【正文】 中間軸一檔處軸剛度校核： 各已知參數(shù)代入公式（ ）得到： LdE baFE ILbaFf rrc 4223223 3 643 ? ??? 36 ?rF N, 215?a mm, 25?b mm, 240?L mm, 40?d mm ][0 1 0 4 64252 1 8 2 5 45 22 ????????? ???? cc ff 各已知參數(shù)代入公式（ ），（ ）得到： 0 2 1 4 64252 1 51 4 0 2 13 643 45 224224224 ?????? ??????? LdE baFE I LbaFf tts ?mm mmf s ][0 1 0 ??? mmfff sc 2222 ?????? r a dE I L ababF r 0 0 0 0 3 6 4 64)252 1 5(252 1 56 8 2 53 )( 454 ??????? ???????? 所以變速器中間軸在一檔工作時(shí)滿足剛度要求。 軸的全撓度為 ??? sc fff mm。 軸的撓度和轉(zhuǎn)角的計(jì)算，按《材料力學(xué)》的相關(guān)公式計(jì)算。為了得到輸入軸的支點(diǎn)反力，需要先求輸出軸的支點(diǎn)反力。 mm， T =102N ??ld 。 31 如果軸選用高頻或滲碳鋼，螺紋部分不要淬硬，防止過脆產(chǎn)生裂紋。 軸的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì) 軸是用來傳遞扭距的關(guān)鍵部件，它也關(guān)系著整個(gè)變速器的使用壽命 ，變速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變速器的軸要承受轉(zhuǎn)矩和彎矩。 m， ??gT N 4） 三檔齒輪 已知條件： 7,3,30,20 ???? Km?? ?? ， 26,20 65 ?? zz ??gT N mm ??? c os2c osc os 2 zm Td TF n gg ?? 27 s143 101702 31 ??? ??? ?F N, 6 1 420co s323 32 ??? ??? ?F N s 37co s ???? ??nc mKb mm1 3 111130c o s220s i n323c o s2s i nc o s2s i nc o ss i n30c o s220s i n143c o s2s i nc o s2s i nc o ss i n3322333123??????????????????bznbbnzzzmdrzmdr???????????????????? 將已知數(shù)據(jù)代入公式 得到： 2 01 3 6 1 44 1 )11(4 1 51 ??? ?????bzj bFE ??? MPa 2 01 3 6 1 44 1 )11(4 1 52 ??? ?????bzj bFE ??? MPa 1j? ， 2j? 都小于 1300MPa，所以合格。 mm, 329 ??gT N mm btyKKF fw ?? 1? 25 查齒形系數(shù)圖 得： ?y ； 代入公式得 3 39 ????? ?????w? MPa w? 在 400850MPa 范圍內(nèi)，所以合格。 mm, ??gT N 4） 三檔齒輪彎曲強(qiáng)度校核 已知參數(shù)： 7,3,30 ??? Km?? ， ,26,20 65 ?? ?zz ??gT N mm s14co s 331 ??? ??zz n 查齒形系數(shù)圖得： y= s32co s 332 ??? ??zz n 查齒形系數(shù)圖得： y= 代入公式（ ）得 s101702 331 ?????? ????? ?w? MPa 8 21 4 o 8 82 3 32 ?????? ????? ?w? MPa 11w?， 2w? 符合 180~350Mpa，故合格。 mm ??gT N mm 斜齒齒輪輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 ??? btyKKFw 1? （ ） 式中： 1F —— 圓周力（ N） ， dTF g21 ? ； gT —— 計(jì)算載荷（ N mm 二軸各檔轉(zhuǎn)距： 一檔齒輪 3 ?????gT310? N一檔，受到的沖擊載荷更大，要求抗彎強(qiáng)度高。根據(jù)齒面的軟硬程度不同也有不同的工藝，軟齒面，一般用中碳合金鋼，先熱處理，后切齒；硬齒面，用低碳合金鋼，先切齒，后進(jìn)行表面淬火，得到齒面硬，輪芯韌，最后需進(jìn)行磨齒。 