【正文】 第二軸與倒檔軸的中心距為 A?? =12 m( 9z + 12z )=128 結(jié)合變位系數(shù)界限圖選定 0 2 。 各檔齒輪的齒數(shù)分配 在初選變速器中心距，齒輪模數(shù)，螺旋角之后，即可根據(jù)確定的變速器擋數(shù)，速比及結(jié)構(gòu)方案來分配各擋齒輪的齒數(shù)。 畢業(yè)論文 12 根據(jù)上述理由，為了降低噪聲，對于變速器中除了一檔和倒檔以外的其它各檔齒輪的總變位系數(shù)應(yīng)選用較小一些的數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動。但由于齒輪的剛度減小，易于吸收沖擊振動，故噪聲要小一些。此時應(yīng)對齒輪進(jìn)行正變位，以消除根切現(xiàn)象。為提高小齒輪的抗彎強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)危險斷面齒厚相的原則來選擇大小齒輪的變位系數(shù)，此時小齒輪的變位系數(shù)大于零。為提高接觸強(qiáng)度，應(yīng)是總變位系數(shù)盡可能取大些，這樣兩齒輪的齒廓漸開線離基圓較遠(yuǎn)，以增大齒廓曲 率半徑，減小接觸應(yīng)力。 變速器齒輪是在承受循環(huán)載荷的條件下工作，有時還承受沖擊載荷。由于角度變?yōu)榭梢垣@得良好的嚙合性能及傳動質(zhì)量指標(biāo)，故采用的較多。 由幾對齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構(gòu)成的變速器，會保證各檔傳動比的需要，使各相互嚙合的齒輪副的齒數(shù)和不同。 直齒輪： b=(～ ) m=18~32 斜齒輪： b=(～ ) mn=18~ 從公式上看，計算的齒寬范圍是比較大的，本變速器的齒輪全部選用 25mm。 齒輪寬度 齒寬的大小直接影響齒輪的承載能力，按公式計算， b 值越大，齒輪的承載能力越高，但經(jīng)驗表明，在齒寬增加到一定數(shù)值之后，由于加工誤差及熱處理變形，使齒輪載荷分配不均勻，反而使齒輪承載能力下降，因此在保證齒輪強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量選擇較小的齒寬，還有利于減輕變速器的重量，及縮短軸向尺寸。 確認(rèn)的螺旋角是經(jīng)過反復(fù)的試湊齒數(shù)，選擇變位系數(shù)及受力分析的結(jié)果。 設(shè)計時應(yīng)將中間軸上的斜齒輪一律取為右旋，對應(yīng)的第一、二軸上的斜齒輪則取為左旋，這樣可以保證變速器兩對斜齒輪同時工作時中間軸的軸向力趨向平衡或抵消一部分，已減輕中間軸軸承的軸向負(fù)荷， 并保證一二軸的軸向力經(jīng)軸承蓋傳向殼體。 螺旋角值增大，則齒輪嚙合的重合系數(shù)增大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低；但螺旋角過大，會使軸向力過大，對軸承工作不利，且傳動效率降低，實驗證明，當(dāng)β 30 時，齒輪的彎曲強(qiáng)度急劇下降，而接觸強(qiáng)度仍在提高。普遍用 30176。 , 25176。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定壓力角為 20，同一變速器，往往低檔齒輪用大壓力角，高檔齒輪用小壓力角。 壓力角 壓力角較小時，重合度較大，傳動平穩(wěn)，噪聲較低；壓力角較大時，可提高齒輪的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度?？紤]工藝方便，減少刀具種類，模數(shù)種類不宜選得過多，本變速器選用兩種模數(shù)。 模數(shù)按以下的經(jīng)驗公式求得，再按國家標(biāo)準(zhǔn)圓整： 對于第一軸減速齒輪 ,模數(shù)可用下式確定 。 