【正文】 圖 350 圖 351 。系統(tǒng)彈出【布爾操陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 31 頁 共 51 頁 作】對話框點擊 按鈕，選擇一軸點擊確定。再次選擇【插入】／【草圖】，彈出的基準對話框中點擊 按鈕，選擇 Z－ Y 平面繪制如圖 348 所示。 圖 343 4） 選擇【插入】／【細節(jié)特征】／【倒角】，系統(tǒng)彈出〖倒角〗對話框，點擊按鈕，選擇所倒角的邊點擊 按鈕，系統(tǒng)彈出〖倒角〗對話框 如圖 344， 輸入偏置為 2，點擊 按鈕，生成圖 345 中的 實體。 圖 335 圖 336 2） （球軸承 6010）選擇【插入】／【設(shè)計特征】／【圓臺特征】，在系統(tǒng)彈出如 336圖〖圓臺〗特征對話框中輸入直徑 50，高度 16，選擇剛才繪制的圓柱體上表面為放置面如 337 圖，點擊 按鈕，系統(tǒng)彈出如 338 圖〖定位〗對話框，在對話框中點擊〖點到點〗定位圖 標 ，系統(tǒng)彈出如 339 圖〖點到點〗對話框，選擇如 340 圖 中紅色的圓進行定位，系統(tǒng)彈出〖設(shè)置弧的定位〗對話框如圖 341 點擊 按鈕，生成圖 342 實體。 圖 333 圖 334 在系統(tǒng)彈出 圖 334 所示 的〖布爾操作〗對話框了點擊 按鈕。 19） 將圖 329 中的圓柱和所有斜齒輪齒的 實體進行布爾運算的求和運算則得到最終的斜齒輪的整體齒輪實體，如圖 330 所示。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 27 頁 共 51 頁 圖 327 圖 328 17） 選擇【插入】 /【設(shè)計特征】 /【圓柱體】命令，建立一圓柱體使其直徑為 df，高度為 h，如圖 328 所示。 圖 325 圖 326 16） 選擇【插入】 /【設(shè)計特征】 /【長方體】命令，繪制一長方實體，其 Z 軸方向長度等于齒寬 h 如圖 326。即生成些齒輪的齒廓。 圖 323 圖 324 15） 選擇【插入】 /【掃掠】 /【已掃掠】命令，選擇 3 條螺旋引導(dǎo)線為掃掠引導(dǎo)線，選擇發(fā)面輪廓線為掃描剖面線。 14） 選擇【插入】 /【草圖】命令，將圖 320 中的齒形輪廓投影到前面所建立的斜齒輪法面平面上，即法面輪廓線。 13） 選擇【插入】 /【基準 /點】 /【基準平面】命令，建立一個工作參考平面，該平面是 XY 平面繞 X 軸旋轉(zhuǎn)一螺旋角 bata 所建立。 圖 315 圖 316 圖 317 圖 318 圖 319 圖 320 11） 以 t 為系統(tǒng)參數(shù)定義 X 軸、 Y 軸、 Z 軸的參數(shù)并依據(jù)方程 x0、 y0、 z0 的值，繪制出螺旋線如圖 321。 9） 使用修剪命令將圖 319 中的兩條漸 開線以及齒頂圓，齒根圓進行修剪，修剪成如圖 320 所示。 8） 選擇圖 314 中生成的漸開線然后選擇【編輯】 /【變換】，在彈出的對話框中選擇 按鈕，在系統(tǒng)彈出圖 318 對話框中點擊 按鈕，選中圖 317 中所繪制 的直線，在系統(tǒng)彈出的對話框中選擇點擊 按鈕。再使用直線命令是一段點為原點另一端點為分度圓與漸開線的交點如圖316。 3） 選擇【工具】 /【表達式】，在系統(tǒng)彈出的對話框中輸入以下表達式： a=0 //漸開線起始角 a1=deg(ar*2/d) //為與 ar 圓弧對應(yīng)的中心角度 alpha=20 //壓力角 ar=h*tan(bata) //為分度圓圓柱面螺旋 線在端面上的投影的弧長 b=60 //漸開線中止角 bata= //螺旋角 d=z*m //分度圓 da=m*(z+2) //齒頂高 df=m*() //齒根高 h=30 //厚度 m=4 //模數(shù) 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 24 頁 共 51 頁 r=m*z*cos(20)/2 //基圓半徑 t=1 //UG 系統(tǒng)參數(shù)默認為 1 u=(1t)*a+t*b //漸開線參數(shù)方程的自變量（角度值） x0=d/2*cos(a1*t) //螺旋線參數(shù)方程 