【正文】 ： 四擋 ? ?A～ ：五擋 ? ?A～ ；六擋 ? ?A～　 所以本設(shè)計變速器的軸向尺寸可初選為 3 0 6~2 7 070)~( ???A mm，取整296?A mm。 變速器殼體的軸向尺寸最后應(yīng)由變速器總圖的結(jié)構(gòu) 尺寸鏈確定。 變速器齒輪參數(shù)的選擇 模數(shù) 齒輪模數(shù)由齒輪的彎曲疲勞強度或最大載荷作用下的靜強度所確定。選擇模數(shù)時應(yīng)考慮到當增大齒寬而減小模數(shù)時將降低變速器的噪聲，而為了減小變速器的質(zhì)量，則應(yīng)增大模數(shù)并減小齒寬和中心距。降低噪聲水平對乘用車很重要，而對商用車則更應(yīng)重視減小其質(zhì)量。 變速器用齒輪模數(shù)的范圍如表 。 所選模數(shù)應(yīng)符合國家標準 GB/T1357—1987 的規(guī)定，在本設(shè)計中所有齒輪模數(shù)選擇 。同步器的接合齒和嚙合套多采用漸開線齒形。由于工藝上的考慮，同一變速器 16 中的結(jié)合齒采用同一 模數(shù)。其選取的范圍是：轎車及輕、中型貨車為 2～ ；重型貨車為 ～ 5。選取較小模數(shù)并增多齒數(shù)有利于換擋。所選模數(shù)應(yīng)符合國家標準。此處取 。 表 汽車變速器齒輪的法向模數(shù) nm 車 型 乘用車的發(fā)動機排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 am /t ＞ V≤ ＜ V≤ ＜ am ≤ am ≥ 模數(shù) nm /mm ～ ～ ～ ～ 齒形、壓力角及螺旋角 汽車變速器的齒形、壓力角及螺旋角按表 選取。 表 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角與螺旋角 項目 車型 齒形 壓力角 α 螺旋角 β 轎車 高齒并修形的齒形 ? ， ?15 ， ?16 ， ? ?25 ～ ?45 一般貨車 GB135678 規(guī)定的標準齒形 ?20 ?18 ～ ?26 重型車 GB135678 規(guī)定的標準齒形 低擋、倒擋齒輪 ? ， ?25 小 螺旋角 斜齒輪在變速器中得到廣泛應(yīng)用。選取斜齒輪的螺旋角，應(yīng)該注意它對齒輪工作噪聲、齒輪的強度和軸向力有影響。在齒輪選用大些的螺旋角時，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。實驗還證明：隨著螺旋角的增大，齒的強度也相應(yīng)提高。不過當螺旋角大于 時，其抗彎強度驟然下降，而接觸強度仍繼續(xù)上升。因此，從提高低擋齒輪的抗彎強度出發(fā)，并不希望用過大的螺旋角，以 15176?！?25176。為宜；而從提高高擋齒輪的接觸強度和增加重合度著眼，應(yīng)當選用較大的螺旋角。 斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上。設(shè)計時，應(yīng)力求 使中間軸上同時工作的兩對齒輪產(chǎn)生的軸向力平衡，以減小軸承負荷，提高軸承壽命。因此，中間軸上不同擋位齒輪的螺旋角應(yīng)該是不一樣的。為使工藝簡便，在中間軸軸向力不大時，可將螺旋角設(shè)計成一樣的，或者僅取為兩種螺旋角。 壓力角初選 ?20 齒寬 齒寬的選擇既要考慮變速器的質(zhì)量小、軸向尺寸緊湊，又要保證輪齒的強度及工作平穩(wěn)性的要求。通?？梢愿鶕?jù)齒輪模數(shù)來選擇齒寬 b。 ncmkb? 式中： ck － 齒寬系數(shù)，直齒輪取 ～kc ? ，斜齒輪取 ～kc ? ； nm － 法面模數(shù)。 17 齒頂高系數(shù) 齒頂高系數(shù)對重合度、輪齒強度、工作噪聲、輪齒相對滑動速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。若齒頂高系數(shù)小，則齒輪重合度小，工作噪聲大；但因輪齒受到的彎矩減小，輪齒的彎曲應(yīng)力也減少。因此，從前因齒輪加工精度不高，并認為輪齒上受到的載荷集中齒頂上，所以曾采用過齒頂高系數(shù)為 ～ 的短齒制齒輪。