【正文】 =33, =18I2 =誤差驗(yàn)算滿足條件修正：= 176。中心矩A取=137mmL=(~)mm斜齒輪法向模數(shù)取=5直齒輪模數(shù)取=4倒檔軸壓力角α選25176。最后要感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)。在設(shè)計(jì)中遇到很多問題，比如像CATIA的使用，大二選修過這門課，當(dāng)時(shí)學(xué)的就不是很扎實(shí)，因此在剛開始做設(shè)計(jì)造型的時(shí)候捉襟見肘，效率很低，因此我向同學(xué)請(qǐng)教了很多操作方法，自己把老師以前給的視頻重新拿出來學(xué)習(xí)仿作，通過幾天的學(xué)習(xí)使用又把CATIA用的有聲有色了，十分開心，在設(shè)計(jì)同步器時(shí)，有一些原理具體還是沒搞明白，這是這次設(shè)計(jì)的遺憾，希望在大四的學(xué)年內(nèi)有機(jī)會(huì)再好好搞一下。 二、變速器的拆卸 1）、把變速器掛入空檔位置，擰去放油塞，將油放干凈； 2）、拆下變速器前蓋； 3）、拆下變速器上蓋及取力窗蓋板； 4）、擰去變速器后端的鎖止螺母，拆下輸出軸突緣及手制動(dòng)鼓； 5）、拆下變速器后蓋； 6）、拆下第一軸總成； 7）、拆下第二軸總成； 8）、拆下倒檔軸總成； 9）、將接合套打下，把第二軸連同它上面的零件依次拆下，首先應(yīng)拆下后端軸承； 10）、拆下中間軸總成； 11）、拆卸其它部件。，變速器齒輪間將發(fā)生極大沖擊，導(dǎo)致零件損壞。 （六）操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析設(shè)計(jì)變速器操縱機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)滿足以下要求：換檔時(shí)只允許掛一個(gè)檔。d=36。② 三四檔處花鍵取ψ=。d=28。① 一二檔處花鍵取ψ=。除非有嚴(yán)重過載，一般不會(huì)出現(xiàn)鍵的剪斷。四. 花鍵的校核矩形花鍵定心精度高，定心的穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理引起的變形，容易加工，應(yīng)用廣泛。變速器輸入軸、輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦錐面上的軸向力均對(duì)同步時(shí)間有影響。同步環(huán)的徑向厚度要受結(jié)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心矩及相關(guān)零件，特別是錐面平均半徑R和布置上的限制，不宜取厚，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。原則上是在可能的條件下盡可能將R 取大些。 摩擦錐面半角α越小，摸擦力矩越大，但α過小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象。第一階段：同步器離開中間位置，作軸向移動(dòng)并靠在摩擦面上；第二階段：來自手柄傳至換檔撥叉并作用在滑動(dòng)齒套上的力，經(jīng)過鎖止元件又作用到摩擦面上；第三階段：角速度差為零，摩擦力矩消失，而軸向力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)齒套和鎖止銷上的斜面相對(duì)移動(dòng)，從而使滑動(dòng)套占據(jù)了換檔位置?；瑝K式同步器本質(zhì)上是鎖環(huán)式同步器，它工作可靠、零件耐用；但因結(jié)構(gòu)布置上的限制，轉(zhuǎn)矩容量不大，而且由于鎖止面再同步錐環(huán)的結(jié)合齒上，會(huì)因齒端磨損而失效，因而主要用于轎車和輕型貨車變速器中。雖然它們的結(jié)構(gòu)不同，但都有摩擦元件、鎖止元件和彈性元件。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）換檔的缺點(diǎn)，現(xiàn)已不用。 3）中間軸軸承校核 初選軸承型號(hào)由工作條件和軸頸直徑初選中間軸軸承型號(hào)7010AC，查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐》該軸承的=592000N，=432000N，=，預(yù)期壽命=30000h。