【正文】 靠摩擦作用實現(xiàn)同步。 相鄰 擋 位相互轉(zhuǎn)換時，應(yīng)該采取不同操作步驟的道理同本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 樣適用于移動齒輪換 擋 的情況，只是前者的待接合齒圈與接合套的轉(zhuǎn)動角速度要求一致，而后者的待接合齒輪嚙合點的線速度要求一致，但所依據(jù)的速度分析原理是一樣的。在 Δω=0 瞬間同步過程結(jié)束?；瑒育X套 1 和齒輪 3 分別與整車和變速器輸入軸轉(zhuǎn)動零件相連接。第二階段：來自手柄傳至換擋撥叉并作用在滑動齒套上的力 F，經(jīng)過鎖止元件又作用到摩擦面上。摩擦面相互接觸瞬間， 假如 齒輪 3 的角速度ω3，和滑動齒套 1 的角速度 ωl 不同，在摩擦力矩作用下鎖銷相對滑動齒套 1 轉(zhuǎn)動一個不大的角度，并占據(jù)鎖止位置。 同步器 的工 作原理 同步器 換擋過程由三個階段組成。 變速器的換擋操作，尤其是從高擋向低擋的換擋操作比較復(fù)雜，而且很容易產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊。但這個操作比較復(fù)雜，難以掌握精確。兩個旋轉(zhuǎn)速度不一樣齒輪強行嚙合必然會發(fā)生沖擊碰撞，損壞齒輪。 慣性式同步器是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步的，在其上面設(shè)有專設(shè)機構(gòu)保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達到同步之前不可能接觸，從而避免了齒間沖擊。常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡單，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，現(xiàn)已不用。經(jīng)過計算校核后該軸滿足要求。 2F ～為齒輪齒寬在中間面上的徑向力。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)驗公 式初步選定： 第一軸： )~( ????? AAd mm 第二軸： 33 m a x ??? eTd mm d 與 l 關(guān)系 ： 一軸： ~ ??ld 二軸： ~ ??ld 所以，一軸 5 ??? dl mm 二軸 ??? dl mm 軸的校核是評定變速器是否滿足所 要求的強度、剛度等條件，是否滿足使用要求，是設(shè)計過程中的重要步驟，主要是為了對設(shè)計的數(shù)據(jù)校核，達到設(shè)計的要求。 確定軸的尺寸 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要求而定。）； E齒輪材料的彈性模量（ MPa）， 材 料為 45 可取 3190 10E M P a?? ； b齒輪 接 觸 的實 際 寬度 （ mm） ； 直齒 輪 b=20mm、斜齒輪b= z? b? 主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑（ mm）； 直齒輪： ?? sinzz r? (422) ?? sinbb r? (423) 斜齒輪： ??? 2co s)s in( zz r? (424) ??? 2c o s)s in( zb r? (425) 其中 ， zr br 分別為主從動齒輪節(jié)圓半徑（ mm）。 2） 齒輪接觸應(yīng)力 j? (421) 式中 j? 齒輪的接觸應(yīng)力（ MPa）； F 齒面上的法向力（ N）， ? ??? coscos1FF ? ； 1F圓周力在（ N）， dTF g21 ? ； ?節(jié)點處的壓力角（ 20176。 （ mm） ?K 應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取 ； fK 摩擦力影響系數(shù)，主動齒輪取 ，從動齒輪取 ； b 齒寬（ mm），取 24mm t 端面齒距（ mm）； ???? mt ? y齒 形系數(shù)，如齒形系數(shù)圖 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 齒形系數(shù)圖 當(dāng)處于一檔時 ,故由 11 2 dTgF ? (410) 2 6 7 5 0 01 0 0 0 71m a x ?????? iTT eg Nm (411) 3311311 ???? mzd mm (412) 6 2 1 2332 6 7 5 0 022 11 ???? dTgF N (413) 1 6 2 1 21 ??????w? Mpa (414) 9 6 2 1 22 ??????w? MPa (415) 當(dāng)計算載荷取作用到變速器第一軸上的最大扭矩 maxeT 時，一檔直齒輪的彎曲應(yīng)力在 400~850MPa 之間。