【正文】 轂一般采用中碳鋼或中碳合金鋼，內(nèi)孔不必?zé)崽幚?，因而?nèi)花鍵大徑精度能夠保證。第二軸輸出軸花鍵用矩形花鍵者外徑配合，用漸開線花鍵者齒側(cè)面定心。當(dāng)采用滑動齒輪掛檔時，花鍵配合應(yīng)保證滑動自如。中間軸上齒輪非整體式時，齒輪與軸連接方式可用單鍵（矩形或半圓鍵）或雙鍵（對分雙鍵）與齒輪和軸緊配合聯(lián)接，也可采用過盈配合連接。由于本次設(shè)計中間軸齒輪采用寶塔齒輪，中間軸是光軸，故不設(shè)花鍵。（四）軸承的的選用與校核分析角接觸球軸承可以同時承受徑向載荷及單向的軸向載荷，公稱接觸角α有15176。、25176。、40176。三種，α越大，軸向承載能力也越大。由于一個軸承只能承受單向的軸向力，因而，一般成對使用，對稱安裝。適用于轉(zhuǎn)速較高，同時承受徑向和軸向載荷場合。綜合考慮以上因素，本次設(shè)計第一軸后軸承為外座圈上帶有止動槽的角接觸球軸承。此軸承承受徑向載荷和第一軸上的軸向載荷，為便于第一軸的拆裝，通常后軸承的外圈直徑選擇得比第一軸齒輪的齒頂圓的直徑大。由于本次設(shè)計中間軸采用固定式中間軸，所以在第二軸前端和固定式中間軸寶塔齒輪孔內(nèi)采用滾針軸承，第二軸后端采用帶止動槽的角接觸球軸承。變速器第二軸上常嚙合齒輪與第二軸之間采用滾針軸承。角接觸球軸承初選代號為7010AC GB/T2921994(第一軸前端軸承)，7008AC GB/T2921994（第二軸后端軸承）。一擋時傳遞的軸向力最大。Ⅰ）求水平面內(nèi)支反力、+=由以上兩式可得=，=。Ⅱ）內(nèi)部附加力、由機(jī)械設(shè)計手冊查得Y==Ⅲ）軸向力和由于所以軸承2被放松，軸承1被壓緊Ⅳ）求當(dāng)量動載荷查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計得向當(dāng)量動載荷：查《機(jī)械設(shè)計手冊》，則=，=。，為考慮載荷性質(zhì)引入的載荷系數(shù)，見《機(jī)械設(shè)計原理與設(shè)計》。（～）取==計算軸承的基本額定壽命，為壽命系數(shù)，對球軸承=3；對滾子軸承=10/3。=＞=30000h合格。 2）二軸軸承校核一檔時傳遞的軸向力最大。 按同樣方法計算可得：=＞=30000h合格。 3）中間軸軸承校核 初選軸承型號由工作條件和軸頸直徑初選中間軸軸承型號7010AC，查《機(jī)械設(shè)計實踐》該軸承的=592000N，=432000N，=，預(yù)期壽命=30000h。按同樣方法計算可得：=＞=30000h合格。二軸后軸承中間軸前軸承中間軸后軸承一軸后軸承3）、各軸承壽命（106轉(zhuǎn)）二軸后軸承中間軸前軸承中間軸后軸承一軸后軸承30000h30000h30000h30000h因為：各軸承壽命各軸承所需壽命所以：選用的軸承合格。（五）同步器的設(shè)計與校核分析同步器有常壓式、慣性式和慣性增力式三種。常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡單，但有不能保證嚙合件在同步狀態(tài)下（即角速度相等）換檔的缺點，現(xiàn)已不用。得到廣泛使用的是慣性同步器。一. 慣性式同步器慣性式同步器能做到換檔時兩換檔元件之間的角速度達(dá)到完全相等之前，不允許換檔，因而能完善的完成同步器的功能和實現(xiàn)對同步器的基本要求。按結(jié)構(gòu)分，慣性式同步器有鎖環(huán)式、鎖銷式、滑塊式、多片式和多錐式幾種。雖然它們的結(jié)構(gòu)不同，但都有摩擦元件、鎖止元件和彈性元件。鎖銷式同步器的優(yōu)點是零件數(shù)量少，摩擦錐面平均半徑的較大，使轉(zhuǎn)矩容量增大。這種同步器軸向尺寸長是它的缺點。鎖銷式同步器多用于中、重型貨車的變速器中?；瑝K式同步器本質(zhì)上是鎖環(huán)式同步器，它工作可靠、零件耐用；但因結(jié)構(gòu)布置上的限制，轉(zhuǎn)矩容量不大，而且由于鎖止面再同步錐環(huán)的結(jié)合齒上，會因齒端磨損而失效，因而主要用于轎車和輕型貨車變速器中。多錐式同步器多用于重型貨車的主、副變速器及分動器中。綜合以上考慮，本次設(shè)計選擇鎖環(huán)式同步器。二. 同步器工作原理同步器的換檔過程由三個階段組成。