（～）取==計(jì)算軸承的基本額定壽命，為壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3；對(duì)滾子軸承=10/3。一擋時(shí)傳遞的軸向力最大。此軸承承受徑向載荷和第一軸上的軸向載荷，為便于第一軸的拆裝，通常后軸承的外圈直徑選擇得比第一軸齒輪的齒頂圓的直徑大。三種，α越大，軸向承載能力也越大。由于本次設(shè)計(jì)中間軸齒輪采用寶塔齒輪，中間軸是光軸，故不設(shè)花鍵。 第二軸上裝同步器齒轂的花鍵，配合較緊，裝配時(shí)常用木榔頭輕壓，為保證裝配精度，多采用大外徑定心，軸上花鍵大徑磨削，齒轂一般采用中碳鋼或中碳合金鋼，內(nèi)孔不必?zé)崽幚?，因而?nèi)花鍵大徑精度能夠保證。＝（MPa） ()式中：——齒側(cè)面所受的擠壓應(yīng)力，MPa ； ——傳遞轉(zhuǎn)矩（按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩計(jì)算），N?mm； ——鍵的工作長(zhǎng)度，mm； ——鍵的平均工作直徑（工作齒高中部處直徑），mm； ——轉(zhuǎn)矩在花鍵上分配不均勻系數(shù)，一般??； ——花鍵齒數(shù)。）。漸開線花鍵便于采用冷搓、冷打、冷擠等無切屑加工工藝方法，生產(chǎn)效率高，精度高，并且節(jié)約材料。普遍采用的是矩形花鍵和漸開線花鍵。故危險(xiǎn)截面所受的合成彎矩為：（49）則在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應(yīng)力（MPa）:（410）將代入上式可得：，在低檔工作時(shí)[]=400MPa，因此有：[]；符合要求。；螺旋角，為30176。其計(jì)算公式為：（44）式中，T 軸所受的扭矩，N此中情況下，軸的扭矩強(qiáng)度條件公式為式中：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；T軸所受的扭矩，N對(duì)于本設(shè)計(jì)的變速器來說，在設(shè)計(jì)的過程中，軸的強(qiáng)度和剛度都留有一定的余量，所以，在進(jìn)行校核時(shí)只需要校核一檔處即可；因?yàn)檐囕v在行進(jìn)的過程中，一檔所傳動(dòng)的扭矩最大，即軸所承受的扭矩也最大。輕型汽車變速器中心距較小，殼體上無足夠位置設(shè)置滾動(dòng)軸承和軸承蓋，因而多采用固定式中間軸。 固定式中間軸是根光軸，僅起支承作用，其剛度由安裝在軸上的寶塔齒輪結(jié)構(gòu)保證。 第二軸制成階梯式，便于齒輪安裝，從受力和合理使用材料看，這也是需要的。第二軸各檔齒輪與軸之間有相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，無論裝滾針軸承，襯套（滑動(dòng)軸承）還是鋼件對(duì)鋼件直接接觸，軸的表面粗糙度均要求很高，表面硬度不應(yīng)低于HRC58~63。確定第一軸后軸徑時(shí)，希望軸承外徑比第一軸上常嚙合齒圈外徑大，以便于裝拆第一軸。 在三軸式變速器中，第一軸通常和齒輪做成一體，前端支承在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪內(nèi)腔的軸承上。 當(dāng)軸截面上開著鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮對(duì)軸的強(qiáng)度減弱，同步器花鍵增加5％,修正后，軸徑如下：齒輪9處： d=（1+5％）＝（mm） 齒輪4處：d=（1+5％）＝（mm）Ⅲ與Ⅳ檔同步器軸徑：d小徑＝56mmⅠ與Ⅱ檔同步器軸徑: d小徑＝48mm 其它尺寸查看標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件來定。齒輪5處：dmin=100（10）1/3＝(mm)。為滿足剛度要求，軸的長(zhǎng)度須和直徑保持一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。設(shè)計(jì)變速器軸時(shí)主要考慮以下幾個(gè)問題：軸的結(jié)構(gòu)形狀、軸的直徑、長(zhǎng)度、軸的強(qiáng)度和剛度、軸上花鍵型式和尺寸等。彈性模量=104 N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)乘用車常嚙合齒輪和高擋齒輪，許用應(yīng)力在180～350MPa范圍，對(duì)貨車為100～250MPa。