【正文】 2121 zzXXin vin v ttttt ?????? ??? tttinv ?。 標(biāo)準(zhǔn)中心距： )c o s2/()( 21 ???? zzmA n 端面壓力角 t? ： ??? co s/tantan nt ? 端面齒合角 39。 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 一檔齒輪 10 變位系數(shù)的 選擇： 已知，實(shí)際中心距 39。對(duì)于低擋齒輪，由于齒輪的齒根強(qiáng)度較低，加之傳遞的載荷較大，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)小齒輪的彎曲強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)斷面齒厚相等的條件來選擇大、小齒輪的變位系數(shù)，此時(shí)小齒輪的變位系數(shù)大于零。對(duì)于常用的高檔齒輪，其主要損壞形式是齒面疲勞剝落，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)。由于角度變位可獲得良好的齒合性能及傳動(dòng)質(zhì)量 ,故較多被采用 . 變速器齒輪是斷續(xù)工作的 ,各檔使用條件不同 ,齒輪經(jīng)常承受循環(huán)負(fù)荷 ,有時(shí)還承受沖擊負(fù)荷。齒輪變 位是提高齒輪壽命的有效方法。中間軸齒輪全部采用右旋，因此同時(shí)嚙合的兩對(duì)齒輪軸向力方向相反，軸向力可互相抵消一部分。關(guān)于螺旋角的方向，第一軸齒輪采用左旋，二軸除倒檔齒輪外均左旋。 齒輪精度選擇 根據(jù)推薦，提高高檔位齒輪的性能， 所有齒輪均采用 8 級(jí)斜齒輪。 所以 齒輪能正常嚙合且不發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。 ???? 。39。 ? 。 ????? 取 mmA 9239。 1311 zzmA ??? (335) mmA o s2/)2237(339。A ?c o s2/)(39。? 修正 ? 角 ： ?????? o s2/])1722(3[a r c c o s ?? ）（ （ 2） 第二軸與倒檔軸之間的中心矩 39。 1312 zzmA ??? (334) mmA o s2/)2217(339。 修正倒檔傳動(dòng)比： )/( 121112 zzzzir ??? 9 7 )1817/(3739 ????ri 為了保證倒檔齒輪的嚙合和不 產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉， 齒輪 11 和齒輪 12 的齒頂圓之間應(yīng)保持 ，所以有 （ 1） 中間軸與倒檔軸之間的中心 距 39。初選 2213?z 。 （ 4）修正 ? ? ? ?????? )2/()(a r c c o s 434,3 Azzm n? (331) 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 （ 5）從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，齒數(shù)還必須滿足下列關(guān) 系式： 43212 ????????? ??? zzzz z?? （ 332） 其中 2 4 1 n/ta n 4, ??? ； 9 3 8 )/1()/( 43212 ???? zzzzz ； 則得到結(jié)果： ??? ， 兩者相差 不大 ，近似認(rèn)為軸向力平衡 ，合格。 （ 4）修正 ? ? ? ?????? )2/()(a r c c o s 656,5 Azzm n? (326) （ 5）從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，齒數(shù)還必須滿足下列關(guān) 系式： 65212 ????????? ??? zzzz z?? （ 327） 其中 2 4 1 n/ta n 6, ??? ； 2 6 1 )/1()/( 65212 ???? zzzzz ； 則得到結(jié)果： ??? ， 兩者相差 不大 ，近似認(rèn)為軸向力平衡 ，合格。 （ 4）修正 ? ? ? ?????? )2/()(a r c c o s 878,7 Azzm n? (321) （ 5）從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，齒數(shù)還必須滿足下列關(guān) 系式： 87212 ????????? ??? zzzz z?? （ 322） 其中 2 4 1 n/ta n 8, ??? ； 6 8 2 )/1()/( 87212 ???? zzzzz ； 則得到結(jié)果： ??? 兩者相差 不大 ，近似認(rèn)為軸向力平衡 ，合格。 （ 6）修正螺旋角 ? 由 )c o s2/()( 2,121 ????? zzmA n (317) 得 ? ? ?????? )2/()(a r c c o s 212,1 Azzm n? 