【正文】 1 確定其他各擋的齒數(shù)二擋齒輪是斜齒輪 求得二擋齒輪齒數(shù)為 三擋齒輪齒數(shù) 求得 四擋齒輪齒數(shù) 求得 確定倒擋齒輪齒數(shù)取中間軸上的倒擋齒輪和中間軸上一擋齒輪齒數(shù)相同，即==15有中心距 求得 =40倒擋齒輪選用的模數(shù)往往與一檔相同，倒擋齒輪的齒數(shù)，一般在2122之間，初選后，可計算出中間軸與倒擋軸的中心距取=21 ===54mm為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運動干涉，則齒輪14的齒頂圓直徑應(yīng)為=2=56mm 所以 求出 =165 變速器的校核 齒輪的損壞形式齒輪的損壞形式分三種：輪齒折斷，齒面疲勞剝落，移動換擋齒輪端部破壞。轎車中間軸式變速器一擋傳動比=~，中間軸上一擋齒輪數(shù)可在15~17間取，貨車在2~17間取。中間軸上小齒輪的最少齒數(shù)，還受中間軸軸經(jīng)尺寸的限制，即受剛度的限制。中間軸上的一檔小齒輪的齒數(shù)盡可能取小些，以便使/的傳動比大些，在已定的情況下，/的傳動比可分配小些，使第一軸常嚙合齒輪的齒數(shù)多些，以便在其內(nèi)腔設(shè)置第二軸的前軸承并保證輪軸有足夠的厚度。直齒：b=m， 為齒寬系數(shù)，~ 取=5斜齒：b=，~ ，取=7第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù)，可取大些，使接觸線長度增加、接觸應(yīng)力降低，以提高傳動平穩(wěn)性和齒輪壽命。使用寬些的齒寬，工作時會因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻?？紤]到盡可能的減少質(zhì)量和縮短變速器的軸向尺寸，應(yīng)該選用較小的齒寬。圖41 中間軸軸向力的平衡斜齒輪螺旋角可在下面提供的范圍內(nèi)選用：轎車中間軸式變速器為 22～34176。根據(jù)圖41可知，欲使中間軸上兩個斜齒輪的軸向力平衡，需滿足下述條件 （43） （44）由于T=，為使兩軸向力平衡，必須滿足 （45）式中，F(xiàn)a1，F(xiàn)a2為作用在中間軸齒輪2上的軸向力，F(xiàn)n1，F(xiàn)n2為作用在中間軸齒輪2上的圓周力；r1，r2為齒輪2的節(jié)圓半徑；T為中間軸傳遞的轉(zhuǎn)矩。不過當(dāng)螺旋角大于30時，其抗彎強度驟然下降，而接觸強度仍然繼續(xù)上升。在齒輪選用大些的螺旋角時，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低[12]。 螺旋角斜齒輪在變速器中得到廣泛的應(yīng)用。對轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些[11]。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利換擋。由于工藝上的原應(yīng)，同一變速器的接合齒模數(shù)相同。少數(shù)情況下汽車變速器各擋齒輪均選用相同的模數(shù)。減少轎車齒輪工作噪聲有較為重要的意義，因此齒輪的模數(shù)應(yīng)選??；對貨車，減小質(zhì)量比噪聲更重要，故齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)。中間軸式變速器的第二軸和中間軸中部直徑D=，軸的最大直徑D和支撐間距離L的比值，對中間軸，D/L=~；對第二軸，D/L=~。在這些力的作用下，變速器的軸必須有足夠的剛度和強度。設(shè)計的是五擋變速器，初定軸向殼體尺寸為300mm。當(dāng)變速器選用常嚙合齒輪對數(shù)和同步器多時，中心距系數(shù)K應(yīng)取給出系數(shù)的上限。 外形尺寸變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒擋中間齒輪和換擋機構(gòu)的布置初步確定。轎車變速器的中心距在65~80mm變化范圍。此外受一擋小齒輪齒數(shù)不能過少的限制，要求中心距也要大些。最小允許中心距當(dāng)有保證齒輪有必要的接觸強度來確定。其大小不僅對變速器的外形尺寸，體積和質(zhì)量大小，而且對輪齒的接觸強度有影響。目前轎車的傳動比范圍在3~4之間，輕型貨車在5~6之間，其他貨車則更大。 傳動比范圍變速器的傳動比范圍是指變速器最低擋傳動比與最高擋轉(zhuǎn)動比的比值。多擋變速器多用于重型貨車和越野車[9]。目前轎車一般用4~5個擋位，級別高的轎車變速器多用5個擋，貨車變速器采用4~5個擋位或多擋。要求高擋區(qū)相鄰擋位之間的傳動比比值要比低擋區(qū)相鄰擋位之間的傳動比比值小。在最低擋傳動比不變的條件下，增加變速器的當(dāng)屬會是變速器相鄰的低擋與高擋之間傳動比比值減小，是換擋工作容易進行。擋數(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。在本次設(shè)計中主要選用了圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸承?；瑒虞S套的徑向配合間隙大，易磨損，間隙增大后影響齒輪的定位和運轉(zhuǎn)精度并使工作噪聲增加。滾針軸承，滑動軸套主要用在齒輪與軸不是固定連接，并要求兩者有相對運動的地方。變速器第一軸，第二軸的后部軸承以及中間軸前，后軸承，按直徑系列一般選用中系列球軸承或圓柱滾子軸承。中間軸上齒輪工作時產(chǎn)生的軸向力，原則上由前或后軸承來承受都可以，但當(dāng)在殼體前端面布置軸承蓋有困難的時候，必須由后端軸承承受軸向力，前端采用圓柱滾子軸承來承受徑向力[7]。