轎車五檔手動變速器設(shè)計-閱讀頁
2024-08-28 18:46本頁面
【正文】 48 49其中分別為主從動齒輪節(jié)圓半徑mm將作用在變速器第一軸上的載荷作為計算載荷時變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力見下表表41 變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力齒輪 MPa 滲碳齒輪 液體碳氮共滲齒輪 一檔和倒檔 19002000 9501000 常嚙合齒輪和高檔 13001400 650700 通過計算可以得出各檔齒輪的接觸應(yīng)力分別如下一檔 199861MPa二檔 132517MPa三檔 12331MPa四檔 12085MPa五檔 101578MPa倒檔 190432MPa對照上表41可知所設(shè)計變速器齒輪的接觸應(yīng)力基本符合要求第五章 變速器軸的設(shè)計與校核51變速器軸的結(jié)構(gòu)和尺寸構(gòu)第一軸通常和齒輪做成一體前端大都支撐在飛輪內(nèi)腔的軸承上其軸徑根據(jù)前軸承內(nèi)徑確定該軸承不承受軸向力軸的軸向定位一般由后軸承用卡環(huán)和軸承蓋實現(xiàn)第一軸長度由離合器的軸向尺寸確定而花鍵尺寸應(yīng)與離合器從動盤轂的內(nèi)花鍵統(tǒng)一考慮第一軸如圖51所示圖51 變速器第一軸中間軸分為旋轉(zhuǎn)軸式和固定軸式本設(shè)計采用的是旋轉(zhuǎn)軸式傳動方案由于一檔和倒檔齒輪較小通常和中間軸做成一體而高檔齒輪則分別用鍵固定在軸上以便齒輪磨損后更換其結(jié)構(gòu)如下圖所示 一檔齒輪 倒檔齒輪圖52 變速器中間軸寸變速器軸的確定和尺寸主要依據(jù)結(jié)構(gòu)布置上的要求并考慮加工工藝和裝配工藝[12]要求而定在草圖設(shè)計時由齒輪換檔部件的工作位置和尺寸可初步確定軸的長度而軸的直徑可參考同類汽車變速器軸的尺寸選定也可由下列經(jīng)驗第一軸和中間軸 51第二軸 52式中發(fā)動機(jī)的最大扭矩Nmm軸的抗扭截面系數(shù)P 軸傳遞的功率kwd 計算截面處軸的直徑mm[] 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力MPa其中P 95kwn 5750rmind 24mm代入上式得由查表可知[] 55MPa故[]符合強(qiáng)度要求軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長的扭轉(zhuǎn)角來表示其計算公式為 54式中T 軸所受的扭矩N 螺旋角為30176。mm代入上式可得 危險截面的受力圖為圖53 危險截面受力分析水平面16075 75 可得出 13174N水平面內(nèi)所受力矩垂直面 58可求出 68799N垂直面所受力矩該軸所受扭矩為故危險截面所受的合成彎矩為 59可得M則在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應(yīng)力MPa 510將代入上式可得在低檔工作時[] 400MPa因此有 符合要求2軸的剛度校核第二軸在垂直面內(nèi)的撓度和在水平面內(nèi)的撓度可分別按下式計算 511 512式中 齒輪齒寬中間平面上的徑向力N這里等于齒輪齒寬中間平面上的圓周力N這里等于E 彈性模量MPaMPaE MPaI 慣性矩d為軸的直徑ab 為齒輪坐上的作用力距支座AB的距離L 支座之間的距離將數(shù)值代入式511和512得 故軸的全撓度為符合剛度要求第六章 變速器同步器與操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計61同步器設(shè)計在前面已經(jīng)說明本設(shè)計所采用的同步器類型為鎖環(huán)式同步器其結(jié)構(gòu)如下圖61所示圖61 鎖環(huán)式同步器19變速器齒輪 2滾針軸承 38結(jié)合齒圈 47鎖環(huán)同步環(huán) 5彈簧 6定位銷 10花鍵轂 11結(jié)合套的工作原理如圖62此類同步器的工作原理是換檔時沿軸向作用在嚙合套上的換檔力推嚙合套并帶動定位銷和鎖環(huán)移動直至鎖環(huán)錐面與被接合齒輪上的錐面接觸為止之后因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在角速度差致使在錐面上作用有摩擦力矩它使鎖環(huán)相對嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過一個角度并滑塊予以定位接下來嚙合套的齒端與鎖環(huán)齒端的鎖止面接觸圖62b使嚙合套的移動受阻同步器在鎖止?fàn)顟B(tài)換檔的第一階段結(jié)束換檔力將鎖環(huán)繼續(xù)壓靠在錐面上并使摩擦力矩增大與此同時在鎖止面處作用有與之方向相反的撥環(huán)力矩齒輪與鎖環(huán)的角速度逐漸靠近在角速度相等的瞬間同步過程結(jié)束完成換檔過程的第二階段工作之后摩擦力矩隨之消失而撥環(huán)力矩使鎖環(huán)回位兩鎖止面分開同步器解除鎖止?fàn)顟B(tài)接合套上的接合齒在換檔力的作用下通過鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合圖62d完成同步換檔圖62 鎖環(huán)同步器工作原理主要參數(shù)的確定 1 同步環(huán)錐面上的螺紋槽 如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計得窄些則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好但頂部寬度過窄會影響接觸面壓強(qiáng)使磨損加快試驗還證明螺紋的齒頂寬對摩擦因數(shù)的影響很大摩擦因數(shù)隨齒頂?shù)哪p而降低換擋費(fèi)力故齒頂寬不易過大螺紋槽設(shè)計得大些可使被刮下來的油存于螺紋之間的間隙中但螺距增大又會使接觸面減少增加磨損速度圖63a中給出的尺寸適用于輕中型汽車圖63b則適用于重型汽車通常軸向泄油槽為6～12個槽寬3～4mm圖63 同步器螺紋槽形式 2 錐面半錐角 摩擦錐面半錐角越小摩擦力矩越大但過小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象避免自鎖的條件是tan一般 6176。 6176。時就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象本次設(shè)計中采用的錐角均為取7176?！?617
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