【正文】 CVT的主、從動(dòng)輪均由活動(dòng)帶輪和固定帶輪組成，如圖 337所示，因活動(dòng)帶輪與固定帶輪工作面為錐面，組合后在 兩帶輪之間形成可容納傳動(dòng)帶的 V形槽。增加變 速器殼體壁厚，雖然能提高殼體的剛度和強(qiáng)度，但是會(huì)使質(zhì) 量加大，并使消耗的材料增加，提高了成本。為了使從第一周或是第二軸后支承的軸承處流出的潤(rùn)滑油 再流回變速器殼體內(nèi)，常在變速器殼體前或后端面的兩軸承 孔之間開(kāi)設(shè)回油孔。 為了注油和放油，在變速器殼體上設(shè)計(jì)有注油孔和放油孔。 為了加強(qiáng)變速器殼體的剛度，在殼體上應(yīng)設(shè)計(jì)有加強(qiáng)筋。此外，還要注意工藝上的有關(guān)問(wèn) 題。此時(shí)，軸的表面粗糙度不應(yīng)低于 ，硬度不低于 58~63HRC。此時(shí)，中間軸上的齒輪應(yīng)采用全部齒輪連為一體的整體式齒 輪，它有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，也因有若一個(gè)齒圈制造不合格或是工作 損壞而使全部齒輪報(bào)廢的缺點(diǎn)。 齒輪表面粗糙度數(shù)值降低，則噪聲減少，齒面磨損速度減慢， 提高了齒輪壽命。 齒輪尺寸小又與軸分開(kāi)時(shí)，其內(nèi)孔直徑到齒根圓處的厚度 b(圖 336)影響齒輪強(qiáng)度。 3．電控自動(dòng)換擋變速器 在固定軸式機(jī)械變速器基礎(chǔ)上，通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)和電子控制技術(shù)，使之實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，并取消了變速桿和離合器踏板。這種手動(dòng)換擋變速器稱為遠(yuǎn)距離操縱的動(dòng)換擋變速器。 變速器操縱機(jī)構(gòu) 1．直接操縱手動(dòng)換擋變速器 當(dāng)變速器布置在駕駛員座椅附近，可將變速桿直接安裝在變速器上，并依靠駕駛員手力和通過(guò)變速桿直接完成換擋功能的手動(dòng)換擋變速器，稱為直接操縱變速器。 ?111()sinrekkJF fRt i i?? ???1s in 11()rekkJtF fR i i?????12FF?1F mM1 s inmM F fRFrr ???2F 2 t a nFF ???? 將式 (322)、式 (323)代人式 (321)中得到 因此，欲保證鎖止和滑動(dòng)齒套不能繼續(xù)移動(dòng)，必須滿足如下條件 (324) ta ns inF fR Fr ?? ?ta nsinfRr???第六節(jié) 變速器操縱機(jī)構(gòu) 根據(jù)汽車(chē)使用條件的需要，駕駛員利用變速器的操縱機(jī)構(gòu)完成選擋和實(shí)現(xiàn)換擋或退到空擋的工作。 另一方面，設(shè)換擋時(shí)作用在變速桿手柄上的法向力為 (對(duì)轎車(chē)和大客車(chē)，取 =60N；對(duì)貨車(chē)，取 =100N)，變 速桿手柄到嚙合套的傳動(dòng)比為 ，則作用在同步器摩擦錐面上 的軸向力 F應(yīng)為 (318) ? 式中， 為換擋機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率。 三、同步器的計(jì)算 同步器的計(jì)算目的是確定摩擦錐面和鎖止角的角度，這些角 度是用來(lái)保證在滿足連接健角速度完全相等以前不能進(jìn)行換檔時(shí) 所應(yīng)滿足的條件，以及計(jì)算摩擦力矩和同步時(shí)間。對(duì)貨車(chē)變速器高檔取 ~，低檔取~. 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 換檔過(guò)程中依靠同步器改變轉(zhuǎn)速的零件統(tǒng)稱為輸入端零件，它包括第一軸及離合器的從動(dòng)盤(pán)，中間軸及其上的齒輪，與中間軸上齒輪相嚙合的第二周上的常嚙合齒輪。軸向力大，同步時(shí)間減少。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 。也有的同步環(huán)是在銅環(huán)基體的錐空表面噴上厚 ～ 。 轎車(chē)同步環(huán)厚度比貨車(chē)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。 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(huì)影響到同步環(huán)徑向厚度尺寸要取小的約束，故不能取大。 a=6176。但 過(guò)小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，避免自鎖的條件是 tana≥f。螺紋槽設(shè)計(jì)得大些，可使被刮下來(lái)的油存于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會(huì)使接觸面減少，增加磨損速度。為此，在同步環(huán)錐面處制有破壞 油膜的細(xì)牙螺紋槽及與螺紋槽垂直的泄油槽， 用來(lái)保證摩擦面之間有足夠的摩擦因數(shù)。