在這里所選擇的齒輪材料為 45。如汽車變速器齒輪用低碳合 金鋼制造，采用剃齒或齒輪精加工，齒輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度不低于 7 級。但 不同用途汽車的變速器齒輪使用條件仍是相似的。變?yōu)橄禂?shù)為 )1117( ???? 。 變位系數(shù) 1717 Z??? (48) 式中 Z 為要變位的齒輪齒數(shù)。 根據(jù)上述理由，為降低噪聲，變速器中除去一、二檔和倒檔以外的其他各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小的一些數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動。 總變位系數(shù)越小，一對齒輪齒更總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強度越低。為提高接觸強度，應(yīng)使總變位系數(shù)盡可能取大一些，這樣兩齒輪的齒輪漸開線離基圓較遠，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應(yīng)力。 變速器齒輪是在承受循環(huán)負荷的條件下工作，有時還承受沖擊負荷。由于角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動質(zhì)量指標(biāo)，故采用的較多。為保證各對齒輪有相同的中心距，此時應(yīng)對齒輪進行變位。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點，有避免了其缺點。高度變位齒輪副的缺點是不能同時增加一對齒輪的強度，也很難降低噪聲。高度變位齒輪副的一對嚙合齒輪的變位系數(shù)的和為零。采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心距以外，它還影響齒輪的強度，使用平穩(wěn)性，耐磨性、抗膠 合能力及齒輪的嚙合噪聲。 這里 ?Z 修正為 39，反推出 A=60mm。 取 111?Z ； 282 ?Z 。下面結(jié)合本設(shè)計來說明分配各檔齒數(shù)的方法。 通常根據(jù)齒輪模數(shù)的大小來選定齒寬： 直齒 b=(~)m， mm b=8 3=24mm 斜齒 b=(~)m， mm b=7 = 第一軸常嚙合齒輪副齒寬的系數(shù)值可取大一些，使接觸線長度增加，接觸應(yīng)力降低，以提高傳動 的平穩(wěn)性和齒輪壽命。但試驗表明，在齒寬增大到一定數(shù)值后，由于載荷分配不均勻，反而使齒輪的承載能力降低。為此，中間軸上的全部齒輪一律去右旋，而第一軸和第二軸上的的斜齒輪去左旋，其軸向力經(jīng)軸承蓋由殼體 承受。；斜齒輪螺旋角 β 取 20176。在本設(shè)計中變速器齒輪壓力角 α 取15186。 小螺旋角 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 壓力角較小時，重合度大，傳動平穩(wěn)，噪聲低；較大時可提高輪齒的抗彎強度和表面接觸強度。 重型車 同上 低檔、倒檔齒輪 176。 20176。 ～ 45176。 ， 176。 15176。根據(jù)變速器用齒輪模數(shù)的范圍（ 見表 4表 42）及計算得本設(shè)計所用變速箱齒輪模數(shù)如下： 斜齒輪： 0 a 33 ??? Tem n 根據(jù)汽車設(shè)計書 P91 的表格選擇第一系列的模數(shù)所以取 ?nm 直齒輪： 3?m 表 41 汽車變速器齒輪的法向模數(shù) mm 車型 乘用車的發(fā)動機排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 ma/t V V ma Ma 模數(shù) ma/mm ~ ~ ~ ~ 表 42 汽車變速器常用的齒輪模數(shù) mm 第一系列 第二系列 (2)齒形、壓力角 α、螺旋角 β 和齒寬 b 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角、及螺旋角按表 43 選取 。 另外根據(jù)變速箱在電動汽車中的安裝空間來設(shè)計。 3）外型尺寸 變速箱的橫向外型尺寸，根據(jù)齒輪直徑以及換擋機構(gòu)的布置 初步確定。對轎車， K A =~；對貨車， K A =~；對多檔主變速器， K A =~11；在此取 K A =。 2）中心距的計算 中心距對變速器的尺寸及質(zhì)量有直接影響，所選的中心距、應(yīng)能保證齒輪的強度。 由 3 0 * 4 .3 8 8 * 1 .2 * 4 4 3 .3 1 7 8gTi?? (42) 得到 gi? 。本設(shè)計 選用直接檔， 傳動比為 1， 即減速比為 1。 最高檔通常是直接擋，傳動比為 。 