【正文】 y= ， 代入（ 36 ）得34 9. 56 40 0M pa M pa?? ??； 倒 擋 從 動(dòng) 輪 11 ， 查 手冊 得 y= ， 代 入 （ 36 ）得21 0. 19 80 0M pa M pa?? ??； 當(dāng)計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩 maxTe 時(shí) ， 倒擋直齒輪許用彎曲應(yīng)力在 400~800Mpa， 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 。 （ 1）直齒輪彎曲應(yīng)力 ?? 32 gfcT K Km ZK y??? ?? （ 36） 式中： gT —— 計(jì)算載荷（ N點(diǎn)蝕使齒形誤差加大而產(chǎn)生動(dòng)載荷，甚至可能引起輪齒折斷。變速器抵擋小齒輪由 于載荷大而齒數(shù)少，齒根較弱，其主要破壞形式就是這種彎曲疲勞斷裂。 輪齒折斷發(fā)生在下述幾種情況下：輪齒受到足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒在重復(fù)載荷作用下，齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。 11 212 1 ZZi ZZ??倒 。 20???? ， 高度變位 。 1 2 1 339。A 求嚙合角 39。 故倒擋軸與中間軸學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 的中心距1 1 1 31 ( ) 7 1 . 2 52A m Z Z m m? ? ?總， 圓整后得 70A mm?總 。39。39。 為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉 ， 齒輪 11 和 12 的齒頂圓之間應(yīng)保持有 以上的間隙 ， 故取 11 34Z ? ， 滿足輸入軸與中間軸的距離 。 設(shè) 39。 倒擋齒輪 13Z 的齒數(shù) ， 一般在 21~23 之間 ， 初選 13 23Z ? ， 計(jì)算出輸入軸與倒擋軸的中心距 39。四擋齒輪參數(shù)如表 35。 ? ? ， 負(fù)角度變位 。3439。 湊配中心距 3439。三擋齒輪參數(shù)如表 。 ? ? ， 正角度變位 。5639。 湊配中心距 5639。二擋齒輪參數(shù)如表 33。 ? ? ， 正角度變位 。7839。 湊配中心距 7839。 表 常嚙合齒輪基本參數(shù) 學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 序 號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式 1 理論中心距 120 7 0 .1 2 52 tZZA m m m??? 2 中心距 距變動(dòng)系數(shù) 0 5n nAAm? ?? ? ? 3 齒頂降低系數(shù) ?? ? ?? ? ? 4 分度圓直徑 1 Z m mm?? 2 88td Z m mm?? 5 齒頂高 01( ) 2. 95a n nh f m m m??? ? ? ? 02( ) 1. 85a n nh f m m m??? ? ? ? 6 齒根高 01( ) f c m m m?? ? ? ? 02( ) 4. 63 75fnh f c m m m?? ? ? 7 齒 頂圓直徑 2 5 8 .1 5aad d h m m? ? ? 2 9 1 .7aad d h mm? ? ? 8 齒根圓直徑 2 4 5 .1 7 5ffd d h m m? ? ? 2 7 8 .7 2 5ffd d h m m? ? ? 9 當(dāng)量齒數(shù) 13 25cosn ZZ ??? 23 42cosn ZZ ??? 10 齒寬 7 2 .5 1 7 .5cb K m m m? ? ? ? 7 2 .5 1 7 .5cb K m m? ? ? ? （ 4）確定其他各擋的齒數(shù) 二擋齒輪是斜齒輪 ， 螺旋角 8? 與常嚙合齒輪 2? 不同 ， 由 722 81ZZi ZZ?得： 71282ZZi? （ 33） 而 788()2 cosm Z ZA ??? （ 34） 此外 ， 從抵消或減少中間軸上的軸向力出發(fā) ， 還必須滿足下列關(guān)系式： 學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 2721 2 88ta n (1 )ta n ZZZ Z Z?? ??? （ 35） 聯(lián)解上述三個(gè)方程式 ， 采用試湊法 ， 選定螺旋角 8 22?? ， 解式（ 33）（ 34）求出 7831, 21ZZ??。 根據(jù)齒數(shù)比 21 Zu Z?? ， 查得 120 . 0 2 , 0 . 2 1 0 . 2 3x x x? ? ? ? ? ?故。12c o s ( ) c o s 0 . 9 4 1 92 tm ZZA??? ? ?， 故 39。 湊配中心距 1239。 （ 3）確定常嚙合傳動(dòng)齒輪副的齒數(shù) 由一擋傳動(dòng)比 291 1 10ZZi ZZ? 求出常嚙合傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)比： 2 10119ZZi? （ 31） 而常嚙合傳動(dòng)齒輪的中心距與一擋齒輪的中心距相等 ， 即： 12()2cosm Z ZA ??? （ 32） 表 一擋齒輪基本參數(shù) 學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 序 號(hào) 計(jì)算 項(xiàng)目 計(jì)算公式 1 端面壓力角 ta nta n 0. 