紅旗轎車二軸變速器設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-10 08:43本頁面
【正文】 鏈等。IVT的核心部分由輸入傳動(dòng)盤，輸出傳動(dòng)盤和Variator傳動(dòng)盤組成。汽車的發(fā)展經(jīng)歷了三大革命，動(dòng)力革命（內(nèi)燃機(jī)的使用），傳動(dòng)革命（機(jī)械傳動(dòng)的完善和液體傳動(dòng)的使用）和控制革命（用傳感器、微機(jī)和電液閥進(jìn)行信息處理）。因此必須對汽車各部分（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、懸架、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等）進(jìn)行自動(dòng)控制，并從各部分的單獨(dú)控制向整車一體化控制發(fā)展，從一般控制向智能控制發(fā)展。但是僅僅采用機(jī)電液技術(shù)還不夠，還需要應(yīng)用聲學(xué)、光學(xué)、和化學(xué)等多學(xué)科技術(shù)才能使機(jī)械具有良好的信息處理能力，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化[2]。目前，世界主要的變速器制造生產(chǎn)廠家都致力于這些關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用，極大地促進(jìn)了自動(dòng)變速器的發(fā)展[3]。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有確定變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案，變速器主要參數(shù)的選擇，變速器齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸與軸承的設(shè)計(jì)校核。 研究內(nèi)容（1） 變速器設(shè)計(jì)的目的意義、國內(nèi)外現(xiàn)狀；（2） 變速器方案的確定、各擋傳動(dòng)比等參數(shù)的確定；（3） 各擋齒輪的設(shè)計(jì)及校核；（4） 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及校核，軸承的選擇校核；（5） 同步器和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選用等；（6） CAD繪制變速器裝配圖一張（0）（7） 零件圖3張第2章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析變速器由變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。 兩軸式和中間軸式變速器現(xiàn)代汽車大多數(shù)都采用三軸式變速器，而發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的轎車，若變速器傳動(dòng)比小，則常用兩軸式變速器。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)，主減速器可用螺旋圓錐齒輪或雙曲面齒輪；而發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)用圓柱齒輪，因而簡化了制造工藝。因此，對于相同的傳動(dòng)比要求，中間軸式變速器的徑向尺寸可以比兩軸式變速器小得多。因此，小齒輪的壽命比大齒輪的短。在直接擋時(shí)，齒輪只空轉(zhuǎn)，不影響齒輪壽命。而中間軸式變速器可將輸入軸和輸出軸直接相連，得到直接擋，因而傳動(dòng)效率較高，磨損小，噪聲也較小。 多中間軸結(jié)構(gòu)當(dāng)變速器安裝在轉(zhuǎn)矩高于1200～1300N為防止過早被破壞，所以才采用多中間軸式[5]。圖a方案廣泛用于前進(jìn)擋都是同步器換擋的四擋轎車和輕型貨車變速器中；b方案的優(yōu)點(diǎn)是可以利用中間軸上的1擋齒輪，因而縮短了中間軸的長度，但換擋時(shí)兩對齒輪必須同時(shí)嚙合，致使換擋困難，某些輕型貨車四擋變速器采用這種方案；c方案能獲得較大的倒擋速比，突出的缺點(diǎn)是換擋程序不合理；d方案針對前者的缺點(diǎn)作了修改，因而在貨車變速器中取代了c方案；e方案中，將中間軸上的一擋和倒擋齒輪做成一體，其齒寬加大，因而縮短了一些長度；f方案采用了全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換擋更為輕便；為了充分利用空間，縮短變速器軸向長度，有的貨車采用g方案，其缺點(diǎn)是一擋和倒擋得各用一根變速器撥叉軸，使變速器上蓋中的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些。 零、部件布置方案分析 齒輪形式變速器用齒輪有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會使常嚙合齒輪數(shù)增加，并導(dǎo)致變速器的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大。 換擋的結(jié)構(gòu)形式，變速器換擋機(jī)構(gòu)形式分為直齒滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器換擋三種?；瑒?dòng)直齒輪換擋的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、容易制造。嚙合套換擋用嚙合套換擋，可將構(gòu)成某傳動(dòng)比的一對齒輪，制成常嚙合的斜齒輪。此外，因增設(shè)了嚙合套和常嚙合齒輪，使變速器的軸向尺寸和旋轉(zhuǎn)部分的總慣性力矩增大。