用于機械式變速器的操縱機構(gòu)，常見的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖和倒擋鎖裝置等主要件組成，并依靠駕駛員手力完成選擋、換擋或退到空擋工作，稱為手動換擋變速器。 6） 變速 器操縱機構(gòu) 根據(jù)汽車使用條件的需要，駕駛員利用變速器的操縱機構(gòu)完成選擋和實現(xiàn)換擋或退到空擋的工作。如變速器的第二軸前端支承在第一軸常嚙合齒輪的內(nèi)腔中，內(nèi)腔尺寸足夠時可布置圓柱滾子軸承，若空間不足則采用滾針軸承。至于何處應(yīng)當(dāng)采用何種軸承，是受結(jié)構(gòu)限制并隨所承受的載荷特點不同而不同。如汽車變速器齒輪用低碳鋼制作，采用剃赤和磨赤精加工 ，齒 輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度為 JB179—83， 6級 和 7 級。 (2) 齒輪強度計算 與其他機械行業(yè)相比，不同用途汽車的變速器齒輪使用田間仍是相似 的。 輪齒折斷分兩種：輪齒受足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒再重復(fù)載荷作用下齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。盡可能使各檔齒輪的齒數(shù)比應(yīng)該不是整數(shù) 。 3) 各檔齒輪齒數(shù)的分配 在初選中心距，齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可更據(jù)變速器的檔數(shù)，傳動比和傳動方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。中心距越小，齒輪的接觸應(yīng)力大，齒輪壽命短。 轉(zhuǎn)動比范圍的確定與選定的發(fā)動機參數(shù)，汽車的最高車速和使用條件等因素有關(guān)。 由于電動汽車的發(fā)展起步晚，受技術(shù)限制所以選用兩擋變速箱 ，倒擋由電機反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。檔數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，并且是尺寸輪廓和質(zhì)量加大。所以選擇 本設(shè)計 兩軸式雙擋變速器。 此外，因為其經(jīng)過 一對齒輪嚙合傳遞動力，故傳動效率高同時噪聲也低。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機械式變速器。固定軸式又分為兩軸式，中間本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 軸式，雙中間軸式變速器。 變速器設(shè)計方案論證 1） 傳動機構(gòu)布置方案分析 變速器傳動機構(gòu)有兩種分類方法。轎 車多采用兩軸式變速器，貨車多采用三軸式變速器。變速器傳動機構(gòu)包括換擋齒輪、傳動齒輪、傳動軸。 為滿足以上使用性能要求，本變速器采用有級式變速器。汽車工作的道路條件越復(fù)雜，比功率越小，變速器的傳動比范圍越大。 除此以外，變速器還應(yīng)當(dāng) 達到 輪廓尺寸和質(zhì)量小，制造成本低，維修方便 的目標(biāo) 。 7）變速器應(yīng)當(dāng)有高 的工作效率。 6）工作可靠。 4）設(shè)置動力輸出裝置，需要時能進行功率輸出。 2）設(shè)置空擋，用來切斷發(fā)動機動力向驅(qū)動輪的傳輸。 計算最高車速 ? ? ? ?? ?????? i nc o s 2C d A u agmamafgmbmaF ?? dtd u ambma ）（ ?? ? (21) 其中 ： F? 為車輛行駛的總阻力， N； ma 為出去電池組的整車質(zhì)量， kg； ma =845kg； mb 為電池組質(zhì)量， kg； mb =400kg； f 為滾動阻力系數(shù)； f=； ? 為坡道角； ? =15%； Cd 為空氣阻力系數(shù)； Cd=； A 為迎風(fēng)面積； A=； ua 為行駛車速， km/h； ua=45； ? 為車輛旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)： 220221 mriiImrI Tgfw ?? ???? (22) 其中 ： fI 為飛輪轉(zhuǎn)動慣量 ， ?fI ； wI 為車輪轉(zhuǎn)動慣量 ， ?wI ； 0i 為主減速比 ， ?i ； FFt ?? maxnnm? 7 0 ?? irnu ma km/h 其中 ： Ft=主驅(qū)動電機一最大限流工作時車輛獲得的驅(qū)動力； 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 mn 為主驅(qū)動電機的工作轉(zhuǎn)速， r/min；