【正文】 1??g g gT T i = ， 將數(shù)據(jù)代入式（ 42），可計算出 1 擋從動齒輪彎曲應(yīng)力 39。 查表 ，選擇齒形系數(shù) y= 將數(shù)據(jù)代入式（ 42），可計算出 1 檔 主動齒輪 彎曲應(yīng)力 3332 c o s 2 1 8 6 . 2 1 0 c o s 2 0 . 7 7 1 . 5 03 . 1 4 1 2 2 . 7 5 0 . 2 1 8 . 0 2 . 0??? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?gwncTKZm y K K 19 7 M P a 35 0 M P a?? 在許用應(yīng)力范圍內(nèi) ，齒輪彎曲強度符合要求。 1) 1 擋齒輪 11Z 的彎曲應(yīng)力計算： 在式（ 42）中只有齒形系數(shù)是要選取的，其他的參數(shù)都在前面已經(jīng)計算或選出 。 學(xué)士學(xué)位論文 30 第 4章 齒輪軸系的校核 齒輪強度 校核 汽車變速箱的機械式齒輪傳動的傳動形式和使用條件都是相似的， 因此，計算汽車變速器齒輪強度用的簡化計算公式與 通用齒輪強度 的計算 公式同樣可以獲得較為準確的結(jié)果。對于兩部分箱體接合的部分 采用密封墊圈，密封墊圈根據(jù)同一變速箱統(tǒng)一生產(chǎn) [23]， 不僅能夠防止?jié)櫥蜐B漏和箱外雜質(zhì)的侵入，還能作為彈性調(diào)整墊圈調(diào)整軸承間隙 。從而避免了密封材料的膨脹、硬化和溶化，使密封變差。 密封是能夠保證齒輪箱能夠正常安全的潤滑，避免泄漏和防止雜物的進入。 圖 箱體蓋 （ a）主視圖；（ b）俯視圖；（ c）剖切面 cc （ a） （ b） （ c） 第 3 章 DCT 變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 29 潤滑油從變速器進油螺塞處注入變速箱內(nèi)，浸入潤滑油的齒輪高速轉(zhuǎn)動時，甩動潤滑油，從而把其他零件表面潤滑，還可以把摩擦產(chǎn)生的熱帶走。變速箱主要是齒輪傳動，齒輪傳動就導(dǎo)致嚙合齒輪、齒輪和軸之間產(chǎn)生摩擦。安裝時先在盤形的一段將軸安裝上，之后再沿各軸將齒輪等件安裝上，追后套上桶形的另一半箱體。 箱體為剖分式結(jié)構(gòu)。在箱蓋部分設(shè)計了與發(fā)動機部分相連的連接孔。箱體的壁厚參考減速箱設(shè)計，軸承支撐部分設(shè)計肋板，提高強度。 變速箱箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計和 密封潤滑 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計 變速箱箱體主要參考相關(guān)車型的變速箱進行設(shè)計，如圖 所示為主箱體和圖 所示為箱體蓋。 應(yīng)用到的滾針軸承型號 有兩種 ：向心滾針和保持架組件滾針軸承選用的型號： 5 擋從動齒輪選用型號 K20 26 20； 1 擋從動齒輪選用型號 K25 31 20； 6 擋從動齒輪選用型號 K28 35 20； 4 擋從動齒輪和倒擋從動齒輪選用型號 K32 39 30； 2 擋從動齒輪選用型號 K38 46 30。具體型號可以在設(shè)計出階梯軸軸端時結(jié)合圓錐滾子軸承尺寸進行選擇 。中間軸上的常嚙合空轉(zhuǎn)齒輪為了實現(xiàn)空轉(zhuǎn)并且安裝空間狹小的要求 ，選擇的軸承也為滾針軸承，選擇向心滾針和保持架圖 中間軸 2 圖 倒擋軸 第 3 章 DCT 變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 27 組件的滾針軸承。 