【正文】 ～ 42176。影響鎖止角 ? 選取的因素，主要有摩擦因數(shù) f 、摩擦錐面平均半徑 R 、鎖止面平均半徑和錐面半錐角 ? 。以鋼質(zhì)為基體的同步環(huán)不僅可以節(jié)約銅，還可以提高同步環(huán)的強(qiáng)度。也有的同步環(huán)是在銅環(huán)基體的錐孔表 39 面噴上厚 ～ 的鉬制成。鍛造時(shí) 選用錳黃銅等材料。 同步環(huán)徑向厚度 與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán)的徑向厚度受結(jié)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件特別是錐面平均半徑 R 和布置上的限制，不易取得很厚，但必須保證同步環(huán)有足夠的強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)下式計(jì)算確定 b 22 dfRMb m?? （ ） 式中 p—— 摩擦面的許用壓力，對黃銅與鋼的摩擦副， p =～ ； Mm—— 摩擦力矩； f —— 摩擦因數(shù)； R —— 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。 摩擦錐面平均半徑 R R 設(shè)計(jì)得越大，則摩擦力矩越大。時(shí)，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時(shí)，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 f??tan 。通常軸向泄油槽為 6～ 12 個(gè)，槽寬 3～ 4mm。實(shí)驗(yàn)還證明：螺 38 紋的齒頂寬對 f 的影響很大， f 隨齒頂?shù)哪p而降低，換擋費(fèi)力，故齒頂寬不易過大。 同步環(huán)主要尺寸的確定 同步環(huán)錐面上的螺紋槽 如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計(jì)得窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。摩擦因數(shù)大，則換擋省力或縮短同步時(shí)間；摩擦因數(shù)小則反之，甚至失去同步作用。 由黃銅合金與鋼材構(gòu)成的摩擦副，在油中工作的摩擦因數(shù) f 取為 。 同步環(huán)常選用能保證具有足夠高的強(qiáng)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。 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數(shù)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)。 主要參數(shù)的確定 摩擦因數(shù) f 汽車在行駛過程中換檔，特別是在高檔區(qū)換檔次數(shù)較多，意味著同步器工作頻繁。一般應(yīng)去 3? =～ 。隨著磨損的增加，這種移動(dòng)量也逐漸增多，導(dǎo)致間隙 3? 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。 鎖環(huán)端面與齒輪接合齒端面應(yīng)留有間隙 3? ，并可稱之為后備行程。若 2? ＜ 1? ，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 b ＜ 0，此刻因鎖環(huán)浮動(dòng)，摩擦 面處無摩擦力矩作用，致使嚙合套可以通過同步環(huán)，而使同步器失去鎖止作用。滑塊寬度 d 、滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)距離 c 與缺口寬度尺寸 E 之間的關(guān)系如下 cdE 2?? （ ） 滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)距離 c 與接合齒齒距 t 的關(guān)系如下 214RtRc? （ ） 式中 1R — 滑塊軸向移動(dòng)后的外半徑（即鎖環(huán)缺口外半徑）； 2R — 接合齒分度圓半徑。 尺寸 a 和 b 是保 證同步器處于正確嚙合鎖止位置的重要尺寸，應(yīng)予以控制。 分度尺寸 a ，滑塊側(cè)面與鎖環(huán)缺口側(cè)邊接觸時(shí)，嚙合套接合齒與鎖環(huán)接合齒中心線間的距離 a ，稱為分度尺寸。 36 鎖環(huán)式同步器主要尺寸的確定 接近尺寸 b ，同步器換擋第一階段中間，在滑塊側(cè)面壓在鎖環(huán)缺口側(cè)邊的同時(shí)，且嚙合套相對滑塊作軸向移動(dòng)前，嚙合套接合齒與鎖環(huán)接合齒倒角之間的軸向距離 b ，稱為接近尺寸。