[10] 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為=，轉(zhuǎn)速2500r/min，齒輪傳動(dòng)效率96%Ι軸 ==81096%96%=中間軸 ==34/11=Ⅱ軸 一擋 =21/18=二擋 =21/24=三擋 =17/33=四擋 =19/33=倒擋 =21/13= 輪齒強(qiáng)度計(jì)算 1）輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 （1）直齒輪彎曲應(yīng)力 （38）式中：—彎曲應(yīng)力（MPa）；—計(jì)算載荷（）；—應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取=；齒形系數(shù)如圖22，可以查得： 圖22齒形系數(shù)圖—摩擦力影響系數(shù)，主、從動(dòng)齒輪在嚙合點(diǎn)上的摩擦力方向不同，對(duì)彎曲應(yīng)力的影響也不同；主動(dòng)齒輪=，從動(dòng)齒輪=；—齒寬（mm）；—模數(shù)；—齒形系數(shù)，如圖22。變速器齒輪滲碳層深度推薦采用下列值：～。25176。455554176。22．627176。（七）螺旋方向由于斜齒輪傳遞扭矩時(shí)要產(chǎn)生軸向力，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)要求中間軸上的軸向力平衡。 根據(jù)中間軸和輸出軸的中心距A=136mm那么 90= m(Z9+ Z10) / 2 + 2m + ()代入數(shù)字圓整后可求得Z9 =43故ir=Z2Z9/(Z10Z1)帶入求出Z10=13修正倒擋傳動(dòng)比：ir=Z2Z9/(Z1Z10)= 3043/（2113）=為了保證倒檔齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉， 。,得＋＝2cos/=2136cos20176。）⑴/=/ ()=21/30=⑵+=2cos/ ()=2136cos20176。)=?。?36mm；⑶/＝/ ()=12/39=；⑷由= (+)/(2cos) ()+＝2136cos20176。（四）各檔齒數(shù)Z齒數(shù)確定原則：選擇齒輪的齒數(shù)時(shí)應(yīng)注意最好不要使相配的齒輪齒數(shù)和為偶數(shù), 且各檔齒數(shù)無公約數(shù)，否則會(huì)引起齒面不均勻的磨損。時(shí)，抗彎強(qiáng)度急劇下降，會(huì)使軸向力及軸承載荷過大。176。等小些的壓力角；對(duì)貨車，為提高齒輪的承載能力，176。對(duì)于轎車，為提高重合度以降低噪聲，176。對(duì)貨車，減輕質(zhì)量比減小噪聲更重要，故齒輪應(yīng)選用大些的模數(shù)。m；——變速器一檔傳動(dòng)比；——主傳動(dòng)器傳動(dòng)比，=；——汽車總質(zhì)量，＝20100kg；——(一般瀝青公路)；——傳動(dòng)系機(jī)械效率，；——重力加速度；取=；——驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)半徑， m；——，即＝= 取= 由 ,式中，為常數(shù)，也就是各檔之間的公比，—。該處因軸的變形而引起齒輪的偏轉(zhuǎn)角較小，故齒輪的偏載也小。設(shè)計(jì)效果如下圖：三、提高平均傳動(dòng)效率為提高平均傳動(dòng)效率，在三軸式變速器中，普遍采用具有直接檔的傳動(dòng)方案，并盡可能地將使用時(shí)間最多的檔位實(shí)際成直接檔。第四節(jié) 變速器傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)各齒輪副的相對(duì)安排位置，對(duì)于整個(gè)變速器的結(jié)構(gòu)布置有很大的影響。（三）應(yīng)使駕駛員得到必要的手感。為實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)有些利用在前進(jìn)檔的傳動(dòng)路線中，加入一個(gè)中間傳動(dòng)齒輪的方案，也有利用兩個(gè)聯(lián)體齒輪的方案。同上述兩種換檔方法相比，雖然它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大、同步環(huán)使用壽命短等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用。這次設(shè)計(jì)的變速器是輕型貨車使用，所以采用三軸式變速器。