軸承分析及選用 實心 輸入軸和空心輸入軸之間要能夠同軸線轉(zhuǎn)動，但不能產(chǎn)生摩擦， 現(xiàn)在汽車設(shè)計為了解決這個問題采用滾針軸承使兩根軸能夠相對轉(zhuǎn)動 。軸的長度要根據(jù)安裝要求和與輸入、輸出齒輪的配合來定。 倒檔軸如圖 所示。這樣設(shè)計 6 擋從動齒輪的軸向定位就得用套筒定位。只能采用空間三角布置。中間軸 2 上有 三個擋 從動齒輪 齒寬長度 。同步器與軸的軸向用卡簧固定。中間軸 1 上布置了 4 個擋位的空轉(zhuǎn)從動齒輪，當掛擋時由換擋拔插撥動同步器與齒輪上的嚙合齒嚙合，從而帶動中間軸旋轉(zhuǎn)，再通過輸出齒輪與減速器嚙合輸出發(fā)動機動力到車輪。另外其上也有速度脈圖 實心輸入軸 第 3 章 DCT 變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 25 沖信號輪，檢測轉(zhuǎn)速?？招妮S的內(nèi)外直徑按式（ 315）設(shè)計，內(nèi)徑的尺寸要考慮安裝滾針軸承的大小。 空心輸入軸如圖 所示 。實心輸入軸上有兩個花鍵軸分別與 5 擋和 3 擋主動齒輪嚙合，選擇的花鍵為 45 漸開線花鍵。 3) 對于 空心輸入軸的 內(nèi)外徑有如下關(guān)系： ? ? ?nwdd (315) 式中： nd — 空心輸入軸內(nèi)徑 wd — 空心輸入軸外徑 在 初選出每軸的尺寸后 根據(jù)具體安裝情況 畫出零件圖。 軸的結(jié)構(gòu) 設(shè)計計算 初選軸徑 ，用以確定軸的階梯。中間軸 1 和中間軸 2 上 都 有兩個同步器，同時輸出軸齒輪也在兩個中間軸上，所以中間軸的長度要考慮各 擋位 齒輪的 布置、同步器布置 、輸出軸齒輪 、彈性擋圈等標準件 和安裝方便等方面 因素。具體軸長尺寸要考慮安裝在實心輸入軸的尺寸和安裝要求進行設(shè)計。軸上還有脈沖信號輪， 軸的長度要根據(jù)齒輪寬度， 脈沖信號輪 、彈性擋圈等標準件 和安裝要求來設(shè)計。 實心輸入軸 在空心輸入軸中轉(zhuǎn)動，兩根軸 都 采用階梯軸的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計。把擋位分為奇偶擋分別布置在兩根 輸入軸上，其中實心輸入軸上布置的是 1 擋 、 3 擋和 5 擋主動齒輪，空心輸入軸上布置的是 2 擋 、 4 擋和 6 擋主動齒輪，并且 4 擋和 6 擋共用空心軸上的主動齒輪 6Z 。 經(jīng)過計算所得各擋傳動比和各擋 的兩個 傳動 齒輪 齒數(shù)如下表 齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)所示 表 齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù) 擋位 1 2 3 4 5 6 R1 R2 傳動比 主動齒輪齒數(shù) 12 16 20 23 22 23 12 15 從動齒輪齒數(shù) 39 35 31 28 21 19 27 23 第 3 章 DCT 變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 23 DCT軸的參數(shù)設(shè)計計算 軸的結(jié)構(gòu)分析 雙中間軸式 DCT 的 布置由兩根輸入軸，兩根中間軸，一根倒擋軸組成 ，它們成平行軸式的分布 。參考原型車變速器的倒擋齒數(shù)， 初 選 1 15?Z 由倒擋傳動比 10 2r 1 21 1 1? ? ? ?g R RZ Zi i i ZZ (312) 式中： 1Ri —倒擋常嚙合齒輪 11 的傳動比 2Ri —倒擋常嚙合齒輪 2 的傳動比 將數(shù)據(jù)代入式（ 312）可得 10 27?Z 。 