xt=r*cos(u)+r*rad(u)*sin(u) //漸開線參數(shù)方程 y0=d/2*sin(a1*t) //螺旋線參數(shù)方程 yt=r*sin(u)r*rad(u)*cos(u) //漸開線參數(shù)方程 z=20 //齒數(shù) z0=(h*)*t //螺旋線參數(shù)方程 zt=0 //漸開線參數(shù)方程 4） 選擇【插入】 /【曲線】 /【規(guī)律曲線】，出現(xiàn)函數(shù)對話框，選擇其中的“根據(jù)方程”選擇按鈕并確定，如圖 313 圖 313 圖 314 5） 以 t 為系統(tǒng)參數(shù)定義 X 軸、 Y 軸、 Z 軸的參數(shù)并依據(jù)方程 xt、 yt、 zt 的值，繪制出漸 開線如圖 314。 斜 齒輪 的建模 1） 啟動 UG ，選擇【文件】 /【新建】，創(chuàng)建新部件，文件命名為 chilun,單位選擇毫米。對生成的齒進行矩陣生成圖 312 所示的直齒輪。 12） 選擇【插入】 /【關(guān)聯(lián)復(fù)制】 /【實例】命令，在系統(tǒng)彈出對話框中點擊按鈕 ，選擇圖 39 中生成的齒形點擊確定。 10） 選擇【插入】 /【設(shè)計特征】 /【拉伸】命令，對圖 38 中所修剪成的齒形進行拉伸，拉伸高度為表達式中的 h，如圖 39。生成如圖 37。 7） 選擇圖 34 中繪制的直線然后選擇【編輯】 /【變換】，在彈出的對話框中選擇按鈕，繞原點旋轉(zhuǎn)角度 90/z，點擊確定按鈕，在系統(tǒng)彈出的對話框中選擇點擊 按鈕，生成圖 35 所示。 6） 使用基本曲線命令繪制分別以坐標原點為圓心繪制出齒頂圓、齒根圓、分度圓如圖 ３ ３ 。 2） 選擇【應(yīng)用】 /【建?！?，進入建立模型模塊。另一種是直接生成一個三維實體，在設(shè)計過程中，這兩種方法可以同時使用。 將式（ 211）、 式 （ 212）代入式（ 210）中，得： ?? tansin FrFfR ? 因此，欲保證鎖止和滑動齒套不能繼續(xù)移動，必須滿足 如下條件 ?? sintan r fR? （ 213）陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 20 頁 共 51 頁 與裝配 變速器各部件的 實體建模 方法 實體建模是 CAD 模塊的基礎(chǔ)和核心建模工具， UG 的基于特征和約束的建模技術(shù)具有強大的功能。 由此可算得工作面上的摩擦力矩 mM 為 ?sinFfRMm ? （ 28） 式中， ? 為摩擦錐面半錐角； f 為工作錐面間的摩擦因數(shù)； R為摩擦錐面平均半徑。摩擦力矩 mM 計算如下 tJtJM abrrm )( ??? ???? )(1 1 kek er iitJ ?? ?? ? )11( 1 kker iitJ ?? ?? （ 26） 式中， rJ 為離合器從動盤、第一軸和與第二軸常嚙合齒輪連接在一起轉(zhuǎn)動的齒輪的陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 19 頁 共 51 頁 轉(zhuǎn)動慣量； e? 為發(fā)動機的角速度； a? 為在第 K擋工作 時變速器輸出軸角速度； b? 為第k+l擋的輸出軸上齒輪的角速度； ki 、 1?ki 為變速器第 k和 k+l擋的傳動比。換檔第一階段，處于空當瞬間，考慮到潤滑油阻力在常溫下對齒輪轉(zhuǎn)速的降低作用可忽略不計，并假設(shè)汽車在阻力不大的道路上行駛，同時時間不大于一秒，則認為在該瞬間汽車速度保持不變，即變速器輸出端轉(zhuǎn)換于換檔瞬間不變，而輸入端靠摩擦作用達到與輸出端同步。若零件未制成 ,可將這些零件分解為標準的幾何體 ,并按數(shù)學公式合成求出轉(zhuǎn)動慣量。其轉(zhuǎn)動慣量的計算：首先求得各零件的轉(zhuǎn)動慣量，然后按不同檔位轉(zhuǎn)換到被同步的零件上。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。除去同步器的結(jié)構(gòu)尺寸，轉(zhuǎn)動慣量對同步時間有影響以外，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，均對同步時間有影響。