【正文】 的彎曲應(yīng)力 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 1z =24， 2z =18， 1y =， 2y =， 1T =， 2T =， ? =176。 =180～ 350MPa ??? ?? KKymz KTgw6366c os2? = 33 ????? ????。 =100～ 250MPa 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 ??? ?? KKymz KTw 83888 c os2? = 33 ????? ???? =180～ 350MPa （ 2）計(jì)算 二 擋齒輪 5， 6 的彎曲應(yīng)力 5z =15， 6z =28， 5y =， 6y =， maxeT =， NmTg ? ? =176。 （ 1） 計(jì) 算 一 擋齒輪 7， 8 的 彎 曲 應(yīng) 力 7z =12， 8z =31， 7y =， 8y =， maxeT =164Nm， NmTg ? ? =176。）； ?K — 應(yīng)力集中系數(shù)， ?K =； y — 齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù) ?3coszzn ? 在圖中查得； cK — 齒寬系數(shù) cK = ?K — 重合度影響系數(shù)， ?K =。 計(jì)算倒擋齒輪 10， 11， 12的彎曲應(yīng)力 10w? ， 11w? ， 12w? 10z =22， 11z =13， 12z =30， 10y =, 11y =， 12y =， 11113m ax11 2 yKzm KKTcfew ?? ?? = 33 ???? ???? =400～ 850MPa 12123122 yKzm KKTcfw ?? ?出? = 33 ???? ???? =400～ 850MPa 10103102 yKzm KKTcfw ?? ?倒從 ? = 33 ???? ???? =400～ 850MPa 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 10103102 yKzm KKTcfw ?? ?倒主 ? = 33 ???? ???? =400～ 850MPa (b)斜齒輪彎曲應(yīng)力 w? ??? ?? KyKzm KTgw 3cos2? 式中： gT — 計(jì)算載荷（ N 輸入軸 1T = maxeT = 輸出 軸 2T = 齒承 ??1T =164 = 倒 擋 軸 iTT 齒承倒 ??2? =164 = 輪齒強(qiáng)度計(jì)算 輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 (a)直齒輪彎曲應(yīng) 力 w? 圖 41 齒形系數(shù)圖 yzKm KKT c fgw 32?? ?? 式中： w? — 彎曲應(yīng)力（ MPa）； 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 gT — 計(jì)算載荷（ ）； ?K — 應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取 ?K =； fK — 摩擦力影響系數(shù)，主、從動(dòng)齒輪在嚙合點(diǎn)上的摩 擦力方向不同，對(duì)彎曲應(yīng)力的影響也不同；主動(dòng)齒輪 fK =，從動(dòng)齒輪 fK =； b — 齒寬（ mm）； m — 模數(shù)； y — 齒形系數(shù)，如圖 。 齒輪常出現(xiàn)輪齒彎曲折斷，需校核輪齒強(qiáng)度與齒面接觸應(yīng)力。 24? 82? ,A= 取 A=71 4)四 擋 ： 2gi = 12 ?zz hz =nmA ?cos2 ? hz = 取 hz =43 則 = 取 hz =43 則 1z = 則 1z =18 則 2z =19 則 24?? 186。 24? 82? 2)二 擋 ： 2gi = 56 ?zz hz =nmA ?cos2 ? hz = 取 hz =43，則 5z =，取 5z =15，則 6z = 28 則 A= 取 A=71 則 ? =24186。 齒頂高系數(shù) ： 在齒輪加工精度提高以后，在我國(guó) 齒頂 高 系數(shù)為 。~25186。為使工藝簡(jiǎn)便，在中間軸軸向力不大時(shí)，可將螺旋角設(shè)計(jì)成一樣的，或者僅取為兩種螺旋角。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求使中間軸上同時(shí)工作的兩對(duì)齒輪產(chǎn)生的軸向力平衡，以減小軸承負(fù)荷，提高軸承壽命。在齒輪選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低 。壓力角。、 30176。嚙合套或同步器的接合齒壓力角有 20176。 國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20176?；?25176。、 176。、 15176。 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排量選擇變速器齒輪的法向模數(shù) nm 。其取值范圍 是：乘用車(chē)和總質(zhì)量 am 在 ～ 的貨車(chē)為 ～ ；總質(zhì)量 am 大于 的貨車(chē)為 ～ 。 嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開(kāi)線。 ?gi qiiiiiigggggg ???433221 q — 常數(shù)，也就是各擋之間的公比； 各擋的傳動(dòng) 公 比為 ?q ?gi ?gi ?gi 確定中心距 初選中心距 A 時(shí)可根據(jù)下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 ： A= KA3 1max ge iT ? 