【正文】 較，不同用途汽車的變速器齒輪使用條件仍是相似的。他使齒形誤差加大，產(chǎn)生動(dòng)載荷，導(dǎo)致輪齒折斷。前者在變速器中出現(xiàn)的很少，后者出現(xiàn)的多。 齒輪的損壞形式分三種：輪齒折斷、齒面疲勞剝落和移動(dòng)換檔齒輪端部破壞。9材料選擇現(xiàn)代汽車變速器的齒輪材料大部分采用滲碳合金鋼，其表層的高硬度與心部的高韌性相結(jié)合，能大大提高齒輪的耐磨性及抗彎曲疲勞和接觸疲勞的能力。關(guān)于螺旋角的方向，第一、二軸齒輪采用左旋，這樣可使第一、二軸所受的軸向力直接經(jīng)過軸承蓋作用在變速器殼體上，而不必經(jīng)過軸承的彈性檔圈傳遞。根據(jù)推薦，提高高檔位齒輪的性能，取～為6級，～為7級。其中，一檔主動(dòng)齒輪10的齒數(shù)Z10〈17，因此一檔齒輪需要變位。但是由于輪齒的剛度較小，易于吸收沖擊振動(dòng)，故噪聲要小些。對于低檔齒輪，由于小齒輪的齒根強(qiáng)度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現(xiàn)齒根彎曲斷裂的現(xiàn)象。對于高檔齒輪，其主要損壞形勢是齒面疲勞剝落，因此應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合劑耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。對斜齒輪傳動(dòng)，還可通過選擇合適的螺旋角來達(dá)到中心距相同的要求。當(dāng)齒數(shù)和多的齒輪副采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)或高度變位時(shí)，則對齒數(shù)和少些的齒輪副應(yīng)采用正角度變位。有幾對齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構(gòu)成的變速器，會(huì)因保證各檔傳動(dòng)比的需要，使各相互嚙合齒輪副的齒數(shù)和不同。角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。高度變位可增加小齒輪的齒根強(qiáng)度，使它達(dá)到和大齒輪強(qiáng)度想接近的程度。變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。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)。由 （316）可計(jì)算出。中間軸上倒檔傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)比一檔主動(dòng)齒輪10略小，取。按同樣的方法可分別計(jì)算出：三檔齒輪 ；四檔齒輪 。則根據(jù)前式，可計(jì)算出一檔實(shí)際傳動(dòng)比為： 。由式（27）求出常嚙合齒輪的傳動(dòng)比 （311）由已經(jīng)得出的數(shù)據(jù)可確定 而常嚙合齒輪的中心距與一檔齒輪的中心距相等 （312） 由此可得： （313）而根據(jù)已求得的數(shù)據(jù)可計(jì)算出： 。上面根據(jù)初選的A及m計(jì)算出的可能不是整數(shù)，將其調(diào)整為整數(shù)后，從式（310）看出中心距有了變化，這時(shí)應(yīng)從及齒輪變位系數(shù)反過來計(jì)算中心距A，再以這個(gè)修正后的中心距作為以后計(jì)算的依據(jù)。 一檔傳動(dòng)比 （39） 為了確定Z9和Z10的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和: （310）其中 A =、m =3；故有。71表34 變速器參數(shù)在初選了中心距、齒輪的模數(shù)和螺旋角后，可根據(jù)預(yù)先確定的變速器檔數(shù)、傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。模數(shù)壓力角螺旋角齒寬系數(shù)齒頂高系數(shù)參數(shù)值320176。所以，在保證齒輪的強(qiáng)度條件下，盡量選取較小的齒寬，以有利于減輕變速器的重量和縮短其軸向尺寸。齒輪寬度b的大小直接影響著齒輪的承載能力，b加大，齒的承載能力增高。應(yīng)該注意的是選擇斜齒輪的螺旋角時(shí)應(yīng)力求使中間軸上是軸向力相互抵消。,嚙合套或同步器取30176。對轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對貨車，為提高齒輪承載力，取大些。25176。~30176。一般貨車 GB135678規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形20176。25176。16176。表33 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角與螺旋角項(xiàng)目 車型 齒形壓力角α螺旋角β轎車 高齒并修形的齒形176。由于制造工藝上的原因，同一變速器中的結(jié)合套模數(shù)都去相同，轎車和輕型貨車取2~。一檔直齒輪的模數(shù)m mm (38)通過計(jì)算m=3?！〗ㄗh用下列各式選取齒輪模數(shù)，所選取的模數(shù)大小應(yīng)符合JB11160規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。為檢測方便，A取整。~。對轎車，K A =~；對貨車，K A =~；對多檔主變速器，K A =~11；TI max 變速器處于一檔時(shí)的輸出扭矩：TI max=Te max igI η =62803N﹒m故可得出初始中心距A=。