【正文】 步器（壽命短，維修不便）。使用同步器能保證迅速、無(wú)沖擊、無(wú)噪聲換檔，而與操作技術(shù)熟練程度無(wú)關(guān)，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性。 二、倒檔的形式及布置方案 5 倒檔使用率不高，常采用直齒滑動(dòng)齒輪方案換入倒檔。 常見的倒檔結(jié)構(gòu)方案有以下幾種： 圖 圖 ） 在前進(jìn)檔的傳動(dòng)路線中，加入一個(gè)傳動(dòng)，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪處于正負(fù)交替對(duì)稱變化的彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作。 圖 ）所示方案的優(yōu)點(diǎn)是換倒擋時(shí)利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間軸的長(zhǎng)度。 圖 ）所示方案能獲得較大的倒擋傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換擋程序不合理。 圖 ）所示方案是將中間軸上的一，倒擋齒輪做成一體，將其齒寬加 長(zhǎng)。 為了充分利用空間，縮短變速器軸向長(zhǎng)度，有的貨車倒擋傳動(dòng)采用圖 。 綜上所述選擇第 種倒擋布置方案。倒擋的傳動(dòng)比雖然與一擋的傳動(dòng)比接近，但因?yàn)槭褂玫箵醯臅r(shí)間非常短，從這點(diǎn)出發(fā)有些方案將一擋布置在靠近軸的支承處，然后再布置倒擋。 6 倒擋軸位置與受力分析 除此以外，倒擋的中間齒輪位于變速器的左側(cè)或右側(cè)對(duì)倒擋軸的受力狀況有影響（如圖） 第三節(jié) 變速器操縱機(jī)構(gòu)方案分析 一、變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用 變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用是保證各檔齒輪、嚙合套或同步器移動(dòng)規(guī)定的距離，以獲得要求的檔位，而且又不允許同時(shí)掛 入 兩個(gè)檔位。 （二） 要使換檔動(dòng)作輕便、省力，以減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度 。 三、換檔位置 設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)首先要確定換檔位置。為此應(yīng)該注意以下三點(diǎn)： （一） 按換檔次序來排列 ； （二） 將常用檔放在中間位置，其它檔放在兩邊； （三） 為了避免誤掛倒檔，往往將倒檔安排在最靠邊的位置，有時(shí)于 1 檔組成一排。 Memax—— 發(fā)動(dòng) 機(jī)最大 轉(zhuǎn)矩 （ ） d= ，取 d＝ 20mm 二 . 傳動(dòng)比的選擇 汽車在最大爬坡路面上行使時(shí)，最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)能克服輪胎與路面間滾動(dòng)阻力及上坡阻力。 8 根據(jù)最大爬坡度確定一檔傳動(dòng)比 i1≥mg(fcosα max+sinα max)R0/( ?? 0max iTe η ) —— （《汽車現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造》 P36） 式中 ： maxtT —— 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩；為 1i —— 變速器一檔傳動(dòng)比； 0i —— 主傳動(dòng)器傳動(dòng)比， 0i =； m—— 汽車總質(zhì)量＝ 1960kg； f—— 道路滾動(dòng)阻力系數(shù) 取 ； η —— 傳動(dòng)系機(jī)械效率，取 ； g —— 重力加速度取 ； 0R —— 驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)半徑，取 ； α max—— 汽車最大爬坡度為 32％，即 α max＝ i1≥ ，取 i1=。 