【正文】 眾所周知，中國國內(nèi)市場的微型系列車型， 90%都來自日本技術，更確切地說，是來自于日本鈴木技術。因此，在微型車型及所屬關緊部件的研發(fā)方面的發(fā)展相對滯后，進而造成國內(nèi)的許多老型產(chǎn)品一干就是十幾年，甚至二十幾年的尷尬局面。所以從微型汽車后驅(qū)動變速器的發(fā)展來看，并沒有特別新的技術在產(chǎn)品中應用。國內(nèi)的中、小城市，及山區(qū)，從居民的購買能力及所需看，微型車由于其價格低、經(jīng)濟適用，仍然具有廣闊的市場份額。尤其以生產(chǎn)微型車為主的長安集團在內(nèi)， 2020 年內(nèi)的整車銷售排在全國第三位的良好勢頭。 汽車變速 器發(fā)展經(jīng)歷了 100 多年，從最初采用側鏈傳動到手動變速器，到現(xiàn)在的液力自動變速器和電控機械式自動變速器，再向無級自動變速器方向發(fā)展。手動變速器 (MT)主要采用齒輪傳動的降低原理，變速器內(nèi)有多組傳動比不同的齒輪副，汽車行駛時的換擋就是通過操縱機構使變速器內(nèi)不同的齒輪副工作 [1]。與其他機械產(chǎn)品相比，汽車行業(yè)在計算機應用的投入比較多。 AutoCAD 在用戶的心目中也變成了二維設計軟件的縮影。 新型后驅(qū)動變速器應滿足： 升； ，一個倒檔； 、輸出軸保證兩點支承； ，保證可靠平穩(wěn)換擋； 、軸及軸承滿足使用要求。 變速器中各檔齒輪按照檔位先后順序在軸上排列；各檔的換擋方式；齒輪與軸的配套方案；軸承支承位置等結構 。 齒輪參數(shù)；各檔齒輪齒數(shù)分配；輪齒強度計算；軸的設計及校核；學學士學位論文 3 軸承的設計及校核；同步器主要參數(shù)的選取；操縱機構的設計等 。 學學士學位論文 4 第 2章 變速器設計的總體方案 變速器是汽車傳動系的重要組成部分 ， 是連接發(fā)動機和整車之間的一個動力總成 ， 起到將發(fā)動機的動力通過轉換傳到整車 ， 以滿足整車在不同工況的需求 。 設計依據(jù) 隨著消費者對汽車安全性、舒適性、經(jīng)濟性和動力性需求的提高 ，微型汽車的技術含量不斷提高 。 為其設計新型后驅(qū)動變速器以使變速器結構更加緊湊、合理、承載能力強 。 變速器傳動機構布置方案 中間軸式變速器多用于發(fā)動機前置后輪驅(qū)動汽車和發(fā)動機后置后輪驅(qū)動的客車上 。 如圖 所示 。 第一軸后端經(jīng)軸承支承在第二軸前端的孔內(nèi) ， 第二軸前端與常嚙合主動齒輪做成一體 ，且保持兩軸軸線在同一直線上 ， 經(jīng)嚙合套將它們連接后可得到直接擋 。 擋位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動 ， 擋位低的齒輪不采用常嚙合齒輪傳動 ， 各擋位采用同步器換擋 [3]。 就動力性而言 ， 增加變速器的擋數(shù) ， 能夠增加發(fā)動機發(fā)揮最大功率附近高功率的機會 ， 提高了整車的加速與爬坡能力 。 所以擋數(shù)設置為五檔 。 學學士學位論文 6 由公式（ 21）得：0 max pnri Ua i? =。 故有：m a x 1 0 m a x m a x m a x( c o s s in )eTrT i i m g f m gr ? ? ? ?? ? ?， 則由最大爬坡度要求的變速器一擋傳動比 [4]為： max1 max 0rTmgi Te i? ?? （ 22） 式中： m—— 汽車總質(zhì)量 ， 1580kg； g—— 重力加速度 ， ； max? —— 道路最大阻力系數(shù) ， 由于一般瀝青或混凝土路面滾動阻力系數(shù) f=~， 故取 f=；最大爬坡度 maxtan ???，故坡角 max? ? ， 所以 max? 