【正文】 2F ～為齒輪齒寬在中間面上的徑向力。結(jié)構(gòu)緊湊、操縱也方便。由于在設(shè)計(jì)變速器的時(shí)候已經(jīng)考慮了動(dòng)力輸出，因而一般在變速器左側(cè)留有標(biāo)準(zhǔn)的取力窗口，也有專門(mén)生產(chǎn)與之配套的取力器廠家，因此，這種取力器比較常用。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 第八章 取力器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 取力器的布置 在現(xiàn)在汽車發(fā)展中，除少量專用汽車的工作裝置因考慮工作可靠和特殊要求而專門(mén)動(dòng)力輸出外，絕大多數(shù)專用汽車上的專用設(shè)備都是以汽車自身的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，經(jīng)過(guò)取力裝置，用來(lái)驅(qū)動(dòng)齒輪泵、水泵、空壓機(jī)等，從而為自卸車、加油車、牛奶車、垃圾車 、隨車起重車、高空作業(yè)車、散裝水泥車、后欄板起重車等諸多專用汽車配套使用。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 第七章 變速器軸承的選擇 變速器軸承常用圓柱滾子軸承，球軸承，滾針軸承、圓錐滾針軸承、滑動(dòng)軸 套等，軸承在變速器中起支撐作用，其選擇需依據(jù)軸的直徑，公差配合，還要保證能夠軸向定位，饒徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。防止同 時(shí)掛上兩個(gè)擋而使變速器卡死或損壞，起到了互鎖作用。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。這種操縱方案結(jié) 構(gòu)最簡(jiǎn)單，已得到廣泛應(yīng)用。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。 軸在垂直面和水平面撓度的允許值為 fc =— ， fs =— .齒輪所在平面的轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過(guò) 。 E～為彈性模量， ??E Mpa， I～為慣性力矩，對(duì)于實(shí)心軸： 644dI ?? 。 8 同步時(shí)間 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 同步器工作時(shí) ,要連接兩個(gè)部分達(dá)到同步器的時(shí)間越短越好。鎖銷孔的直徑應(yīng)根據(jù)鎖銷的最大直徑來(lái)確定 ,鎖銷孔兩端的倒角應(yīng)與鎖銷的倒角一致。～ 45176。 3 同步環(huán)的材料 同步環(huán)的材料采用銅合金 ,精鍛成型后進(jìn)行機(jī)加工 ,其強(qiáng)度高 ,耐磨性好。同步環(huán)螺紋齒頂寬對(duì)摩擦系數(shù)的影響較大 ,在設(shè)計(jì)時(shí) ,一般螺紋齒頂寬為 ～ ,螺紋牙形角為 50176。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 在同步階段中摩擦力矩隨著錐面角α的減小而增大 ,為了增大同步器的容量 ,錐面角α應(yīng)盡量取小值。鎖止角與錐面在設(shè)計(jì)時(shí)已作了適當(dāng)選擇，錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步，同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生一種鎖止作用，防止齒輪在同步前進(jìn)行嚙合。 同步器有常壓式和慣性式。 通過(guò)同步器使將要嚙合的齒輪達(dá)到一致的轉(zhuǎn)速而順利嚙合。 根據(jù)模數(shù)的大小選定齒寬： 直齒： b= mKC ， CK 為齒寬系數(shù)，其范圍 — ，因此在 18～ 30 取 20 斜齒： b= nCmK ， CK 范圍 — ，因此在 ～ 取 25 各擋齒輪的齒 寬值如下： 一軸常嚙合斜齒： 11b =25 二軸一擋直齒： b21 =20 二軸二擋斜齒： b22 =25 二軸三擋斜齒： b23 =25 二軸四擋斜齒： b24 =25 二軸五擋斜齒： b25 =25 二軸倒擋直齒： bd2 =20 中間軸一擋直齒： b1z =20 中間軸二擋斜齒： b2z =25 中間軸三擋斜齒： b3z =25 中間軸四擋斜齒： b4z =25 中間軸五擋斜齒： b5z =25 中間軸倒檔直齒輪： bdz =20 變速器同步器的設(shè)計(jì)計(jì)算 使降低汽車變速器噪聲和百公里油耗 、消除換檔沖擊、延長(zhǎng)齒輪和傳動(dòng)系壽命 ,實(shí)現(xiàn)可靠平穩(wěn)迅速而又輕便的換檔 ,汽車變速器普遍采用了同步器。