畢業(yè)設(shè)計-輕型貨車變速器設(shè)計（含外文翻譯）

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　1. 概述2</b></p><p>　　1.1 汽車發(fā)展史2</p><p>　　1.1.1第一輛蒸氣汽車2</p><p>　

2、　1.1.2 早期蒸氣汽車的黃金年代2</p><p>　　1.1.3. 早期蒸汽車的衰落3</p><p>　　1.1.4 早期蒸汽車的再度興旺與最后沒落4</p><p>　　1.1.5 汽車發(fā)展史上的四座里程碑4</p><p>　　1.2 變速器介紹5</p><p>　　2. 汽車總體性能參數(shù)的計算

3、選擇7</p><p>　　2.1 汽車主要尺寸的確定7</p><p>　　2.2 汽車性能參數(shù)的確定8</p><p>　　2.3 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定9</p><p>　　2.4 發(fā)動機的選擇10</p><p>　　3. 變速器結(jié)構(gòu)方案的選擇13</p><p>　　3.1

4、確定變速器的軸式13</p><p>　　3.2 換檔的結(jié)構(gòu)方式14</p><p>　　3.3 齒輪安排14</p><p>　　3.4 倒檔軸的位置15</p><p>　　4. 變速器主要參數(shù)的確定16</p><p>　　4.1 變速器檔數(shù)及各檔傳動比16</p><p>　

5、　4.2 變速器齒輪參數(shù)的確定18</p><p>　　4.3 各檔齒輪齒數(shù)的計算20</p><p>　　5. 輪齒強度25</p><p>　　5.1 齒輪壞損形式25</p><p>　　5.2 齒輪強度計算26</p><p>　　6. 變速器軸的設(shè)計29</p><p>　

6、　6.1 軸的功用及設(shè)計要求29</p><p>　　6.2 軸尺寸初選29</p><p>　　7. 軸的強度與剛度計算31</p><p>　　7.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計31</p><p>　　7.2 軸的強度校荷31</p><p>　　7.3 確定影響系數(shù)33</p><p>&

7、lt;b>　　8 結(jié)論35</b></p><p><b>　　致 謝36</b></p><p><b>　　參考文獻37</b></p><p><b>　　附錄A38</b></p><p><b>　　附錄B43</b>

8、</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　汽車自上個世紀末誕生以來，已經(jīng)走過了風(fēng)風(fēng)雨雨的一百多年。從卡爾.本茨造出的第一輛三輪汽車以每小時18公里的速度，跑到現(xiàn)在，竟然誕生了從速度為零到加速到100公里/小時只需要三秒鐘多一點的超級跑車。這一百年，汽車發(fā)展的速度是如此驚人！1769年，法國人N.J.居紐制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動三輪汽車。1804

9、的年，脫威迪克又設(shè)計并制造了一輛蒸汽汽車，這輛汽車還拉著十噸重的貨物在鐵路上行駛了15.7公里。1876年康特.尼古扎.奧托又發(fā)明了對進入汽缸的空氣和汽油混合物先進行壓縮，然后點火，提高了發(fā)動機效率。這種發(fā)動機具有進氣、壓縮、作功、排氣四個行程，為了紀念奧托的發(fā)明，人們把這種循環(huán)改稱為奧托循環(huán)。</p><p>　　1879年德國工程師卡爾.苯茨，首次試驗成功一臺二沖程試驗性發(fā)動機等等。</p>&

10、lt;p>　　短短幾年時間，汽車已經(jīng)從一種實驗性的發(fā)明轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)最廣、工業(yè)技術(shù)波及效果最大的綜合性工業(yè)。為了占領(lǐng)未來汽車市場，如今已有許多公司把各種先進技術(shù)和裝備，如微型電子計算機、無線電通訊、衛(wèi)星導(dǎo)航等等新技術(shù)、新設(shè)備和新方法、新材料廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)中，汽車正在走向自動化和電子化。有了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，汽車可接收交通衛(wèi)星的通信資料， 確定汽車所在位置，從而自動提供最優(yōu)行車路線，并且顯示出交通圖；汽車的雷達系統(tǒng)可以把障礙物的距離

11、和大小告訴給駕駛員，這樣停車就更容易；而語言感知系統(tǒng)可以用圖、表和聲音告訴駕駛?cè)藛T汽車的各個部位情況，此外還可按“音”行事，執(zhí)行駕駛有關(guān)指令等等。另外汽車的能耗、排放廢氣、噪聲和污染等公害也日將減少，安全性、使用方便性將日益提高。專家們認為，汽車是當(dāng)前世界最主要的交通工具，在將來它仍然是世界上的主要交通工具，別的任何開工交通工具都不可能完全把汽車取代。</p><p>　　本次設(shè)計中，主要以輕型貨車為重點，設(shè)計它

12、的變速器，以BJ1041汽車為例子，全面介紹了汽車變速器的結(jié)構(gòu)、用途、以及前景。</p><p><b>　　1. 概述</b></p><p>　　汽車是一種快速機動的道路交通工具。一般是指自帶動力裝置的可以獨立行駛并完成運載任務(wù)的輪式車輛，具有四個或四個以上的車輪。按照國家標(biāo)準中有關(guān)規(guī)定，汽車可分為載貨汽車，越野汽車，自卸汽車，牽引汽車，專業(yè)汽車，客車，轎車等種類