40 8 , 22 .1 8c os ntt????? ? ? 2 分度圓直徑 10 Z m mm?? 9 Z m mm?? 3 齒頂高 01( ) f m m m?? ? ? 02( ) 1. 95anh f m m m?? ? ? 5 齒頂圓直徑 2 5 3 .7aad d h mm? ? ? 2 9 6 .3aad d h mm? ? ? 6 齒根圓直徑 2 4 0 .5 7 5ffd d h m m? ? ? 2 8 3 .1 7 5ffd d h m m? ? ? 7 當(dāng)量齒數(shù) 103 24c osn ZZ ?? ? ? 93 46cosn ZZ ??? 8 齒寬 7 2 .5 1 7 .5cb K m m m? ? ? ? 7 2 .5 1 7 .5cb K m m? ? ? ? 由公式（ 31）（ 32）得： 1219, 32ZZ??。 （ 2）對(duì)中心距進(jìn)行修正 因?yàn)橛?jì)算齒輪和 hZ 后 ， 經(jīng)過取整數(shù)使中心距有了變化 ， 所以應(yīng)根據(jù)取定的 hZ 重新計(jì)算中心距 A 作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù) 。 兩齒輪分度圓仍相切 ， 節(jié)圓與分度圓重合 ， 全齒高不變 。 20???? ； 故總變位系數(shù) 0x?? ， 即為高度變位 。 () 702 c os nZ Z mA mm A??? ? ?； 斜齒端面模數(shù) 2 .8 0co snt mm mm???； 嚙合角 39。 齒輪的變位是齒輪設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié) ， 采用變位齒輪 ，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和湊配 中心距以外 ， 它還影響齒輪的強(qiáng)度 ，使用平穩(wěn)性、耐磨損、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲 。 分配齒數(shù)時(shí)應(yīng)注意的是 ， 各擋齒輪的齒數(shù)比應(yīng)該盡可能不是整數(shù) ，以使齒面磨損均勻 。 變速器中一般倒擋采用直齒圓柱齒輪cK =~；常嚙合及其他擋位用斜齒圓柱齒輪 cK =~。 b 齒寬的選擇既要考慮變速器的質(zhì)量小 ， 軸向尺寸緊湊 ， 又要保證輪齒的強(qiáng)度及工作平穩(wěn)性的要求 ， 通常是根據(jù)齒輪模數(shù)來確定齒寬 b。 轎車變速器齒輪應(yīng)采用較大螺旋角以提高運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性 ， 降低噪聲 。 ? 選取斜齒輪的螺旋角 ， 應(yīng)該注意它對(duì)齒輪工作噪聲、輪齒的強(qiáng)度和軸向力有影響 。 對(duì)于乘用車為了減少噪聲應(yīng)合理減小模數(shù) ， 乘用車和總質(zhì)量在 ~ 的貨車為 ~， 取m=。 通 過確定變速器的基本參數(shù) ， 便于其他零部件的設(shè)計(jì)選用 ， 為下一步的設(shè)計(jì)計(jì)算奠定基礎(chǔ) 。 本章小結(jié) 本章主要通過分析整車和發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤參數(shù) ， 對(duì)新型后驅(qū)動(dòng)變速器的總體方案進(jìn)行確定 。 變速器軸向尺寸的確定 變速器的軸向尺寸與擋位數(shù)、齒輪型式、換擋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式等都有直接關(guān)系 ， 設(shè)計(jì)初可根據(jù)中心距 A 的尺寸參照下式初選 。m； 1i —— 變速器一擋傳動(dòng)比 ， ； g? —— 變速器傳動(dòng)效率 ， 取 96%。 由于汽車傳動(dòng)系各擋的傳動(dòng)比大體上是按等比級(jí)數(shù)分配的 ， 且5i =1 ， q 為各擋公比 ， 則 2 3 44 3 2 1,i q i q i q i q? ? ? ?， 故4 1 4 3 21 . 3 5 , 1 . 3 5 , 1 . 8 2 , 2 . 4 6q i i i i? ? ? ? ?。m； 0i —— 主減速比 ， ； T? —— 汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率 ， 轎車可取 ~， 故選 T? 為 。 1i 汽車 爬陡坡時(shí)車速不高 ， 空氣阻力可忽略 ， 則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服 輪 胎 與 路 面 間 的 滾 動(dòng) 阻 力 及 爬 坡 阻 力 。 傳動(dòng)比的確定 根據(jù) m ax 77 pnrUa ii? （ 21） 式中： maxUa —— 最高車速 ， 135km/h； pn —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率下的轉(zhuǎn)速 ， 6000r/min； r —— 車輪半徑 ， ； 5i —— 變速器最高擋傳動(dòng)比 ， ； 0i —— 變速器主減速比 。 