而 不根切的最小變位系數(shù) ξmin 分別為： m inm in0m in Z ZZf ??? 式中： 0f —— 齒頂高系數(shù)。初選為 20 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 各檔齒輪齒數(shù)的分配 確定一擋齒輪的齒數(shù) 直齒輪兩嚙合齒輪齒數(shù)和： 2 2 1 2 6 634h AZ m ?? ? ? 齒輪兩嚙合齒輪齒數(shù)和： 2 c os 2 126 c os 20 684h AZ m ? ???? 2911 10ZZi ZZ? 中型專用車中間軸上一檔齒輪次數(shù)（ 12 17） 初選 10 16Z ? ，則 9 63 16 47Z ? ? ? 中心矩的修正 二軸與中間軸之間的直齒圓柱齒輪的中心距 hmZ 4 6 3= = = 1 2 622A ?直 二軸與中間之間的斜齒圓柱齒輪的中心距 nhmZ 3. 5 68= = = 12 6. 642c os 2 c os2 0A ? ??斜 故調(diào)整 =1911? ， A =126斜 確定常嚙合齒輪的齒數(shù) 102 119ZZ 16= i = 7 .3 4Z Z 4 7? nm z +z 3. 5 z +zA = 12 6 =2cos c os 19 19? ?? ?1 2 1 2 ，（ ） （ ）2 ∴一軸常五檔齒輪與中間軸五檔齒輪的齒數(shù)分別為 : 1z=19 2z=47 3 1442Z Z 19 = i = 1 .6 5 =0 .6 6 7Z Z 4 7? 3 4 n 2 12 6 c os 19 19z + z = 2A c os / m = = 67 .? ??， ∴二軸常四檔齒輪與中間軸四檔齒輪的齒數(shù)分別為 : 3z=27 4z=41 5 1362Z Z 19 = i = 2 .7 2 = 1 .0 9 9Z Z 4 7? 5 6 n 2 12 6 c os 19 19z + z = 2A c os / m = = 67 .? ??， 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 ∴二軸常三檔齒輪與中間軸三檔齒輪的齒數(shù)分別為 : 5z=35 6z=32 7 1282Z Z 19 = i = 4 .4 9 = 1 .8 2Z Z 4 7? 7 8 n 2 12 6 c os 19 19z + z = 2A c os / m = = 67 .? ??， ∴二軸常二檔齒輪與中間軸二檔齒輪的齒數(shù)分別為 : 7z=44 8z=24 確定其它各檔的齒數(shù) 確定倒檔齒輪的齒數(shù)（倒檔齒輪齒數(shù)，一般在 21～ 33） 2 1 2 9 g1 1 3 1 1z z zi = = i = 7 .3 4z z z倒 91 2 11 3 1 1 2zzz 19= 7 . 3 4 = 7 . 3 4 = 2 . 9 7z z z 4 7?? 1 2 A 2 1 2 6A = m z + z z + z = = 6 32 m 4???9 1 3 9 1 3（ ） 而 z9 =47 則 z13 =6347=16 則 1211z 16= = 47? 取 11z =25 12z =26 11 12z = 25 z = 26? ， 9 12z =47 z =16， 中間軸與倒檔軸的中心距： 1A = m z + z = 4 =2 ??1 2 1 3 1（ ） （ 26+16 ） 842 變位系數(shù)的選擇 采用變位齒輪，除了避免齒輪產(chǎn)生干涸 \根切和配湊中心距外，還因?yàn)樽兯倨鞑煌瑱n位的齒輪在彎曲強(qiáng)度、接觸強(qiáng)度、耐磨及抗膠合能力等方面有不同的要求，采用齒輪變位就能分別兼顧。設(shè)計(jì)時(shí)要求中間軸上的軸向力平衡，故中間軸上的全部的齒輪的螺旋角采用右旋，而第一、二軸上的斜齒輪取左旋，其軸向力由變速器殼體承載。實(shí)驗(yàn)還證明：隨著β角的增大，齒輪的強(qiáng)度相應(yīng)的增 大，不過(guò)當(dāng)螺旋角大于 30176。