已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在 26?~46?范圍內(nèi)變化。 2） 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 之間角速度差達到零值才能進行換檔。設(shè)計時可根據(jù)下式計算確定 b 22 pfRMb m?? （ 25） 式中， p 為摩擦面的允許壓力，對黃銅和剛的摩擦副， p=～ ； Mm為摩擦力矩； f 為摩擦因數(shù)； R 為摩擦錐面的平均半徑。原則上是在可能的條件下，盡可能將 R取大些。 （ 4） 摩擦錐面平均半徑 R R設(shè)計得越大，則摩擦力矩越大。時，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴時，則有粘著和咬住的傾向；在 ? =7176?！?8176。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 。 如圖 24。螺紋槽設(shè)計得大些，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。但頂部寬度過窄會影響接觸面壓強，使磨損加快。為此，在同步環(huán)錐面處制有破壞油膜的細牙螺紋槽及與螺紋槽垂直的泄油槽， 用來保證摩擦面之間有足夠的摩擦因數(shù)。 摩擦因數(shù) f 對換擋齒輪和軸的角速度能迅速達到相同有重要作用。 同步環(huán)常選用能保證具有足夠高的強度和硬度、耐磨性能良好的黃銅合金制造，如錳黃銅、鋁黃 銅和錫黃銅等。對錐面的表面粗糙度要求較高，用來保證在使用過程 中摩擦因數(shù)變化小。 圖 23 摩擦因數(shù)除與選用的材料有關(guān)外，還與工作面的表面粗糙度、潤滑油種類和溫度等因素有關(guān)。為了獲得較大的摩擦力矩，又要求用摩擦因數(shù)大而且性能穩(wěn)定的材料制作同步環(huán)。 （ 1） 摩擦系數(shù) f 汽車在行駛過程中換擋，特別是 在高擋區(qū)換擋次數(shù)較多，意味著同步器工作頻繁。在Δω =0瞬間同步過程結(jié)束?；瑒育X套 1和齒輪 3分別與整車和變速器輸入軸轉(zhuǎn)動零件相連接。第二階段 來自手柄傳至換擋撥叉并作用在滑動齒套上的力 F，經(jīng)過鎖止元件又作用到摩擦面上。摩擦面相互接觸瞬間，如圖 23a所示，由于齒輪 3的角速度ω 3，和滑動齒套 1的角速度ω l不同，在摩擦力矩作用下鎖銷 4相對滑動齒套 1轉(zhuǎn)動一個不大的角度，并占據(jù)圖上所示的鎖止位置。 同步器換擋過程由 三個階段組成。按結(jié)構(gòu)分，慣性式同步器有鎖銷式、滑塊式、鎖環(huán)式、多片式和多錐式幾種。得到廣泛應(yīng)用的是慣性式同步器。 同步器 1） 同步器的 主要尺寸確定 同步器有常壓式、慣性式和慣性增力式三種?；瑒虞S套的徑向配合間隙大，易磨損，間隙增大后影響齒輪的定位和運轉(zhuǎn)精度并使工作噪聲增加。 滾針軸承，滑動軸套主要用在齒輪與軸不是固定連接，并要求兩者有相對運動的地方。 變速器第一軸，第二軸的后部軸承以及中間軸前，后軸承，按直徑系列一般選用中系列球軸承或圓柱滾子軸承。中間軸上齒輪工作時產(chǎn)生的軸向力，原則上由前或后軸承來承受都可以；但當在殼體前端面布置軸承蓋有困難的時候，必須由后端軸承承受軸向力，前端采用圓柱滾子軸承來承受徑向力。作 用在第一軸常嚙合齒輪上的軸向力，經(jīng)第一軸后部軸承傳給變速器殼體，此處常用軸承外圈有擋圈的球軸承。如變速器的第二軸前端支承在第一軸常嚙合齒輪的內(nèi)腔中，內(nèi)腔尺寸足夠時可布置陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 15 頁 共 51 頁 圓柱滾子軸承，若空間不足則采用滾針軸承。至于何處應(yīng)當采用何種軸承，是受結(jié)構(gòu)限制并隨所承受的載荷特點不同而不同。 mm）； d 為軸的直徑（ mm），花鍵出內(nèi)徑； W 為抗彎截面系數(shù)（ mm3 ） 在低檔工作室，（σ）≤ 400MPa。 在求取支點的垂直面和水平面內(nèi)的支反力 fc 和 fs 之后，計算相應(yīng)的彎