13、。汽車的基本組成是相同的，均由發(fā)動機，底盤，車身和電氣設(shè)備四大部分組成，現(xiàn)代汽車場將以往復(fù)活塞式內(nèi)燃機為主要動力源，其技術(shù)上的發(fā)展表現(xiàn)在快速，經(jīng)濟，安全，舒適，低公害等方面，在轎車上尤為突出。此外，為了改善汽車的行駛性能，提高汽車行駛的安全性和舒適性，在汽車上特別是在轎車上廣泛的采用了電控自動變速器，汽車制動控制系統(tǒng)，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，定速控制系統(tǒng)，電控防盜控制系統(tǒng)，汽車電子信息系統(tǒng)等，使汽車的電控系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，總之，電子控制技術(shù)在汽

14、車上的廣泛應(yīng)用和機電一體化使汽車的總體結(jié)構(gòu)，工作原理以及使用維修等方面都發(fā)生了根本的變化。</p><p>　　1.1 汽車發(fā)展史 </p><p>　　1.1.1第一輛蒸氣汽車 </p><p>　　1765年，英國人瓦特發(fā)明了蒸汽機，帶領(lǐng)人類進入了"蒸汽機時代"。許多發(fā)明家也紛紛把瓦特的發(fā)明應(yīng)用到"自走式車輛"的設(shè)計中。

15、 法國人居尼奧花了6年時間，于1769年制成了世界第一輛具有實用價值的蒸汽汽車。這輛式樣很奇特的汽車，車身用硬木制成框架，由三個一人多高的鐵輪支撐。車的前面放著容積為50L的梨形大鍋爐，鍋爐后邊有兩個容積為11加侖的汽缸。鍋爐由簡單的曲拐把活塞的運動傳給前輪，使前輪轉(zhuǎn)動。同時前輪還是轉(zhuǎn)向輪，由于前輪上壓著很重的鍋爐，所以操縱轉(zhuǎn)向桿很費力。 這輛蒸汽車存在一個致命的缺點，每走15分鐘后，鍋爐的壓力就損耗盡了，只得停下來再加上水燒開成蒸

16、汽，而它的最高時速也只有4km/h。 這輛車由于方向桿操縱困難，試車中不斷發(fā)生事故。一次在般圣奴兵工廠附近下坡時，因轉(zhuǎn)彎不及時而撞到了兵工廠的墻上，值得紀念的世界第一輛汽車，被撞得七零八落，面目全非。 </p><p>　　1.1.2 早期蒸氣汽車的黃金年代</p><p>　　18世紀末在歐美各國，出現(xiàn)了一個研究和制造蒸汽汽車的熱潮，各種途的蒸汽汽車相繼問世。汽車的車身和其它機構(gòu)也在迅

17、速改進。到了19世紀期，出現(xiàn)了一個蒸汽汽車的全盛時期。 1801年，理查德·特雷威蒂克制造了英國最早的蒸汽汽車。兩年后，代又制成了形狀類似公共馬車的蒸汽汽車。這輛公共汽車能乘坐8個人，創(chuàng)造了在平路上時速為9.6km/h,坡道上時速為6.4km/h的世界紀錄。 </p><p>　　1805年，美國人艾文思首次制造了裝蒸汽發(fā)動機的水陸兩用汽車。這種水陸兩用汽車是費城港當(dāng)局為了疏通費城港，委托艾文

18、思負責(zé)制造的，原來打算是制造疏浚船，不料船制成以后，因發(fā)列作業(yè)場地不在海岸邊，于是不得不考慮將這艘蒸汽船運送到有港口的地方。艾文思在船底裝上了四個車輪，用船上的蒸汽發(fā)動機驅(qū)動。這樣便把船運到了港。因此疏浚船成了水陸兩用車。它也成為現(xiàn)代水陸兩用汽車的鼻祖。 1825年英國公爵嘉內(nèi)制成了第一輛蒸汽公共汽車。這輛車的發(fā)動機裝在后部，后軸驅(qū)動，前軸轉(zhuǎn)向。它采用了巧妙的專用轉(zhuǎn)向軸設(shè)計，最前面兩個輪并不承擔(dān)車重，可由駕駛者利用方向舵柄輕便地

19、轉(zhuǎn)動，然后通過一個車轅，引導(dǎo)前軸轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)向可以輕松自如。</p><p>　　1828年，哈恩格克制成了比嘉內(nèi)的汽車性能更好的蒸汽公共汽車，并開始了公共運輸事業(yè)的企業(yè)化。他的車可以乘載22名乘客，時速32km/h，營運后很受歡迎。1834年，發(fā)展成立了世界上最早的公共汽車運輸公司--"蘇格蘭蒸汽汽車公司"。 1831年嘉內(nèi)利用這輛車開始了世界上最早的公共汽車運營業(yè)務(wù)，所以這輛車也被認

20、為是世界最早的公共汽車。 1928年，法國人配夸爾制造了一輛蒸汽牽引汽車。這輛汽車首次采用將發(fā)動機置于車的前端，而由后軸驅(qū)動的總布置方案。在發(fā)動機和后軸之間，用鏈條傳動。為了轉(zhuǎn)彎靈活，后軸系由兩根半軸構(gòu)成，當(dāng)中由差速齒輪連接，這就是最早發(fā)明的差速器。此外，兩個小小的前輪，是各自與車架彈性相接的，這稱作獨立懸掛。這種獨立懸掛設(shè)計，在當(dāng)時有劃時代的意義。配夸爾的鏈條傳動、差速器、獨立懸掛等設(shè)計，對汽車的發(fā)展貢獻極大，至今仍在汽車上