為 ； r —— 驅(qū)動車輪滾動半徑 ， ； maxTe —— 發(fā)動機最大轉矩 ， 102N 由公式（ 22）得： 1 ? ； 根據(jù)驅(qū)動車輪與路面的附著條件 m ax 1 02TrTe i i Gr ? ?? ， 求得變速器一擋傳動比為 [5]： 21 max 0rTGri Te i? ?? （ 23） 式中： 2G —— 汽車滿載靜止于水平路面時 ， 驅(qū)動橋給地面的載荷 ，對于發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的乘用車 ， 滿載時后軸占 50%~55%， 故取2G =55%mg； ? —— 道路的附著系數(shù) ， 計算時取 ? =~， 故選 ? 為 ； 學學士學位論文 7 r ， maxTe ， 0i ， T? —— 見式（ 22）下說明 。 變速器中心距的確定 對于中間軸式變速器 ， 是將中間軸與第二軸軸線之間的距離稱為變速器中心距 A， 初選中心距時 ， 可根據(jù)下述經(jīng)驗公式計算 [6]： 3 m a x 1AgA K Te i?? （ 23） 式中： AK —— 中心距系數(shù) ， 乘用車： AK =~， 取 AK =； maxTe —— 發(fā)動機最大轉矩 ， 102 N 由公式（ 24）得： A=； 乘用車變速器的中心距在 60~80mm 范圍內(nèi)變化 ， 圓整后得變速器中心距 A=70mm。 乘用車變速器殼體的軸向尺寸為（ ~） A， 取 =224mm。 其中包括：變速器傳動方案的布置 ， 中心距的確定 ， 擋位的設置 ， 各擋傳動比的確定及軸向尺寸的確定等 。 第 3 章 主要零部件的設計及計算 學學士學位論文 8 齒輪的設計及校核 齒輪參數(shù)確定及各擋齒輪齒數(shù)分配 m 齒輪模數(shù)是一個重要參數(shù) ， 并且影響它的選取因素又很多 ， 如齒輪的強度、質(zhì)量、噪聲、工藝要求等 。 ? 國家規(guī)定的標準壓力角為 20 ， 所以變速器齒輪普遍采用的壓力角為 20 。 螺旋角應選擇適宜 ， 太小時發(fā)揮不出斜齒輪的優(yōu)越性 ， 太大又會使軸向力過大 。 乘用車中間軸式變速器為 22 ~34 ， 選 26?? 。cb Km? ， 其中 cK 為齒寬系數(shù) 。 齒頂高系數(shù)對重合度、輪齒強度、工作噪聲、輪齒相對滑動速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響 。 （ 1）確定一擋齒輪的齒數(shù) 由于一擋采用斜齒輪傳動 ， 所以齒數(shù)和 2 cosh nAZ m ?? =50， 修正后學學士學位論文 9 得 ?? 。 湊配中心距 9 1 039。9 1 0c o s ( ) c o s 0 . 9 3 9 72 tm ZZA??? ? ?， 得 39。 根據(jù)齒數(shù)比 910 Zu Z??查得： 1 0 90. 22 , 0. 22xx? ? ?故 。 一擋齒輪參數(shù)如表 。702 coshnZmA mm???。 核算 291 1 10ZZi ZZ? =， 與前 1 ? 相差較小 ， 故由（ 32）式得：齒輪 2 精確的螺旋角 2 ? ? 。 () 702 c os nZ Z mA m m A??? ? ?； 斜齒端面模數(shù) 2 .7 5co snt mm mm???； 嚙合角 39。 ?? ， 角度變位 。 常嚙合齒輪參數(shù)如表 。 再把 7 8 8ZZ?、 及 代入式（ 35） ， 檢查近似滿足軸向力平衡關系 。8() 7 0 . 1 0 52 c o s nZ Z mA m m A??? ? ?； 斜齒端面模數(shù)8 2 .7 0c o snt mm m m???； 嚙合角 39。c o s ( ) c o s 0 . 9 3 9 5 72 tm ZZA??? ? ?， 故 39。 根據(jù)齒數(shù)比 78 Zu Z?? ， 查得 870 . 0 0 2 , 0 . 1 2 0 . 1 1 8x x x? ? ? ? ?故。 同理：三擋齒輪 56 62 7 2 5 2 2ZZ ?? ? ?， ， 近似滿足軸向力平衡關系 。6() 7 0 . 1 0 52 c o s nZ Z mA m m A??? ? ?； 斜齒端面模數(shù)6 2 .7 0c o snt mm m m???