式中 A —變速器中心距（ mm） ； KA —中心距系數(shù) ， 轎車(chē)： K=~ 取 ； Temax —發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（ N?m） ； I1—變速器一 擋 傳動(dòng)比 ηg —變速器傳動(dòng)效率 ， 取 96%； 所以 A= KA 31max ge iT ?=3 ?? = 符合轎車(chē)變速器的中心距變化范圍 65~80mm。 為滿足汽車(chē)爬坡性的要求： Totqg iTrfGi ? ??m a xm a xm a x1 )s i na rc c os( ?? %90)50([T 傳動(dòng)系效率為為最大爬坡度，取為取為車(chē)為滾動(dòng)阻力系數(shù)，乘用??? ?????? ar uff 計(jì)算得到 ?gi 根據(jù)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與地面輻照條件確定 1gi ： ?? 21m ax Gr iiT r Toge ? 即：Totqrg iT rGi ??max21 ? ? 為道路附著系數(shù)，取值范圍為 ~，取為 2G 為汽車(chē)滿載靜止于水平面，驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，這里取 70%mg， ?gi 這里初選 ?gi 校核最大傳動(dòng)比：max1ggii =~ 校核得到maxgi= 在 ~ 之間，故 ?gi 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 各擋傳動(dòng)比的確定 兩軸式變速器各檔傳動(dòng)比都不設(shè)為整數(shù)，因?yàn)檩斎胼S和輸出軸直接嚙合，如果傳動(dòng)比是整數(shù)的話會(huì)造成嚙合齒輪副的不均勻磨損。 m 總質(zhì)量 1700kg 平均 轉(zhuǎn)速 3200r/min 車(chē)輪 185/60R14S 由發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩確定最大功率轉(zhuǎn)速： m axm ax9549eep T Pn ??? pn — 最大功率轉(zhuǎn)速； ? — 轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，取值范圍： ~，取值為： ； maxep — 最大功率 則將參數(shù)帶入計(jì)算得： pn =，取整為： 5101r/min。 根據(jù)輪胎的規(guī)格 185/60R14S，可計(jì)算知，輪胎半徑 r =289mm。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第三 章 變速器齒輪的設(shè)計(jì) 確定車(chē)輪直徑 四個(gè)車(chē)輪承受的最大負(fù)荷為： %)201(4 ?mg m為汽車(chē)總質(zhì)量： 1700kg,g 為重力加速度： 。 兩軸式變速器 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輪廓尺寸小、布置方便、中間擋位傳動(dòng)效率高和噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。 固定軸式應(yīng)用廣泛，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(chē)上，中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)上。 8）變速器的工作噪聲低。變速器不得有跳擋、亂擋及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。 5）換擋迅速、省力、方便。 3）設(shè)置倒擋，使汽車(chē)能變速倒退行駛。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 變速器設(shè)計(jì)的基本要求 1）保證汽車(chē) 有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 類(lèi)型 :a： 鎖環(huán)式慣性同步器 ， 鎖銷(xiāo)式慣性同步器 ， 滑塊式同步器 。 c)同步器的選擇 同步器是在接合套換擋機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，除有接合套、花鍵轂、對(duì)應(yīng)齒輪上的接合齒圈外，還增設(shè)了使接合套與對(duì)應(yīng)接合齒圈的圓周速度達(dá)到并保持一致（同步）的機(jī)構(gòu)，以及阻止二者在達(dá)到同步之前接合以防止沖擊的結(jié)構(gòu)。 但是這種換 擋 方式的結(jié)構(gòu)復(fù)雜 、制造精度要求高 ， 軸向尺寸有所增加 。 這兩種型式在滑移齒輪或嚙合套的圓周速度與相嚙合的圓周速度不一致的情況下 ，會(huì)產(chǎn)生換 擋 沖擊與燥聲 ， 容易引起齒輪的破壞和磨損 。 b)換 擋 結(jié)構(gòu) 汽車(chē)變速器的換 擋 方式常用有直齒滑移齒輪、嚙合套和同步器等三種方式 。 前者嚙合性能較差、重合小、強(qiáng)度低 、噪音大 ， 僅在低 擋 和倒 擋 中使用 ； 后者應(yīng)用廣泛 。 轎車(chē)變速器機(jī)構(gòu)方案的選擇 汽車(chē)變速器的結(jié)構(gòu)方案必須滿足使用性能、制造條件、維修簡(jiǎn)便及標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化等要求 ， 應(yīng)從齒輪型式、換 擋 結(jié)構(gòu)、軸型布置、倒 擋 設(shè)置以及軸承型式、潤(rùn)滑和密封等方面綜合考慮及全面評(píng)價(jià) ， 以求得到合理的設(shè)計(jì)方案 。