21、廣泛地應(yīng)用。 </p><p>　　1.1.3. 早期蒸汽車的衰落</p><p>　　在蒸汽車的最初發(fā)展時期，它們的設(shè)計都很簡單，就是把一個蒸汽機裝上底架和輪了。為了達到一定的輸出功率，就要有個盡可能大的鍋爐；為了達到一定的行程，又要備有充足的水和煤；車身重了，就要求有一副結(jié)實的底架和堅固的車輪。就這樣，惡性循環(huán)，車越來越笨重，操縱越來越困難。 </p><p>

22、　　所以，這些大型蒸汽車僅適用于定班的往返行駛，路線固定，沿途又有煤、水供應(yīng)。即便如此，仍有許多不可避免的缺陷，如制動困難，車太重，車輪窄，慣性大，轉(zhuǎn)向不靈敏。有時候明知要減速轉(zhuǎn)彎就是慢不下來，轉(zhuǎn)不過去，只能眼睜睜地看著車撞上障礙物，要么就是制動太狠，輪軸斷裂。更可怕的是，爐壓過高，一時難以控制，經(jīng)常發(fā)生鍋爐爆炸事件。 </p><p>　　而且，乘坐這種車還得看天氣：下雨天車上遮蓋不嚴，道路泥濘不安全；嚴寒天燒

23、水難，易熄滅，行駛也慢；熱天坐在鍋爐邊沒人愿意忍受；刮風(fēng)天要看風(fēng)向，順風(fēng)時車尾的濃煙會把乘車人熏得喘不過氣來。 </p><p>　　1.1.4 早期蒸汽車的再度興旺與最后沒落 </p><p>　　19世紀末葉，隨著資本主義工商業(yè)的發(fā)展，歐美各國政府深感馬車遠遠不能適應(yīng)時代的需要，于是又開始大力倡導(dǎo)動力機車。在此號召下，各國的蒸汽一事業(yè)如久旱逢甘露一般再次迅速發(fā)展起來。 法國人阿美德&

24、#183;珀列·配爾于1872年制造了一輛四輪蒸汽長途公共汽車，這輛車裝有兩臺V型蒸汽發(fā)動機，它還具備有近似于現(xiàn)代汽車的變速器和轉(zhuǎn)向盤。 1883年，法國人提翁·浦東合組汽車公司，制造三輪蒸汽車。從此蒸汽車由單個試制進入了工業(yè)生產(chǎn)階段。 在載客汽車發(fā)展的同時，載貨蒸汽車也發(fā)展起來。載貨汽車要求牽引力大，能夠爬坡。早期的蒸汽貨車的典型式樣是發(fā)動機在前，后輪驅(qū)動，并有寬敞的車槽。 </p><p&

25、gt;　　1.1.5 汽車發(fā)展史上的四座里程碑 </p><p>　　第一輛汽油發(fā)動機汽車 1885年，德國工程師卡爾·本茨研制成一輛裝有0．85馬力汽油機的三輪車。德國另一位工程師哥德利布·戴姆勒也同時研制出一輛用1．1馬力汽油發(fā)動機作動力的四輪汽車。 第一輛量生產(chǎn)線的汽車 1908年，汽車史上第一輛在生產(chǎn)線上大量裝配的四輪汽車福特T型車在美國誕生。福特T型車一改以往汽

26、車馬車型的造型，加上功能配置上的創(chuàng)新和改進，使它成為當(dāng)時城市最佳的個人交通工具，上市第一年就賣出1．9萬輛。1920年，T型車從裝配線退役時，總共生產(chǎn)了1500萬輛。 第一輛跨時代汽車 大眾甲殼蟲成功是眾所周知的：它打破了福特T型汽車的產(chǎn)量紀錄。目前，大眾汽車公司又推出新甲殼蟲，引起了人們的極大興趣。它的優(yōu)點是結(jié)實耐用，不講究豪華，而且價格大眾化。 第一輛微型汽車 1959年面世的“迷你（Mini）”轎車引發(fā)了

27、汽車技術(shù)的一場革命。這種小型車在取得觀念上的突破的同時，還屢次在汽車賽中取得冠軍。40年后的今天，這款車仍然流行，幾乎所有公司都模仿了“迷你車”的設(shè)計，使之成為最家庭化的轎車。</p><p><b>　　1.2 變速器介紹</b></p><p>　　汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩變化范圍小，而多變的使用環(huán)境要求汽車的驅(qū)動力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。為此，在傳動系中設(shè)置了變速

28、器，以適應(yīng)汽車經(jīng)常變化的行駛條件，并與發(fā)動機配合工作，使汽車具有良好的動力性和經(jīng)濟性。</p><p>　　變速器用來改變發(fā)動機特列驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步，爬坡，轉(zhuǎn)彎，加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度。同時使發(fā)動機在最有利的工況范圍內(nèi)工作。</p><p>　　變速器用于轉(zhuǎn)變發(fā)動機曲軸的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛

29、條件下對驅(qū)動車輪牽引力及車速的不同要求的需要。用變速器轉(zhuǎn)變發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的必要性在于內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速變化特性的特點是具有相對小的對外部載荷改變的適應(yīng)性。發(fā)動機的適應(yīng)性系數(shù)是其最大轉(zhuǎn)矩與最大功串下轉(zhuǎn)矩之比，內(nèi)燃機的適應(yīng)性系數(shù)為1．15—1．25。</p><p>　　變速器使汽車能以非常低的穩(wěn)定車速行駛，而這種低的車速只靠內(nèi)燃機的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速是難以達到的。變速器的倒檔使汽車可以倒退行駛；其空檔使汽車在起動發(fā)動機、

