【正文】 與壽命計(jì)算 ........................................................................................................ 46 輸入軸軸承的選擇與壽命計(jì)算 ................................................................................. 46 4 變速器同步器與操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ................................................................................................ 51 同步器設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 51 同步器類型的選取 .................................................................................................. 51 接近尺寸和分度尺寸 ............................................................................................... 51 滑塊寬度、內(nèi)嚙合套缺口寬度 ................................................................................. 51 4 同步器裝配間隙 ...................................................................................................... 52 同步鎖環(huán)主要尺寸確定 .................................................................................................... 53 同步器校核 ...................................................................................................................... 54 同步器同步時間校核 ............................................................................................... 54 變速器的操縱機(jī)構(gòu) ............................................................................................................ 56 變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用 ........................................................................................... 56 變速器操縱機(jī)構(gòu)的要求 ........................................................................................... 56 換檔 位置 ................................................................................................................ 57 5. 結(jié) 論 ....................................................................................................................................... 60 致 謝 ........................................................................................................................................... 61 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................... 62 1 1 緒 論 本次設(shè)計(jì)的目的及意義 隨著經(jīng)濟(jì) 實(shí)力 和科學(xué)技術(shù)的不斷的發(fā)展，汽車工業(yè) 不斷發(fā)展，逐漸 成為 我國重要的工業(yè) 產(chǎn)業(yè)，汽車的使用已經(jīng)遍布 我國的大江南北 。 圖 11 00 年到 13 年汽車生產(chǎn)和增長率 圖 12 00 年到 13 年汽車銷售和增長率 在 我們國家 ，汽車 算是先進(jìn)行業(yè)， 起步 比起其他發(fā)達(dá)國家就晚了 ?，F(xiàn)如今的汽車設(shè)計(jì)師面臨的緊迫問題， 包括經(jīng)濟(jì)性，扎實(shí)工作，性能優(yōu)良的設(shè)計(jì)，并契合我國汽車狀況。目前世界上 的各個汽車公司的汽車 使用 各種不同類型的變速器 。 在 中國 國，據(jù)調(diào)查 2020 年手動變速器 占據(jù)的 市場比重為 74%， 擁有 較大的市場份額。 我們國家 ，自動檔變速器的 客戶增長 是 還是 十分 可 觀的。 針對中 國變速器市場發(fā)展趨勢， 歸納目前變速器的發(fā)展具有以下幾個規(guī)律 ： 一、在 時間 內(nèi)，手動檔變速器 還是保持市場的主流 ，而 AT 擁有廣闊 的增長空間。 三 、 展望未來 ， 我們的自主汽車相關(guān) 企業(yè)應(yīng)該更 多的聚焦 DCT，它 一定會有 有非常好的前景。 2．為什么 AT 會發(fā)展的那么迅猛，是因?yàn)橛泻芎喴椎牟倏v。因此，既要保證駕駛體驗(yàn)和操縱快感，同時，操作起來不會變的復(fù)雜，這也是一個不容忽視的問題。 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是完成一臺用于發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動的越野車上的五檔手動變速器的設(shè)計(jì)和修正，選用長 城哈弗 H3 作為參考。 對變速器設(shè)計(jì)的主要任務(wù)有： 選擇變速器類型； 確定變速器的基本參數(shù)； 計(jì)算變速器的齒輪參數(shù)，并校核； 計(jì)算變速器的軸的參數(shù)，并校核； 選擇并計(jì)算同步器和換擋機(jī)構(gòu)； 變速器三維 建模。