從齒輪強(qiáng)度觀點(diǎn)出發(fā)，每對(duì)齒輪應(yīng)有各自的模數(shù)，而從工藝的觀點(diǎn)出發(fā)，全部齒輪選用一種模數(shù)是合理的，中型貨車模數(shù)取直范圍為 。工作時(shí)它們除了傳遞轉(zhuǎn)矩外，還承受來(lái)自齒輪作用的徑向力，結(jié)果是斜齒輪也產(chǎn)生軸向力，在這些力的作用下，軸的剛度如果不足就會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，對(duì)齒輪的強(qiáng)度和耐磨性均有不利影響，還會(huì)增加噪聲。優(yōu)點(diǎn)有：直徑較小，寬度大，因而容量大 ，可承受高負(fù)荷，能確?？煽啃?，使用壽命長(zhǎng)。所以輕型貨車的二、三、四擋應(yīng)采用同步器換擋，而一擋、倒擋應(yīng)用直齒滑動(dòng)齒輪換擋。使用軸向滑動(dòng)直齒齒輪換擋，會(huì)在輪齒端面產(chǎn)生沖擊，齒輪端部磨損加劇并過(guò)早損壞，并伴隨著噪聲。 （ 2）齒輪型式：變速器用斜齒輪和直齒圓柱齒輪。其他前進(jìn)擋需要依次經(jīng)過(guò)兩對(duì)齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。 （ 1）固定軸式應(yīng)用廣泛，主要有兩軸式和三軸式變速器。常見(jiàn)的手動(dòng)變速器由鑄鐵或鋁制變速器殼體、軸、軸承、齒輪、同步器和換擋機(jī)構(gòu)組成。 手動(dòng)變速器主要采用齒輪傳動(dòng)的降速原理 ,變速器內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副 ,汽車行駛時(shí)的換擋就是通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使變速器內(nèi)不同的齒輪副工作。 變速器經(jīng)歷了用變速桿改變鏈條的傳動(dòng)比→手動(dòng)變速器→有級(jí)自動(dòng)變速器→無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的發(fā)展歷程。 無(wú)論從變速箱本身的特點(diǎn)，還是設(shè)計(jì)手段與方法的整個(gè)趨勢(shì)來(lái)看，將先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法引入變速箱的設(shè)計(jì)使極其必要的。最后繪制裝配圖及零件圖。操縱機(jī)構(gòu)設(shè)有自鎖和互鎖裝置。 因此變速器在 汽 車中得到廣泛應(yīng)用。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I (畢業(yè)設(shè)計(jì) )驅(qū)動(dòng)橋 _變速器 _同步器 _齒輪 _取力器 摘 要 變速器用來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種行駛工況下，使汽車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。 本次設(shè)計(jì)的是五個(gè)前進(jìn)檔加一個(gè)倒檔的中型專用車的變速器。 先利用已知參數(shù)確定各擋傳動(dòng)比，再后確定齒輪的模數(shù)、壓力角、齒寬等參數(shù)。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使所設(shè)計(jì)的變速器工作可靠，傳動(dòng)效率更高。 變速器設(shè)計(jì)和一些主要參數(shù)選擇方法上依然沿襲傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。變速器的作用 :改變汽車的傳動(dòng)比 ,擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的范圍 ,使發(fā)動(dòng)機(jī)在理想的工況下工作 。如在低速時(shí) ,讓傳動(dòng)比大的齒輪副工作 。 變速器的只要功能式能改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)變化的行駛條件，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利的工況下工作；發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速不變的條件下，變速器能汽車倒擋行駛；利用空擋，中斷動(dòng)力傳遞，能使汽車啟動(dòng)行駛，怠速，提高速度等。 