30、停車和滑行時能長時間將發(fā)動機與傳動泵分離。</p><p>　　變速器按其傳動比的改變方式分為有級、無級和綜合式的。有級變速器按其前進檔的檔位數(shù)分為三、四、五檔及多檔的；而按其納中心線的位置又分為固定軸線式、旋轉(zhuǎn)軸線(行星齒輪)式和綜合式的。固定軸線式變速器又分為兩軸式、三軸式和多軸式的。變速器按其操縱方式又分為自動式、半自動式、預(yù)選式、指令式、直接操縱式和遠距離操縱式。</p><p>

31、　　變速器的結(jié)構(gòu)對汽車的動力性、經(jīng)濟性、操縱的可靠性與輕便性、傳動的平穩(wěn)性與效率等都有直接影響。變速器與主減速器及發(fā)動機的參數(shù)作優(yōu)化匹配，可得到良好的動力性與經(jīng)濟性；采用自鎖及互鎖裝置，倒檔安全裝置，對接合齒采取倒錐齒側(cè)(或越程接合、錯位接合、齒厚減薄、臺階齒側(cè))措施以及其他結(jié)構(gòu)措施，可使操縱可靠，不跳檔、亂檔、自動脫檔和誤掛倒檔；采用同步器可使換檔輕便，無沖擊及噪聲；采用高齒、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動平穩(wěn)、噪聲協(xié)，降低噪聲水平

32、已成為提高變速器質(zhì)量和設(shè)計、工藝水平的關(guān)鍵。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，增力式同步器，雙(三)中間軸變速器，后置常嚙合傳動齒輪、短第二軸的變速器，各種自動、半自動以及電子控制的自動換檔機構(gòu)等新結(jié)構(gòu)也相繼問世。</p><p>　　2. 汽車總體性能參數(shù)的計算選擇</p><p>　　2.1 汽車主要尺寸的確定</p><p>　　汽車的主要尺寸有外廓尺寸、軸距、輪距、前懸、

33、后懸、貨車車頭和車廂尺寸等。</p><p><b>　　1. 外廓尺寸</b></p><p>　　汽車外廓尺寸限界規(guī)定汽車外廓尺寸長：貨車、越野車、整體式客車不應(yīng)超過12m，但鉸接式客車不超過18m，半掛汽車列車不超過16.5m，全掛汽車列車不超過20m；不包括后視鏡，汽車寬度不超過2.5m；空載、頂窗關(guān)閉狀態(tài)下，汽車高不超過4m；后視鏡等單側(cè)外伸量不得超出最大寬

34、度處250mm；頂窗、換氣裝置開啟時不得超出車高300mm。</p><p><b>　　2. 軸距</b></p><p>　　軸距對裝備質(zhì)量、汽車總長、最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動軸長度、縱向通過半徑有影響。當(dāng)軸距短時，上述個指標(biāo)減小。此外，軸距還對軸荷分配有影響。軸距過短會使車廂長度不足或后懸過長；上坡或制動是軸荷轉(zhuǎn)移過大，汽車制動性和操縱穩(wěn)定性變壞；車身縱向角振動增大，

35、對平順性不利；萬向節(jié)傳動軸的夾角增大。3. 前輪距和后輪距</p><p>　　增大輪距，隨之而來的是室內(nèi)寬并有利于增加側(cè)傾剛度。但是此時汽車總寬度和總質(zhì)量增加，并影響最小轉(zhuǎn)彎直徑變化。</p><p>　　受汽車總寬度不得超過2.5m限制，輪距不宜過大。但在取定的前輪距范圍內(nèi)，應(yīng)能布置下發(fā)動機、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運動間隙。

36、在確定后輪距時應(yīng)考慮兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及它們之間應(yīng)留有必要的間隙。</p><p><b>　　4. 前懸和后懸</b></p><p>　　前、后懸長時，汽車接近角和離去角都小，影響汽車通過性能。對長頭汽車，前懸不能縮短的原因是在這段尺寸內(nèi)要布置保險杠、散熱器、風(fēng)扇、發(fā)動機等部件。從撞車安全性考慮希望前懸長些，從視角度考慮又要求前懸短些。前懸對平頭

37、汽車上下車的方便性有影響，前鋼板彈簧長度也影響前懸尺寸。長頭貨車前懸一般在1100—1300mm。</p><p>　　貨車后懸長度取決于貨箱、軸距和軸荷分配的要求。輕型、中型貨車的后懸一般在1200—2200mm之間，特長貨箱汽車的后懸可達2600mm，但不得超過軸距的55%。轎車后懸長度影響行李箱尺寸?？蛙嚭髴议L度不得超過軸距的65%，絕對值不大于3500mm。對于三軸汽車，若二、三軸為雙后軸，其軸距應(yīng)按第一

38、軸至雙后軸中心線的距離計算；若一、二軸為雙轉(zhuǎn)向軸，其軸距按一、三軸的軸距計算。</p><p><b>　　5. 貨車車頭長度</b></p><p>　　貨車車頭長度系指從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離。車身形式即長頭型還是平頭型對車頭長度有絕對影響。此外，車頭長度尺寸對汽車外觀效果、駕駛室居住性和發(fā)動機的接近性等有影響。</p><p>