由 中等比性質(zhì)；得： mi =i1(nm)/(n1) m—— 檔位數(shù)，取 m=2,3,4, n—— 檔數(shù)， n=4 ； i2=； i3=； i4=(直接檔 )； i1/i2=； i2/i3=； i3/i4=； 符合 q的要求。 三、中心矩 A 對(duì) 于中 間軸 式 變 速器， 是將 中 間軸 與第二 軸之間 的距離 稱為變 速器中心距 A 初 選 中心矩 A 時(shí) ，可根據(jù) 經(jīng)驗(yàn) 公式 計(jì) 算 A=Ka( Temaxi 1η g)1/3 （ ） （ 《汽車 設(shè)計(jì) 》第 4 版 P90） Ka—— 中心矩系 數(shù) ： Ka=~,取 ； 1i —— 變 速器一檔 傳動(dòng) 比； g? —— 變 速器 傳動(dòng) 效率：取 η g＝ 97％； Memax —— 發(fā)動(dòng) 機(jī)的最大 輸 出 轉(zhuǎn) 矩， 單 位 為 （ Nm）； ∴A ＝ *（ 173**） 1/3＝ 初選 A=78mm 四、齒輪參數(shù)選擇 （一）模數(shù)的選擇 9 影響齒輪模數(shù)的選取因素很多，如齒輪強(qiáng)度、質(zhì)量、噪聲、工藝要求等。 該設(shè)計(jì)選用 同一模 數(shù)進(jìn) 行，對(duì)于排量 V≤ 的乘用車的選用范圍為 — 。 （ 《汽車 設(shè)計(jì) 》第 4版 P91） （二）壓力角α的選擇 壓力 角 較 小 時(shí) ，重合度 較 大， 傳動(dòng) 平 穩(wěn) ，噪 聲較 低； 壓力 角 較 大 時(shí) ，可提高 輪齒 的抗 彎強(qiáng) 度和表面接觸 強(qiáng) 度。 15176。176?；?25176。所以 變 速器 齒輪 普遍采用的 壓力角為 20176。在 齒輪選 取大的螺旋 角時(shí) ， 齒 合重合度增加，工作平 穩(wěn) ，噪 聲 低。 時(shí) ，抗 彎強(qiáng) 度急 劇 下降。 初 選 2721 ?，? 176。 24109 ?，? 176。 通常根據(jù)模 數(shù) m（ mn） 來選擇齒寬 ： 直 齒： b=Kcm, Kc為齒寬 系 數(shù) ，取 ～ 8 斜 齒： b=Kcmn， Kc取 為 ～ ； （ 《 變速器 》第 1版 P15） *直齒 b=(～ 8) =～ 22(mm) b7=20mm, b8=22mm, b11=20mm *斜齒 b=(～ )2. 75=～ (mm) b1=20mm, b2=18mm, b3=20mm, b4=18mm b5=18mm, b6=20mm, b9=18mm, b10=20mm； （五）各檔齒數(shù) Z 齒數(shù)確定原則：各檔齒輪齒數(shù)比應(yīng)盡可能不是整數(shù)。 ， （ ） Zh=2 78cos2 4176。)= 取 A＝ 78； 3)Z2/Z1＝ i1Z10/Z9= 18/34=； （ ） 4)由 A= mn(Z 1+Z2)/(2cos 2,1? )得 Z1+Z2＝ 2 78cos2 7176。 （ ） 同理 β ＝ arccos［ mn(Z 9+Z10)/2*A］ =176。 ） 1)Z5/Z6=i2Z 1/Z2= 17/34=； 2)Z5+Z6=2 Acos β =2 78cos2 4176。 5)tgβ Z2/(Z1+Z2)(1+Z 5/Z6)= ||= 兩 者相差不大，近似 認(rèn)為軸 向力平衡。 ） 1)Z3/Z4＝ i3Z 1/Z2 ＝ 17/34 ＝ 2)由 A＝ mn(Z 3+Z4)/2*cosβ ,取 cosβ ＝ 24176。