【正文】 6 1 . 5 2c o s c o s 2 1nrtFF ??? ? ? ?N 4 0 821t a 8 7 8t a n 111 ???? ??ta FF N 輸入軸的撓度和轉(zhuǎn)角的計(jì)算： 已知： a=24mm； b=241mm； L=265mm； d=30mm， 把有關(guān)數(shù)據(jù)代入（ 22）、（ 23）、（ 24）得到： LdE baFE I LbaFf rrc 4221221 3 643 ? ??? ~][0 1 7 4 6 642 4 4 6 1 45 22 ???????? ???? cfmm ~][0 4 4 8 7 83 64 45 224221 ???????? ?????? sts fLdE baFf ? mm 10 2222 ?????? sc fff mm 64)24241( )( 451 ??????? ???????? E I L ababF r? rad 輸出軸的撓度和轉(zhuǎn)角的計(jì)算： 輸出軸上作用力與輸入軸上作用力大小相等 ， 方向相反。 圖 變速器軸的撓度和轉(zhuǎn)角 軸的撓度和轉(zhuǎn)角如圖 所示 ， 若軸在垂直面內(nèi)撓度為 cf ， 在水平面內(nèi)撓度為 sf 和轉(zhuǎn)角為 δ， 可分別用下式計(jì)算： EILbaFfc 3221? （ 22） EILbaFfs 3222? （ 23） 9 ? ?EILababF 31 ??? （ 24） 式中： 1F ——齒輪齒寬中間平面上的徑向力（ N）； 2F ——齒輪齒寬中間平面上的圓周力（ N）； E ——彈性模量（ MPa） ， E =105 MPa； I ——慣性矩（ mm4） ， 對于實(shí)心軸 ， 644dI ?? ； d ——軸的直徑（ mm） ， 花鍵處按平均直徑計(jì)算； a 、 b ——齒輪上的作用力距支座 A 、 B 的距離（ mm）； L ——支座間的距離（ mm）。前者使齒輪中心距發(fā)生變化 ， 破壞了齒輪的正確嚙合；后者使齒輪相互歪斜 ， 致使沿齒長方向的壓力分布不均勻。 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入（ ）式 ， 得： 2 0 109 5 5 0][ 109 5 5 0 33 333 3 ?????? nPd ? mm 所以 ， 選擇軸的最小直徑為 25mm。 輸入軸花鍵部分直徑： ? ?31 ～d ? =～ 初選輸入、輸出軸支承之間的長度 L =265mm。 7 第 2 章 載貨汽車主要參數(shù)的確定 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 最小軸徑的確定 在已知兩軸式變 速器中心距 A 時(shí) ， 軸的最大直徑 d 和支承距離 L 的比值可在以下范圍內(nèi)選取：對輸入軸 ， Ld/ =～ ；對輸出軸 ， ?Ld/ ～ 。 本次設(shè)計(jì)主要是依據(jù)參考的 乘用車 的 參數(shù) ， 通過對變速器 輸入軸 參數(shù)的選擇和計(jì)算 ， 設(shè)計(jì)出一種基本能滿足 HGCU2 工作要求的 輸入軸 結(jié)構(gòu)。 我除了對汽車變速器 輸入軸 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) ， 對其進(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。然后對輕型貨車來說 ， 采用中間軸式變速器為多見 ， 為此我以 兩 軸式變速器的輸入軸 及齒輪作為設(shè)計(jì)對象。 固定軸式可分：兩軸式變速器、中間軸式變速器、雙中間軸式變速器、多中間軸式變速器 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)的汽車上。具體分類如下： 根據(jù)前進(jìn)擋數(shù)：三擋變速器、四擋變速器、五擋變速器、多擋變速器。 變速器由變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。按所用輪系形式不同 ， 有軸線固定式（普通變速器）和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器（行星齒輪變速器）兩種。 有級式 變速器應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)需要 ， 還可以加裝動(dòng)力輸出器。 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驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速的不同要求的需要。 設(shè)計(jì)變速器軸時(shí)主要考慮以下幾個(gè)問題：軸的結(jié)構(gòu)形狀 ， 軸直徑、長度、軸的強(qiáng)度和剛度 ， 軸上花鍵型式和尺寸等。軸的剛度不足 ， 在負(fù)荷作用下 ， 軸會(huì)產(chǎn)生過大的變形 ， 影響齒輪的不常嚙合 ， 產(chǎn)生過大的躁聲 ，并會(huì)降低齒輪的使 用壽命。剛度不足會(huì)產(chǎn)生彎曲變形 ， 破壞齒輪的正確嚙合 ， 產(chǎn)生過大的噪聲 ，降低齒輪的強(qiáng)度、耐磨性及壽命。 汽車變速器 輸入軸 設(shè)計(jì)的目的和意義 汽車制造是車輛工程專業(yè)的主要培養(yǎng)方向 ， 進(jìn)行汽車零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程與專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ， 目的是為了能使我們綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí) ， 如機(jī)械制圖、測量與公差配合、金屬材料與熱處理、工程力學(xué)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、汽車設(shè)計(jì)、汽車制造工藝等 ， 通過理論聯(lián)系實(shí)際 ， 使這些知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、加深和拓展 ，熟悉機(jī)械加工工藝規(guī)程編制、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的方法 ， 培養(yǎng)我們設(shè)計(jì)能力 和解決實(shí)際問題的能力 ， 對 CAD 繪圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（如手冊、圖冊、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等）以及進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等技能得到綜合訓(xùn)練 ， 力求設(shè)計(jì)合理 ， 理論聯(lián)系實(shí)際 ， 設(shè)計(jì)手段具有一定的先進(jìn)性。預(yù)計(jì)今年進(jìn)行裝車試驗(yàn)。 4 據(jù)最新 消息：一種 齒輪無級變速裝置 (Gear Continuously Variable Transmission 簡稱 GCVT)已經(jīng)試制成功 ， 并已經(jīng)進(jìn)行了多次樣機(jī)試驗(yàn)。其特點(diǎn)是機(jī)械傳動(dòng)部分沿用了傳統(tǒng)的有級變速箱 ， 但控制參量太多 ， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制相當(dāng)困難。