同步器換擋現(xiàn)代大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器能保證迅速，無沖擊，無噪聲換擋，而與操縱技術(shù)熟練程度無關(guān)，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行車安全性。同步環(huán)使用壽命短缺等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用。如瑞典的薩伯斯堪尼亞（SAABScania）公司，用球墨鑄鐵制造同步器的關(guān)鍵部件，并在其工作表面上鍍上一層鉬，不僅提高了耐磨性，而且提高了工作表面的摩擦系數(shù)，這種同步器試驗(yàn)表明，它的壽命不低于齒輪壽命，法國的貝利埃（Berliet）。上述三種換擋方案，可同時(shí)用在一變速器中的不同擋位上，一般倒擋和一擋采用結(jié)構(gòu)較簡單的滑動(dòng)直齒輪或嚙合套的形式；對于常用的高擋位則采用同步器或嚙合套。 防止自動(dòng)脫檔的措施自動(dòng)脫擋是變速器的主要故障之一。為解決這個(gè)問題，除工藝上采取措施以外，目前在結(jié)構(gòu)上采取措施且行之有效的方案有以下幾種：將兩接合齒的嚙合位置錯(cuò)開。使用中兩齒接觸部分受到擠壓同時(shí)磨損，并在接合齒端部形成凸肩，可用來阻止接合齒自動(dòng)脫擋。將接合齒的工作面設(shè)計(jì)并加工成斜面，形成倒錐角（一般傾斜2176。），使接合齒面產(chǎn)生阻止自動(dòng)脫擋的軸向力。將接合齒的齒側(cè)設(shè)計(jì)并加工成臺階形狀，也具有相同的阻止自動(dòng)脫擋的效果。而上述軸承形式已不能滿足對變速器可靠性和壽命提出的要求，故使用圓錐滾柱軸承的增多。由于上述特點(diǎn)，滾錐軸承已在歐洲一些轎車、貨車和重型貨車變速器上得到應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)初步選擇的齒輪形式是前進(jìn)擋皆為斜齒圓柱齒輪，倒擋為直齒圓柱齒輪，采用全同步器式換擋形式，軸承選取深溝球軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承。第3章 變速器主要參數(shù)的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)依據(jù)的主要技術(shù)參數(shù)本次設(shè)計(jì)是根據(jù)HFJ7100的技術(shù)參數(shù)來設(shè)計(jì)的一種變速器。m／3000～3500r/min最高車速220km/h最大功率／5000 r/min最大爬坡度36%輪距（前/后）1360mm/1355mm軸距2835mm外廓尺寸（長寬高）3588mm1563mm1574mm 擋位數(shù)確定變速器的擋數(shù)可在3～20個(gè)擋位范圍內(nèi)變化，通常變速器的擋數(shù)在6擋以下，當(dāng)擋數(shù)超過6擋以后，可在6擋以下的主變速器基礎(chǔ)上，再行配置副變速器，通過兩者的組合獲得多擋變速器。擋數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，并且使輪廓尺寸和質(zhì)量加大，同時(shí)操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，而且在使用時(shí)換擋頻率增高并增加了換擋難度。該值越小換擋工作越容易進(jìn)行。近年來，為了降低油耗，變速器的擋數(shù)有增加的趨勢。發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車變速器多用5個(gè)擋?！?。本次設(shè)計(jì)的變速器采用5個(gè)前進(jìn)擋位，1個(gè)倒擋位。有的變速器最高擋是超速擋,～。～，～，其他商用車則更大。 變速器各擋傳動(dòng)比的確定 確定一擋傳動(dòng)比確定最低擋傳動(dòng)比時(shí)，要考慮下列因素：汽車最大爬坡度，驅(qū)動(dòng)輪與地面的附著力，汽車最低穩(wěn)定車速及主傳動(dòng)比等[7]。由于汽車上坡行駛時(shí)，車速不高，故忽略空氣阻力。 將上述有關(guān)參數(shù)代入式（）得mg(fmgcos+mgsin)=mg （）式中 —發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，=172N將上述有關(guān)參數(shù)代入式（）得=根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著力確定一擋傳動(dòng)比汽車行駛時(shí)，為了使驅(qū)動(dòng)輪不打滑，必須使驅(qū)動(dòng)力等于或小于驅(qū)動(dòng)輪與路面間的附著力，此條件可用下列不等式表示 （）式中 —道路附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取=～=；—汽車滿載靜止于水平路面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，=11000N。 確定五擋傳動(dòng)比為了提高汽車經(jīng)濟(jì)性，高速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不致過高，而設(shè)置一個(gè)超速擋，～。 確定其它各擋傳動(dòng)比一般汽車各擋傳動(dòng)比大致符合如下關(guān)系 ====q （）式中 q—常數(shù)，也就是各擋之間的公比，q==。m）；—變速器一擋傳動(dòng)比；—變速器傳動(dòng)效率，=。影響變速器殼體的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。商用車四擋變速器殼體的軸向尺寸可參考下列數(shù)據(jù)選用：（
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