車用變速器設(shè)計(jì)論文-文庫(kù)吧資料
2025-07-01 22:18本頁(yè)面
【正文】 =；故有60 ，中間軸上的一檔齒輪齒數(shù)盡量少些，以使 的傳動(dòng)比大些， 所以，在此取15，一檔大齒輪齒數(shù)相應(yīng)的為=45 本此設(shè)計(jì)中齒數(shù)和 計(jì)算結(jié)果均為整數(shù)，未影響中心距，故不需要再對(duì)中心距進(jìn)行修正。因此，在保證齒輪強(qiáng)度的條件下，盡量選取小一點(diǎn)的齒寬，這樣可以減輕變速器的重量。 ③螺旋角 對(duì)輕型汽車變速器，斜齒輪螺旋角選用范圍為 ④齒寬b 齒輪寬度b的大小影響齒輪的承載能力，b越大，承載能力越高。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)，,于是L=315mm 。在檔位選擇時(shí)還應(yīng)遵循下面的要求： ①為了降低換擋難度， ②較高檔位相鄰兩檔之間的傳動(dòng)比的間隔應(yīng)小些，特別是最高檔與次高檔之間應(yīng)更小些因此，4檔不滿足要求，改為5檔進(jìn)行驗(yàn)算：==可見(jiàn)，5檔位數(shù)滿足要求于是，在初選中心距A時(shí)，可根據(jù)式的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算， 對(duì)于本次設(shè)計(jì)的輕型汽車，可取, 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 為變速器一檔傳動(dòng)比 變速器的傳動(dòng)效率，計(jì)算得：A=105mm 。事實(shí)上，汽車各擋傳動(dòng)比基本上是按等比級(jí)分配的。 在最低檔傳動(dòng)比不變的情況下，增加變速器的檔數(shù)會(huì)使變速器相鄰的低檔和高檔之間的傳動(dòng)比比值減小，從而使得換擋時(shí)工作容易進(jìn)行。在確定最大傳動(dòng)比時(shí)，主要考慮三方面的問(wèn)題：最大爬坡度、附著率及汽車的最低穩(wěn)定車速。 5變速器主要參數(shù)的選擇與計(jì)算 增加變速器的檔數(shù)能夠改善汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，但是，檔數(shù)越多，其結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜，且會(huì)使輪廓尺寸和總質(zhì)量大大增加，操縱起來(lái)也不方便。汽車起步時(shí)如果誤掛倒檔，則容易出現(xiàn)安全事故。這通?？炕ユi裝置來(lái)保證，其結(jié)構(gòu)型式有如圖所示： 1自鎖鋼球 2自鎖彈簧 3變速器蓋4互鎖鋼球 5互鎖銷 6撥叉軸圖41 變速器自鎖與互鎖結(jié)構(gòu)，同時(shí)應(yīng)防止自動(dòng)脫檔或自動(dòng)掛檔。同步時(shí)間與車型有關(guān)，計(jì)算時(shí)可在下屬范圍內(nèi)選取：～，～；～，低檔取1.～。 。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)下式計(jì)算確定 式中，p為摩擦錐面的許用壓力，對(duì)于鋼和黃銅摩擦副，；為摩擦力矩；f為摩擦因素；R為摩擦錐面的平均半徑。本次設(shè)計(jì)中采用的R為50～60mm。但過(guò)大以后，要求同步環(huán)徑向厚度尺寸要小，這也受到同步強(qiáng)度的要求限制。圖53a中給出的尺寸適用于輕型汽車； 圖33 同步器螺紋槽形式 在F、f、一定的情況下增大R，可以摩擦力矩越大，縮短同步時(shí)間。摩擦因素f隨齒頂?shù)哪p加深而降低，換擋時(shí)也費(fèi)力，所以齒頂寬不易過(guò)大。時(shí)就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。=6176。一般=6176。為了增大同步器的容量，應(yīng)取小些，但也不能太小，否則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象。摩擦因數(shù)越大，換擋時(shí)省力，達(dá)到同步的時(shí)間也會(huì)相應(yīng)的減少，早期用青銅合金制造的同步環(huán)已逐漸被淘汰，現(xiàn)在黃銅合金使用較多。③當(dāng)兩者速度相同時(shí)，摩擦力矩就會(huì)消失，然而軸向力F仍作用在鎖止元件上，使之接觸鎖緊狀態(tài)，此時(shí)滑動(dòng)齒套和鎖止上的斜面相對(duì)移動(dòng)，于是，滑動(dòng)齒套便占據(jù)了換擋位置。由于齒輪和滑動(dòng)齒套的角速度不同，在表面上產(chǎn)生摩擦力。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：9變速器齒輪 2滾針軸承 8結(jié)合齒圈 7鎖環(huán)（同步環(huán)）5彈簧 6定位銷 10花鍵轂 11結(jié)合套圖31 鎖環(huán)式同步器如圖（31），此同步器的工作原理是：換檔時(shí)，分為三個(gè)階段：①同步器離開(kāi)中間位置做軸向移動(dòng)，并緊靠在摩擦面上。