【導(dǎo)讀】捷達(dá)轎車在我國應(yīng)用十分廣泛，而變速器是整車的關(guān)鍵總成之一。和速度,同時(shí)使發(fā)動機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。其變速器性能更好具有一定的實(shí)際意義。發(fā)動機(jī)的最佳性能就必須有一套變速裝置，來協(xié)調(diào)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)際速度，大多數(shù)本土變速器企業(yè)在引進(jìn)消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)方面取得了突出成績，陸續(xù)在中國設(shè)廠，為滿足持續(xù)高速增長的中國汽車市場需求作出了非常大的貢獻(xiàn)。在中國，手動變速器仍然是車用變速器的主流。帶來的駕駛樂趣。在自動變速器方面，除吉利汽車開發(fā)出有自主知識產(chǎn)權(quán)的液壓控制。AMT的制造成本遠(yuǎn)低于電液。業(yè)的迅猛發(fā)展，將有更多車型采用AMT。自動變速器，目前被使用在雷克薩斯LS460車上。目前，全世界各大汽車廠商為了提高產(chǎn)品的競爭力都在大力進(jìn)行CVT的研發(fā)工作，CVT轎車的年產(chǎn)量已達(dá)到近50萬輛。量、發(fā)動機(jī)參數(shù)及汽車使用要求，選擇合理的變速器檔數(shù)及傳動比，來滿足這一要求。汽車在行駛過程中，變速器內(nèi)不應(yīng)有自動跳檔、亂檔、

　　

【正文】 1） 結(jié)合套 圖 鎖環(huán)式同步器 如圖（ ），此類同步器的工作原理是：換檔時(shí)，沿軸 向作用在嚙合套上的換檔力，推嚙合套并帶動定位銷和鎖環(huán)移動，直至鎖環(huán)錐面與被接合齒輪上的錐面接觸為止。之后，因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在角速度差 ?? ，致使在錐面上作用有摩擦力矩，它使鎖環(huán)相對嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過一個角度，并滑塊予以定位。接下來，嚙合套的齒端與鎖環(huán)齒端的鎖止面接觸（圖 ），使嚙合套的移動受阻，同步器在鎖止?fàn)顟B(tài)，換檔的第一階段結(jié)束。換檔力將鎖環(huán)繼續(xù)壓靠在錐面上，并使摩擦力矩增大，與此同時(shí)在鎖止面處作用有與之方向相反的撥環(huán)力矩。齒輪與鎖環(huán)的 角速度逐漸靠近，在角速度相等的瞬間，同步過程結(jié)束，完成換檔過程的第二階段工作。之后，摩擦力矩隨之消失，而撥環(huán)力矩使鎖環(huán)回位，兩鎖止面分開，同步器解除鎖止?fàn)顟B(tài)，接合套上的接合齒在換檔力的作用下通過鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合（圖），完成同步換檔。 圖 鎖環(huán)同步器工作原理 數(shù)的確定 (1)同步環(huán)錐面上的螺紋槽 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計(jì)得窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。但頂部寬度過窄會影響接觸面壓強(qiáng)，使磨損加快。試驗(yàn)還證明：螺紋的齒頂寬對摩擦因數(shù)的影響很大，摩擦因數(shù)隨齒頂?shù)哪p而降低，換擋費(fèi)力，故齒頂寬不易過大。螺紋槽設(shè)計(jì)得大些，可使被刮下來的油存于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會使接觸面減少，增加磨損速度。 圖 中給出的尺寸適用于輕、中型汽車；圖 于重型汽車。通常軸向泄油槽為 6～ 12 個，槽寬 3～ 4mm。 圖 同步器螺紋槽形式 (2)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 tan? ? f 。一般 ? =6176。～ 8176。 ? =6176。 時(shí)， 摩擦力矩較大，但在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 ? =7176。時(shí)就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。本次設(shè)計(jì)中采用的錐角均為取 7176。 (3)摩擦錐面平均半徑 R R 設(shè)計(jì)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。本次設(shè)計(jì)中采用的R為 50～ 60mm。 （ 4)錐面工作長度 b 縮短錐面工作長度，便使變速器的軸向長度縮短，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)下式計(jì)算確定 22 mMb pfR?? （ 61） 設(shè)計(jì)中考慮到降低成本取相同的 b取 5mm。 （ 6）同步環(huán)徑向厚度 與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán) 的徑向厚度要受機(jī)構(gòu)布置上的限制，包括變速黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 器中心距及相關(guān)零件特別是錐面平均半徑和布置上的限制，不宜取很厚，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。 轎車同步環(huán)厚度比貨車小些，應(yīng)選用鍛件或精密鍛造工藝加工制成，可提高材料的屈服強(qiáng)度和疲勞壽命。貨車同步環(huán)可用壓鑄加工。段造時(shí)選用錳黃銅等材料。有的變速器用高強(qiáng)度，高耐磨性的鋼配合的摩擦副，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)在鋼與銅合金摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強(qiáng)度有顯著提高。也有的同步環(huán)是在銅環(huán)基體的錐空表面噴上 厚 ～ 的鉬制成。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(qiáng)度。 本設(shè)計(jì)中同步器徑向?qū)挾热?。 （ 6）鎖止角 ? 鎖止角 ? 選取的正確，可以保證只有在換檔的兩個部分之間角速度差達(dá)到零值才能進(jìn)行換檔。影響鎖止角 ? 選取的因素，主要有摩擦因數(shù) f 、擦錐面 的平均半徑 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?！?46176。范圍內(nèi)變化。本次設(shè)計(jì)鎖止角 ? 取 ?30 。 （ 7）同步時(shí)間 t 同步器工作時(shí)，要連接的兩個部分達(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)動慣量對同步時(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追面上的軸向力，均對同步時(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)可在下屬范圍內(nèi)選?。簩I車變速器高檔取 ～，低檔取 ～ ；對貨車變速器高檔取 ～ ，低檔取 ～ 。 變速器的操縱機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)變速器操縱機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)滿足以下要求： 1. 換檔時(shí)只允許掛一個檔。這通常靠互鎖裝置來保證，其結(jié)構(gòu)型式 有如圖 所示： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 1） 自鎖鋼球 2） 自鎖彈簧 3） 變速器 4） 互鎖鋼球 5） 互鎖銷 6)撥叉軸 圖 變速器自鎖與互鎖結(jié)構(gòu) ，若操縱變速桿推動撥叉前后移動的距離不足時(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等原因，齒輪產(chǎn)生軸向移動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（如圖 所示）。 ，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)如果誤掛倒檔， 則容易出現(xiàn)安全事故。為此，應(yīng)設(shè)置倒檔鎖。 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)是大眾捷達(dá)車型的變速器部分。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?、學(xué)習(xí)的。 對于本次設(shè)計(jì)的變速箱來說，其特點(diǎn)是：扭矩變化范圍大可以滿足不同的工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)、使用和維修，價(jià)格低廉，而且采用結(jié)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 三軸五 檔手動變速器， 設(shè)計(jì)中通過計(jì)算，傳動比依次是 ,（修正為 1）。中心距為 ，齒輪模數(shù) 通過較大的變速器傳動比變化范圍，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)性和動力性的要求；變速器掛檔時(shí)用結(jié)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)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 參考文獻(xiàn) [1] 臧杰 . 汽車構(gòu)造 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，下冊 . 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