【正文】 齒面磨損速度減慢，提高了齒輪壽命。 圖 22 變速器齒輪 尺寸控制圖 為了減小質(zhì)量，輪輻處厚度 ? 應(yīng)在滿足強(qiáng)度條件下設(shè)計(jì)得薄些。要求尺寸 b 應(yīng)該大于或等于輪齒危險(xiǎn)斷面處的厚度。 變速器齒輪可以與軸設(shè)計(jì)為一體或與軸分開(kāi)，然后用花鍵、過(guò)盈配合或者滑動(dòng)支黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 承等方式之一與軸連接。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會(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。 變速器零、部件結(jié)構(gòu)方案分析確定 齒輪形式 變速器齒輪有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種。 綜上所述，由于 本次設(shè)計(jì)的為中型貨車變速器 ， 布置形式采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)， 變速器 布置的 空間較 大 ，對(duì)變速器的 結(jié)構(gòu) 要求較高，要求運(yùn)行 時(shí) 噪聲 要 小，故選用 三 軸 五檔 變速 器 ，并且五檔為直接檔。倒 檔 的傳動(dòng)比雖然與一 檔 的傳動(dòng)比接近，但因?yàn)槭褂玫?檔 的時(shí)間非常短，從這點(diǎn)出發(fā)有些方案將一 檔 布置在靠近軸的支承處，然后再布置倒 檔 。該處因軸的變形而引起齒輪的偏轉(zhuǎn)角較小，故齒輪的偏載也小。承受載荷大的低檔齒輪，一般安置在離軸承較近的地方，以較小軸的變形，使齒輪的重疊系數(shù)不致下降過(guò)多。 3． 提高平均傳動(dòng)效率 為提高平均傳動(dòng)效率，在三軸式變速器中，普遍采用具有直接檔的傳動(dòng)方案，并盡可能地將使用時(shí) 間最多的檔位設(shè)計(jì)成直接檔。否則，從安全角度考慮，將倒檔與一檔放在一起較好。值得注意的是倒檔，雖然他是平常換檔序列之外的一個(gè)特殊檔位，然而卻是決定序列組合方案的重要環(huán)節(jié)。 2． 駕駛員的使用習(xí)慣 有人認(rèn)為人們習(xí) 慣于按檔的高低順序，由左到右或由右到黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 左排列來(lái)?yè)Q檔。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置中齒輪安排的分析確定 各齒輪副的相對(duì)安裝位置對(duì)于整個(gè)變速器的結(jié)構(gòu)布置有很大的影響。其缺點(diǎn)是 倒 檔 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21g 所 示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換 檔 更為輕便。圖 21e 所示方案針對(duì)圖 21c 所示方案的缺點(diǎn)做了修改，因而取代了圖 21c 所示方案。圖 21c 所示方案能獲得較大的倒 檔 傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換 檔 程序不合理。圖 21b 所示方案的優(yōu)點(diǎn)是換倒 檔 時(shí)利用了中間軸上的一 檔 齒輪，因而縮短了中間軸的長(zhǎng)度。也有少數(shù)變速器采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜和使成本增加的黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 嚙合套或同步器方案換入倒檔。為實(shí)現(xiàn)倒 檔 傳動(dòng)，有些方案利用在中間軸和第二軸上的齒輪傳動(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)體齒輪方案的。換倒檔時(shí)能順利換入倒檔，而 不和其它齒輪發(fā)生干涉 [10]。在結(jié)構(gòu)布置上，要注意的是在不掛入倒檔時(shí)，為了防止意外掛入倒檔，一般在掛倒檔時(shí)設(shè)有一個(gè)掛倒檔時(shí)需克服彈簧所產(chǎn)生的力，用來(lái)提醒駕駛員注意。 變速器 倒 檔 布置方案分析確定 倒檔齒輪的結(jié)構(gòu)及其軸的位置，應(yīng)與變速器的整體結(jié)構(gòu)方案同時(shí)考慮。因?yàn)橹苯訖n的利用率要高于其他檔位，因而提高了變速器的使用壽命；在其他前進(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)方案中除了一檔以外的其他檔位的換擋機(jī)構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換擋，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一檔也采用同步器或結(jié)合套換擋，還有各檔同 步器或結(jié)合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。其特點(diǎn)是：變速器一軸后端與常嚙合齒輪做成一體。但兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在高檔工作時(shí)齒輪和軸承均承載，工作噪聲增大且易損壞；受結(jié)構(gòu)限制其一檔速比不能設(shè)計(jì)的很大；對(duì)于前進(jìn) 檔 ，兩軸式變速器輸入軸的傳動(dòng)方向與輸出軸的傳動(dòng)方向相反。與中間軸式變速器相比，它具有軸和軸承黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輪廓尺寸小、易布置等優(yōu)點(diǎn)。 兩軸式變速器和中間軸式變速器的特點(diǎn)分析 1． 兩軸式變速器 兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。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，采用僅在良好的路面和空載行駛時(shí)才使用的超速檔 。變速器 檔 位的增多可提高 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率利用率、汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性和平均車速，從而可提高汽車的運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本。 機(jī)械式變速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、制造成本 低 和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，故在不同形式的汽車上得到廣泛應(yīng)用 [9]。