早期用青銅合金制造 的同步環(huán)因使用壽命短，已遭淘汰。作為與同步環(huán)錐 面接觸的齒輪上的錐面部分與齒輪做成一體，用低碳合金 鋼制成。同步器是在同步環(huán)與連接齒 輪之間存在角速度差的條件下工作，要求同步環(huán)有足夠的 使用壽命，應(yīng)當(dāng)選用耐磨性能良好的材料。只要嚙合套和換擋齒輪之間存在轉(zhuǎn)速差，彈簧片的支承力就阻止同步環(huán)縮小，從而也就阻止了嚙合套移動(dòng)。若保 持換擋力不變，則可縮短同步時(shí)間。 ? 滑塊： 裝于花鍵轂三軸向槽內(nèi)帶定位銷(xiāo)以便空擋定位兩端伸入兩鎖環(huán)的三缺口 ? 卡環(huán)： 在卡壞的作用下，滑塊壓向接合套，使其凸起的端部球面正好嵌在接合套中部的凹槽中，起到空檔定位作用。隨著磨損的增加，這種移動(dòng)量也逐漸增多，導(dǎo)致間隙 逐漸減少，直至為零；此后，兩摩擦錐面間會(huì)在這種狀態(tài)下 出現(xiàn)間隙和失去摩擦力矩。若 ，則換擋時(shí)，在摩擦錐面尚未接 觸時(shí)，嚙合套接合齒與鎖環(huán)接合齒的鎖止面已位于接觸位 置，即接近尺寸 b0,此刻因鎖環(huán)浮動(dòng)，摩擦面處無(wú)摩擦力 距作用，致使嚙合套可以通過(guò)同步環(huán)，而使同步器失去鎖止 作用。 尺寸 a和 b是保證同步器處于正確鎖止位置的重要尺寸，應(yīng)予 以控制。 主要應(yīng)用于乘用車(chē)和總質(zhì)量不大的貨車(chē)變速器上。換擋力將鎖 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。在不 換擋的中間位置，滑塊凸起部分嵌入口內(nèi)，而缺口的尺寸要比滑 塊寬一個(gè)接合齒。 (二 )鎖環(huán)式同步器 鎖環(huán)式同步器結(jié)構(gòu) 如圖 324所示，鎖環(huán)式同步器的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是同步器的摩擦 元件位于鎖環(huán) 1或 4和齒輪 5或 8突肩部分的錐形斜面上。 第三階段： Δω=0，摩擦力矩消失，而軸向力 F仍作用在鎖 止元件上，使之解除鎖止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)滑動(dòng)齒套和鎖銷(xiāo)上的斜面相 對(duì)移動(dòng)，從而使滑動(dòng)齒套占據(jù)了換擋位置。由于， ω3和 ωl不等，在 上述表面產(chǎn)生摩擦力。 第一階段：同步器離開(kāi)中間位置，做軸向移動(dòng)并靠在摩擦面 上。在空擋位置，鋼球 5在彈簧壓力作用下處在銷(xiāo) 6的 凹槽中，使之保持滑動(dòng)齒套與同步環(huán)之間沒(méi)有相對(duì)移動(dòng)。 （一）鎖銷(xiāo)式同步器 鎖銷(xiāo)式同步器結(jié)構(gòu) 上圖所示鎖銷(xiāo)式同步器的摩擦元件是同步環(huán) 2和齒輪 3上的 凸肩部分，分別在它們的內(nèi)圈和外圈設(shè)計(jì)有相互接觸的錐形摩 擦面。常壓式同步 器結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但有不能保證嚙合件在同步狀態(tài)下 (即角速度 相等 )換擋的缺點(diǎn)，現(xiàn)已不用。 在低擋工作時(shí)， [ ]≤400MPa 除此之外，對(duì)于軸上的花鍵，應(yīng)驗(yàn)算齒面的擠壓應(yīng)力。 22 sc fff ??[]cf[]sf軸的強(qiáng)度計(jì)算 作用在齒輪上的徑向力和軸向力，使軸在垂直面內(nèi)彎曲變 形，而圓周力使軸在水平面內(nèi)彎曲變形。 cf sf ?E ILbaFfc 3221?E ILbaFfs 3222? ? ?E ILababF31 ???1F2F5104d?4mm圖 3— 21 變速器軸的撓度和轉(zhuǎn)角 軸的全撓度 f為 ≤。作用在第一軸上 的轉(zhuǎn)矩應(yīng)取 maxeT圖 320 變速器軸的變形簡(jiǎn) （ a）軸在垂直面內(nèi)的變形 圖 320 變速器軸的變形簡(jiǎn) （ b）軸在水平面內(nèi)的變形 軸的撓度和轉(zhuǎn)角可按 《 材料力學(xué) 》 有關(guān)公式計(jì)算。 初步確定軸的尺寸以后，可對(duì)軸進(jìn)行剛度和強(qiáng)度驗(yàn)算。 ? 第一軸花鍵直徑 d（ mm）可按下式初選 ?式中： K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)， K=～ ； Temax為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（ N因?yàn)閯偠炔蛔愕妮S會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，破壞了齒輪的正確嚙 合，對(duì)齒輪的強(qiáng)度、耐磨性和工作噪聲等均有不利影響。 國(guó)內(nèi)汽車(chē)變速器齒輪材料主要用 20CrMnTi、 20Mn2TiB、 16MnCr 20MnCr 25MnCr5。 maxeTj? 齒輪 滲碳齒輪 液體碳氮共滲齒輪 一擋和倒擋 19002022 9501000 常嚙合齒輪 和高擋 1300~1400 650700 /j M Pa?