選擇材料配對 如果硬度≤ 350HBS，要求成對齒輪使用壽命差不多，大齒輪要求比小齒輪硬度略低 30～ 50HBS。 ?????? 二軸與倒檔軸之間的距離確定： 18 mmzzmA n 75)2326(321)(21 131139。 常嚙合齒輪傳動齒輪副的齒數(shù)確定 291 ?? zz zzi 而常 嚙合齒輪的中心距與一檔相等，即： 221c os2 )( ?zzmA n ?? （ ） 已知各參數(shù)如下 ： 80,16,30,30,3 109 ?????? Azzm n ? ； 代入式（ ）得到： , 21 ?? zz 16 取整： 32,14 21 ?? zz 所以一檔傳動比為： ????? zzzzi 二檔齒數(shù)的確定 已知： 80,30,3 ???? Am n ? ?i 由式 81722 zzzzi? ???? zzizz —— 由上公式變形 （ ） ?cos2 )( 87 zzmA n ?? （ ） 21,25 87 ?? zz 所以二檔傳動比為： ????? zzzzi 三檔齒數(shù)的確定 已知： ,80,3 3 ??? iAm n 由式子 ???? zzizz —— 由上公式變形 （ ） 665cos2 )( ?zzmA n ?? （ ） 解得： 17 26,20 65 ?? zz 所以三檔傳動比為： 20203265123 ????? zzzzi 五檔齒數(shù)的確定 已知： ,80,3 5 ??? iAm n 由式子 ???? zzizz—— 由上公式變形 （ ） ?cos2 )( 43 zzmA n ?? （ ） 解得： 34,12 43 ?? zz 所以五檔傳動比為： 3412143243125 ????? zzzzi 倒檔齒數(shù)的確定 通常，倒檔和一檔的傳動比相似，在本設(shè)計(jì)中倒檔傳動比 gri 取 。 本設(shè)計(jì)取為 。 齒寬一般由齒輪模數(shù) ? ?nmm 來選定： 14 斜齒 ncmkb? ， ck 取為 ～ ，本次取 ???? nc mkb mm 齒頂高系數(shù)直接關(guān)系著 齒輪的工作情況。 b 齒寬則是對變速器的大部分參數(shù)都有影響。以內(nèi)增大 時(shí)，輪齒強(qiáng)度相應(yīng)增大，如果還持續(xù)加大，接觸強(qiáng)度隨著上升，但彎曲強(qiáng)度會突降。的壓力角。嚙合套或同步器的壓力角有 20176。本設(shè)計(jì)取 。 齒輪參數(shù)的選擇 選取齒輪模數(shù)時(shí)一般要遵循如下原則： ① 為了降低噪聲，則應(yīng)選用小模數(shù)，大齒寬； ② 如果減輕質(zhì)量，與前者反之； ③ 從工藝方面考慮，各檔齒輪應(yīng)該選用同一種 模數(shù)； ④ 模數(shù)的不同有利于提高強(qiáng)度； ⑤ 低擋齒輪選用大一些的模數(shù)，其他檔位選用另一個(gè)相同模數(shù)。 乘用車 AK =~ ?A （ ~） 3 ??? =（ ） ? =~ 通常乘用車中心距為 60～ 80mm。 m； ?i ； g=；?t? ，整備質(zhì)量是 1720kg，滿載質(zhì)量得 1720+65*5+10*5=2095kg； 把以上數(shù)據(jù)代入（ ）式： 7 7 0 ) i 0 9 s0 1 0 9 5(1 ??? ???????? ??gi 一檔是產(chǎn)生最大動力輸出，保證驅(qū)動輪不會打滑。 查表 ：該車極速 maxau = maxav =190km/h；超速檔就是最高檔；發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 n = pn =6000（ r/min）；輪滾動半徑由所選用的輪胎規(guī)格 235/70 R16 得到 r = 235*+16*(mm) 此次設(shè)計(jì)選擇五檔作為超速檔，傳動比為 . 傳動比計(jì)算公式轉(zhuǎn)換為： 3 00 03 ?????? ag ui nri 最低檔傳動比計(jì)算 主減速比 最高時(shí)速 輪胎型號 發(fā)動機(jī)型號 最大扭矩 最大功率 最高轉(zhuǎn)速 車長 排量 整備質(zhì)量 190km/h 35/70R16 4G63S4M 170/3000 90kw 6000r/min 4650mm 1720kg 10 選擇最低檔傳動比時(shí)，要綜合實(shí)際車型的基本參數(shù)，如爬坡度、附著系數(shù)、承載能力和車輪半徑等進(jìn)行參考。 