之后，摩擦力矩隨之消失，而撥環(huán)力矩使鎖環(huán)回位，兩鎖止面分開，同步器解除鎖 止?fàn)顟B(tài)，嚙合套上的接合齒在換檔力的作用下通過鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合，完成換檔。換檔哪個(gè)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。之后，因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在角 速度差 △ ? ，致使在錐面上有摩擦力矩，它使鎖環(huán)相對嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，并由滑快予以定位。滑快兩端伸入鎖環(huán)缺口內(nèi)，而缺口的尺寸要比滑快寬一個(gè)接合齒。彈簧圈將置于嚙合套座花鍵上中部呈凸起狀的滑快壓向嚙合套。作為鎖止元件是在鎖環(huán) 1 或 4上的齒和做在嚙合套 7上的齒的端部，且端部均為斜面稱為鎖止面。雖然它們結(jié)構(gòu)不同，但是它們都有摩擦元件、鎖止元件和彈性元件。 慣性式同步器 慣性式 同步器能做到換擋時(shí)，在兩換擋元件之間的角速度達(dá)到完全相等之前不允許換擋，因而能很好地完成同步器的功能和實(shí)現(xiàn)對同步器的基本要求。常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡單，但有不能保嚙合件在同步狀態(tài)下（即角速度相等）換擋的缺點(diǎn)，現(xiàn)已不用。 2299222433 47 203 m m m m42250 3 105 1064rcF a bfEI L????? ? ?? ? ? ? ? ? 2299222433 47 203 m m m m42250 3 105 1064tsF a bfEI L????? ? ?? ? ? ? ? ? 2 2 2 29 9 9 0 . 0 1 7 0 . 0 4 7 0 . 0 5 m m 0 . 2m mcsf f f? ? ? ? ? ? ?? ?994336 4 4 7 3 4 .5 7 4 7 2 0 3 2 0 3 4 73 4 2 2 .1 1 0 5 1 0 2 5 00 .0 0 0 3 r a d 0 .0 0 2 r a drF a b b aEIL????? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? 故該軸符合剛度條件，該軸合格。 軸在垂直面和水平面內(nèi)撓度的允許值為 ??cf =～ ， ??sf =～。 一擋齒輪的各個(gè)分力 軸的受力簡圖如圖 所示： 圖 受力簡圖 9 nd m Z??123mm 3m a x 1992 2 2 0 0 4 1 0 1 3 0 0 8 . 1 3 N123et TiF d ??? ? ? ? 99 ta n 1 30 08 .1 3 ta n2 0 47 34 .5 7 NrtFF ?? ? ? ? ? 32 軸的強(qiáng)度校核 則在水平面上： AF 250= rF 47? AF = 在豎直面上： FA＇ = 203250Ft? = 則水平面上受到的力矩： Mc= 豎直 面上受到的力矩為： Ms= 該軸所受的彎矩為： T= 故危險(xiǎn)截面受到的合成彎矩為： 2 2 2M M c M s T? ? ?= 在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下，軸的應(yīng)力應(yīng)為： ? ???? ?? 332dM =400Mpa 故軸的強(qiáng)度符合要求 軸的剛度校核 若軸在垂直面內(nèi)撓度為 cf ，在水平面內(nèi)撓度為 sf 和轉(zhuǎn)角為δ，可分別用式（ ）、（ ）、（ ）計(jì)算 EILbaFfc 3 221? （ ） EILbaFfs 3 222? （ ） ? ?EIL ababF 31 ??? （ ） 33 式中： 1F — 齒輪齒寬中間平面上的徑向力（ N）； 2F — 齒輪齒寬中間平面上的圓周力（ N）； E — 彈性模量（ MPa）， E = 105MPa； I — 慣性矩（ mm4），對于實(shí)心軸， 4 64Id?? ； d — 軸的直徑（ mm），花鍵處按平均直徑計(jì)算； a 、 b — 齒輪上的作用力距支座 A 、 B 的距離（ mm）； L — 支座間的距離（ mm）。 對于階梯軸來說，設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量保證工藝簡單，階梯應(yīng)盡可能少。一根軸上的同心直徑應(yīng)可控制其不同心度。第二軸上的軸頸常用做滾針的滾道，要求有相當(dāng)高的硬度和表面光潔度，硬度應(yīng)在 HRC58～ 63，表面光潔度不低于▽ 8。