【正文】 為 ； g? —— 變速器傳動(dòng)效率，取 96%。 由公式（ ）得： 1 ? ；最終取 1 ? 。m ； 0i —— 主減速比， 4； T? —— 汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率，轎車可取 ~，故選 T? 為 。 由上文可知最高車速 maxau = maxav =189km/h；最高檔為超速檔，傳動(dòng)比5gi =；車輪滾動(dòng)半徑由所選用的輪胎規(guī)格 215/60R15 得到 r =（ mm）；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n = pn =4300（ r/min）；由公式（ ）得到主減速器傳動(dòng)比計(jì)算公式： 0 4ganri iu?? （ 2） 確定變速器一擋傳動(dòng)比 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 間 的 滾 動(dòng) 阻 力 及 爬 坡 阻 力 。 因此，本次設(shè)計(jì)的轎車變速器為 5 檔變速器，最高檔傳動(dòng)比初定為 左右 。 傳動(dòng)比范圍的選擇要求： 相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值在 以下。影響最低檔傳動(dòng)比選取的因素有：發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速所要求的汽車最 大爬坡能力、驅(qū)動(dòng)輪與路面間的附著力、主減速比和驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑以及所要求達(dá)到的最低穩(wěn)定行駛車速等。 傳動(dòng)比范圍 變速器傳動(dòng)比范圍是指變速器最高檔與最低檔傳動(dòng)比的比值。載質(zhì)量在 ～ 的貨車采用五檔變速器，載質(zhì)量在 ～ 的貨車采用六檔變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車變速器多用 5 個(gè)檔。m 最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速 6300r/min 最大轉(zhuǎn)矩時(shí)轉(zhuǎn)速 4300r/min 最高車速 200km/h 總質(zhì)量 1430kg 整備質(zhì)量 2500kg 檔數(shù) 近年來(lái)，為了降低 油耗，變速器的檔數(shù)有增加的趨勢(shì)。 11 第 3章 變 速器設(shè)計(jì)的總體方案 變速器主要參數(shù)的選擇 本次 變速器 設(shè)計(jì)的主要參數(shù)如下表 41 所示。 本章小結(jié) 本章主要介紹了變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置方案和零、部件結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，并給出了此次設(shè)計(jì)的具體方案，即設(shè)計(jì)兩軸式變速器，倒擋布置方案如圖 22（ f）所示，前進(jìn)擋皆為斜齒圓柱齒輪，倒擋為直 齒圓柱齒輪，采用全同步器式換擋形式，圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承。采用自鎖鋼球來(lái)實(shí)現(xiàn)自鎖，通過(guò)互鎖銷實(shí)現(xiàn)互鎖。 倒檔鎖 的作用是使駕駛員必須對(duì)變速桿施加更大的力，方能掛入倒檔，起到提醒注意的作用，以防誤掛倒檔，造成安全事故。 自鎖機(jī)構(gòu)的作用是將滑桿鎖定在一定位置，保證齒輪全齒長(zhǎng)參加嚙合，并防 止 脫檔和掛檔。通常是在倒檔叉或叉頭上裝有彈簧機(jī)構(gòu)，使司機(jī)在換檔時(shí)因有彈簧力作用，產(chǎn)生明顯的手感。選檔時(shí)操縱桿轉(zhuǎn)動(dòng)鉗形板選入某一變速叉軸槽內(nèi)，此時(shí)鉗形板的一個(gè)或兩個(gè)鉗爪抓住其它兩個(gè)變速叉，保證互鎖作用。 （ 3） 轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式 圖 26 為與上述鎖塊機(jī)構(gòu)原理相似的轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式互鎖裝 置。圖 24， b、 c、 d 為某一叉軸在工作位置，而其它叉軸被鎖住。常見的互 鎖機(jī)構(gòu)有： （ 1） 互鎖銷式 9 圖 24 是汽車上用得最廣泛的一種機(jī)構(gòu)，互鎖銷和頂銷裝在變速叉軸之間，用銷子的長(zhǎng)度和凹槽來(lái)保證互鎖。 通過(guò)比較，考慮汽車的操縱性能，本設(shè)計(jì)全部檔位均選用同步器換檔。同上述兩種換檔方法比較，雖然它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用。目前這種換檔方法只在某些要求不高的檔位及重型貨車變速器上應(yīng)用。 常嚙合齒輪可用移動(dòng)嚙合套換檔。 采用軸向滑動(dòng)直齒齒輪換檔，會(huì)在輪齒端面產(chǎn)生沖擊，齒輪端部磨損加劇并過(guò)早損壞，并伴隨著噪聲。 8 典型的操縱機(jī)構(gòu)以及鎖止裝置 圖 23 典型的操縱機(jī)構(gòu)圖 定位裝置的作用是將被嚙合件保持在一定位置上，并防止自動(dòng)嚙合和分離，一般采 用彈簧和鋼球式機(jī)構(gòu)。這種操縱方案結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，已得到廣泛應(yīng)用。 用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖和倒檔裝置等主要零件組成，并依靠駕駛員手力完成選檔、換檔或推到空檔工作，稱為手動(dòng)換檔變速器。 變速器操縱機(jī)構(gòu)通常裝在頂蓋或側(cè)蓋內(nèi)，也有少數(shù)是分開的。 