第一階段：同步器離開中間位置，作軸向移動并靠在摩擦面上；第二階段：來自手柄傳至換檔撥叉并作用在滑動齒套上的力，經(jīng)過鎖止元件又作用到摩擦面上；第三階段：角速度差為零，摩擦力矩消失，而軸向力仍作用在鎖止元件上，使之解除鎖止?fàn)顟B(tài)，此時滑動齒套和鎖止銷上的斜面相對移動，從而使滑動套占據(jù)了換檔位置。三. 主要參數(shù)的確定（一） 摩擦因數(shù)f摩擦因數(shù)f對換檔齒輪和軸的角速度能達(dá)到相同有重要作用，摩擦因數(shù)大，換檔省力或縮短同步時間；摩擦因數(shù)小則反之，甚至失去同步作用，為此，在同步環(huán)錐面處制有破壞油膜的細(xì)牙螺紋槽及與螺紋槽垂直的泄油槽，用來保證摩擦面之間有足夠的摩擦因素，但又因為螺紋垂直的泄油槽會削弱同步環(huán)，所以本次設(shè)計不予考慮。（二） 同步器主要尺寸的確定如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計的窄些，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。 摩擦錐面半角α越小，摸擦力矩越大，但α過小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象。避免自鎖的條件是tanα≥f。一般取α=6o～8o, α=6o時，摩擦力矩較大，但錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時，則有粘著和咬住的傾向；在α=7o時就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。因此取α=7oR設(shè)計得越大，則摩擦力矩越大，R往往受結(jié)構(gòu)的限制，包括變速器中心矩及相關(guān)零件的尺寸和布置的限制以及R取大以后還會影響到同步環(huán)徑向厚度尺寸要取小的約束，故不能取大。原則上是在可能的條件下盡可能將R 取大些?？s短錐面工作長度b，便使變速器的軸向長度縮短，但同時也減少了錐面的工作面積，增加了單位壓力并使磨損加速。設(shè)計時可根據(jù)下面公式計算確定b: b=Mm/2πpfR2 （） 式中：p——摩擦面的許用壓力（MPa）,對黃銅與鋼摩擦副，p≈～；Mm——摩擦力矩（N㎜）；f——為摩擦因數(shù)；R——摩擦面平均半徑（㎜）。同步環(huán)的徑向厚度要受結(jié)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心矩及相關(guān)零件，特別是錐面平均半徑R和布置上的限制，不宜取厚，但是同步環(huán)的徑向厚度必須保證同步環(huán)有足夠的強(qiáng)度。（三） 鎖止角β鎖止角β選取得正確，可以保證只有在換檔的兩個部分之間的角速度差達(dá)到零值才能進(jìn)行換檔影響鎖止角β選取的主要因素有摩擦因數(shù)f、摩擦錐面平均半徑R、鎖止面平均半徑和錐面半角α。利用滿足鎖止條件的方程： （） 所得結(jié)構(gòu)鎖止角在26 o～42o范圍內(nèi)變化。（四） 同步時間t同步器工作時，要連接的兩部分達(dá)到同步的時間越短越好除去同步器的結(jié)構(gòu)尺寸、轉(zhuǎn)動慣量對同步器時間有影響以外。變速器輸入軸、輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦錐面上的軸向力均對同步時間有影響。軸向力大，同步時間少。軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān)為此，同步時間與車型有關(guān)。對貨車，～，～。四. 花鍵的校核矩形花鍵定心精度高，定心的穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理引起的變形，容易加工，應(yīng)用廣泛。而漸開線花鍵工藝性較好，制造精度較高，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，但定位性沒矩形花鍵穩(wěn)定。綜合考慮，由于花鍵傳遞載荷較小，本次設(shè)計故選用輕型列矩形花鍵。平鍵聯(lián)接傳遞扭矩時，對于采用常見的材料組合和按標(biāo)準(zhǔn)選取尺寸的普通平鍵聯(lián)接（靜聯(lián)接），其主要失效形式是工作面被壓潰。除非有嚴(yán)重過載，一般不會出現(xiàn)鍵的剪斷。因此，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核計算。