綜上三種換擋方案，可同時(shí)用在同一變速器的不同檔位中，一般滑動(dòng)齒輪換擋方式除一檔和倒檔外已很少使用，對(duì)于其他高檔位則用同步器或嚙合套。使用同步器能使接合套與對(duì)應(yīng)接合套齒圈的圓周速度迅速達(dá)到并保持一致，以阻止兩者在達(dá)到同步前接合以防止沖擊。由于增設(shè)了嚙合套和常嚙合齒輪，使變速器旋轉(zhuǎn)不會(huì)的總慣性矩增大。這樣便使齒輪斷面磨損嚴(yán)重而損壞，不僅如此，這同時(shí)也使整體舒適性降低。采用滑動(dòng)齒輪換檔的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，容易制造，對(duì)于這種形式來(lái)說(shuō)，多數(shù)采用直齒滑動(dòng)齒輪的方案，也有采用斜齒滑動(dòng)齒輪的方案。但是，在本設(shè)計(jì)中由于倒檔采用的常嚙合方案，因此倒檔也采用斜齒輪傳動(dòng)方案，即除一檔外，均采用斜齒輪傳動(dòng)。盡管如此變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，這樣會(huì)使常嚙合齒輪數(shù)增加，并導(dǎo)致變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大。為實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)有些利用在前進(jìn)擋的傳動(dòng)路線中，加入一個(gè)中間傳動(dòng)齒輪的方案，也有利用兩個(gè)聯(lián)體齒輪的方案。圖24c所示方案的高檔從動(dòng)齒輪處于懸臂狀態(tài)，同時(shí)一檔和倒檔齒輪布置在變速器殼體的中間跨距里，而中間檔的同步器布置在中間軸上是這個(gè)方案的特點(diǎn)。變速器用圖24c所示的多支承結(jié)構(gòu)方案，能提高軸的剛度。伸長(zhǎng)后的第二軸有時(shí)裝在三個(gè)支承上，其最后一個(gè)支承位于加長(zhǎng)的附加殼體上。同一變速器中，有的檔位用同步器換檔，有的檔位用嚙合套換檔，那么一定是檔位高的用同步器換檔，檔位低的用嚙合套換檔。 圖24 中間軸式五檔變速器傳動(dòng)方案圖25a 所示方案中的一檔、倒檔和圖b所示方案中的倒檔用直齒滑動(dòng)齒輪換檔，其余各檔均用常嚙合齒輪。圖24a所示方案，除一，倒檔用直齒滑動(dòng)齒輪換檔外，其余各檔為常嚙合齒輪傳動(dòng)。在檔數(shù)相同的條件下，各種中間軸式變速器主要在常嚙合齒輪對(duì)數(shù)，換檔方式和到檔傳動(dòng)方案上有差別。使用直接檔，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，可達(dá)90%以上，噪聲低，齒輪和軸承的磨損減少因?yàn)橹苯訖n的利用率高于其它檔位，因而提高了變速器的使用壽命；在其它前進(jìn)檔位工作時(shí)，變速器傳遞的動(dòng)力需要經(jīng)過(guò)設(shè)置在第一軸，中間軸和第二軸上的兩對(duì)齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離（中心距）不大的條件下，一檔仍然有較大的傳動(dòng)比；檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng)，檔位低的齒輪（一檔）可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動(dòng)；多數(shù)傳動(dòng)方案中除一檔以外的其他檔位的換檔機(jī)構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換檔，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一檔也采用同步器或嚙合套換檔，還有各檔同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。圖2圖2圖25分別示出了幾種中間軸式四，五，六檔變速器傳動(dòng)方案。但是在本設(shè)計(jì)中，由于倒檔齒輪采用的是常嚙式，因此也采用斜齒輪。因?yàn)楹笳弑戎饼X輪有更長(zhǎng)的壽命、更低的噪聲，雖然其在制造上不夠方便且還要承受軸向力。另外，低檔傳動(dòng)比取值的上限（igⅠ=~）受到較大限制,但這一缺點(diǎn)可通過(guò)減小各檔傳動(dòng)比同時(shí)增大主減速比來(lái)取消。不僅工作噪聲大，而且容易損壞。如圖所示，兩軸式變速器的第二軸（即輸出軸）與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體，輸入軸的前端借離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸相連。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、操縱性好且可使汽車質(zhì)量降低6%~10%。
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