作用在第一軸常嚙合齒輪上的軸向力，經(jīng)第一軸后部軸承傳給變速器殼體，此處常用軸承外圈有擋圈的球軸承。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。這種方案比較有效，應(yīng)用較多。~3176。2）將嚙合套齒座上前齒圈的齒厚切?。▇），這樣，換擋后嚙合套的后端面被后齒圈的前端面頂住，從而減少自動脫擋，見圖32。這樣在嚙合時，使接合齒端部超過被接合齒約1~3mm。自動脫擋是變速器的主要故障之一。因此，目前這種換擋方法只在某些要求不高的擋位及重型貨車變速器上應(yīng)用。而輪齒又不參與換擋，它們都不會過早損壞，但不能消除換擋沖擊，所以仍要求駕駛員有熟練的操作技術(shù)。由于變速器第二軸齒輪與中間軸齒輪處于常嚙合狀態(tài)，所以可用移動嚙合套換擋。但是該瞬間駕駛員注意力被分散，會影響行駛安全性。這使齒輪端部磨損加劇并過早損壞，同時使駕駛員精神緊張，而換擋產(chǎn)生的噪聲又使乘坐舒適性降低。 換擋機構(gòu)形式變速器換擋機構(gòu)有直齒滑動齒輪，嚙合套和同步器換擋三種形式。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒擋。圖22 倒擋軸位置與受力分析3 零部件結(jié)構(gòu)方案分析 齒輪形式與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長，工作時噪聲低等優(yōu)點；缺點是制造時稍復(fù)雜，工作時有軸向力。倒擋的傳動比雖然與一擋的傳動比接近，但因為使用倒擋的時間非常短，從這點出發(fā)有些方案將一擋布置在靠近軸的支承處，然后再布置倒擋。 圖21 倒擋布置方案綜上所述選擇第四種倒擋布置方案。為了充分利用空間，縮短變速器軸向長度，有的貨車倒擋傳動采用圖22所示方案。圖21e所示方案是將中間軸上的一，倒擋齒輪做成一體，將其齒寬加長。圖21c所示方案能獲得較大的倒擋傳動比，缺點是換擋程序不合理。圖21b所示方案的優(yōu)點是換倒擋時利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間軸的長度。前者雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是中間傳動齒輪的輪齒，是在最不利的正，負交替對稱變化的彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作，而后者是在較為有利的單向循環(huán)彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作，并使倒擋傳動比略有增加。 倒擋布置方案與前進擋位比較，倒擋使用率不高，而且都是在停車狀態(tài)下實現(xiàn)換倒擋，故多數(shù)方案采用直齒滑動齒輪方式換倒擋。如果在附加殼體內(nèi)，布置倒擋傳動齒輪和換擋機構(gòu)，還能減少變速器主體部分的外形尺寸。發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的轎車采用中間軸式變速器，為縮短傳動軸長度，可將變速器后端加長。凡采用常嚙合齒輪傳動的擋位，其換擋方式可以用同步器或嚙合套來實現(xiàn)。此外，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器的一擋速比不可能設(shè)計得很大。與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡單，輪廓尺寸小，布置方便，中間擋位傳動效率高和噪聲低等優(yōu)點。2 變速器傳動機構(gòu)布置方案 傳動機構(gòu)布置方案分析 固定軸式變速器固定軸式又分為兩軸式，中間軸式，雙中間軸式變速器。滿足汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性指標，這與變速器的檔數(shù)，傳動比范圍和各擋傳動比有關(guān)。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。 汽車參數(shù)的選擇 根據(jù)變速器設(shè)計所選擇的汽車基本參數(shù)如下表11所示 項目參數(shù)值發(fā)動機： V6擋數(shù):5最大功率(kW/n)：1526最大扭矩(N而前者又分為兩軸式、中間軸式和多中間軸式變速箱。根據(jù)前進擋數(shù)的不同，變速箱有三、四、五和多擋幾種。發(fā)動機本身是不可能倒轉(zhuǎn)的，只有靠變速箱的倒擋齒輪來實現(xiàn)。駕駛員可以根據(jù)具體情況，選擇變速箱的某一擋位，來減少燃油的消耗。變速箱的多擋位選擇就能滿足這些需求。這就要求汽車的牽引力和車速能在較大范圍內(nèi)變化，以適應(yīng)使用的要求。另外，現(xiàn)代汽車的使用條件極為復(fù)雜，在不同場合下有不同的要求。因此就出現(xiàn)了車用變速箱和主減速器。而且一般發(fā)動機如果直接與車輪相連，其輸出轉(zhuǎn)速換算到對應(yīng)的汽車車速上，將達到現(xiàn)代汽車極限速度的數(shù)倍。但其性能與汽車的動力性和經(jīng)濟性之間存在著較大的矛盾。關(guān)鍵詞：變速器；傳動比；機械式；齒距；The car mechanical transmission designAbstractTransmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, is aimed at marking start, climbing, turning, accelerate various driving conditions, the