另外，還要關(guān)注工藝上的問題。輸出軸與齒輪則要保持一定的相對轉(zhuǎn)動。 變速器軸 變速器軸大多通過軸承安置在變速器殼的相應(yīng)孔內(nèi)。只要軸上的齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，輪轂寬度，可以盡可能取大些，至少滿 足要求： （ ） 式中： —— 花鍵內(nèi)徑。倒檔常用直齒圓柱齒輪主，對于直齒圓柱齒輪，斜齒圓柱齒輪有更長的使用壽命、平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)、更低的工作噪聲，故此次設(shè)計(jì)倒檔為直齒輪，其余各個(gè)檔用斜齒輪。 圖 24e 把中間軸上的一檔和倒擋齒輪加工為一體。這種布置方式多用在轎車和輕型貨車的四檔變速器中。 如圖所示，每個(gè)檔的同步器都裝在二軸軸上，原因是這樣裝同步器很方便；但是高檔的同步器可裝在一軸的后端。當(dāng)然它也有相應(yīng)的缺點(diǎn)：只有直接檔的效率比較高。 變速器傳動機(jī)構(gòu)的型式選擇 變速器類型豐富多樣的，有不同的分類方式，大致可分為：有極、無極、不同檔、兩軸式、三軸式等 三軸式變速器與兩軸式變速器傳動方案 如圖 21 所示，就是三軸式，它的輸入軸為第一軸，輸出軸與中間軸的對應(yīng)檔位齒輪嚙合，輸入、輸出軸同心。應(yīng)采用各種有利措施降低中心距。 3. 工作平順，操作輕便。 變速器設(shè)計(jì)需要具備如下要求。 對變速器設(shè)計(jì)的主要任務(wù)有： 選擇變速器類型； 確定變速器的基本參數(shù)； 計(jì)算變速器的齒輪參數(shù)，并校核； 計(jì)算變速器的軸的參數(shù)，并校核； 選擇并計(jì)算同步器和換擋機(jī)構(gòu)； 變速器三維 建模。因此，既要保證駕駛體驗(yàn)和操縱快感，同時(shí)，操作起來不會變的復(fù)雜，這也是一個(gè)不容忽視的問題。 三 、 展望未來 ， 我們的自主汽車相關(guān) 企業(yè)應(yīng)該更 多的聚焦 DCT，它 一定會有 有非常好的前景。 我們國家 ，自動檔變速器的 客戶增長 是 還是 十分 可 觀的。目前世界上 的各個(gè)汽車公司的汽車 使用 各種不同類型的變速器 。 圖 11 00 年到 13 年汽車生產(chǎn)和增長率 圖 12 00 年到 13 年汽車銷售和增長率 在 我們國家 ，汽車 算是先進(jìn)行業(yè)， 起步 比起其他發(fā)達(dá)國家就晚了 。變速器的換擋通過鎖環(huán)式同步器實(shí)現(xiàn)，同時(shí)合理設(shè)計(jì)了一套與之相匹配的操作機(jī)構(gòu)。 本次針對前置后驅(qū)形式設(shè)計(jì)一臺五檔手動變速器，并且采用三軸式。這次設(shè)計(jì)主要考慮的是動力輸出平順、傳動效率高、磨損消耗小、使用壽命長。在整個(gè)過程中，通過基本參數(shù)計(jì)算出變速器的各種數(shù) 據(jù)，并且嚴(yán)格校核，保證能夠滿足設(shè)計(jì)和使用要求。隨著 我們 汽車工業(yè)不斷的 發(fā)展 ， 同時(shí)各式各樣的 汽車行業(yè) 也在 持續(xù)快速的發(fā)展 。 它們 自己獨(dú)立的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) ： MT 最為省油 、經(jīng)濟(jì) 實(shí)用、具有很高的操控樂趣 ， 同時(shí)也要求更高技術(shù) ； AT 燃油消耗最多 ， 駕駛?cè)菀?、 乘坐更為舒適 、 零部件也很可靠 ； AMT融合之前二者長處 ， 換擋時(shí)會有間歇的動力暫停 ， 乘坐會有不舒服感 ；無級變速器 構(gòu)造簡單、 高效大功率 、車速 穩(wěn)定 ，傳動帶 不耐用 ， 不能 承受較大的載荷； DCT 燃油消耗比較低而且乘坐舒適性良好 ，手動變速器 進(jìn)化 而來 的先進(jìn)變速器 。 但 手動檔變速器的低燃油消耗 ， 以及獨(dú)特的駕駛體驗(yàn)和操縱快感是不容忽視的，同時(shí)中國的各大駕校在對學(xué)員的駕駛技術(shù)教學(xué)中使用的普遍還是手動檔 。 變速器設(shè)計(jì)面臨的主要問題 汽車，高速發(fā)展的產(chǎn)物，工業(yè)不斷的的高速前進(jìn)，隨著世界燃油儲備的下降和價(jià)格的日漸上漲，針對汽車的各種配件和技術(shù)更加人性化和先進(jìn)，變速器還要考慮 許多問題：