39、<b>　　6. 貨車車廂尺寸</b></p><p>　　要求車廂尺寸在運送散裝煤和袋裝糧食時能裝足噸數(shù)。車廂邊板高度對汽車質(zhì)心高度和裝卸貨物的方便性有影響，一般應(yīng)在450—650mm范圍內(nèi)選取。車廂內(nèi)寬度應(yīng)在汽車外寬符合國家標(biāo)準的前提下適當(dāng)取寬些，以利縮短邊板高度和車廂長度。行駛速度能達到較高車速貨車。使用過寬的車廂會增加汽車迎風(fēng)面積，導(dǎo)致空氣阻力增加。車廂內(nèi)長應(yīng)在能滿足運送上述貨物額定

40、噸位的條件下可能取短些，以利于減小裝備質(zhì)量。</p><p>　　2.2 汽車性能參數(shù)的確定</p><p><b>　　1. 動力性參數(shù)</b></p><p>　　最高車速 隨著道路條件的改善，汽車特別是中、高級轎車的最高車速有逐漸提 高的趨勢。轎車的最高車速大于貨車、客車的最高車速。級別高的轎車的最高車速要大于級別低些轎車的最高車速。

41、微型、輕型貨車最高車速大于中型、重型貨車的最高車速，重型貨車最高車速較低。下面是各種貨車的最高車速范圍表：</p><p>　　加速時間t 汽車在平直的良好路面上，從原地 開始以最大的加速強度加速到一定車速 所用去的時間稱為加速時間。對于最高車速的汽車，常用加速到所需的時間來評價，對于低于的汽車，可用的加速時間來評價。</p><p>　　上坡能力 用汽車滿載時

42、在良好路面上的最大坡度阻力系數(shù)來表示汽車上坡能力。因轎車、貨車、越野汽車的條件不同，對它們的上坡能力要求也不一樣。通常要求貨車能克服30%坡度，越野汽車能克服60%坡度。</p><p>　　汽車比功率和比轉(zhuǎn)矩 比功率是汽車所裝發(fā)動機的標(biāo)定最大功率與汽車最大總質(zhì)量之比。它可以綜合反映汽車的動力性。轎車的比功率大于貨車和客車，貨車的比功率隨總質(zhì)量的增加而減小。為保證路上行駛車輛的動力性不低于一定的水平，為防止某些

43、性能差的車輛防礙交通，應(yīng)對車輛的最小比功率做出規(guī)定。比轉(zhuǎn)矩是汽車所裝發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩與汽車總質(zhì)量之比。它能反映汽車的牽引能力。不同的車型的比功率和比轉(zhuǎn)矩范圍見上表。</p><p>　　2. 燃油經(jīng)濟性參數(shù)</p><p>　　汽車的燃油經(jīng)濟性用汽車在水平的水泥或瀝青路面上，以經(jīng)濟車速或多工況滿載行駛百公里的燃油消耗量來評價。該值越小燃油經(jīng)濟性越好。級別低的轎車，百公里燃油消耗量要低于級別

44、高的轎車。</p><p><b>　　3. 最小轉(zhuǎn)彎直徑</b></p><p>　　轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時，汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡圓稱為最小轉(zhuǎn)彎直徑，它用來描述汽車轉(zhuǎn)向機動性，是汽車轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向安全性能的一項重要指標(biāo)。</p><p>　　轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角、汽車軸矩、輪矩等對汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑均有影響。對機動性要求高的汽車，應(yīng)

45、取小些。</p><p>　　2.3 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定</p><p><b>　　1. 整車裝備質(zhì)量</b></p><p>　　整車裝備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備，加滿燃料、水，但沒有裝貨和載人時的整車質(zhì)量。</p><p>　　整車裝備質(zhì)量對汽車的成本和使用經(jīng)濟性均有影響。目前，盡可能減少整車整備質(zhì)量的目的是通過減

46、輕整備質(zhì)量增加裝載量或載客量；抵消因滿足安全標(biāo)準、排氣凈化標(biāo)準和躁聲標(biāo)準所帶來的整備質(zhì)量的增加；節(jié)約燃料。減少整車整備質(zhì)量的措施主要有：采用強度足夠的輕質(zhì)材料，新設(shè)計的車型應(yīng)使其結(jié)構(gòu)更合理。減少整車整備質(zhì)量，是從事汽車設(shè)計工作中必須遵守的一項重要原則。</p><p>　　2. 汽車的載客量和裝載質(zhì)量</p><p><b>　　汽車的載客量</b></p>

47、;<p>　　轎車的載客量用坐位數(shù)表示。微型和普通級轎車為2—4座；中級以上轎車為4—7座。</p><p>　　城市大客車的載客量，由等于座位數(shù)的乘客和站立乘客兩部分構(gòu)成。站立乘客按每平方米8—10人計算。長途大客車和專供游覽觀光用的大客車，其載客量等于座位數(shù)。</p><p><b>　　汽車的裝載質(zhì)量</b></p><p>

48、;　　汽車的裝載質(zhì)量是指在硬質(zhì)良好路面上行駛時允許的額定裝載量。汽車在碎石路面上行駛時，裝載質(zhì)量約為好路面的75%—85%。越野汽車的裝載量是指越野行駛時或在土路上行駛時的額定裝載量。</p><p><b>　　質(zhì)量系數(shù)</b></p><p>　　質(zhì)量系數(shù)是指汽車裝載質(zhì)量與整車質(zhì)量的比值，即。該系數(shù)反映了汽車的設(shè)計水平和工藝水平，值越大，說明該汽車結(jié)構(gòu)和制造工藝越

