【正文】 輪的齒數(shù)。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(duì)轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對(duì)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 21 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。本設(shè)計(jì)取 。 同步器和嚙合套的接合大都采用漸開線齒形。 第一軸常嚙合斜齒輪的法向模數(shù) mn 3 m 7nem T mm? (25) 其中 maxeT =170Nm，可得出 mn=。 本次設(shè)計(jì)采用 5+1 手動(dòng)擋變速器，其殼體的軸向尺寸是3?=， 變速器殼體的 最終軸向尺寸應(yīng)由變速器總圖的結(jié)構(gòu)尺寸鏈確定。貨車變速器殼體的軸向尺寸與檔數(shù)有關(guān)： 專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 四檔 (~)A 五檔 (~)A 六檔 (~)A 當(dāng)變速器選用常嚙合齒輪對(duì)數(shù)和同步器多時(shí)，中心距系數(shù) KA應(yīng)取給出系數(shù)的上限。 三、軸向尺寸 變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒檔中間齒輪和換檔機(jī)構(gòu)的布置初步確定。三軸式變速器的中心局 A（ mm）可根據(jù)對(duì)已有變速器的統(tǒng)計(jì)而得出的經(jīng)驗(yàn)公式初定： (24) 式中 K A中心距系數(shù)。根據(jù)上式可的出： q =。 超速檔的的傳動(dòng)比一般為 ~，本設(shè)計(jì)去五檔傳動(dòng)比 igⅤ =。 專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 max1mingngiq i?? 5 9 2( 1)gI IgI IIgI Viii??? 修 正 為3 IA maxA K T?由已知條件：滿載質(zhì)量 1800kg； rr=； Te max=170Nm； i0=； η =。故有 則由最大爬坡度要求的變速器Ⅰ檔傳動(dòng)比為 （ 21） 式中 m汽車總質(zhì)量； g重力加速度； ψ max道路最大阻力系數(shù)； rr驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑； Temax發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； i0主減速比； η 汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率。 選擇最低檔傳動(dòng)比時(shí)，應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著力、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑等來綜合考慮、確定。目前，乘用車一般用4~5 個(gè)檔位的變速器。9— 輸出軸 。 7止動(dòng)球 。5彈簧 。2同步器齒鼓 。但它可以從結(jié)構(gòu)上保證結(jié)合套與待嚙合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸，以免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。這種結(jié)構(gòu)方案比較有效， 圖 17 防止自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施 I 采用更多。 （ 2）將嚙合套齒座上前齒圈的齒厚切薄（ ~），這樣，換檔后嚙合套的后端面便被后齒圈的前端面頂住，從而減少自動(dòng)脫檔（圖 18）。為解決這個(gè)問題，除工藝上采取措施外，在結(jié)構(gòu)上，目前比較有效的方案有以下幾種： （ 1） 將嚙合套做得長(zhǎng)一些（如圖 17a） 或者兩接合齒的嚙合位置錯(cuò)開（圖17b），這樣在嚙合時(shí)使接合齒端部超過被接合齒約 1~3mm。目前，同步器廣泛應(yīng)用于各式變速器中。 采用同步器換檔可保證齒輪在換檔時(shí)不受沖擊，使齒輪強(qiáng)度得以充分發(fā)揮，同時(shí)操縱輕便，縮短了換檔時(shí)間，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性，此外，該種型式還有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)化。嚙合套有分為內(nèi)齒嚙合套和外齒嚙合套，視結(jié)構(gòu)布置而選定，若齒輪副內(nèi)空間允許，采用 內(nèi)齒結(jié)合式，以減小軸向尺寸。 嚙合套換檔型式一般是配合斜齒輪傳動(dòng)使用的。 換檔結(jié)構(gòu)分為直齒滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器三種。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒擋。 與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)，工作時(shí)噪聲低等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是制造時(shí)稍復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力。 