若修正齒輪 10 的螺旋角，變速器掛入一檔時(shí)，中間軸上軸向力會(huì)偏大，難以中和，影響變速箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)，故將齒輪 10 采用變位齒輪，具體參數(shù)計(jì)算見后。 （ 4）由中心距公式 )c o s2/()( 2,121 ????? zzmA n (315) 得到 ?????? zz 則計(jì)算齒輪 2 齒數(shù)，取圓整得： 181?z ， 397?z 。 （ 2）對(duì)中心距進(jìn)行修正 )c o s2/()( 10,9109 ????? zzmA n (313) 得 1 7 )15c o s2/()1743( ??????A 取 mmA 95? 。 由于初選 ??1510,9? ，得 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 ?????hz ， 取 59?hz 。 各擋齒數(shù)的分配 在初選中心距、齒輪螺旋角之后，可根據(jù)預(yù)選確定的變速器擋數(shù)、傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來分配齒輪的齒數(shù)。 小齒輪的齒寬在計(jì)算上 認(rèn)為加寬約 5～ 10，所以有 斜齒 齒寬 ）（）（ mmb ~~ ??? 。 考慮盡量減少軸向尺寸和質(zhì)量，齒寬應(yīng)小些，但齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性消弱，此時(shí)雖然可以用增加齒輪螺旋角來補(bǔ)償，但這時(shí)軸承的軸向力增大，使之壽命降低，齒寬窄還會(huì)使齒輪的工作應(yīng)力增加，選用寬些的齒寬，工作時(shí)因軸的變型導(dǎo)致沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻。 初選 ??? 2521 ?? ， ??????? 20876543 ?????? , ?????? 15131211109 ????? 。 貨車變速器斜齒螺旋角 ? 的選擇范圍： 18176。此外，為消除斜齒輪傳動(dòng)的軸向力，中間軸上的齒輪一律做成右旋，而第一、二軸上的一律左旋，軸向力由軸承承受。選取斜齒輪的螺旋角應(yīng)注意以下問題： 螺旋角大些時(shí)會(huì)使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)，噪聲降低，實(shí)驗(yàn)還證明，隨螺旋角的增大，齒輪的強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)的提高，不過當(dāng)螺旋角高于 ?30 時(shí)，其抗彎強(qiáng)度會(huì)驟然下降，而接觸強(qiáng)度仍上升。所以變速器齒輪普遍采用的壓力角為 20176。等大些的壓力。等小些的壓力角；對(duì)貨車，為提高齒輪的承載能力，應(yīng)選用 176。 16176。對(duì)于轎車，為提高重合度以降低噪聲，應(yīng)采用176。 初選模數(shù)時(shí)，可參考同類型汽車的齒輪模 數(shù)確定；也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確即： 3 1m a x ??? gen iTmm ?）（ （ 310） 式中： nm —— 斜齒輪法向模數(shù)； m —— 直齒輪模數(shù)； maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩； 1i —— 變速器一檔傳動(dòng)比； g? —— 變速器傳動(dòng)效率，取 %96?g? ； 該設(shè)計(jì)選用同一模數(shù)進(jìn)行，故斜齒輪法向模數(shù)取 3?nm 。選取齒輪模數(shù)時(shí)一般遵循的原則是：合理減少模數(shù)，增加齒寬會(huì)使噪聲降低；為了減輕變速器的質(zhì)量，應(yīng)增加模數(shù)，同時(shí)減小齒寬；從工藝方面考慮，各檔齒輪應(yīng)選用同一種模數(shù)，而從齒輪強(qiáng)度方面考慮，各檔齒輪應(yīng)該有不同的模數(shù)。 第一軸花鍵部分直徑可按下式初選： D=K ? 3 maxeT （ 39） 式中： K —— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù) ， K ＝ ～ ，取 K ＝ ； 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（ N?m） ； 得 D= ，取 D＝ 25mm。軸的剛度不足會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，對(duì)齒輪的強(qiáng)度和耐磨性產(chǎn)生影響，增加工作噪聲 [8]。 軸的直徑的初步確定 變速器工作時(shí)軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外，還承受來自齒輪作用的徑向力，如果是斜齒輪還有軸向力。 