就燃油經(jīng)濟(jì)性而言 ， 擋數(shù)多 ， 增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低油耗區(qū)工作的可能性 ， 降低油耗 。 學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 圖 傳動(dòng)方案圖 變速器基本參數(shù)的確定 擋數(shù)的確定 擋數(shù)的設(shè)置與整車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性有關(guān) 。使用直接擋 ， 變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載 ， 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出 ， 此時(shí)變速器的傳動(dòng)效率高 ， 可高達(dá)90%以上 ， 噪聲低 ， 齒輪和軸承的磨損減少 [2]。 變速器采用三軸式剛性支承 ， 能提高軸的 剛度 。 變速器第一軸的前端經(jīng)軸承支承在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上 ，第一軸上的花鍵用來裝設(shè)離合器的從動(dòng)盤 ， 而第二軸的末端經(jīng)花鍵與萬向節(jié)連接 。 選擇車型為長安之星 SC6371 進(jìn)行設(shè)計(jì) . 注：其中 ， 165/70 R13 表示輪胎斷面寬 B=165， 扁平比 H/B=70,輪輞直徑 13in=， 故車輪滾動(dòng)半徑近似等于輪胎半徑 ， 為 r=+=。 長安汽車在微型車領(lǐng)域具有里程意義 ，長安之星是適應(yīng)微車市場發(fā)展的新需求而誕生的產(chǎn)品 。 所以整車和發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)對(duì)變速器的總體方案均產(chǎn)生較大影響 。 根據(jù)設(shè)計(jì)方案，通過 CAD 完成裝配圖及零件圖的繪制。 確定變速器的檔位數(shù)；各檔傳動(dòng)比；中心距；軸向長度等 。 研究的主要工作內(nèi)容 中間軸式變速器主要用于后輪驅(qū)動(dòng)變速器 ， 所以 ， 根據(jù)實(shí)際汽車發(fā)動(dòng)機(jī)匹配所需 ， 本文計(jì)劃對(duì)適用于后驅(qū)動(dòng) 發(fā)動(dòng)機(jī)固定中間軸式變速器作為總的布置方案 。 變速器的設(shè)計(jì)思想 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的微型車的基本參數(shù)，及發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)，設(shè)計(jì)能夠匹配各項(xiàng)的新型后驅(qū)動(dòng)變速器。各汽車廠紛紛引進(jìn)軟 硬件并逐步建立了計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)。 我國汽車工業(yè)采用 CAD 技術(shù)，從無到有，至今已有十多年的歷史。變速器是汽車傳動(dòng)系的重要組成部分，其發(fā)展無疑代表著汽車工業(yè)的發(fā)展，它的設(shè)計(jì)也是汽車設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分。據(jù)了學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 解國內(nèi)生產(chǎn)微型汽車如長安、柳洲五菱等車廠，后驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所配的變速器結(jié)構(gòu)先進(jìn)、合理，在滿足同等排量發(fā)動(dòng)機(jī)匹配所需的同時(shí)，市場反映效果也較好。近幾年來，微型車的銷售占中國汽車總銷售量約 25%。 但 是根據(jù)我們國家的實(shí)際現(xiàn)狀，目前中國市場對(duì)微型車的需求，在短時(shí)間內(nèi)，甚至相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)微型車仍然具有一定的發(fā)展的空間。同時(shí)，由于國際市場的導(dǎo)向，微型車的根據(jù)地日本在此方面的投入也沒有更大、更新的研究與發(fā)展。國內(nèi)的許多微型車廠在研發(fā)、生產(chǎn)方式上，或是購買日本技術(shù)，或是與日方聯(lián)合經(jīng)營，自主獨(dú)立開發(fā)的能力相對(duì)欠缺。 設(shè)計(jì)方案力求實(shí)現(xiàn)： 、合理，承載能力較大，滿足匹配發(fā)動(dòng)機(jī)之所需； 、換擋輕便、靈活、可靠； ，性能穩(wěn)定，有利于換擋； ，運(yùn)轉(zhuǎn)噪音低，傳遞 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。因此，一方面降低了輸出軸的剛性，另一方面造成了嚙合齒輪嚙合不良，致使齒輪強(qiáng)度降低，增加了運(yùn)轉(zhuǎn)噪音，影響了整機(jī)的性能。中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的客車上。 附錄 .............................................