/ = 取 Z3＝ 23， Z4＝ 29 （ 圓 整 ）； 3)修正 i3 i3=Z2Z 3/（ Z1Z 4) =34 23/（ 17 29） = i3%=（ ||/） 100% =%5% 4)修正 β β ＝ arccos［ mn(Z 3+Z4)/2*A］ =176。 確定倒檔傳動(dòng)比 倒檔齒輪的模數(shù)往往與一檔相同，為保證中間軸倒檔齒輪不發(fā)生根切，初選 Z8＝ 18，倒檔齒輪一般在 21～ 23 之間選 擇。 —— （ 《汽車 設(shè)計(jì) 》第 4 版 P96） 根據(jù)中間軸和輸出軸的中心距 A=78mm 那么 78= mn(Z 7+Z8)/2+2*ha 12 代入數(shù)字整圓后可求得 Z7= 為 了保 證 倒檔 齒輪 的 嚙 合和不 產(chǎn) 生 運(yùn)動(dòng) 干涉， 齒輪 7 和 齒輪 8 的 齒頂圓之間應(yīng) 保持 以上的 間 隙。 修正倒檔傳動(dòng)比： ir=Z2Z 7/(Z1Z 8) =34 32/（ 18 18） = 1)中間軸與 倒檔軸之間的中心矩 A′ A′= mn(Z 11+Z8)/2 （ ） =( 22+18)/2 = 2)第二軸與倒檔軸之間的中心矩 A A′′=m n(Z 7+Z8)/2 =( 32+18)/2 = A′+A′′= A=78 3)由 A=m(Z7+Z8+4ha)/+間隙 得 間隙 ＝ A－ m(Z 7+Z8+4ha)/ ＝ 78－ ( 32+18+41)/ ＝ ＞ 齒輪 能正常 嚙 合且不 發(fā) 生 運(yùn)動(dòng) 干涉。 （七）螺旋方向 由于斜齒輪傳遞扭矩時(shí)要產(chǎn)生軸向力，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)要求中間軸上的軸向力平衡。 （八） 齒輪變位系數(shù)的計(jì)算 選擇變位系數(shù)首先要考慮到齒輪傳動(dòng)的使用場(chǎng)合和齒輪的材料和熱處理等，使變位后的齒輪 性能達(dá)到預(yù)期的要求，如提高承載能力，避免根切等。合理的選擇是既要滿足齒輪使用性能方面的要求，又滿足變位的限制條件。 ， 176。 ， 20176。 。由也可按無(wú)側(cè)隙嚙合方程式求得 X=0 3） 根據(jù)齒數(shù)比 u= Zk+1/ Zk， 故應(yīng)按線圖左側(cè)的斜線分配 X，自該點(diǎn)做水平線與斜線交于 C 點(diǎn)， C點(diǎn)橫坐標(biāo)即為 X1； X2=XX1 () 查封閉圖可得： 表 Zi Z1 Z2 Z 3 Z4 Z5 Z6 Z7 XI Z8 Z9 Z10 Z11 （ 《 漸開線齒輪變位系數(shù)的選擇 》 P28） （九） 計(jì)算所得齒輪參數(shù) ： 表 1Z 2Z 3Z 4Z 5Z 6Z 7Z 8Z 9Z 10Z 11Z Z 17 34 23 29 29 23 32 18 34 18 22 b 20 18 20 18 18 20 20 22 18 20 20 β 176。 176。 176。 tm nm ta 176。 176。 176?？梢园妖X輪看作是懸臂梁，輪齒根部彎曲應(yīng)力很大，過渡圓角處又有應(yīng)力集中，故輪齒根部很容易發(fā)生斷裂。另一種是受到多次重復(fù)載荷的作用，齒根受拉面的最大應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)疲勞裂縫，裂縫逐漸擴(kuò)展到一定深度以后，齒輪突然折斷。采用下列措施，可提高輪齒的彎曲強(qiáng)度：增大輪齒根部厚度；加大輪齒根部過渡圓角半徑；采用長(zhǎng)齒齒輪傳動(dòng)；提高重合度；使同時(shí)嚙合的輪齒對(duì)數(shù)增多；使齒面及齒根部過渡圓角處盡量光滑；提高材料的許用應(yīng)力，如采用優(yōu)質(zhì)鋼材等。因閉式齒輪在潤(rùn)滑油中工作，齒面長(zhǎng)期受到脈動(dòng)的接觸應(yīng)力作用，會(huì)逐