變速器齒輪多數(shù)采用滲碳合金鋼，其表層的高硬度與芯部的高韌性 相結(jié)合，能大大提高齒輪的耐磨性及抗彎曲疲勞和接觸疲勞的能力。mm)； d 為節(jié)圓直徑 (mm)； α 為節(jié)點(diǎn)處壓力角 (176。 )； ? 為應(yīng)力集中系數(shù)， =； ? b 為齒面寬 (mm)； ? t 為法面齒距 (mm)， t=π ； ? y 為齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù) 在圖 319中 ? 查得； ? 為重合度影響系數(shù)， = 將上述有關(guān)參數(shù)代人式 (313)，整理后得到斜齒輪彎曲應(yīng)力 為 (314) 當(dāng)計(jì)算載荷 取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩 時(shí)， 對(duì)轎車(chē)常嚙合齒輪和高擋齒輪的許用應(yīng)力在 180～ 350N／ mm178。 ， =1) 因?yàn)辇X輪節(jié)圓直徑 d=mz，式中 z為齒數(shù)，所以將上述有關(guān)參數(shù) 代入式 (311)后得 (312) 當(dāng)計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，一、倒擋 直齒輪許用彎曲應(yīng)力在 400～ 850N／ mm178。因此，用于計(jì)算通用齒輪強(qiáng)度公式更為 簡(jiǎn)化一些的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算汽車(chē)齒輪，同樣可以 獲得較為準(zhǔn)確的結(jié)果。這種破壞出現(xiàn)較 少。（出現(xiàn)的多） 點(diǎn)蝕 輪齒工作時(shí)，一對(duì)齒輪相互嚙合，齒面相互擠壓，這時(shí)存在 齒面細(xì)小裂縫中的潤(rùn)滑油油壓升高，并導(dǎo)致裂縫擴(kuò)展，然后齒面 表層出現(xiàn)塊狀剝落而形成小麻點(diǎn)。 6? 5．確定倒擋齒輪齒數(shù) 圖 38所示的倒擋齒輪 z10的齒數(shù)，一般在 21～ 23之間，初選 z10后，可計(jì)算出中間軸與倒擋軸的中心距 A’ 為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，齒輪 8和 9的齒頂圓之間應(yīng)保持 ，則齒輪 9的齒頂圓直徑 De9應(yīng)為 （ 310） 根據(jù)求得的 De9 ，再選擇適當(dāng)?shù)凝X數(shù)及采用變位齒輪，使齒頂圓 De9符合式 （ 310） 。用取整數(shù)后的 z z6計(jì)算中心距，若與中心距 A有偏差，通過(guò)齒輪變位來(lái)調(diào)整。一擋大齒輪齒數(shù)用 z7=zhz8計(jì)算求得。下面以圖 38所示四擋變速器為例，說(shuō)明分配齒數(shù)的方法。 為了降低噪聲，對(duì)于變速器中除去一、二擋以外的其它各擋齒輪的總變位系數(shù)要選用較小一些的數(shù)值。 變位系數(shù)的選擇原則 ： 1） 對(duì)于高擋齒輪，應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合及耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。高度變位齒輪副的一對(duì)嚙合齒輪的變位系數(shù)之和等于零。 通常根據(jù)齒輪模數(shù) m（ mn）的大小來(lái)選定齒寬 b： 直齒： b=Kcm， Kc為齒寬系數(shù)，取為 ～ 斜齒： b=Kcmn， K c取為 ～ 嚙合套或同步器接合齒的工作寬度初選時(shí)可取為 （ 2～ 4） m m。 4．齒寬 b 齒寬對(duì)變速器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)受力的均勻程度等均有影響。 中間軸式為 22176。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求中間軸上同時(shí)工作的兩對(duì)齒輪產(chǎn)生軸向力平衡。 試驗(yàn)證明：隨著螺旋角的增大，齒的強(qiáng)度相應(yīng)提高，但當(dāng)螺旋角大于30176。 等，普遍采用 30176。 。 或 25176。 、 16176。 所選模數(shù)值應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 g?四、外形尺寸 轎車(chē)四擋變速器殼體的軸向尺寸為（ ～ ）A。 中心距越小，輪齒的接觸應(yīng)力越大，齒輪壽命越短。 傳動(dòng)比范圍的確定與選定的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、汽車(chē)的最高車(chē)速和使用條件等因素有關(guān)。 擋數(shù)選擇的要求： 。 變速器中采用圓錐滾子軸承雖然有直徑較小、寬度較寬因而容量大、可承受高負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)，但也有需要調(diào)整預(yù)緊、裝配麻煩、磨損后軸易歪斜而影響齒輪正確嚙合的缺點(diǎn)。 002 ~ 34．變速器軸承 變速器軸承常采用圓柱滾子軸承、球軸