核算 5 擋傳動比大小 ： 1351421 0 .9 622? ? ?g Zi Z ⑦ 惰輪 齒數(shù)的計算 1) 倒擋齒數(shù)的計算 倒擋 齒輪 模數(shù)為 r ?gi 。 ⑤ 中心距 2A 的計算 算出了 4 擋和 6 擋傳動齒輪齒數(shù)后，可根據(jù)它們共用公共齒輪 6Z 計算 中間軸 2 與 空心輸入軸的中心距 ： 562 ( ( 1 9 2 4 ) 2 . 7 5 6 3 . 2 3 m m2 c o s 2 c o s 2 0) . 7 7? ??? ? ?? ? ?nZ Z mA (39) 式中： 2A —中心距 2， 6 擋從動齒輪所在軸與空心輸入軸距離 ⑥ 5 擋齒輪齒數(shù)的計算 根據(jù)式（ 39）所計算出的中心距 2A ，可計算出 5 擋齒輪齒數(shù)。 ④ 6 擋齒輪 副 齒數(shù)的計算 因為 6 擋與 4 擋共用空心輸入軸上的主傳動齒輪，已計算出 6 23?Z 和初選的 6 ?gi，根據(jù)式（ 38）可計算出 5 19?Z 。 3) 4 擋齒輪 副 齒數(shù)的計算 根據(jù)初選的 4 擋傳動比 4 ?i ，可計算出 4 擋齒輪齒數(shù) 6 23?Z ， 7 28?Z 。 由 初選 的 3 ?i ，根據(jù) 式（ 38） 可計算出 8 20?Z ， 9 31?Z 。 校核 2 擋 傳動比： 42335 2 .1 816? ? ?g Zi Z 結(jié)果與 近似相等 ， 可以 確定 2 擋傳動齒輪的齒數(shù) 3Z =16, 4Z =35。 由式（ 34）計算 出 1 擋齒輪的螺旋角 11Σ15 1 2 . 7 5β c o s c o s 2 0 . 7 72 2 7 5?? ?? ? ? ??nZm A ③ 中間軸 1 上其他擋位齒輪副計算 1) 2 擋 齒輪 副 齒數(shù)計算 2 擋 齒輪的齒數(shù)和 134 2 c o s 2 7 5 c o s 2 0 512 . 7 5? ? ? ? ? ?? ? ? ?nAZZ m 式中： 3Z —2 擋主動齒輪齒數(shù) 4Z —2 擋從動齒輪齒數(shù) 齒數(shù)和選 51。 ② 修正中心距和螺旋角 確定齒數(shù)后， 按式 (38)反算 中心距，修正 后 的中心距 1A Σ1 5 1 2 . 7 5 7 4 . 6 3 m m2 c o s 2 c o s 2 0?? ? ?? ? ?nZmA 學(xué)士學(xué)位論文 20 中心距 準確值 為 1A =75mm。 11Z 的最小齒數(shù)受到中間軸 軸徑的限制 ，盡可能取小些 ， 11Z 的選定應(yīng)與中間軸軸徑統(tǒng)一考慮 ， 11Z =12， 12Z =39。 ① 1 擋齒輪 副 齒數(shù)的計算 1 擋傳動比： 121 11?g Zi Z 式中： 11Z —1 擋主動齒輪齒數(shù) 12Z —1 擋從動齒輪齒數(shù) 1 擋嚙合齒輪 齒數(shù)和 為 ΣZ ，計算公式為： 1Σ 2 cos??nAZ m （ 38） 由初算的 1A 和 角，代入式（ 38）可計算出 1Σ 2 c o s 2 7 4 c o s 2 0 5 0 . 4 92 . 7 5? ? ? ?? ? ?nAZ m 在取 齒數(shù)和 時應(yīng)注意 最好不 使 ΣZ 為偶數(shù)，以減 少 大小齒輪 有 公約數(shù)的機會， 否則會出現(xiàn)齒面的 不均磨損。中心距 1A 確定，則 1 擋、 2 擋、 3 擋和 4 擋齒輪應(yīng) 采用高度變位， 5 擋和 6 擋齒輪確定后計算出中心距 2A ，也可以使用高度變位齒輪 。變位 系數(shù) ξc 的分析選擇： 變?yōu)辇X輪能夠避免齒輪根部相切，提高齒輪運行時的平穩(wěn)性，避免不必要磨損降低齒輪使用壽命 。