我 國規(guī)定，齒頂高系數(shù)取為 。 變速器各擋齒輪齒數(shù)的分配 在初選了變速器的擋位數(shù)、傳動比、中心距、軸向尺寸及齒輪模數(shù)和螺旋角并繪出變速器的結(jié)構(gòu)方案簡圖后，即可對各擋齒輪的齒數(shù)進行分配。所設(shè)計的變速器的傳動簡圖如圖 所示。 確定一擋齒輪的齒數(shù) 初選一擋螺旋角 ??? 2587? 已知一擋傳動比 1gi ，且 87121 zzzzig ?? 為了確定 7z ， 8z 的齒數(shù)，先求齒數(shù)和 ?z 直齒輪 mAz 2?? () 斜齒輪 nmAz 87cos2 ?? ? ? () 由于一擋齒輪為斜齒輪，故可用式 ()計算。代入數(shù)據(jù)后得 543 25c os902c os2 87 ????? ?? ?nmAz ? 計算后應(yīng)取 ?z 為整數(shù)，然后再進行大、小齒輪齒數(shù)的分配，中間軸上小齒輪的最小齒數(shù)，還受中間軸軸徑尺寸的限制，即受剛度的限制。在選定時，對軸的尺寸和齒 輪齒數(shù)要統(tǒng)一考慮。為避免根切、增加強度，一擋小齒輪應(yīng)為變位齒輪。貨車中間軸式變速器一擋傳動比 ～　ig ? 時，中間軸上一擋齒輪的齒數(shù)可在 171512 ～　z ? 之間選取；貨車可在 12～ 17 之間選用 [13]。則可取 54??z 取一擋小齒輪齒數(shù) 178?z 37175187 ????? ? zzz 18 1 第一軸常嚙合齒輪； 2中間軸常嚙合齒輪； 3第二軸三擋齒輪； 4中間軸三擋齒輪； 5第二軸二擋齒輪； 6中間軸二擋齒輪； 7第二軸一擋齒輪； 8中間軸一擋齒輪； 9第二軸五擋齒輪； 10中間軸五擋齒輪； 11第二軸倒擋齒輪； 12中間軸倒擋齒輪； 13倒擋中間齒輪 圖 變速器傳動簡圖 對 中心距進行修正 因為計算齒數(shù)和 ?z 后，經(jīng)過取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取定的 ?z 和齒輪變位系數(shù)重新計算中心距 A ，再以修正后的中心距 A 作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)，故中心距變?yōu)? mmmzzA n os2 354c os2 )( 8787 ?? ???? ? ?? mm 對中心距進行取整，取中心距 70??A mm。 由于調(diào)整后中心距發(fā)生 了變化，所以需對一擋齒輪進行變位。中心距變動系數(shù)為 ????? mAAy 嚙合角為 osc os ????? ??? AA 19 ??? ? 查變位系數(shù)線圖得 變位系數(shù)之和為 0??x 而齒輪齒數(shù)比為 1737 ??u 故可以分配變位系數(shù)得 ??x ， ?x 。 根據(jù)所確定的齒數(shù)， 一擋 齒輪精確的螺旋角的值為 ?????????)]902/(3)3717a r c c o s [ ()]2/()a r c c o s [ ( 8787 Amzz n? 確定常嚙合齒輪的齒數(shù) 由式87121 zzzzig ?? 得 78112 zzizz g ?? 因常嚙合齒輪副與 1 擋齒輪副以及其它各擋齒輪副的中心距相同，故由式 ()可得 nmAzz 2121 c os2 ??? ? 22c o s902c o s2212178112?????????????ngmAzzzzizz? 聯(lián)立求解并將 1z 、 2z 取整數(shù)后得 211?z , 352?z ?????? zzzzi g ?? 11 gg ii 故齒輪齒數(shù)不需調(diào)整。 ? ? os2 356c os22121 ?? ????? ??nmzzA mm 由于調(diào)整后中心距發(fā)生了變化，所以需對 常嚙合 齒輪進行角度變位。中 心距變動 20 系數(shù)為 ???? mAAy 嚙合角為 os osc os ????? ??? AA ??? ? 查變位系數(shù)線圖得 變位系數(shù)之和為 ???x 而齒輪齒數(shù)比為 ??u 故可以分配變位系數(shù)得 ??x ， ?x 。 