而三軸式變速器，可以將輸入軸和輸出軸直接相連，得到直接檔，因而傳動(dòng)效率高，磨損小，噪聲也較小。因此，對(duì)于相同的傳動(dòng)比要求，三軸式變速器的徑向尺寸可以比兩軸式變速器小得多。因此。將第一、第二軸直接連接起來傳遞扭矩則稱為直接檔。此外合理地齒輪形式以及結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高其制造和安裝精度，都是提高效率和減小噪聲的有效措施。因此變速器通常還設(shè)有倒檔，在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情況下汽車能倒退行駛；設(shè)有空擋，在滑行或停車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系能保持分離。m；車輪滾動(dòng)半徑：R0= m；爬坡度：；（176。）主減速比：i0=； 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率：240Kw/2500r/min；發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)矩：810Nm/1500r/min——傳動(dòng)系機(jī)械效率，；設(shè)計(jì)要求:1，變速器設(shè)計(jì)2，CATIA圖紙 導(dǎo)出 CAD圖紙3，變速器零部件性能有限元分析設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)功用分析:現(xiàn)代汽車采用的活塞式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變化范圍較小，不能適應(yīng)汽車在各種條件下阻力變化的要求，因此在汽車傳動(dòng)系中，采用了可以改變轉(zhuǎn)速比和傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩比的裝置，即變速器。變速器還應(yīng)能進(jìn)行動(dòng)力輸出。 （5）結(jié)構(gòu)緊湊，盡量做到質(zhì)量輕、體積小、制造成本底。此時(shí)，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也傳遞轉(zhuǎn)矩。在齒輪中心距（影響變速器尺寸的重要參數(shù)）較小的情況下仍然可以獲得大的一檔傳動(dòng)比，這是三軸式變速器的另一優(yōu)點(diǎn)。三、變速器齒輪的壽命 三軸式變速器的各前進(jìn)檔均為常嚙合齒輪傳動(dòng)，大小齒輪的徑向尺寸相差較小，因此壽命比較接近。 轎車，尤其是微型汽車，采用兩軸式變速器比較多，這樣可將變速器和主傳動(dòng)器組成一個(gè)整體，使傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)緊湊，汽車得到較大的有效空間，便于汽車的總體布置。第二節(jié) 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析根據(jù)第一節(jié)所述，采用中間軸式變速器，在各檔數(shù)相同的條件下，各變速器的差別主要在常嚙合齒輪對(duì)數(shù)，換檔方案和倒檔傳動(dòng)方案。近年來，由于同步器廣泛使用，壽命問題已得到基本解決。布置如圖：第三節(jié) 變速器操縱機(jī)構(gòu)方案分析一、變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用是保證各檔齒輪、嚙合套或同步器移動(dòng)規(guī)定的距離，以獲得要求的檔位，而且又不允許同時(shí)掛入兩個(gè)檔位。三、換檔位置設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)首先要確定換檔位置。各檔位置的安排，應(yīng)考慮以下四個(gè)方面的要求：一、整車總布置根據(jù)整車的總布置，對(duì)變速器輸入軸與輸出軸的相對(duì)位置和變速器的輪廓形狀以及換檔機(jī)構(gòu)提出要求。四、改善齒輪受載狀況各檔齒輪在變速器中的位置安排，應(yīng)考慮齒輪的受載狀況。 變速器簡(jiǎn)圖：傳動(dòng)路線：Ⅰ檔：一軸→1→2→中間軸→8→7→二軸→7齒輪間的同步器→輸出Ⅱ檔：一軸→1→2→中間軸→6→5→7齒輪間的同步器→二軸→輸出Ⅲ檔：一軸→1→2→中間軸→4→3→3齒輪間同步器→二軸→輸出Ⅳ檔：一軸→1→3齒輪間同步器→二軸→輸出R檔：一軸→1