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 c)半自動(dòng)操縱式變速器 有兩種型式：一種是常用的幾個(gè) 擋 位自動(dòng)操 縱，其余 擋 位則由駕駛員操縱；另一種是預(yù)選式，即駕駛員預(yù)先用按鈕選定 擋 位，在踩下離合器踏板或松開(kāi)加速踏板時(shí)，接通一個(gè)電磁裝置或液壓裝置來(lái)進(jìn)行換 擋 。 b)自動(dòng)操縱式變速器 其傳動(dòng)比選擇和換 擋 是自動(dòng)進(jìn)行的，所謂 “自動(dòng) ”，是指機(jī)械變速器每個(gè) 擋 位的變換是借助反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和車(chē)速的信號(hào)系統(tǒng)來(lái)控制換 擋 系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實(shí)現(xiàn)的。 c)綜合式變速器 是指由液力變矩器和齒輪式有級(jí)變速器組成的液力機(jī)械式變速器，其傳動(dòng)比可在最大指與最小值之間的幾個(gè)間斷的范圍內(nèi)作無(wú)級(jí)變化 。電力式無(wú)級(jí)變速器的變速傳動(dòng)部件為直流串激電動(dòng)機(jī)，除在無(wú)軌電車(chē)上應(yīng)用外，在超重型自卸車(chē)傳動(dòng)系中也有廣泛采用的趨勢(shì)。所謂變速器 擋 數(shù)即指其前進(jìn)擋位數(shù)。按所用輪系型式不同，有軸線固定式變速器 (普通變速器 )和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器 (行星齒輪變速器 )兩種。 按傳動(dòng)比變化方式來(lái)分： a)有級(jí)式變速器 這 是目前使用最 廣的一種。 變速器是由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，需要時(shí)，還可以加裝動(dòng)力輸出器。 為了減少操縱動(dòng)作，最好能順序換 擋 。 缺點(diǎn)： a． 擋組間傳動(dòng)比有對(duì)應(yīng)關(guān)系，不易使每 擋 的 2， (速度及牽引力 )都很理想。 ⑵ 組成式變速器的優(yōu)點(diǎn)： 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 可以減少齒輪個(gè)數(shù)，而且 擋 數(shù)越多減少齒輪個(gè)數(shù)的優(yōu)點(diǎn)愈明顯。 組成式變速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 簡(jiǎn)單式變速器有效率高、構(gòu)造簡(jiǎn)單使用方便鈞優(yōu)點(diǎn) 擋 數(shù)少， i 變化范圍小 (牽引力、速度范圍小 )，只宜在 擋 數(shù)不多的某些車(chē)工采用。潤(rùn) 滑方式多用飛濺 潤(rùn)滑 (υ25m/s，只要粘度適宜可甩到壁上 )。軸的花鍵部分和放軸承處經(jīng)表面淬火處理。只有齒輪與軸制成一體或軸載荷嚴(yán)重才用合金鋼。軸的幾何尺寸通過(guò)強(qiáng)度、剛度計(jì)算確定。殼體上有加油、放油口，油面檢查尺口，還應(yīng)考慮散熱。變速器承受變載荷，所以殼體應(yīng)有足夠的剛度，內(nèi)壁有加強(qiáng)，形狀復(fù)雜，多為鑄件 (材料為灰 鑄鐵，常用 HT200)。 變速器的結(jié)構(gòu)分析與型式選擇 ⑴ 簡(jiǎn)單式變速器的基本結(jié)構(gòu)：由殼體、傳動(dòng)部分和操縱部分組成。簡(jiǎn)單的說(shuō)，變速箱內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，而汽車(chē)行駛時(shí)的換 擋 行為，也就是通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使變速箱內(nèi)不同的齒輪副工作。變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要作用是改變轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的數(shù)值和方向；操縱機(jī)構(gòu)的主要作用是控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變速器傳動(dòng)比的變換，即實(shí)現(xiàn)換 擋 ，以達(dá)到變速 變矩。例如可以保證駕駛員在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火時(shí)松開(kāi)離合器踏板離開(kāi)駕駛員座位。 ⑵ 實(shí)現(xiàn)倒車(chē)行駛 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸一般都是只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的，而汽車(chē)有時(shí)需要能倒退行駛，因此，往往利用變速箱中設(shè)置的倒 擋 來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)倒車(chē)行駛?？哲?chē)在平直的公路上行駛時(shí)，行駛阻力很小，則當(dāng)滿載上坡時(shí)，行駛阻力便很大。 ⑴ 由于汽車(chē)行駛條件不同，要求汽車(chē)行駛速度和驅(qū)動(dòng)扭矩能在很大范圍內(nèi)變化。 變速器是汽車(chē)傳動(dòng)系中最主要的部件之一。 用變速器轉(zhuǎn)變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 ， 轉(zhuǎn)速的必要性在與內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn) 矩 轉(zhuǎn)速變化特性的特點(diǎn)是