變速器主要零件結(jié)構(gòu)的方案分析 變速器的設(shè)計(jì)方案必需滿足使用性能、制造條件、維護(hù)方便及三化等要求。 圖 16 變速器倒檔傳動(dòng)方案 因?yàn)樽兯倨髟谝粨鹾偷箵豕ぷ鲿r(shí)有較大的力，所以無論是兩軸式變速器還是中間軸式變速器的低檔與倒擋，都應(yīng)當(dāng)布置在在靠近軸的支承處，以減少軸的變形，保證齒輪重合度下降不多，然后按照從低檔到高擋順序布置各擋齒輪，這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證容易裝配。其缺點(diǎn)是一，倒擋須各用一根變速器撥叉軸，致使變速器上蓋中的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些。圖 16f所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換擋更為輕便。圖 16d所示方案針對(duì)前者的缺點(diǎn)做了修改，因而取代了圖 16c所示方案。但換擋時(shí)有兩對(duì)齒輪同時(shí)進(jìn)入嚙合，使換擋困難。 專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 1． 倒檔傳動(dòng)方案 圖 16 為常見的倒擋布置方案。這時(shí)，如用在軸平面上可分開的殼體，就能較好地解決軸和齒輪等零部件裝配困難的問題。如果在附加殼體內(nèi)，布置倒檔傳動(dòng)齒輪和換檔機(jī)構(gòu)，還能減少變速器主體部分的外形尺寸。 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的轎車采用中間軸式變速器，為縮短傳動(dòng)軸長(zhǎng)度，可將變速器后端加長(zhǎng)，如圖 13a、 b所示。 圖 15 中間軸式六檔變速器傳動(dòng)方案 以上各種方案中，凡采用常嚙合齒輪傳動(dòng)的檔位，其換檔方式可以用同步器或嚙合套來實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)汽車在不同的行駛條件下提出的要求，使汽車具有適合的牽引力和速度，并同時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍 專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 內(nèi)工作。 圖 14a 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 1圖 1圖 15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。后者比直齒輪有更長(zhǎng)的壽命、更低的噪聲，雖然其制造稍復(fù)雜些且在工作中有軸向力。另外，低檔傳動(dòng)比取值的上限（ igⅠ=~）也受到較大限制 ,但這一缺點(diǎn)可通過減小各檔傳動(dòng)比同時(shí)增大主減速比來取消。除倒檔常用滑動(dòng)齒輪（直齒圓柱齒輪）外， 其他檔均采用常嚙合斜齒輪傳動(dòng)；個(gè)檔的同步器多裝在第二軸上，這是因?yàn)橐粰n的主動(dòng)齒輪尺寸小，裝同步器有困難；而高檔的同步器也可以裝在第一軸的后端，如圖示。兩軸式變速器則方便于這種布置且傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。與三軸式變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊且除最到檔外其他各檔的傳動(dòng)效率高、噪聲低。其缺點(diǎn)是：處直接檔外其他各檔的傳動(dòng)效率有所下降。因此。因此，直接檔的傳遞效率高，磨損及噪音也最小，這是三軸式變速器的主要優(yōu)點(diǎn)。將第一、第二軸直接連接起來傳遞扭矩則稱為直 接檔。 三軸式和兩軸式變速器得到的最廣泛的應(yīng)用。但與傳動(dòng)比為 1 的直接檔比較，采用超速檔會(huì)降低傳動(dòng)效率。 某些轎車和貨車的變速器，采用僅在好路和空載行駛時(shí)才使用的超速檔。因此，直接操縱式變速器檔位數(shù)的上限為 5 檔。 變速器檔位數(shù)的增多可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率利用效率、汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性及平均車速，從而可提高汽車的運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本。目前，轎車變速器的傳動(dòng)比范圍為 ~；一般用途的貨車和輕型以上的客車為~；越野車與牽引車為 ~。 傳動(dòng)比范圍是變速器低檔傳動(dòng)比與高檔傳動(dòng)比的比值。 有級(jí)變速器與無級(jí)變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造低廉，具有高的傳動(dòng)效率（ η =~），因此在各類汽車上均得到廣泛的應(yīng)用。采用斜齒輪傳動(dòng)及選擇合理的變位系數(shù)，提高制造精度和安裝剛性可減小齒輪的噪聲。提高零件的制造精度和安裝質(zhì)量，采用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油都可以提高傳動(dòng)效率。 。影響這一指標(biāo)的主要 參數(shù)是變速器的中心距。為減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行駛安全性，操縱輕便的要求日益顯得重要，這可通過采用同步器和預(yù)選氣動(dòng)換檔或自動(dòng)、半自動(dòng)換檔來實(shí)現(xiàn)。 ，操縱輕便。 對(duì)變速器的主要要求是： 。為保證汽車倒車以及使發(fā)動(dòng)機(jī)和傳 動(dòng)系能夠分離，變速器具有倒檔和空檔?？磥頍o級(jí)變速器在中檔車中的運(yùn)用將越為廣泛。 從市場(chǎng)走向來看，雖然無級(jí)變速器是一個(gè)技術(shù)分量比較高的部件，但是也已經(jīng)走進(jìn)了普通轎車的“身體” 之中，廣本兩廂飛度每個(gè)排量都有一款配置了 CVT無級(jí)變速器，既方便又省油，且售價(jià)也僅在 ～ 萬(wàn)元。而無級(jí)變速器能在一 定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)速比的無級(jí)變化，并選定幾個(gè)常用的速比作為常用的“檔”。通常有些朋友將自動(dòng)變速器稱為無級(jí)變速器，這是錯(cuò)誤的。無級(jí)變速系統(tǒng)不像手動(dòng)變速器或自動(dòng)變速器那樣用齒輪變速，而是用兩個(gè)滑輪和一個(gè)鋼帶來變速，其傳動(dòng)比可以隨意變化，沒有換檔的突跳感覺。無級(jí)變速器最早由荷蘭人范 四、無級(jí)變速器 當(dāng)今汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是非常迅速的，用戶對(duì)于汽車性能的要求是越來越高的。而汽車廠商和配套的變速器廠家應(yīng)該以此為契機(jī)，根據(jù)市場(chǎng)要求精心打造此類變速器。雖然這種二合一的配置擁有較高的技 術(shù)含量，但這類的汽車并不會(huì)在價(jià)格上都高不可攀，比如廣州本田飛度 L CVT 兩廂、南京菲亞特 2021 派力奧 HL Speedgear、南京菲亞特 西耶那Speedgear EL 這些“二合一”的車型價(jià)格均在 10 萬(wàn)元左右，這個(gè)價(jià)格層面還比較低的。自動(dòng) — 手動(dòng)變速系統(tǒng)向人們提供兩種駕駛方式 — 為了駕駛樂趣使用手動(dòng)檔，而在交通擁擠時(shí)使用自動(dòng)檔，這樣的變速方式對(duì)于我國(guó)的現(xiàn)狀還是非常適合的。此型車在其檔位上設(shè)有“ +”、“ ”選擇檔位。這樣手動(dòng) /自動(dòng)變速器便由此誕生。而我國(guó)要普及這種車型，關(guān)鍵要解決的是路況問題，現(xiàn)在的路況狀況不均勻，難以發(fā)揮自動(dòng)檔汽車的優(yōu)勢(shì)。使用自動(dòng)檔，就不會(huì)這樣麻煩了。在高速公路上，這是個(gè)體現(xiàn)地非常完美。 在中檔車的市場(chǎng)上，自動(dòng)變速器有著一片自己的天空。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。例如，夏利、奇瑞、吉利等國(guó)內(nèi)廠家的經(jīng)濟(jì)型轎車都是手動(dòng)變速的車，它們的各款車型基本上都是 5 檔手動(dòng)變速。另外，現(xiàn)在在我國(guó)的汽車駕 駛學(xué)校中，教練車都是手動(dòng)變速器的，除了經(jīng)濟(jì)適用之外，關(guān)鍵是能夠讓學(xué)員打好扎實(shí)的基本功以及鍛煉?cǎi){駛協(xié)調(diào)性。從我國(guó)的具體情況來看，手動(dòng)變速器幾乎貫穿了整個(gè)中國(guó)的汽車發(fā)展歷史，資歷郊深的司機(jī)都是“手動(dòng)”駕車的，他們對(duì)手動(dòng)變速器的認(rèn)識(shí)程度是非常深刻的，如果讓他們改變常規(guī)的做法，這是不現(xiàn)實(shí)的。而 對(duì)于其他新型的變速器，雖然具有操作簡(jiǎn)便等特性，但這些特點(diǎn)尚不具備。我們都知道一檔有“勁”，這樣在起步的時(shí)候有足夠的牽引力量將車帶動(dòng)。 首先，從商用車的特性上來說，手動(dòng)變速器的功用是其他變速器所不能替代的。 曾有人斷言，繁瑣的駕駛操作等缺點(diǎn)，阻礙了汽車高速發(fā)展的步伐，手動(dòng)變速器會(huì)在不久“下課”，從事物發(fā)展的角度來說，這話確實(shí)有道理。 一、手動(dòng)變速器 (MT) 手動(dòng)變速器（ Manual Transmission）采用齒輪組，每檔的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各檔的變速比是個(gè)定值 (也就是所謂的“級(jí)” )。但是，掌控速度快慢的，卻是它身后的變速器。而且，不忘在自己駕車的時(shí)候體會(huì)一下極速感覺或是在買車的時(shí)候關(guān)注一下發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，這似乎成為了橫量汽車品質(zhì)優(yōu)劣的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。 m 專 科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 ?K 應(yīng)力集中系數(shù) fK 摩擦力影響系數(shù) E 齒輪材料的彈性模量 MPa K? 重 合度影響系數(shù) zr 主動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑 mm br 從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑 mm z? 主動(dòng)齒輪節(jié)圓處的曲率半徑 mm b? 從動(dòng)齒輪節(jié)圓處的曲率半徑 mm T? 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力