商用車變速器殼體的軸向尺寸可參考下列數(shù)據(jù)選用： 四檔 （ ～ ） A 五檔 （ ～ ） A 六擋 （ ～ ） A 當(dāng)變速器選用的常嚙合齒輪對(duì)數(shù)和同步器多時(shí)，應(yīng)取給出范圍的上限。 初選中心矩 A時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 3 1m a x gea iTKA ????? (38） 式中： aK —— 中心 距 系數(shù)： aK =～ ,取 ； 1i —— 變速器一檔傳動(dòng)比； g? —— 變速器傳動(dòng)效率：取 %96?g? ； maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩，單 位為（ Nm）； 得 mmA 9 2 .3 3 ????? 取 mmA 93? 變速器的外形尺寸 變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒檔中間（過渡）齒輪和換擋機(jī)構(gòu)的布置初步確定。 則最后得 ?i , ?i , ?i , ?i ， ?i 。 由中等比性質(zhì)，得： 11 ??? n mnm ii （ 37） 式中： m —— 檔位數(shù)，取 4,3,2?m ； n —— 檔數(shù)， 5?n ； 得： 3 .1 3 55 .5 5 1 322 ??i ； 51313 ??i ； ?i (直接檔 )； 15 ??i； 由于超速擋一 般在 ～ 之間 ,取 ?i 。 式中： maxeT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩， maxeT =157 N由于汽車上坡行使時(shí)，車速不高，故可以忽略空氣阻力，這時(shí)： m axm ax ifk FFF ?? （ 31） 式中： maxkF —— 最大驅(qū)動(dòng)力； 即 001em axm ax / RiiTFk ?? （ 32）錯(cuò)誤 !未指定書簽。直接操縱機(jī)構(gòu)一般由變速桿、撥塊、撥叉、撥叉軸以及安全裝置等組成，多集中于變速器上蓋或側(cè)蓋內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱方便，因此本次設(shè)計(jì)變速器采用直接操縱機(jī)構(gòu)。 本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 （ 3）為了防止在汽車前進(jìn)時(shí)誤掛倒檔，導(dǎo)致零件損壞，在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有倒檔鎖裝置。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。 ： 自鎖互鎖機(jī)構(gòu)： （ 1）掛擋后應(yīng)保證直齒滑動(dòng)齒輪換擋時(shí)，全齒寬都進(jìn)入嚙合。變速器中若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)。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。 變速器軸承常采用圓柱滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承、滑動(dòng)軸套等。 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。這種方案比較有效，應(yīng)用較多?！?3176。 自動(dòng)脫檔是變速器的主要故障之一。同步器分為常壓式、慣性式和慣性增力式，多采用慣性式同步器，包括鎖銷、鎖環(huán)式同步器，使用同步器能保證換擋迅速、無沖擊、無噪聲，得到廣泛應(yīng)用，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大，多用于轎車和中型以下貨車 [6]。因此，除一檔、倒檔外已很少使用。 變速器換擋機(jī)構(gòu)有直齒 滑動(dòng)齒輪，嚙合套和同步器換擋三種形式。因?yàn)楹侠戆才乓惠S上斜齒輪與中間軸上斜齒輪嚙合和中間軸上斜齒輪與二軸上斜齒輪嚙合，能夠在一定的范圍內(nèi)抵消斜齒輪工作時(shí)的軸向力。 與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)，工作時(shí)噪聲低等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是制造時(shí)稍復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力，這對(duì)軸承不利。其優(yōu)點(diǎn)是：換擋方便，輪齒受到?jīng)_擊小，使用壽命長(zhǎng)。通過移動(dòng)嚙合套或同步器換擋，換擋行程短，同時(shí)齒輪壽命長(zhǎng)。 方案 3（如圖 ）所示：此方案中，將中間軸上一檔和倒檔齒輪做成一體，使其齒體、齒寬加大，因而縮短了一些長(zhǎng)度。此方案廣泛用于轎車和輕型貨車的四檔全同步器式變速器中。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。