三軸式變速器的結(jié)構(gòu)：是由第一軸的常嚙合齒輪與第二軸的各擋齒輪分別與中間的相應(yīng)齒輪相嚙合，且第一、二軸同心。因此，在 齒輪中心距較小的情況下仍然可以獲得大的一擋傳動(dòng)比，這是三軸式變速器的另一優(yōu)點(diǎn)。斜齒圓柱齒輪雖然制造時(shí)復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力，但因其工作平穩(wěn)、使用壽命長(zhǎng)，噪聲小而仍得到廣泛使用。因此，除一擋 、倒擋外已很少使用。綜上所述，中型專用汽車 6+1檔的布置方案為除倒檔為直齒圓柱齒輪換擋，其它檔位均為同步器換擋。 （ 5）變速器的操縱機(jī)構(gòu)裝在變速箱內(nèi)，由變速叉軸、變速叉、倒塊、自鎖彈簧、自鎖鋼球、互鎖鋼球、互鎖圓柱銷組成。中間軸式變速器的第二軸和中間軸中部直徑 d? ；軸的最大直徑 d個(gè)支承間距離 L 的比值，對(duì)中間軸，d/L? ,對(duì)第二軸 d/L? 。根據(jù)齒輪模數(shù)選用的優(yōu)先原則及本變速器的特點(diǎn)，進(jìn)行模數(shù)的選取，直齒輪為 4mm,斜齒輪為 。時(shí)，其彎曲強(qiáng)度驟然下降，而接觸強(qiáng)度仍驟然上升。 最后，可用調(diào)整螺旋角的方法，使各對(duì)嚙合齒輪因模數(shù)或齒數(shù)不同等原因而造成的中心距不等現(xiàn)象得以消除。齒輪變位是提高齒輪壽命的有效方法。 當(dāng) 0f =1， 0a =20176。鎖銷式同步器就是其中一種 ,它被廣泛地應(yīng)用于中型、重型載重汽車和相應(yīng)級(jí)別的大客車變速器上 .本次設(shè)計(jì)的中型專用汽車變速器 采用鎖銷式同步器。 相鄰擋位相互轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)該采取不同操作步驟的道理同樣適用于移動(dòng)齒輪換擋的情況，只是前者的待接合齒圈與接合套的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度要求一致，而后者的待接合齒輪嚙合點(diǎn)的線速度要求一致，但所依據(jù)的速度分析原理是一樣的。目前全部同步式變速器上采用的是慣性同步器，它主要由接合套、同步鎖環(huán)等 組成，它的特點(diǎn)是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步。 當(dāng)同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后，在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低（或升高）到與 同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)，齒輪相對(duì)于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零，因而慣性力矩也同時(shí)消失，這時(shí)在作用力的推動(dòng)下，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合，并進(jìn)一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換擋過(guò)程。但是它的極限值又受錐面角自鎖條件的限制 ,為了避免錐面角發(fā)生自鎖 ,α的選取要滿足α≥ arctanμ (μ為摩擦系數(shù) )。 ,螺距為 ～ 。銅合金應(yīng)控制其化學(xué)成分 ,其抗拉強(qiáng)度大于 600N/mm2,屈服強(qiáng)度大于 210N/mm2,硬度為HB150～ HB200。中型車變速器β取小值 ,重 型車變速器β取大值。同步器定位銷數(shù)量為 3個(gè) ,定位銷孔的直徑應(yīng)根據(jù)定位銷的直徑來(lái)確定。同步器時(shí)間與車型有關(guān) ,對(duì)貨車變速器高擋取 — ，抵擋取 — 。 D～為軸的直徑，花鍵處按平均直徑。 中間軸常嚙合齒輪處進(jìn)行校核 mmZmr n os2 2 ?? 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