【正文】 .............................. 25 ................................................. 26 第 10 章 結(jié) 論 ..................................................... 27 參考文獻(xiàn) .......................................................... 28 致 謝 ............................................................. 30 附錄 1 計(jì)算程序 .................................................... 31 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配程序 ............................................ 31 齒輪校核程序 .................................................... 33 齒輪參數(shù)計(jì)算程序 ................................................ 33 附錄 2 專(zhuān)業(yè)外文語(yǔ)翻譯 .............................................. 35 譯文一：紐約時(shí)報(bào) ................................................ 35 譯文二： ........................................................ 42 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒論 電動(dòng) 汽車(chē)的簡(jiǎn)介 電動(dòng)汽車(chē)是指以車(chē)載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車(chē)輛。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力等，解除人們對(duì)石油資源日見(jiàn)枯竭的擔(dān)心。有關(guān)研究表明，同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉，送至電廠(chǎng)發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠停俳?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車(chē)的研究和應(yīng)用成為汽車(chē)工業(yè)的一個(gè) “熱點(diǎn) ”。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)可以帶負(fù)載啟動(dòng)，所以電動(dòng)汽車(chē)上無(wú)需傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的離合器。當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速控制時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)可以忽略傳統(tǒng)汽車(chē)的變速器。 電動(dòng)汽車(chē) 變速器的功用 (1)改變傳動(dòng)比，滿(mǎn)足不同行駛條件對(duì)牽引力的需要，使發(fā)動(dòng)機(jī)盡量工本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 作在有利的工況下，滿(mǎn)足可能的行駛速度要求。由于汽車(chē)行駛條件不同，要求汽車(chē)行駛速度和驅(qū)動(dòng)扭矩能在很大范圍內(nèi)變化?？哲?chē)在平直的公路上行駛時(shí)，行駛阻力很小，則當(dāng)滿(mǎn)載上坡時(shí)，行駛阻力便很大。 (3)中斷動(dòng)力傳遞，在 電 動(dòng)機(jī)起動(dòng)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，汽車(chē)換檔或需要停車(chē)進(jìn)行動(dòng)力輸出時(shí)，中斷向驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞。例如，可以保證駕駛員在 電動(dòng) 機(jī)不熄火時(shí)松開(kāi)離合器踏板離開(kāi)駕駛員座位。通俗上分為手動(dòng)變速器 (MT)，自動(dòng)變速器 (AT)， 手動(dòng) /自動(dòng)變速器，無(wú)級(jí)式變速器。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 2 章 電動(dòng)汽車(chē) 動(dòng)力 傳動(dòng)系統(tǒng)匹配計(jì)算 汽車(chē)的動(dòng)力性是指汽車(chē)在良好的路面上直線(xiàn)行駛時(shí)由汽車(chē)受到的縱向外力決定的，所能達(dá)到的平均行駛速度。所以，動(dòng)力性使汽車(chē)各種性能中最基本、最重要的性能。但對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)還必須包括續(xù)駛里程。 ? ? ? ?? ? avv udt duaACgfmbmaFmbmat ? ????? 21 2?本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 3 章 電動(dòng)汽車(chē) 變速器設(shè)計(jì)方案及論證 電動(dòng)汽車(chē) 變速器的要求： 正確選擇變速器的擋位數(shù)和傳動(dòng)比，使之與 電動(dòng) 機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證 電動(dòng) 汽車(chē)具有良好動(dòng)力性能； 1）保證汽車(chē)有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 3）設(shè)置倒檔，使汽車(chē)能倒退行駛。 