轎車五檔手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)(參考版)
2025-07-03 08:48本頁面
【正文】 為此應(yīng)該注意以下三點(diǎn)：㈠ 按換檔次序來排列 ； ㈡ 將常用檔放在中間位置，其它檔放在兩邊； ㈢ 為了避免誤掛倒檔，往往將倒檔安排在最靠邊的位置，有時(shí)與1檔組成一排。三、換檔位置 設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)首先要確定換檔位置。 圖64 變速器自鎖與互鎖結(jié)構(gòu)1自鎖鋼球 2自鎖彈簧 3變速器蓋4互鎖鋼球 5互鎖銷 6撥叉軸2．要使換檔動(dòng)作輕便、省力，以減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度。，為了防止誤掛倒檔，以致造成安全事故和損壞傳動(dòng)系，在操縱機(jī)構(gòu)中都設(shè)有倒檔鎖或倒檔安全裝置。定位作用是通過自鎖裝置中的彈簧將鋼球（或鎖銷）推入叉軸的凹臼中實(shí)現(xiàn)的。，其他變速桿叉軸互被鎖止，互鎖裝置的結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：互鎖銷式、擺動(dòng)鎖塊式、轉(zhuǎn)動(dòng)鎖止式、三向鎖銷式，此次設(shè)計(jì)中互鎖裝置選擇第一種，其結(jié)構(gòu)型式如圖64所示。一、變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用 變速器操縱機(jī)構(gòu)[17]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)掛兩個(gè)檔位。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(dòng)慣量對同步時(shí)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(shí)間有影響。本次設(shè)計(jì)鎖止角取。～46176。影響鎖止角選取的因素，主要有摩擦因數(shù)、擦錐面的平均半徑R、鎖止面平均半徑和錐面半錐角。噴鉬環(huán)的壽命是銅環(huán)的2～3倍。有的變速器用高強(qiáng)度，高耐磨性的鋼配合的摩擦副，即在鋼質(zhì)或球墨鑄鐵同步環(huán)的錐面上噴鍍一層鉬（～），使其摩擦因數(shù)在鋼與銅合金摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強(qiáng)度有顯著提高。貨車同步環(huán)可用壓鑄加工。(5)同步環(huán)徑向厚度與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán)的徑向厚度要受機(jī)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和布置上的限制，不宜取很厚，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。本次設(shè)計(jì)中采用的R為50～60mm。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。本次設(shè)計(jì)中采用的錐角均為取7176。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?！?176。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。通常軸向泄油槽為6～12個(gè)，槽寬3～4mm。螺紋槽設(shè)計(jì)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(huì)使接觸面減少，增加磨損速度。但頂部寬度過窄會(huì)影響接觸面壓強(qiáng)，使磨損加快。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)，接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（圖62d），完成同步換檔。換檔力將鎖環(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，致使在錐面上作用有摩擦力矩，它使鎖環(huán)相對嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，并滑塊予以定位。 故軸的全撓度為，符合剛度要求。2）軸的剛度校核第二軸在垂直面內(nèi)的撓度和在水平面內(nèi)的撓度可分別按下式計(jì)算： （511） （512） 式中 ——齒輪齒寬中間平面上的徑向力（N）,這里等于；——齒輪齒寬中間平面上的圓周力（N），這里等于；E ——彈性模量（MPa），（MPa），E =MPa；I ——慣性矩（），d為軸的直徑（）；a、b ——為齒輪坐上的作用力距支座A、B的距離（）；L ——支座之間的距離（）。該軸所受扭矩為：。代入上式可得： ； ； 。； ——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，為170000N1）軸的強(qiáng)度校核計(jì)算用的齒輪嚙合的圓周力、徑向力及軸向力可按下式求出： （55） （56） （57） 式中 ——至計(jì)算齒輪的傳動(dòng)比，；d ——計(jì)算齒輪的節(jié)圓直徑，mm，為105mm； ——節(jié)點(diǎn)處的壓力角，為16176。其計(jì)算公式為： （54）式中T ——軸所受的扭矩，N其中P =95kw，n =5750r/min,d =24mm；代入上式得：由查表可知[]=55MPa，故[]，符合強(qiáng)度要求。此中情況下，軸的扭矩強(qiáng)度條件公式為 （53）式中 ——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；T ——軸所受的扭矩，N下面對第一軸和第二軸進(jìn)行校核。對于本設(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[13]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。因此，軸的直徑d與軸的長度L的關(guān)系可按下式選?。旱谝惠S和中間軸：d/L=；第二軸：d/L=。而軸的直徑可參考同類汽車變速器軸的尺寸選定，也可由下列經(jīng)驗(yàn)第一軸和中間軸： （51）第二軸： （52）式中——發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩，N其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 一檔齒輪 倒檔齒輪圖52 變速器中間軸變速器軸的確定和尺寸，主要依據(jù)結(jié)構(gòu)布置上的要求并考慮加工工藝和裝配工藝[12]要求而定。本設(shè)計(jì)采用的是旋轉(zhuǎn)軸式傳動(dòng)方案。第一軸長度由離合器的軸向尺寸確定，而花鍵尺寸應(yīng)與離合器從動(dòng)盤轂的內(nèi)花鍵統(tǒng)一考慮。第五章 變速器軸的設(shè)計(jì)與校核第一軸通常和齒輪做成一體，前端大都支撐在飛輪內(nèi)腔的軸承上，其軸徑根據(jù)前軸承內(nèi)徑確定。）；E ——齒輪材料的彈性模量（MPa），查資料可?。籅 ——齒輪接觸的實(shí)際寬度，20mm；——主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑（mm）；直齒輪： （46） （47）斜齒輪：
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