操縱機(jī)構(gòu)布置方案 概述 根據(jù)汽車使用條件的需要，駕駛員利用操縱機(jī)構(gòu)完成選檔和實(shí)現(xiàn)換檔或退到空檔。但換檔時(shí)有兩對(duì)齒輪同時(shí)進(jìn)入嚙合，使換檔困難；圖 22c 方案能獲得較大的倒檔傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換檔程序不合理；圖 22d 方案對(duì) 22c 的缺點(diǎn)做了修改；圖 22e 所示方案是將一、倒檔齒輪做成一體，將其齒寬 加長(zhǎng)；圖 22f 所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，換檔換更為輕便。 圖 21 發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)布置示意圖 倒檔布置方案 常見的倒檔布置方案如圖 22 所示。選擇 5檔變速器，并且五檔為超速 6 檔。不過(guò)，增加檔數(shù)會(huì)使變速器機(jī)構(gòu)復(fù)雜和質(zhì)量增加，軸向尺寸增大、成本提高、操縱復(fù)雜。就燃油經(jīng)濟(jì)性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率區(qū)下作的能力，降低了油耗。而傳動(dòng)系的檔位數(shù)與汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性有著密切的聯(lián)系。其特點(diǎn)是：變速器一軸后端與常嚙合齒輪做成一體絕大多數(shù)方案的第二軸與一軸在同一條直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接后可得到直接檔，使用直接檔變速器齒輪和軸承及中間軸不承載，此時(shí)噪聲低，齒輪、軸承的磨損減少。其特點(diǎn)是：變速器輸出軸與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體，發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)直接輸出動(dòng)力。此外，各中間檔因只經(jīng)一對(duì)齒輪傳遞動(dòng)，故傳動(dòng)效率高，同 時(shí)噪聲小。 其中兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。 5 第 2章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與操縱機(jī)構(gòu)的布置 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置方案 變速器傳動(dòng)方案分析與選擇 機(jī)械式變速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、制造成本底和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，故在不同形式的汽車上得到廣泛應(yīng)用。 變速器的設(shè)計(jì)思想 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的 轎 車的基 本參數(shù)，及發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù) 。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(guó)汽車工業(yè)采用 CAD 技術(shù)，從無(wú)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(wú)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。但是根據(jù)我們國(guó)家的實(shí)際現(xiàn)狀，目前中國(guó)市場(chǎng)對(duì) 轎 車的需求，在短時(shí)間內(nèi)，甚至相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi) 轎 車仍然具有一定的發(fā)展的空間。 日方聯(lián) 合經(jīng)營(yíng)，自主獨(dú)立開發(fā)的能力相對(duì)欠缺。 研究變速的現(xiàn)狀 眾所周知，中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的 轎車 車型， 90%都來(lái)自日本 和德國(guó) 技術(shù)，更確切地說(shuō)，是來(lái)自于日本 豐田和德國(guó)大眾 技術(shù)。 （ 1） 正確選擇變速器的檔位數(shù)和傳動(dòng)比，使之與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配 ，以保證汽車具有良好的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性 ； （ 2） 設(shè)置空擋，用來(lái)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸 ； （ 3） 設(shè)置倒擋，使汽車能倒退行駛 ； （ 4） 設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出 ； 3 （ 5） 換擋迅速、省力、方便 ； （ 6） 工作可靠 ； （ 7） 變速器應(yīng)有高的工作效率 ； （ 8） 變速器的工作噪聲低。在汽車變速器的設(shè)計(jì)工作開始之前，首先要根據(jù)變速器運(yùn)用的實(shí)際場(chǎng)合來(lái)對(duì)一些主要參數(shù)做出選擇。變速器的結(jié)構(gòu)要求對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性、換檔操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。