變速器第二軸視結(jié)構(gòu)不同，可采用滲碳、高頻 、氰化等熱處理方法。mmN ? 。 將作用在變速器第一軸上的載荷 max/2eT 作為計(jì)算載荷時(shí)，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 j? 見表 。）， ? — 齒輪螺旋角（176。 =100～ 250Mpa m ax7 3772 cose ncTKZ m y K K ???? ?? 332 200 c os 20 1034 ? ? ? ???? ? ? ? ?。 當(dāng)計(jì)算載荷 gT 取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 時(shí)，對乘用車常嚙合齒輪和高擋齒輪，許用應(yīng)力在 180～ 350MPa范圍，對貨車 為 100～ 250MPa。mm ）； nm — 法向模數(shù)（ mm）； z — 齒數(shù)； ? — 斜齒輪螺旋角（176。 荷 gT 取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 時(shí)，一、倒擋 ，直 齒輪許用彎曲應(yīng)力在 400～ 850MPa，貨車可取下限，承受雙向交 變載荷作用的倒擋齒輪的許用應(yīng)力應(yīng)取下限。 m 輪齒強(qiáng)度計(jì)算 本次強(qiáng)度計(jì)算只計(jì)算一檔， 二 檔，和倒檔，因?yàn)橐粰n齒輪和 二 檔齒輪受力較大，如果這兩個(gè)齒輪符合，其余檔位的齒輪就符合要求。 m 輸出軸 2T = 齒承 ??1T =200= 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為 ，最高轉(zhuǎn)速 5250r/min，齒輪傳動(dòng)效率 99%，離合器傳動(dòng)效率 99%，軸承傳動(dòng)效率 96%。 0A =83 A=83 A0 ? A 無需 進(jìn)行角度變位： ζ =0 則： 4 ()aoh f m?? ? ?? 3=3 4 ()foh f c m?? ? ? ?（ +） ? 3= 4 ??? 4 4 42 d h? ? ? 4 4 42 7 8 .8 2ffd d h? ? ? 3 ()aoh f m?? ? ?? 3=3 3 ()foh f c m?? ? ? ?（ +） ? 3= 3 ??? 3 3 32 82 .5 6aad d h? ? ? 3 3 32 6 6 .0 6ffd d h? ? ? 五 擋 ： β 取 30 0A =83 A=83 A0 ? A 無需進(jìn)行角度變位：ζ =0 則： 2 ()aoh f m?? ? ?? 3=3 2 ()foh f c m?? ? ? ?（ +） ? 3= 2 69cosnmzd ??? 2 2 22 75aad d h? ? ? 21 2 2 22 5 8 .5ffd d h? ? ? 1 ()aoh f m?? ? ?? 3=3 1 ()foh f c m?? ? ? ?（ +） ? 3= 1 96 .6cosnmzd ??? 1 1 12 1 0 2 .6aad d h? ? ? 1 1 12 d h? ? ? 倒檔： 11 ()aoh f m?? ? ?? 3=3 11 ()foh f c m?? ? ? ?（ +） ? 3= 11 nd m Z? ? ? 42 11 11 112 48aad d h? ? ? 11 11 112ffd d h? ? ? 第 4 章 齒輪校核 齒輪損壞形式主要有：輪齒折斷，齒面疲勞剝落，移動(dòng)換擋齒輪端部被 22 破壞及齒面膠合。 17 求各擋齒輪的變位系數(shù)并進(jìn)行修正 各擋齒輪的變位系數(shù)根據(jù)變位系數(shù)線圖來選?。? 圖 變位系數(shù)線圖 一擋 ： 0A = A=83 0A ≠ A 進(jìn)行角度變位： ?? c osc os AAo?? 則計(jì)算得 ?? = non mAA??? 則計(jì)算得 ? ? n??? ?? ? 通過選擇變位系數(shù)線圖查得： ??? 由 u= 91041 ?? 則在線圖的左側(cè)可以查得： 1 ?? ，則 ??? 則 ?? 18 則： 91()aoh f m??? ? ? ?（ +） ? 3= 91()foh f c m?? ? ? ?（ +） ? 3= 9 nd m Z? ? ? 123 9 9 92aad d h? ? ? 9 9 92ffd d h? ? ? 10 2()aoh f m??? ? ? ?（ ） ? 3= 1 0 2()foh f c m?? ? ? ?（ ++） ? 3= 10 nd m Z? ? ?42 10 10 102 d h? ? ? 10 10 102ffd d h? ? ? 二 擋 ： β 取 20 0A = 87() 832 co s nZ Z m??? ??