49、先進。參考同類汽車選定的以后，可根據(jù)值計算出整車的裝備質(zhì)量。</p><p><b>　　軸荷分配</b></p><p>　　汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止?fàn)顟B(tài)下，各車軸對支承平面的垂直載荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。</p><p>　　軸荷分配對輪胎壽命和汽車的使用性能有影響。從輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個車胎

50、的載荷應(yīng)相差不大；為了保證汽車有良好的動力性和通過性，驅(qū)動橋應(yīng)有足夠大的載荷，而從動軸載荷可以適當(dāng)減少；為了保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)向軸的載荷不應(yīng)過小。</p><p>　　汽車的發(fā)動機位置與驅(qū)動形式不同，對軸荷分配有顯著影響。</p><p>　　2.4 發(fā)動機的選擇</p><p>　　1. 發(fā)動機形式的選擇</p><p>　　

51、當(dāng)前汽車上使用的發(fā)動機仍然是以往復(fù)式內(nèi)燃機為主。它分為汽油機、柴油機兩類。與汽油機比較，柴油機具有較好的燃油經(jīng)濟性，使用成本低，在相同的續(xù)駛里程內(nèi)，可以設(shè)置容積小些的油箱。柴油機壓縮比可以達到15—23，而汽油機一般控制在8—10；柴油機熱效率高達38%，而汽油機為30%；柴油機工作可靠，壽命長，排污量少。</p><p>　　根據(jù)發(fā)動機汽缸排列形式不同，發(fā)動機有直列、水平對置和V型三種。汽缸直列式排列具有結(jié)構(gòu)簡

52、單、寬度窄、布置方便等優(yōu)點。但當(dāng)發(fā)動機缸數(shù)多時，長度尺寸長，在汽車上布置困難，因此直列式適用于6缸以下的發(fā)動機。此外，直列式還有高度尺寸大的缺點。</p><p>　　根據(jù)發(fā)動機冷卻方式不同，發(fā)動機分為水冷與風(fēng)冷兩種。大部分汽車用水冷發(fā)動機，因為它具有冷卻均勻可靠、散熱良好、躁聲小和能解決車內(nèi)供暖問題，以及加大散熱器面積后，能較好適應(yīng)發(fā)動機增壓后散熱的需要等優(yōu)點。水冷發(fā)動機的主要缺點是冷卻系結(jié)構(gòu)復(fù)雜；使用與維修不

53、方便；冷卻性能受環(huán)境溫度影響較大，夏季冷卻水容易過熱，動機又容易過冷，并且在室外存放，水結(jié)冰后能凍壞氣缸缸體和散熱器。</p><p>　　當(dāng)選用尺寸和質(zhì)量小的發(fā)動機時，不僅有利于汽車小型化、輕量化，同時在保證客廂內(nèi)都有足夠空間的條件下，還能節(jié)約燃料。</p><p>　　2. 發(fā)動機主要性能指標(biāo)的選擇</p><p>　　發(fā)動機最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速</p>

54、;<p>　　我們可以根據(jù)所需的最高車速，用下式估算發(fā)動機最大功率</p><p>　　其中：為傳動率效率，取90% ；</p><p><b>　　為汽車總質(zhì)量，</b></p><p><b>　　t </b></p><p>　　為重力加速度，，取10；</p>&

55、lt;p>　　為滾動阻力系數(shù)，取0.8 ；</p><p>　　A為汽車正面投影面積，A=h</p><p>　　為最高車速，取120</p><p>　　為空氣阻力系數(shù)，取0.8</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　最大功率轉(zhuǎn)速的范圍如下：汽油機的在3000—70

56、00，因轎車最高車速高，值多在4000以上，輕型貨車的值在4000—5000之間，中型貨車的值更低些。</p><p>　　發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速</p><p>　　我們可以用下式計算確定</p><p>　　其中：為轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)，一般在1.1—1.3之間，取1.2 ；</p><p>　　為最大功率轉(zhuǎn)矩，一般在4000—5000之間，

57、取4000 ；</p><p>　　為發(fā)動機最大功率，得55.60</p><p>　　則： </p><p>　　3. 變速器結(jié)構(gòu)方案的選擇</p><p>　　機械式變速器因具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、制造成本低和工作可靠等優(yōu)點，在不同形式的汽車上得到廣泛應(yīng)用。目前，汽車上采用的變速器汽車上采用的變速器結(jié)構(gòu)形式

58、是多種多樣的，這是由于各國汽車的使用、制造、修理等條件不同，也由于各種類型汽車的使用要求不同所決定的。盡管如此，一般變速器的結(jié)構(gòu)形式，仍具有很多共同點。</p><p>　　多種結(jié)構(gòu)形式都有其各自的優(yōu)缺點，這些優(yōu)缺點隨主觀和客觀條件的變化而變化。因此，設(shè)計人員應(yīng)深入實際，收集質(zhì)料，調(diào)查研究，對結(jié)構(gòu)進行分析比較，并盡可能地考慮到產(chǎn)品的系列化、通用化和標(biāo)準化，最后確定較合適的方案。</p><p&

59、gt;　　3.1 確定變速器的軸式</p><p>　　根據(jù)軸式的形式不同，分為固定軸式和旋轉(zhuǎn)軸式兩類。固定軸式又分為兩軸式、中間軸式、雙中間軸式和多中間軸式變速器。固定軸式應(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動機前置前輪驅(qū)動的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的汽車上。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機械式變速器。</p><p>　　現(xiàn)代汽車大多數(shù)都采用三軸式變速器。究竟采用哪一種形式，