則齒寬 b=22mm 第 3 章 DCT 變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 19 ④ 齒頂高系數(shù) 0f 齒頂高系數(shù) 0f 的選擇：汽車變速器齒輪的齒頂高系數(shù)規(guī)定為 0f =。 ③ 齒寬 b 齒寬 b 的選擇：斜齒輪齒寬 : ?? b k m ， ck 為齒寬系數(shù)，取為 。 螺旋角 ? 的選擇：一般選擇為 15 25 ，螺旋角越大，齒輪強度越高 。選 nm =。 按表 選取汽車變速器齒輪的模數(shù)。 ① 齒輪模數(shù)的確定 模數(shù)是齒輪的重要參數(shù)，它能 影響齒輪的強度、質(zhì)量、噪聲、工藝等 。齒輪精度不低于 7 級。 齒輪形式和材料 現(xiàn)在生產(chǎn)的雙離合器自動變速器為實現(xiàn)具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、壽命長等突出的特點，全部采用斜齒輪傳動方案。 DCT 的 中心距一般根據(jù)下述經(jīng)驗公式計算： 3 1??? ? ?A e m ax g gA K T i (37) 式中： A—變速器中心距 AK —中心距系數(shù)，乘用車 : AK = ，取 AK = emaxT —發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，為 1gi —變速器一檔傳動比 ?g —變速器傳動效率，取 96% 學(xué)士學(xué)位論文 18 中心距 1A 可先由 公式（ 37）計算 得到， 即： 3311 8 .9 1 8 6 .2 3 .2 0 0 .9 6 7 4 m m??? ? ? ? ? ?? ?A e m a x g gA K T i 式中 ： 1A — 中間軸 1 與實心輸入軸距離 2A 為 中間軸與空心軸的中心距 。 本文設(shè)計的雙中間軸式 DCT 采用了共用齒輪設(shè)計，因為齒輪模數(shù)相同但齒數(shù)不同，所以要使兩組齒輪正常嚙合，兩個中間距不能相等，即 12AA? 。 中心距設(shè)計 雙中間軸式 布置 兩個中心距 1A 、 2A ，即輸入軸與中間軸的距離 。即： ? ?11223?? ? ? gnggg g g niiii i i (36) 五檔為直接檔，傳動比為5 1?gi,根據(jù)式（ 35）得 q= 4 ? 由式（ 35）和式（ 36）可以初步選擇各擋傳動比 如表 所示 ： 表 各擋傳動比 檔位 1 2 3 4 5 6 傳動比 1 本設(shè)計的 傳動比范圍 3 .2 = 3 .8 50 .8 3g1g6ii = =i，符合 乘用車的傳動比范圍 ～ 之間。 根據(jù) 前置 車輛變速箱布置 選 =60% ? —路面附著系數(shù)， 平時車輛行駛路面， ? 值為 ，取 根據(jù)式（ 34） 帶入數(shù)據(jù)計算得： 1 2 0 0 0 9 . 8 0 . 6 0 . 7 5 0 . 3 0 8 3 . 6 01 8 6 . 2 4 . 5 0 . 9? ? ? ?????gi 所以可以得到一檔傳動比的取值范圍： ??gi 1gi 初選 第 3 章 DCT 變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 17 各擋為近似 等比數(shù)列， 公比為 ： 111????g ma x gnng mi n g niiq (35) 式中： n 為擋數(shù) 。 驅(qū)動輪上的動力要大于附著力。 汽車爬坡 為最大角度 時 ，需要用最大轉(zhuǎn)矩 ， 即掛 1 擋行駛，此時行駛速度很慢， 忽略 空氣阻力