故有，變速器的格擋傳動(dòng)比如下： IIIIIIIVV倒檔表32 各擋傳動(dòng)比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(qiáng)度。中間檔的傳動(dòng)比理論上按公比為： （35）的等比數(shù)列，實(shí)際上與理論上略有出入，因齒數(shù)為整數(shù)且常用檔位間的公比宜小些，另外還要考慮與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的合理匹配。故有 （31）則由最大爬坡度要求的變速器Ι檔傳動(dòng)比為 （32） 根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與路面附著條件 （33） 求得變速器的Ι檔傳動(dòng)比為 （34） 綜上所述，變速器的月I擋傳動(dòng)比為。應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著條件、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動(dòng)車輪的滾動(dòng)半徑等綜合確定。圖32 五檔變速器傳動(dòng)方案簡圖 1一檔主動(dòng)齒輪 2一檔從動(dòng)齒輪 3二檔主動(dòng)齒輪 4二檔從動(dòng)齒輪 5三檔主動(dòng)齒輪 6三檔從動(dòng)齒輪 7四檔主動(dòng)齒輪 8四檔從動(dòng)齒輪 9五檔主動(dòng)齒輪 10五檔從動(dòng)齒輪 11倒檔主動(dòng)齒輪 12倒檔中間軸齒輪 13倒檔輸出軸齒輪。多檔變速器多用于總質(zhì)量大些的貨車和越野汽車上。商用車變速器采用4～5個(gè)檔或多檔。目前，一般乘用車用4～5個(gè)檔位的變速器。第3章 變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算校核 變速器主要參數(shù)的選擇本次設(shè)計(jì)是在整車參數(shù)已知的情況下，車型已知的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)，整車主要技術(shù)參數(shù)如表31所示：表31 房車整車主要技術(shù)參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率117kw最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速2500r/min發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩600N 變速器中采用圓錐滾子軸承直徑較小、寬度較大因而容量大、可承受高負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)，但也有需要調(diào)整預(yù)緊、裝配麻煩、磨損后軸易歪斜而影響齒輪正確嚙合的缺點(diǎn)。[14]汽車變速器軸承的選擇變速器軸承種類很多，變速器軸承常采用圓柱滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承、滑動(dòng)軸套等。[14]從上述可知，變速器的軸上裝有軸承、齒輪、齒套等零件，有的軸上又有矩形或漸開線花鍵，所以設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮裝配上的可能，而且應(yīng)當(dāng)可以順利拆裝軸上各零件。因漸開線花鍵定位性能良好，承載能力大且漸開線花鍵的齒短，小徑相對增大能提高軸的剛度，所以軸與同步器上的軸套常用漸開線花鍵連接。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，兩軸式變速器的輸出軸和中間軸式變速器的第二軸上的常嚙合齒輪副，齒輪副的齒輪與軸之間，常設(shè)置有滾針軸承，少數(shù)情況下齒輪直接裝在軸上（特殊情況）。從加工方便來看，定心外徑及矩形花鍵齒側(cè)的磨削比漸開線花鍵要容易[7]。用滑移齒輪方式，實(shí)現(xiàn)換檔的齒輪與軸之間，一般應(yīng)選用矩形花鍵連接。變速器軸設(shè)計(jì)變速器軸多數(shù)情況下，軸承安裝在殼體的軸承孔內(nèi)。設(shè)計(jì)要求變速器齒輪齒面的表面粗糙度：應(yīng)在μm范圍內(nèi)選用?！?。所以綜合考慮安全性，在齒輪裝在軸上以后，齒輪應(yīng)能保持足夠大的穩(wěn)定性，齒輪輪轂部分的寬度尺寸應(yīng)該在結(jié)構(gòu)允許條件下應(yīng)盡可能取大些，至少滿足尺寸要求[14]： （31）式中：——花鍵內(nèi)徑。齒輪尺寸小又與軸分開，其內(nèi)徑直徑到齒根圓處的厚度（圖32）影響齒輪強(qiáng)度[6]。本設(shè)計(jì)全部選用直齒輪。直齒圓柱齒輪主要用于一檔、倒檔齒輪，應(yīng)力要求較低。[14]綜合考慮以上因素，為了換檔輕便舒適，減小噪聲，倒檔傳動(dòng)采用圖31f所示方案。圖31b方案的優(yōu)點(diǎn)是倒檔利用了一檔齒輪，縮短了中間軸的長度。 倒檔布置方案 通過對汽車設(shè)計(jì)資料的查找，總結(jié)一下方案。結(jié)構(gòu)決定了變速器的設(shè)計(jì)要求較高，不僅要求運(yùn)行噪聲小，而且設(shè)計(jì)車速高，故選中間軸式變速器作為傳動(dòng)方案。不過，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)，汽車的動(dòng)力性，燃油經(jīng)濟(jì)性有著密切的聯(lián)系。特點(diǎn)：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