假定載荷在平鍵上的工作面均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為δp=2T103 /（ψzhldm ） （）T=Teiη （） 式中：T——傳遞的轉(zhuǎn)矩，； Te——發(fā)動機(jī)最大扭矩。 η——變速器傳動效率，；i——變速器傳動比ψ——載荷分配不均勻系數(shù)，與齒數(shù)多少有關(guān)，取ψ=—，齒數(shù)多時取偏小值；z——花鍵的齒數(shù)；l——鍵的工作長度，單位為mm；h——花鍵齒側(cè)面的工作高度，矩形花鍵，h=(Dd)/22C,此處D為外花鍵的大徑，d為內(nèi)花鍵的小徑，C為倒角尺寸，單位mm；dm——花鍵的平均直徑，dm=（D+d）/2；[δp ] ——鍵、軸、轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為MPa 。① 一二檔處花鍵取ψ=。z=6。l=26。D=32。d=28。C=。i3=。代入上式，得Qp =[δp ]=140MP滿足強(qiáng)度要求。② 三四檔處花鍵取ψ=。z=6。l=24。D=40。d=36。C=。i1=。 Qp = [δp ]=140 MP滿足強(qiáng)度要求。 （六）操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計與分析設(shè)計變速器操縱機(jī)構(gòu)時，應(yīng)滿足以下要求：換檔時只允許掛一個檔。這通常靠互鎖裝置來保證，其結(jié)構(gòu)型式有如右圖所示： 1自鎖鋼球 2自鎖彈簧 3變速器蓋 4互鎖鋼球 5互鎖銷 6撥叉軸，若操縱變速桿推動撥叉前后移動的距離不足時，齒輪將不能在完全齒寬上嚙合而影響齒輪的壽命。即使達(dá)到完全齒寬嚙合，也可能由于汽車震動等原因，齒輪產(chǎn)生軸向移動而減少了齒輪的嚙合長度，甚至完全脫離嚙合。為了防止這種情況的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置自鎖裝置。，變速器齒輪間將發(fā)生極大沖擊，導(dǎo)致零件損壞。汽車起步時如果誤掛倒檔，則容易出現(xiàn)安全事故。為此，應(yīng)設(shè)置倒檔鎖。第四章 變速器總成的拆裝順序一、變速器的裝配順序 （一）領(lǐng)料(包括自制件、外購件和標(biāo)準(zhǔn)件)； （二）零件清洗； （三）部件總成裝配； 1）、將殼體內(nèi)腔朝上放好，將中間軸總成從殼體上裝入殼體內(nèi)； 2）、一手持安裝有限位卡片的倒檔軸對準(zhǔn)相應(yīng)孔從殼體外插入殼體，同時另一手將倒檔齒輪從殼體內(nèi)套在軸上，并將軸固定在殼體相應(yīng)孔中； 3）、將第二軸總成從一軸總成一軸軸泵孔內(nèi)插入殼體，同時另一只手將一、二、三擋齒輪在殼體內(nèi)套在第二軸上(或?qū)⒄麄€第二軸總成裝配后從殼體上方裝入)； 4）、將第一軸總成裝入殼體內(nèi)，并通過滾針軸承與第二軸相連； 5）、用壓力機(jī)將中間軸兩端軸承及第一、第二軸后端軸承壓入軸承孔中，并安好止動卡環(huán)； 6）、確定殼體前端蓋調(diào)整墊片厚度，并將其同變速器前端蓋(裝有油封)一起，用螺栓固定在變速器殼體上，注意在安裝前在殼體結(jié)合面上涂上密封膠；7）、整片厚度，并將其同變速器后端蓋(包括油封)一起，用螺栓固定在變速器殼體上，注意在安裝前在殼體上結(jié)合面涂上密封膠，然后將手制動背板總成用螺栓固定在后蓋上，然后將輸出軸凸緣套在二軸上，且用鎖緊螺母鎖緊； 8）、將里程表從動齒輪安在后蓋上； 9）、將選檔搖臂總成，換檔搖臂總成，叉壓軸及拔叉按順序安裝入變速器上蓋內(nèi)，然后安裝自鎖和互鎖零件，最后將整個上蓋通過定位鎖在殼體上定位，并用螺栓固好，堅固之前，應(yīng)在殼體結(jié)合面上涂上密封膠； 10）、在取力窗口結(jié)合面上放上墊片，再用墊片蓋板、螺栓封死； 11）、安裝上其它零部件，如：防油塞、通氣塞、離合器分離軸承等； 12）、變速器檢驗、氣離性檢驗、清潔度檢驗；13）、變速器總成殼體外表面涂漆，加工面上外露部分涂防銹漆； 14）、釘銘牌； 15）、掛出廠合格證，出廠。 二、變速器的拆卸 1）、把變速器掛入空檔位置，擰去放油塞，將油放干凈； 2）、拆下變速器前蓋； 3）、拆下變速器上蓋及取力窗蓋板； 4）、擰去變速器后端的鎖止螺母，拆下輸出軸突緣及手制動鼓； 5）、拆下變速器后蓋； 6