應(yīng)當(dāng)指出，選取齒輪模數(shù)時一般遵循的原則是：為了減小噪聲應(yīng)合理減小模數(shù)，同時增大齒寬；為使質(zhì)量減小，應(yīng)當(dāng)增大模數(shù)，同時減小齒寬；從工藝方面考慮，各檔齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)，而從強(qiáng)度方面考慮，各檔齒輪應(yīng)當(dāng)有不同的模數(shù)。因此，實際上各檔傳動比常按下面 的關(guān)系分布： 畢業(yè)論文 10 6554433221 igigigigigigigigigig ???? 已知 ig1=， ig5=1 ，令 qm為相鄰檔位的傳動比比值， 則 qm1=,qm2=,qm3=,qm4= 還應(yīng)該考慮到相鄰傳動比的比值不應(yīng)太大（ q≤ ～ ），以防換檔困難， 最后確定 ig2=,ig3=,ig4=， ig5=1 (3)倒檔傳動比 iR 根據(jù)經(jīng)驗預(yù)先選取 iR= 中心距的確定 根據(jù)汽車設(shè)計第 66 頁：初選中心距時 A=KA* ?g1emaxi3 T 計算得中心距為： A=，取整為 111mm 齒輪參數(shù)選擇 相關(guān)知識 本變速器均采用了斜齒輪，需要確定齒輪的模數(shù)，壓力角，螺旋角，齒寬，變位系數(shù)等參數(shù)。但檔數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，輪廓尺寸和質(zhì)量越大，同時操縱機(jī)構(gòu)也越復(fù)雜。其余各檔全部采用斜齒圓柱齒輪傳動 , 這樣可充分發(fā)揮其傳動平穩(wěn)、噪音低等優(yōu)點。唯 一 的缺點是工作時產(chǎn)生軸向力 , 這個缺點可以在進(jìn)行軸的載荷計算予以平衡。但是該瞬間駕駛員的注意力被分散 , 會影響行駛安全性。這使齒輪端部磨損加劇并過早損壞 , 同時使駕駛員的精神緊張 , 而換檔 時產(chǎn)生的噪聲又使乘坐舒適性降低。直齒圓柱齒輪在 一檔和倒檔使用較多 , 它們結(jié)構(gòu)簡單 , 制造容易。為防止誤掛倒擋或者高速擋，操縱機(jī)構(gòu)中應(yīng)設(shè)有倒擋鎖和高速擋鎖裝置。 汽車在行進(jìn)中，若誤掛倒擋，變速器齒輪間將發(fā)生極大的沖擊，導(dǎo)致零件的損壞 。由于兩個擋位的傳動比不同，必將使嚙合的各個齒輪相互產(chǎn)生機(jī)械干涉，變速器將無法工作，情況嚴(yán)重時還將使零件破壞。為防止自動脫擋，并保證齒輪全齒嚙合，應(yīng)在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)置自鎖裝置。 為了保證變速器在任何情況下都能準(zhǔn)確、安全、可靠地工作，對其操縱機(jī)構(gòu)提出以下要畢業(yè)論文 8 求： 掛擋過程中，若操縱變速桿推動撥叉前移或后移的距離不足時，則滑動齒輪（或接合套）與相應(yīng)的齒輪（或接合齒圈）將不能在全齒圈上嚙合，因 而影響齒輪的壽命。一倒擋、二三擋和四五擋各占一根撥叉軸。一般變速器操縱機(jī)構(gòu)由變 速桿、撥叉、撥叉軸以及安全裝置等組成。本設(shè)計中，變速器的殼體的壁厚取 6mm。采用鑄鐵鑄造時，壁厚取 5— 6mm。為保證變速器內(nèi)部為大氣壓力，在頂部有通氣塞，殼體設(shè)有動力輸出孔，還有倒擋檢查孔。變速器殼體不應(yīng)有不利于吸收齒輪的震動和噪聲的大平面。 為了加強(qiáng)變速器殼體的剛度，在殼體上應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)筋。變速器橫向斷面尺寸應(yīng)能保證布置下齒輪，而且設(shè)計時還應(yīng)當(dāng)注意到殼體側(cè)面的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)動齒輪的齒頂之間留有 5－ 8mm 的間隙，否則增加了潤滑油的液壓阻力，會產(chǎn)生噪聲和使變速器過熱。