從原始橡膠帶無級變速箱到現(xiàn)代金屬鏈無級變速箱、滾輪轉(zhuǎn)盤式 CVT， 百年大回轉(zhuǎn)說明：無級變速箱是汽車變速箱的最終歸屬 ， 液力自動(dòng)變速 器只不過是一種過渡產(chǎn)品。液力自動(dòng)變速器免除了手動(dòng)變速器繁雜的換檔和腳踩離合器踏板的頻繁操作 ， 使開車變得簡單、省力。 液力傳動(dòng) 人們經(jīng)常把液力自動(dòng)變速器（ AT）和無級變速器（ CVT）兩個(gè)概念混為一談。 （ 3）摩擦傳動(dòng) CVT 傳動(dòng) 效率低是必然的。但齒輪變速箱依然占據(jù)著半壁河山 ， 這至少說明了四個(gè)問題： （ 1）無級變速（ CVT）是汽車變速箱始終追逐的目標(biāo)。m /194kw)搭配使用 ， 可謂汽車變速箱發(fā)展史上又一重要進(jìn)步。日產(chǎn)把它裝在概念車 XVL上首次于去年東京車展展示 ， 新款公爵 (Cedric)車也裝用這 種 CVT。這是真正意義的無級變速器。據(jù)報(bào)道：大排量 6 缸內(nèi)燃機(jī)（ ）的奧迪A6 轎車上裝備的金屬帶式無級變速箱 Multitronic CVT ， 能傳動(dòng) 142kw（ 193bhp）功率 ， 280 N 圍繞汽車變速箱四個(gè)研究方向 ， 各國汽車變速器專 家展開了激烈的角逐 。但是 ， 人們始終沒有放棄尋找實(shí)現(xiàn)理想汽車變速器的努力 ，各大汽車廠商對無級變速器 (CVT)表現(xiàn)了極大的熱情 ， 極度重視 CVT 在汽車領(lǐng)域的實(shí) 3 用化進(jìn)程。 在跨越了三個(gè)世紀(jì)的一百多年后的今天 ， 汽車還沒有使用上滿意的無級變速箱。 汽車行駛的速度是不斷變化的 ， 這就要求汽車的變速器的變速比要盡量多 ， 這就是無級變速 (Continuously Variable Transmission 簡稱 CVT) 。 AMT 具有自動(dòng)換擋的功能能大幅提高離合器、同步器壽命 (先進(jìn)的 AM 下技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)無離合器和無同步器下的自動(dòng)換擋 )和行車安全性且保留了傳統(tǒng)有級機(jī)械變速器傳動(dòng)效率高、體積小、機(jī)構(gòu)簡單、使用可靠 ， 易于制造、成本低燃油消耗少和維護(hù)與使用費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)特別適合我國國情。 AMT 是在 M 下基礎(chǔ)上增加 ASCS 自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)組成的。日前 ， 世界著名的變速器制造商 ——德國 ZF 公司預(yù)測說到 20xx 年 ， 北美市場出售的汽車中將只有 6%是手動(dòng)擋 20xx 年歐洲變速器市場上 ， 配備手動(dòng)自動(dòng)一體的變速器將占 20%， 可以預(yù)見帶有自動(dòng)功能變速器的汽車是未來市場的主導(dǎo)產(chǎn)品發(fā)展和掌握自動(dòng)變速器制造技術(shù)是追趕世界變速器制造潮流的方向。如 在英國 ， 現(xiàn)在裝配自動(dòng)變速器的汽車占汽車總量的 15%。國內(nèi)外的汽車制造與銷售數(shù)據(jù)顯示人們對汽車駕乘的舒適性越來越重視。 目前 ， 國內(nèi)變速器廠商都朝無級變速器和自動(dòng)變速器方向發(fā)展 ， 國內(nèi)現(xiàn)已有好幾款轎車已經(jīng)應(yīng)用上無級變速器 ， 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。近些年來 ， 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 ， 美國已將液力自動(dòng)變速器作為轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝備。 汽車變速器研究狀況、發(fā)展趨勢及成果 現(xiàn)代汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對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 汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性 有影響同時(shí)對汽車 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內(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。 1 第 1 章 緒 論 汽車變速器的概述 汽車是一種快速機(jī)動(dòng)的道路交通工具。 III ABSTRACT Transmission is an important task to plete driveline ponents, Decision is one of the main ponents of vehicle performance. Transmission of the design level of the car power, fuel economy, shifting control of the reliability and portability, stability and efficiency of transmission has a direct impact. With the auto industry, car design trend is to increase the transmission power and the weight of its transmission ratio, and request a smaller size and good performance. The design with the modelbased design HGCU2 transmission input shaft, at a given engine output torque, speed and maximum speed, maximum degree climbing conditions, focusing on the transmission input shaft of the structural parameters of the process design calculations and analysis of its And so on. Manufacturing process in China is relatively backward equipment and technologies in the industrial developed countries, the majority of our business is still a more backward technology and equipment manufacturing technology and production process of highquality highefficiency low peration rate of less than 10% of CNC machine tools and lack of efficient equipment 5%. In product development and design of technical tools, CAD coverage of only 5%.Not timely development of innovative and exclusive design of the market of