根據(jù)所確定的齒 數(shù)，常嚙合齒輪精確的螺旋角的值為 ?????????)]902/(3)3521a r c c o s [ ()2/()a r c c o s [ ( 2121 Amzz n? 確定其他各擋齒輪的齒數(shù) 確定二擋齒輪的齒數(shù) 二擋齒輪為斜齒輪，則有 ????? zzizz g 24c os902c os2 6565 ?????? ??nmAzz ? 聯(lián)立求解，并對齒數(shù)取整后得 325?z ， 236?z 由平衡中間軸上兩工作齒輪的軸向力的要求出發(fā)，要平衡軸向力 ???????? ?????652126521 1t a nt a n zzzz z?? 中心距為 ? ? ? ? 24c os2 32332c os2 6565 ?? ????? ??? nmzzAmm 由于調(diào)整后中心距發(fā)生了變化，所以需對 二 擋齒輪進行角度變位。中心距變動系數(shù)為 21 3 ?????? nm AAy 嚙合角為 osc os ????? ??? AA ??? ? 齒輪總變位系數(shù)為 ? ?? ?? ?? ?20t a n2t a n2,65???????????in vin vin vin vzzx??? 齒輪齒數(shù)比為 ??u 變位系數(shù)可分配為 ?x ， ?x 。 確定三擋齒輪的齒數(shù) 三擋齒輪為斜齒輪，當其螺旋角與常嚙合齒輪不同時，則有 ??? zzizz g os2 4343 ??? ?nmAzz ? 由平衡中間軸上兩工作齒輪的軸向力的要求 出發(fā)，要平衡軸向力，要求滿足下式 ???????? ?????432124321 1t a nt a n zzzz z?? 求解上述三式，取整得 263?z ， 304?z ， ?? ? ? 。 ?????? zzzzi g ?? 33 gg ii 故齒輪齒數(shù)不需調(diào)整。 ? ? os2 356c os24343 ?? ????? ??nmzzA mm 由于調(diào)整后中心距發(fā)生了變化，所以需 對三擋齒輪進行角度變位。中心距變動系數(shù)為 22 ????? m AAy 嚙合角為 os 90c osc os ????? ??? AA ??? ? 查變位系數(shù)線圖得 變位系數(shù)之和為 ??x 而齒輪齒數(shù)比為 ??u 故可以分配變位系數(shù)得 ?x ， ?x 。 確定五擋齒輪的齒數(shù) 五擋齒輪為斜齒輪，當其螺旋角與常嚙合齒輪不同時，則有 ??? zzizz g os2 109109 ??? ?nmAzz ? 由平衡中間軸上兩工作齒輪的軸向力的要求出發(fā)，要平衡軸向力，要求滿足下式 ???????? ????? 10921 2109 21 1t a nt a n zzzz z?? 求解上述三式，取整得 149?z ， 3910?z ?????? zzzzi g ?? 55 gg ii 故齒輪齒數(shù)不需調(diào)整。 ? ? os2 353c os2109109109 ?? ?????? ??nmzzA mm 由于調(diào)整后中心距發(fā)生了變化，所以需對五擋齒輪進行角度變位。中心距變動系數(shù)為 ????? m AAy 嚙合角為 os90 osc os ????? ??? AA ??? ? 23 查變位系數(shù)線圖得 變位系數(shù)之和為 ??x 而齒輪齒數(shù)比為 ??u 故可以分配變位系數(shù)得 ??x ， ?x 。 倒擋齒輪的設(shè)計和齒數(shù)確定 通常 1 擋與倒擋齒輪選用同一模數(shù)，故倒擋齒輪的模數(shù)可以取為 。取倒擋中間齒輪 13 的齒數(shù)取 2313?z .中間軸倒擋齒輪的齒數(shù)取為 1812?z ，倒擋時的傳動比為?Ri 。 1311121312 ???? zzzzzziR 第二軸倒擋 齒輪的齒數(shù) 為 ?11z ，取 ?11z 38。 倒擋軸與中間軸的中心距為 mmmzzA n )2318(2/)( 1312 ??????? 倒擋軸與第二軸的中心距為 mmmzzA n )2338(2/)( 1311 ???????? 本章小結(jié)