整體式殼體與上蓋組成一體，優(yōu)點是變速器前后軸承孔的同心度容易保證，裝配、檢查方便，殼體多用鑄鐵制造，上蓋多用鋁合金壓鑄；對分式殼體又分為前后對分式和上下（左右）對分式，其加工精度要求高， 并多為鋁合金壓鑄件，主要用于轎車和輕型車。軸上齒輪和同步器通過軸肩和軸套來定位。 變速器軸上零件的定位 二軸上的齒輪松套在軸上，通過卡環(huán)、止推環(huán)軸向定位。二軸前端通過滾針軸承支撐在一軸后端的內(nèi)腔內(nèi)。滾針軸承有滾動摩擦損失小、傳動效率高、徑向配合間隙小、定位及運(yùn)轉(zhuǎn)精度高、有利于齒輪嚙合等優(yōu)點。軸承的直徑根據(jù)變速器的中心距確定，并要保證殼體后臂兩軸承孔之間的距離不小于 6－ 20mm，下限使用與轎車和輕型貨車。本設(shè)計前后軸承均采用圓錐滾子軸承。第二軸的后端也采用此種圓柱軸承，以承受徑向力和軸向力。變速器第一軸前端支承在飛輪的內(nèi)腔里，因有足夠大的空間可采用角接觸球軸承來承受徑向力。 汽車變速器的結(jié) 構(gòu)緊湊、尺寸小、采用尺寸大些的軸承受結(jié)構(gòu)的限制，常在布置上有困難。 變速器軸承常采用圓柱滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承、滑動軸套等。多錐式同步器多用于重型貨車的主、副變速器以及分動器中。這不但改善了同步效能，增加了可靠性，而且使換擋 力大為減小。 (4) 多錐式同步器：該同步器的鎖止面仍在同步環(huán)的接合齒上，只是在原有的兩個錐面之間再插入兩個輔助同步錐。軸向尺寸大是它的缺點。本變速器不采用這種同步器。 (2) 鎖環(huán)式同步器：這種同步器的鎖止面在同步錐環(huán)和嚙 合套的倒錐面上，省去了同步錐環(huán)的接合齒，這樣就使軸向尺寸變小。它主要用于轎車和輕型貨車上。 (1) 滑塊式同步器：其本質(zhì)上是鎖環(huán)式同步器。從結(jié)構(gòu)上分，慣性式同步器有鎖銷式、鎖環(huán)式、滑塊式、多片式和多錐式等幾種。 慣性式同步器：這種形式的同步器 與常壓式同步器一樣，是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步的。只有在轉(zhuǎn)速差為零時，彈簧片才卸除載荷，由于對同步環(huán)直徑的縮小失去阻力，這樣才能實現(xiàn)換擋。它能可靠的保證只在同步狀態(tài)下?lián)Q擋。所以這種形式的同步器只在重型汽車上有所應(yīng)用，本變速器不采用這種同步器。 同步器的選擇 同步器一般有常壓式、慣性式和增力式三種，其中，慣性式同步器較為常用。 變速器結(jié)構(gòu)方案簡圖 圖 示意圖 畢業(yè)論文 6 圖 1一軸常嚙合齒輪； 2中間軸常嚙合齒輪； 3四擋常嚙合齒輪； 4中間軸四擋齒輪；5三擋常嚙合齒輪； 6三擋齒輪； 7二擋常嚙合齒輪； 8中間軸二擋齒輪； 9二軸一、倒擋滑動齒輪； 10中間軸一、倒擋齒輪； 11倒擋齒輪； 12一軸； 13中間軸； 14倒擋軸 。也就是說 , 它是在正、負(fù)交替對稱變化的彎曲應(yīng)力下工作 , 這樣極易產(chǎn)生疲勞破壞 , 從而影響變速器的壽命 , 不能實現(xiàn)安全倒車 , 故本設(shè)計中采用兩個聯(lián)體齒輪的方式。 倒擋形式的選擇 汽車為了實現(xiàn)倒檔傳動 , 有的采用在前進(jìn)檔位 的路線中 , 加裝一個中間傳動齒輪的方案。但是由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，從而制造困難，同步環(huán)容易損壞，軸向尺寸大等，但是它還是被廣泛采用。另外，由于增設(shè)了嚙 合套和常嚙合齒輪，使變速器的旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動慣量變大，故這種換擋方式一般應(yīng)用于某些要求不高的擋位及重型貨車上。故只在一和倒擋之間采用這種形式換擋。 直齒滑動齒輪換擋 該方式制造容易、結(jié)構(gòu)簡單，但缺點較多：由于換擋時容易產(chǎn)生沖擊，所以端部磨損快，壽命低，噪聲大。