60、除了汽車總布置的要求外，主要考慮以下三個方面：</p><p>　　1. 變速器的徑向尺寸</p><p>　　兩軸式變速器，它的前進檔均由一對齒輪傳遞動力，當(dāng)需要大的傳動比十，需將主動齒輪做得小些，而將從動輪做得很大，因此兩軸的中心距和變速器殼的相關(guān)尺寸也必然增大。而三軸式變速器，由兩對齒輪傳遞動力，在同樣傳動比的情況下，可將大齒輪的徑向尺寸做得小些，因此中心距及變速器殼的相關(guān)尺寸均可減

61、小。</p><p><b>　　2. 變速器的壽命</b></p><p>　　兩軸式變速器的低檔齒輪副，大小相差懸殊，小齒輪工作循環(huán)次數(shù)比大齒輪要高得多。因此小齒輪的壽命，比大齒輪的壽命短。三軸式變速器各前進檔（除直接檔），均為常嚙合斜齒輪傳動，大小齒輪的徑向尺寸相差較小，工作循環(huán)次數(shù)和齒輪壽命也比較接近。用直接檔工作時，因第一軸與第二軸直接連在一起，齒輪只是空轉(zhuǎn)

62、，并不傳送動力，故不影響齒輪壽命。</p><p><b>　　3. 變速器的效率</b></p><p>　　兩軸式變速器，雖然可以有等于1的傳動比，但仍要經(jīng)過一對齒輪傳遞動力，因此有功率損失。而三軸式變速器，可將輸入軸和輸出軸直接相連，得到直接檔。這種動力傳遞方式，幾乎無功率損失，且躁聲較小。 </p><p>　　所以根據(jù)上述的三個方面，

63、本設(shè)計采用三軸式變速器。</p><p>　　3.2 換檔的結(jié)構(gòu)方式</p><p>　　目前汽車上的機械式變速器采用的換檔結(jié)構(gòu)形式有三種：</p><p><b>　　1. 同步器換檔</b></p><p>　　現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器。使用同步器可減輕接合齒 換檔時引起的沖擊及零件的損壞。并且具有操縱輕便

64、，經(jīng)濟性和縮短換檔時間等優(yōu)點，從而改善了汽車的加速性，經(jīng)濟性和山區(qū)行駛的安全性。</p><p>　　上述的換檔方案，可以同時用在同一變速器中的不同檔位上。所以本設(shè)計考慮的原則是不常用的倒檔和一檔，采用結(jié)構(gòu)較簡單的滑動直齒輪或嚙合套的形式。對于常用的檔位則采用同步器。</p><p><b>　　2. 滑動齒輪換檔</b></p><p>　　

65、通常是采用滑動直齒輪進行換檔，但也有采用滑動斜齒輪換檔的?；瑒又饼X輪換檔的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、容易制造。缺點是換檔時齒端面承受很大的沖擊，會導(dǎo)致齒輪過早損壞。并且直齒輪工作躁聲大，所以這種換檔方式，一般僅用在倒檔上。</p><p>　　采用滑動斜齒輪換檔，雖然工作平穩(wěn)、承載能力大、躁聲小的優(yōu)點。但它的換檔仍然避免不了齒端面承受沖擊，所以現(xiàn)代汽車的變速器中，前進檔采用滑動齒輪換檔的已甚為少見。</p>

66、;<p><b>　　3. 嚙合套換檔</b></p><p>　　用嚙合套換檔，可將構(gòu)成某傳動比的一對齒輪，制成常嚙合的斜齒輪。而斜齒輪上另外有一部分做成直的接合齒，用來與嚙合套相嚙合。這種結(jié)構(gòu)既具有斜齒輪傳動的優(yōu)點，同時克服了滑動齒輪換檔時，沖擊力集中在1—2個齒上的缺陷。</p><p><b>　　3.3 齒輪安排</b>&

67、lt;/p><p>　　各齒輪副的相對安裝位置，對于整個變速器的結(jié)構(gòu)布置有很大的影響。各檔位置的安排，應(yīng)考慮以下四個方面的要求：</p><p><b>　　1. 整車總裝置</b></p><p>　　根據(jù)整車的總布置，對變速器輸入軸與輸出軸的相對位置和變速器的輪廓形狀以及換檔機構(gòu)提出要求。</p><p>　　2. 駕駛

68、員的使用習(xí)慣</p><p>　　有人認為人們習(xí)慣于按檔的高低順序，由左到右或有右到左排列來換檔，但是也有人認為應(yīng)該將常用檔放在中間位置，而將不常用的低檔放在兩邊。</p><p>　　3. 改善齒輪受載狀況</p><p>　　各檔齒輪在變速器中的位置安排，應(yīng)考慮齒輪的受載狀況。承受載荷的低檔齒輪，一般安置在離軸承較近的地方，以減小的變形，使齒輪的重疊系數(shù)不致下降

69、過多。變速器齒輪主要是因接觸應(yīng)力過高而造成表面點蝕損壞，因此將高檔齒輪安排在離兩支承較遠處較好。該處因軸的變形而引起齒輪的偏轉(zhuǎn)角較小，故齒輪的偏載也小。</p><p>　　4. 提高平均傳動效率</p><p>　　為提高平均傳動效率，在三軸式變速器中，普遍采用具有直接擋的傳動方案，并盡可能地將使用時間最多的檔位設(shè)計成直接檔。</p><p>　　3.4 倒檔軸的