5）換擋迅速，省 力，方便。汽車(chē)行駛過(guò)程中，變速器不得有跳擋，亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。 8）變速器的工作噪聲低。滿(mǎn)足汽車(chē)有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器的檔數(shù)，傳動(dòng)比范圍和各擋傳動(dòng)比有關(guān)。近年來(lái)，變速器操縱機(jī)構(gòu)有向自動(dòng)操縱方向發(fā)展的趨勢(shì)。變速器由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)操作需要避免、避免沖擊布置的同步器，操縱機(jī)構(gòu)還要求有自鎖和互鎖裝置。同步器設(shè)計(jì)采用鎖環(huán)式同步器。根據(jù)軸的形式不同，分為固定軸式和旋轉(zhuǎn)軸式（常配合行星齒輪傳動(dòng)）兩類(lèi)。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(chē)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(chē)上。與中 間軸式變速器比較，兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輪廓尺寸小，布置方便 。三軸式變速器與兩軸式相比各擋多了一對(duì)齒輪傳動(dòng)，因而傳遞機(jī)械效率低噪聲大。 2) 變速器主要參數(shù)的選擇 (1) 檔數(shù) 增加變速器的檔數(shù)能改善汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，而且在使用時(shí)換檔頻率也增高。 (2) 傳 動(dòng)比范圍 變速器的傳動(dòng)比范圍是指變速器最低檔傳動(dòng)比與最高檔轉(zhuǎn)動(dòng)比的比值。 (3) 中心距 A 對(duì) 兩 軸式變速器 ,是 輸入 軸與第二軸之間的距離 稱(chēng) 為變速器中心距 .其大小不僅對(duì)變速器的外形尺寸 ,體積和質(zhì)量大小 ,而且對(duì)輪齒的接觸強(qiáng)度有影響。最小允許中心距當(dāng)有保證齒輪有必要的接觸強(qiáng)度來(lái)確定。 兩 檔變速器為例，說(shuō)明分配齒數(shù)的方法。 4) 變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 (1) 齒輪的損壞形式 輪齒折斷，齒面疲勞剝落，移動(dòng)換檔齒輪端部破壞。前者在變速器中出現(xiàn)的很少，后者出現(xiàn)的多。此外，機(jī)車(chē)變速器齒輪用的材料， 熱處理方法，加工方法，精度級(jí)別，本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 支承方式也基本一致。 5) 軸承的選擇 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(dòng)軸套等。 汽車(chē)變速器結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，采用尺寸大些的軸承結(jié)構(gòu)受限制，常在布置上有困難。變速器第一軸前端支承在飛輪的內(nèi)腔里，因有足夠大的空間長(zhǎng)采用球軸承來(lái)承受向力。 變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足如下主要要求：換擋時(shí)只能掛人一個(gè)擋位，換擋后應(yīng)使齒輪在全齒長(zhǎng)上嚙合，防止自動(dòng)脫擋或自動(dòng)掛擋，防止誤掛倒擋，換擋輕便。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 3 IA maxA K T?第 4 章 變速器 各主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 主要參數(shù)設(shè)計(jì) 1)傳動(dòng)比 范圍 變速器的傳動(dòng)比范圍是指變速器最低檔傳動(dòng)比與最高檔轉(zhuǎn)動(dòng)比的比值。有的變速器最高檔是超速檔，傳動(dòng)比為 ~。 m a x m a x m a x1 ( c o s s in )TT G f r????? (41) 可得經(jīng)傳動(dòng)系輸出最小轉(zhuǎn)矩為 *m。 所以，新設(shè)計(jì) 變 速器兩個(gè)檔位傳動(dòng)比分別為 1 和 取 1 和 。 兩 軸式變速器的中心 距 A（ mm）可根據(jù)對(duì)已有變速器的統(tǒng)計(jì)而得出的經(jīng)驗(yàn)公式初定： (43) 式中 K A中心距系數(shù)。 式中 TI max 變速器處于一檔時(shí)的輸出扭矩： a xIm ????? ?gteax iTT N﹒ m 故可得出初始中心距 A=,取 60mm。影響變速箱殼體軸向尺寸的因素有擋數(shù)、換擋機(jī)構(gòu)形式以及齒輪形式。 4）齒輪參數(shù) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 (1)模數(shù) 齒輪模數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)，并且影響它的選取因素有很多，如齒輪的強(qiáng)度、質(zhì)量、噪聲和工藝要求等。 表 43 汽車(chē)變速器齒輪的齒形、壓力角與螺旋角 齒形 壓力角α 螺旋角β 轎車(chē) 高齒并修形的齒形 176。 16176。 25176。 一般貨車(chē) GB135678 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形 20176。 ～ 30176。25176。對(duì)轎車(chē)，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對(duì)貨車(chē)，為提高齒輪承載力，取大些。,嚙合套或同步器取 30176。 