其余各擋均采用斜齒輪傳動，這樣可以充分發(fā)揮其傳動平穩(wěn)、噪聲低等優(yōu)點。這個缺點可以在進(jìn)行軸的載荷計算時予以平衡。斜齒圓柱齒輪傳動平穩(wěn)，噪聲小，磨損小，壽命長。 齒輪形式的選擇 變速器的齒輪一般不外乎兩種：直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪。中間軸式變速器廣泛應(yīng)用于前置后驅(qū)的各類汽車上，故本次設(shè)計采用這種結(jié)構(gòu)。在其它前進(jìn)擋工作時，變速器傳遞的動力需經(jīng)過設(shè)置在第一軸、中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳動，因此在變速器中間軸與第二軸之 間的距離不大的條件下，一擋仍有較大的傳動比；擋位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動，擋位低的齒輪可以或不采用常嚙合齒輪傳動。使用直接檔，變速器齒輪和軸承以及第二軸均不承受載荷，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩經(jīng)第一軸和第二軸直接輸出，此時變速器的傳動效率高，可達(dá) 90%以上，而且磨損小，壽命長，噪音也較小。 ，因此，在高擋工作時，齒輪和軸承均承載，齒輪噪聲大，且易損壞。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機(jī)械式變速器 。 具體來說，為保證變速器有良好的工作性能，應(yīng)該滿足以下要求： （ 1）正確選擇變速器的檔位數(shù)和傳動比，使之與發(fā)動機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好的動力性和經(jīng)濟(jì)性； （ 2）設(shè)置空檔，以保證汽車在必要時能將發(fā)動機(jī)與傳動系長時間分離； （ 3）設(shè)置倒檔，使汽車可以倒退行 駛； （ 4）設(shè)置動力輸出裝置，需要時能進(jìn)行功率輸出； （ 5）換檔迅速，省力，方便； （ 6）工作可靠 ,汽車在行駛過程中，變速器不得有跳檔，亂檔以及換檔沖擊等現(xiàn)象發(fā)生； （ 7）變速器應(yīng)該具有高的工作效率； （ 8）變速器應(yīng)該操作簡單，工作平穩(wěn)，無噪音； 畢業(yè)論文 4 第 2 章 方案論證 變速器的選擇 變速器的種類很多，按前進(jìn)擋的擋數(shù)不同，可分為三、四、五擋和多擋變速器；按軸的形式不同，可分為固定軸式和旋轉(zhuǎn)軸式（常配合行星齒輪傳動）兩大類。 liftspan 目 錄 1 目 錄 摘 要 ........................................................................ I Abstract ....................................................................... II 第 1 章 緒 論 ............................................................... 3 第 2 章 方案論證 ................................................................ 4 變速器的選擇 ................................................................. 4 兩軸式變速器 .............................................................. 4 中間軸式變速器 ............................................................ 4 齒輪形式的選擇 ..