各種機(jī)構(gòu)形式都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，這些優(yōu)缺點(diǎn)隨主觀和客觀條件的變化而變化。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第 2 章 變速器的 結(jié)構(gòu)方案的確定 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分析和布置方案的設(shè)計(jì) 目前，汽車上采用的變速器結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，這是由于各國(guó)汽車的使用、制造、修理等條件不同，也是由于各種類型汽車的使用要求不同所決定的。 本設(shè)計(jì)是依據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)車型的變速器作為設(shè)計(jì)原型，在給定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、最大爬坡度等條件下，自己獨(dú)立設(shè)計(jì)出符合要求的中間軸式五檔變速器。 在設(shè)計(jì)中，我們除了對(duì) 汽車變速器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理的布置外，還運(yùn)用了材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等知識(shí)，對(duì)變速器的重要零件 — 軸和齒輪進(jìn)行受力分析，強(qiáng)度、剛度的校核，以及為這些零件選擇合理的工程材料和熱處理方法，同時(shí)也為變速器選擇合理的同步器和操縱機(jī)構(gòu)。此外，變速器還設(shè)有空檔，可中斷動(dòng)力傳遞，以滿足汽車暫時(shí)停止行駛和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)檢查調(diào)整的需要。 汽車在某些情況下，如進(jìn)出停車場(chǎng)或車庫(kù)，或在較窄的路上掉頭等需要倒向行駛。此時(shí)只是發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門開(kāi)度和轉(zhuǎn)速或大或小而已，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 可是發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工況下，燃料的消耗量是不一樣的。根據(jù)汽車的使用條件，選擇合適的變速器檔位，不僅是汽車動(dòng)力性的要求，而且也是汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的要求。這就要求汽車的牽引力和車速具有較大的變化范圍，以及適應(yīng)使用的需要。 此外，汽車的使用條件頗為復(fù)雜，變化很大。為此，在傳動(dòng)系中設(shè)置了變速器，用于轉(zhuǎn)變發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速的不同要求的需要，以適應(yīng)汽車經(jīng)常變化的行駛條件，并與發(fā)動(dòng)機(jī)配合工作，使汽車具有良好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 上述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩、轉(zhuǎn)速與汽車的牽引力、車速要求之間的矛盾，靠現(xiàn)代汽車的內(nèi) 燃機(jī)本身是無(wú)法解決的。如發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪直接相連，則對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn)速所換算的汽車速度，竟達(dá)到 458km/h。顯然，如此小的牽引力，不僅不能上坡行駛，即使在平坦的道路上也不能行駛。而 NJ130 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩只有 205N如果用發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng) 汽車驅(qū)動(dòng)輪，則發(fā)動(dòng)機(jī)需要發(fā)出 2050 N 例如， NJ130 汽車，滿載時(shí)總質(zhì)量為 5360kg，其滾動(dòng)阻力為 800N 左右。 大家知道，汽車需要克服作用在它上面的阻力，才能起步和正常的行駛。它具有體積小，質(zhì)量輕，工作可靠，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。 齒輪無(wú)級(jí)變速器的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為： （ 1）傳動(dòng)功率大， 200KW 的傳動(dòng)功率是很容易達(dá)到的； （ 2）傳動(dòng)效率高 ， 90%以上的傳動(dòng)效率是很容易達(dá)到的； （ 3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大幅度降低生產(chǎn)成本，相當(dāng)于自動(dòng)變速箱的 1/10； （ 4）對(duì)汽車而言，提高傳動(dòng)效率，節(jié)油 20%； （ 5）發(fā)動(dòng)機(jī)在理想狀態(tài)下工作，燃料燃燒完全，排放干凈，極大的減少了對(duì)環(huán)境的污染。 齒輪無(wú)級(jí)變速裝置 結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單，只有不足 20 種非標(biāo)零件， 51 個(gè)零件，生產(chǎn)成本甚至低于手動(dòng)變速箱。 4．齒輪無(wú)級(jí)變速器 齒輪無(wú)級(jí)變速器（ Gear Continuously Variable Transmission）這是一種全新的設(shè)計(jì)思想，是利用齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效率、大功率的無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)。 3．電控機(jī)械式自動(dòng)變速器 電控機(jī)械式自動(dòng)變速器 (Automated Mechanical Transmission 簡(jiǎn)稱 AMT)和液力自動(dòng)變速器（ AT）一樣，不是無(wú)級(jí)變速器，是有級(jí)變速器的自動(dòng)換檔控制。但是 , 液力自動(dòng)變速器（ AT）不是無(wú)級(jí)變速，是有級(jí)變速的自動(dòng)控制，沒(méi)有從根本上滿足汽車對(duì)變速器的要求。實(shí)際上這兩種變速器工作原理完全不同。 （ 4）摩擦傳動(dòng) CVT 的效率，功率無(wú)法與齒輪變速相比。 （ 2）摩擦傳動(dòng) CVT 實(shí)現(xiàn)大功率的無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)是極為困難的。從 V形橡膠帶 CVT 到 V型金屬帶 CVT 再到滾輪轉(zhuǎn)盤式 CVT，摩擦傳動(dòng) CVT 的研究已持續(xù)了整整一個(gè)世紀(jì)，盡管摩擦傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器的發(fā)展已經(jīng)達(dá)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 到很高的水平，也已經(jīng)裝備上汽車達(dá)到了實(shí)用的水平 [5]?？膳c 3L 以上排量的大馬力內(nèi)燃機(jī) (XVL 的引擎輸出為 330 N 另一種摩擦傳動(dòng) CVT(名為 Extroid CVT)是滾輪轉(zhuǎn)盤式。m扭矩。 1．摩擦傳動(dòng) CVT 金屬帶式無(wú)級(jí)變速箱 [3] (VDTCVT)的傳動(dòng)功率已能達(dá)到轎車實(shí)用的要求，裝備金屬帶式無(wú)級(jí) 變速箱的轎車已達(dá) 100 多萬(wàn)輛。這是世界范圍尚未根本解決的難題，也是汽車變速器的研究的終極目標(biāo)。這是汽車的無(wú)奈和缺憾。盡管傳統(tǒng)的齒輪變速箱并不理想，但其以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大三大顯著優(yōu)點(diǎn)依然占領(lǐng)著汽車變 速箱的主流地位 [2]。 目前，國(guó)內(nèi)變速器廠商都朝無(wú)級(jí)變速器和自動(dòng)變速器方向發(fā)展，國(guó)內(nèi)現(xiàn)已有好幾款轎車已經(jīng)應(yīng)用上無(wú)級(jí)變速器，而重型汽車則采用多中間軸的形式，將低速檔和高速檔區(qū)分開(kāi)。近些年來(lái)，由于電子技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)變速器技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平。 80 年代，美國(guó)已將液力自動(dòng)變速器作為轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝備。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 汽車變速器研究狀況、發(fā)展趨勢(shì)及成果 現(xiàn)代汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對(duì)汽車的要求不斷的變化，機(jī)械式變速器不能滿足人們的需要。 變速器的結(jié)構(gòu) 除了對(duì) 汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性 有影響同時(shí)對(duì)汽車 操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)的平穩(wěn)性與效率等都有直接影響。 變速器能使汽車以非常低的穩(wěn)定車速行駛，而這種低的車速只靠?jī)?nèi)燃機(jī)的最低穩(wěn)定車速是難以達(dá)到的。但變速器設(shè)計(jì)一直是汽車設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)之一，它是用來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速， 同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作 。 變速器用于 改 變發(fā)動(dòng)機(jī) 傳到驅(qū)動(dòng)輪上 的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下， 滿足 驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速不同要求的需要。為此，在汽車傳動(dòng)系中設(shè)置了變速器和主減速器。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)規(guī)定，汽車可分為載貨汽車，越野汽車，自卸汽車，牽引汽車，專業(yè)汽車，客車，轎車等種類。 全套圖紙，加 153893706 關(guān)鍵詞 ： 變速器；傳動(dòng)比； 軸 ； 齒輪 ； 花鍵 ； 校核 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) II ABSTRACT Transmission to change the engine reached on the driving wheel torque and speed, Automotive transmission parts in the automobile assembly of an important part of the main drive system. Transmission of the power structure of the vehicle, economy, manipulation of the reliability and portability, the smooth drive and have a direct impact on efficiency. This design study of the threeaxis 5speed manual transmission, the purpose is based on the skillful of using mechanic theory ,mechanic design, AutoCAD. Meanwhile, my paper is incorporated structure of vehicle, design of vehicle, mechanic of materials, and survey of interchangeability. I will design the parts of threeshaft transmission, and using Auto CAD software, drawing assembly drawings and parts diagrams of five elements. At the same time the use of vehicle construction, automotive design, material mechanics, interchangeability of measurement knowledge of the subjects on the threeaxis gearbox design file first, I will give a summary of the current situation and the te