應(yīng)該注意的是選擇斜齒輪的螺旋角時(shí)應(yīng)力求使中間軸上是軸向力相互抵消。 齒輪寬度 b 的大小直接影響著齒輪的承載能力， b 加大，齒的承載能力增高。所以，在保證齒輪的強(qiáng)度條件下，盡量選取較小的齒寬，以有利于減輕變速器的重量和縮短其軸向尺寸。 5) 齒輪齒數(shù)的確定 在初選了中心距、齒輪的模數(shù)和螺旋角后，可根據(jù)預(yù)先確定的變速器檔數(shù)、傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)方案來(lái)分配各檔齒輪的齒數(shù)。 圖 變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 (1)確定一檔齒輪的齒數(shù) （如圖 ） 一檔傳動(dòng)比 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 12g1i ZZ? (44) 為了確定 Z1 和 Z2 的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和 ?Z : mAZ 2?? (45) 其中 A =59mm、 m =3；故 有 ??Z 121 ZZi ?? ； ?? ZZ ； ?Z ； ?Z 。 上面根據(jù)初選的 A 及 m 計(jì)算出的 ?Z 可能不是整數(shù)，將其調(diào)整為整數(shù)后，看出中心距有了變化，這時(shí)應(yīng)從 ?Z 及齒輪變位系數(shù)反過(guò) 來(lái)計(jì)算中心距A，再以這個(gè)修正后的中心距作為以后計(jì)算的依據(jù)。 (2)確定其他檔位的齒數(shù) 二檔傳動(dòng)比 的計(jì)算 ?c o s2)( 21 ZZmA n ?? (46) o s592c o s243 ??????? nmAZZ ? (47) 1342 ?? ZZi 2243 ?? ZZ (3)齒輪變位系數(shù)的選擇 齒輪的變位是齒輪設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。 變位齒輪主要有兩類(lèi)：高度變位和角度變位。高度變位可增加小齒輪的齒根強(qiáng)度，使它達(dá)到和大齒輪強(qiáng)度想接近的程度。角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。 有幾對(duì)齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構(gòu)成的變速器，會(huì)因保證各檔傳動(dòng)比的需要，使各相互嚙合齒輪副的齒數(shù)和不同。 當(dāng)齒數(shù)和多的齒輪副采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)或高度變位時(shí)，則對(duì)齒數(shù)和少些的齒輪副應(yīng)采用正角度變位。對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，還可通過(guò)選擇合適的螺旋角來(lái)達(dá)到中心距相同的要求。對(duì)于高檔齒輪，其主要損壞形勢(shì)是齒面疲勞剝落，因此應(yīng)按保證最大接觸本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 強(qiáng)度和抗膠合劑耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。對(duì)于低檔齒輪， 由于小齒輪的齒根強(qiáng)度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現(xiàn)齒根彎曲斷裂的現(xiàn)象。但是由于輪齒的剛度較小，易于吸收沖擊振動(dòng)，故噪聲要小些。其中，一檔主動(dòng)齒輪 10 的齒數(shù) Z10，因此一檔齒輪需要變位。 因?yàn)辇X輪 1 的齒數(shù)為 11，所以會(huì)發(fā)生根切，所以需要變位。 齒輪強(qiáng)度計(jì)算 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與校核與其他機(jī)械設(shè)備使用的變速器比較， 有所不同。此外，汽車(chē)變速器齒輪所用的材料、熱處理方法、加工方法、精度等級(jí)、支撐方式也基本一致。 因此，比用于計(jì)算通用齒輪強(qiáng)度公式更為簡(jiǎn)化一些的計(jì)算公式 來(lái)計(jì)算汽車(chē)齒輪，同樣、可以獲得較為準(zhǔn)確的結(jié)果。 1） 直齒輪彎曲應(yīng)力 W? b tyKKF fW ?? 1? (49) 式中 ： W? 彎曲應(yīng)力（ MPa）； 1F 一檔齒輪 1 的圓周力（ N） d 節(jié)圓直徑。 2) 斜齒輪彎曲應(yīng)力 ??? btyKKFw 1? (416) 式中 ?K 為重合度影響系數(shù)，取 ；其他參數(shù)均與直齒輪注釋相同， ? ? 選擇齒 形系數(shù) y 時(shí)，按當(dāng)量模數(shù) ?3coszzn ? 在齒形系數(shù)表中查得，本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 zbFEb? ??????????y= 二檔齒輪圓周力： 1 0 7 0 0 034m a x ?? ZZTT eg Nm (417) o o s3 ???? ?zmd n mm (418) 0 3 0 7 0 0 022 33 ???? dTF g N (419) 9 0 3 53 ??????w? Mpa (420) ?w? Mpa 當(dāng)計(jì)算載荷取作用到第一軸上的最大扭矩時(shí)，對(duì)常嚙合齒輪 和高檔齒輪，許用應(yīng)力在 180~350MPa 范圍內(nèi)，因此，上述計(jì)算結(jié)果均符合彎曲強(qiáng)度要求 。）； ? 齒輪螺旋角（176。 將作用在變速器第一軸上的載荷 maxeT 作為計(jì)算載荷時(shí)，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 j? 見(jiàn)下表： 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 表 44 變速器齒