其任務(wù)是調(diào)節(jié)、變換發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，將動(dòng)力有效而經(jīng)濟(jì)地傳至驅(qū)動(dòng)車輪，以滿 足汽車的使用要求。其中，減少變速器體積，提高變速器可靠性以及改善其與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配更是當(dāng)前急需解決的重要問(wèn)題！ 本課題將可靠?jī)?yōu)化二軸五檔變速器設(shè)計(jì)理論應(yīng)用汽車機(jī)械式變速器齒數(shù)系的設(shè)計(jì)中，根據(jù)汽車的動(dòng)力性要求，在保證零件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度可靠使用的條件下，以變速器體積最小化和功率使用最大化為目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果與原始數(shù)據(jù)的對(duì)比，使變速器設(shè)計(jì)得到一個(gè)更可靠的優(yōu)化。 設(shè)計(jì)二軸五檔變速器的目的和意義 變速器是汽車傳動(dòng)系中一個(gè)比較關(guān)鍵的部件，它設(shè)計(jì)的好壞直接影響到汽車的使用性能。轎車多采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的布置，因?yàn)檫@種布置使汽車的動(dòng)力 — 傳動(dòng)系統(tǒng)緊湊、操縱性好且使汽車質(zhì)量降低 6%~10%。隨著汽車工業(yè)的告訴發(fā)展和現(xiàn)汽車現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的開發(fā)和應(yīng)用，人們對(duì)汽車變速器的設(shè)計(jì)要求是越來(lái)越高。但是僅僅采用機(jī)電液技術(shù)還不夠，還需要應(yīng)用聲學(xué)、光學(xué)、和化學(xué)等多學(xué)科技術(shù)才能使機(jī)械具有良好的信息處理能力，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。因此必須對(duì)汽車各部分（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、懸架、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等）進(jìn)行自動(dòng)控制，并從各部分的單獨(dú)控制向整車一體化控制發(fā)展，從一般控制向智能控制發(fā)展。 汽車的發(fā)展經(jīng)歷了三大革命，動(dòng)力革命（內(nèi)燃機(jī)的使用），傳動(dòng)革命（機(jī) 械傳動(dòng)的完善和液體傳動(dòng)的使用）和控制革命（用傳感器、微機(jī)和電液閥進(jìn)行信息處理）。中國(guó)未來(lái) 10年，經(jīng)濟(jì)型轎車至少應(yīng)翻一番。 1 第 1章 緒論 概述 隨著社會(huì)的快速發(fā)展和人們生活水平的迅速提高，汽車（尤其是轎車）作為一種必不可少的交通工具已走進(jìn)千家萬(wàn)戶。 關(guān)鍵詞 擋數(shù) ； 傳動(dòng)比 ； 齒輪 ； 軸；強(qiáng)度校核 II Abstract 全套圖紙，加 153893706 Transmission is more cruical in automotive driveline ponents, it is dseigned to ditectly affect the quality of the actual use of performance automobiles. Transmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, is aimed at marking start, climbing, turning, accelerate various driving conditions, the car was different traction and speed Meanwhile engine in the most favorable working conditions within the scope of the work. And the trans mission in neutral gear with reverse gear. Transmission also need power output function. Gearbox because of the lowgrade work at a larger role, In general, the lowgrade gearbox layout are close to the axis after support, Following from lowgrade to highgrade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid. This paper describes the design of twoaxis five block manual trans mission, III the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design. A brief description of the trans mission of all ponents of the material choice. Keywords Block Transmission ratio Gear Axis Checking IV 目 錄 摘 要 ........................................................ I Abstract ....................................................... II 第 1 章 緒論 ..................................................... 1 概述 ........................................