????? ?? zzmA no 端面壓力角 t? ： 端面嚙合角 ,t? ： ?????? osc os 0ttt AA ??? ??????? ? os 20tanc ostantan t87 ???? nt黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 27 中心距變動系數(shù)λ n： 00 4 ????? nm AA? 變位系數(shù)之和 ?n? ： ? ?? ? tan2 n t87n ?????? ? ??? invinvzz t 查變位系數(shù)線圖得： 193587 ??? zzu ?? ??? ? ??? 齒頂降低系數(shù)σ n： 2 8 7 ??? nnn ??? 計算二 檔 齒輪 8 參數(shù)： 分度圓直徑 ： mmmzd n os os77 ????? ? mmmzd n os