它是汽車動力系統(tǒng)重要的組成部分，主要用于改變從發(fā)動機(jī)的曲軸傳出的動力，其中包括轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是為了保證平穩(wěn)起步、及時根據(jù)需求 加速或減速、正常行駛、適應(yīng)各種行駛工況下對動力輸出的要求。 變速器設(shè)計(jì)需要具備如下要求。在汽車統(tǒng)一設(shè)計(jì)時，根據(jù)汽車實(shí)際情況、發(fā)動機(jī)參數(shù)和汽車具體的使用要求，選擇恰當(dāng)?shù)臋n數(shù)及傳動比，來實(shí)行這一要求。 3. 工作平順，操作輕便。 4. 質(zhì)輕體小。應(yīng)采用各種有利措施降低中心距。可選用斜齒輪，或者加以適當(dāng)變位，提升制造工藝。 變速器傳動機(jī)構(gòu)的型式選擇 變速器類型豐富多樣的，有不同的分類方式，大致可分為：有極、無極、不同檔、兩軸式、三軸式等 三軸式變速器與兩軸式變速器傳動方案 如圖 21 所示，就是三軸式，它的輸入軸為第一軸，輸出軸與中間軸的對應(yīng)檔位齒輪嚙合，輸入、輸出軸同心。這個時候，齒輪、軸承及中間軸都不承受載荷，且通過第一、第 二軸傳遞轉(zhuǎn)矩。當(dāng)然它也有相應(yīng)的缺點(diǎn)：只有直接檔的效率比較高。與前者來比較，它具有結(jié)構(gòu)簡單、布置緊湊的優(yōu)點(diǎn)。 如圖所示，每個檔的同步器都裝在二軸軸上，原因是這樣裝同步器很方便；但是高檔的同步器可裝在一軸的后端。低檔傳動比的上限（ ig=~）會受到很大限制。這種布置方式多用在轎車和輕型貨車的四檔變速器中。 圖 24c 的方案容易產(chǎn)生換擋錯亂。 圖 24e 把中間軸上的一檔和倒擋齒輪加工為一體。 故選用 24F。倒檔常用直齒圓柱齒輪主，對于直齒圓柱齒輪，斜齒圓柱齒輪有更長的使用壽命、平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)、更低的工作噪聲，故此次設(shè)計(jì)倒檔為直齒輪，其余各個檔用斜齒輪。 過小的齒輪尺，又要求和軸分離，它的內(nèi)徑直徑到齒根圓的厚度 b（圖 25）就會降低齒輪的強(qiáng)度。只要軸上的齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，輪轂寬度，可以盡可能取大些，至少滿 足要求： （ ） 式中： —— 花鍵內(nèi)徑。尺寸 為 D2 的 ～ 倍。 變速器軸 變速器軸大多通過軸承安置在變速器殼的相應(yīng)孔內(nèi)。 如果采用通過齒輪的移動來換檔，連接就利用矩形花鍵，從而對中性良好并且滑動也方便。輸出軸與齒輪則要保持一定的相對轉(zhuǎn)動。 倒檔軸壓入殼體孔，是固定不動的光軸，用螺栓固定。 另外，還要關(guān)注工藝上的問題。所以設(shè)計(jì)是要綜合考慮軸承的使用，包括軸承的承載、安裝位置、相對運(yùn)動需求等。 查表 ：該車極速 maxau = maxav =190km/h；超速檔就是最高檔；發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 n = pn =6000（ r/min）；輪滾動半徑由所選用的輪胎規(guī)格 235/70 R16 得到 r = 235*+16*(mm) 此次設(shè)計(jì)選擇五檔作為超速檔，傳動比為 . 傳動比計(jì)算公式轉(zhuǎn)換為： 3 00 03 ?????? ag ui nri 最低檔傳動比計(jì)算 主減速比 最高時速 輪胎型號 發(fā)動機(jī)型號 最大扭矩 最大功率 最高轉(zhuǎn)速 車長 排量 整備質(zhì)量 190km/h 35/70R16 4G63S4M 170/3000 90kw 6000r/min 4650mm 1720kg 10 選擇最低檔傳動比時，要綜合實(shí)際車型的基本參數(shù)，如爬坡度、附著系數(shù)、承載能力和車輪半徑等進(jìn)行參考。 用公式表示如下： m a xm a x0m a x s inco s ??? GGfr iiT tge ?? （ ） 式中： G —— 汽車滿載重量 (N)； f —— 滾動阻力系數(shù) μ =~； maxeT —— 發(fā)動機(jī)最大扭矩 (N m； ?i ； g=；?t? ，整備質(zhì)量是 1720kg，滿載質(zhì)量得 1720+65*5+10*5=2095kg； 把以上數(shù)據(jù)代入（ ）式： 7 7 0 ) i 0 9 s0 1 0 9 5(1 ??? ???????? ??gi 一檔是產(chǎn)生最大動力輸出，保證驅(qū)動輪不會打滑。 更具所選車型：前軸承載 20951?m kg； ? 取 ，代入公式 34： 7 7 0 0 9 51 ??? ????gi 所以，一檔傳動比的選擇范圍是： 1 ?? gi 故一檔傳動比為 。 乘用車 AK =~ ?A （ ~） 3 ??? =（ ） ? =~ 通常乘用車中心距為 60～ 80mm。 變速器的外形尺寸 變速器的橫向尺寸，有具體的齒輪 布置和操作機(jī)構(gòu)確定。 齒輪參數(shù)的選擇 選取齒輪模數(shù)時一般要遵循如下原則： ① 為了降低噪聲，則應(yīng)選用小模數(shù)，大齒寬； ② 如果減輕質(zhì)量，與前者反之； ③ 從工藝方面考慮，各檔齒輪應(yīng)該選用同一種 模數(shù)； ④ 模數(shù)的不同有利于提高強(qiáng)度； ⑤ 低擋齒輪選用大一些的模數(shù)，其他檔位選用另一個相同模數(shù)。 乘用車模數(shù)以該車排量作為主要參考，通過 可知，選取模數(shù)為 3?nm ，因?yàn)槌擞密囍饕墙档驮肼暎郧斑M(jìn)檔所有檔均采用斜齒輪。本設(shè)計(jì)取 。 13 國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20176。嚙合套或同步器的壓力角有 20176。、 30176。的壓力角。 ? 螺旋角越大，齒輪嚙合的重合度越高，所以工作更加平順、噪聲更低。以內(nèi)增大 時，輪齒強(qiáng)度相應(yīng)增大，如果還持續(xù)加大，接觸強(qiáng)度隨著上升，但彎曲強(qiáng)度會突降。 . 要注意選擇斜齒螺旋角，目的是抵消軸上的對稱軸向力。 b 齒寬則是對變速器的大部分參數(shù)都有影響。實(shí)踐證明，齒寬持續(xù)增大，達(dá)到一定值后，載荷分配會變得很不均勻，卻降低齒輪承載能力。 齒寬一般由齒輪模數(shù) ? ?nmm 來選定： 14 斜齒 ncmkb? ， ck 取為 ～ ，本次取 ???? nc mkb mm 齒頂高系數(shù)直接關(guān)系著 齒輪的工作情況。 由于齒輪加工精度提高，該系數(shù)一般取為 。 本設(shè)計(jì)取為 。 圖 31 五檔變速器示意圖 一檔傳動比為： 110291 ?? zz zzi 15 確定一檔齒數(shù)，求出中間軸齒輪的傳動比，首先要求齒輪和 hz ， hz —— 一檔齒數(shù)和， 直齒 mAzh 2? 斜齒 nh mAz 29cos2 ?? （ ） 對于乘用車，中間軸上一擋齒數(shù)可在 17~1510 ?z 范圍內(nèi)選取，本設(shè)計(jì)取 1610?z ，初選 ?3011?? ， 3?nm ， 代入公式（