； 表 二擋齒輪基本參數(shù) 學學士學位論文 13 序號 計算項目 計算公式 1 理論中心距 780 7 0 .22 tZZA m m m??? 2 中心距變動系數(shù) 0 8nnAAm? ?? ? ? 3 齒頂降低系數(shù) ?? ? ?? ? ? 4 分度圓直徑 8 Z m mm?? 7 Z m mm?? 5 齒頂高 01( ) n nh f m m m??? ? ? ? 02( ) 2a n nh f m m m??? ? ? ? 6 齒根高 01( ) f c m m m?? ? ? ? 02( ) 4. 35 75fnh f c m m m?? ? ? ? 7 齒頂圓直徑 2 6 1 .8 9aad d h m m? ? ? 2 8 7 .7aad d h mm? ? ? 8 齒根圓直徑 2 4 9 .1 7 5ffd d h m m? ? ? 2 7 4 .9 8 5ffd d h m m? ? ? 9 當量齒數(shù) 83 26cosn ZZ ??? 73 39cosn ZZ ??? 10 齒寬 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 嚙合角 39。c o s ( ) c o s 0 . 9 3 9 5 72 tm ZZA??? ? ?， 故 39。 根據(jù)齒數(shù)比 56 Zu Z?? ， 查得 650 . 0 0 2 , 0 . 0 6 0 . 0 5 8x x x? ? ? ? ?故。 同理：四擋齒輪 34 42 2 2 8 2 5 .8ZZ ?? ? ?， ， 近似滿足軸向力平衡關系 。4() 6 9 . 4 22 c o s nZ Z mA m m A??? ? ?； 表 三擋齒輪基本參數(shù) 學學士學位論文 14 序號 計算項目 計算公式 1 理論中心距 560 7 0 .22 tZZA m m m??? 2 中心距變動系數(shù) 0 8n nAAm? ?? ? ? 3 齒頂降低系數(shù) ?? ? ?? ? ? 4 分度圓直徑 6 Z m mm?? 5 Z m mm?? 5 齒頂高 01( ) n nh f m m m??? ? ? ? 02( ) 2. 15a n nh f m m m??? ? ? ? 6 齒根高 01( ) f c m m m?? ? ? ? 02( ) 4. 20 75fnh f c m m m?? ? ? ? 7 齒頂圓直徑 2 7 2 .3 9aad d h m m? ? ? 2 7 7 .2aad d h mm? ? ? 8 齒根圓直徑 2 5 9 .6 7 5ffd d h m m? ? ? 2 6 4 .4 8 5ffd d h m m? ? ? 9 當量齒數(shù) 63 31cosn ZZ ??? 53 34cosn ZZ ??? 10 齒寬 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 6 2 .5 1 5cb K m m m? ? ? ? 斜齒端面模數(shù)4 2 .7 8c o snt mm m m???； 嚙合角 39。c o s ( ) c o s 0 . 9 4 0 82 tm ZZA??? ? ?， 故 39。 根據(jù)齒數(shù)比 43 Zu Z?? ， 查得 430 . 0 1 8 , 0 . 1 2 , 0 . 1 3 8x x x? ? ? ? ? ?故。 表 四擋齒輪基本參數(shù) 序號 計算項目 計算公式 學學士學位論文 15 1 理論中心距 340 6 9 .52 tZZA m m m??? 2 中心距變動系數(shù) 0 nAAm? ??? 3 齒頂降低系數(shù) ?? ? ?? ? ? ? 4 分度圓直徑 4 Z m mm?? 3 Z m mm?? 5 齒頂高 01( ) n nh f m m m??? ? ? ? 02( ) 2 .7a n nh f m m m??? ? ? ? 6 齒根高 01( ) f c m m m?? ? ? ? 02( ) 4. 40 75fnh f c m m m?? ? ? ? 7 齒頂圓直徑 2 8 4 .5 3aad d h m m? ? ? 2 6 6 .5 6aad d h m m? ? ?