70、位置</p><p>　　倒檔齒輪的結(jié)構(gòu)及其軸的位置，應(yīng)與變速器的整體結(jié)構(gòu)方案同時考慮。倒檔設(shè)計在變速器的左側(cè)或右側(cè)在機構(gòu)上均能實現(xiàn)，不同之處是掛倒檔時駕駛員移動變速桿的方向改變了。在結(jié)構(gòu)布置上，要注意的是在不掛入倒檔時，為了防止意外掛入倒檔，一般在掛倒檔時設(shè)有一個掛倒檔時需克服彈簧所產(chǎn)生的力，用來提醒駕駛員注意。倒檔齒輪不能與第二軸齒輪有嚙合的狀況。換倒檔時能順利換入倒檔，而不和其它齒輪發(fā)生干涉。</p&

71、gt;<p>　　4. 變速器主要參數(shù)的確定</p><p>　　4.1 變速器檔數(shù)及各檔傳動比</p><p>　　變速器檔數(shù)的多少對汽車動力性、經(jīng)濟性影響很大。檔數(shù)多，可以使發(fā)動機經(jīng)常在最大功率附近的轉(zhuǎn)速工作，而且十發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化范圍小，發(fā)動機平均功率高，故可提高汽車的動力性。即提高汽車的加速能力和爬坡能力。檔數(shù)多也增加了發(fā)動機在低油耗區(qū)工作的可能性，因而提高了汽車的燃料

72、經(jīng)濟性。但它的缺點是使變速器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量增大、操縱不輕便等。</p><p>　　所以本設(shè)計采用的是四檔變速器。</p><p>　　首先，確定低檔傳動比時，要考慮下列因素：汽車最大爬坡度、驅(qū)動輪與路面的附著力、汽車最低穩(wěn)定車速及主要傳動比等。</p><p>　　1. 根據(jù)最大爬坡度確定一檔傳動比</p><p>　　汽車在最大上坡路面

73、行駛時，最大驅(qū)動力應(yīng)能克服輪胎與路面間滾動阻力及上坡阻力。由于汽車上坡行駛時，車速不高，故忽略空氣阻力，這時有：</p><p><b>　　（4—1）</b></p><p>　　其中：為最大驅(qū)動力；</p><p><b>　　為滾動阻力；</b></p><p><b>　?。?—2

74、）</b></p><p><b>　　為最大上坡阻力。</b></p><p><b>　?。?—3）</b></p><p><b>　?。?—4）</b></p><p>　　帶入式（4—1），得</p><p>　　其中： 為發(fā)

75、動機最大扭矩；</p><p>　　為變速器一檔傳動比；</p><p><b>　　為主傳動器傳動比；</b></p><p>　　為汽車傳動系總效率；</p><p><b>　　為汽車總質(zhì)量；</b></p><p><b>　　為重力加速度；</b&g

76、t;</p><p>　　為道路最大阻力系數(shù)；</p><p><b>　　為驅(qū)動輪滾動半徑；</b></p><p><b>　　為滾動阻力系數(shù)；</b></p><p><b>　　為道路最大上坡角。</b></p><p>　　2. 根據(jù)驅(qū)動輪與路

77、面的附著力確定一檔傳動比</p><p>　　汽車行駛時，為了使驅(qū)動輪不打滑，必須使驅(qū)動力等于或小于驅(qū)動輪與路面間的附著力，此條件可用下列不等式表示：</p><p><b>　　（4—5）</b></p><p>　　其中： 為道路附著系數(shù)，計算時??；</p><p>　　為驅(qū)動輪垂直反力，用下列公式計算：<

78、;/p><p><b>　?。?—6）</b></p><p>　　其中： 、為后輪驅(qū)動時，；</p><p><b>　　前輪驅(qū)動時，；</b></p><p><b>　　前后驅(qū)動時，；</b></p><p><b>　　為路面坡度角

79、；</b></p><p>　　、分別為汽車重心矩前后軸的距離，汽車在水平位置量度；</p><p><b>　　為汽車軸距；</b></p><p>　　為汽車滿載時重心高度。</p><p>　　3. 根據(jù)最低穩(wěn)定車速確定一檔傳動比</p><p>　　為了避免汽車在松軟里面上行駛

80、時，由于土壤受沖擊剪切破壞而損失地面附著力，應(yīng)保證汽車能在極低車速下穩(wěn)定行駛。設(shè)最低穩(wěn)定車速為，則有：</p><p><b>　?。?—7）</b></p><p>　　其中： 為汽車滾動半徑；</p><p><b>　　為發(fā)動機最低轉(zhuǎn)速；</b></p><p>　　為分動器低檔傳動比。&

81、lt;/p><p>　　根據(jù)上述三個條件確定的一檔傳動比可能不相等，應(yīng)選其中的小值。</p><p>　　最高檔傳動比一般取1，即三軸變速器的直接檔做為最高檔。其他各檔傳動比為：</p><p><b>　　；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>&l

82、t;b>　?。?lt;/b></p><p>　　其中：為幾何級做的公式：</p><p><b>　?。?—8）</b></p><p><b>　　即： </b></p><p>　　4.2 變速器齒輪參數(shù)的確定</p><p><b>　　1.

83、 齒數(shù)</b></p><p>　　確定變速器齒輪齒數(shù)時，應(yīng)考慮：</p><p>　　盡量符合動力性、經(jīng)濟性等對各檔傳動比的要求；</p><p>　　最少齒數(shù)不應(yīng)產(chǎn)生根切。通常，變速器中間軸一檔齒輪是齒數(shù)最少的齒輪，此齒輪不應(yīng)產(chǎn)生根切，而且根圓直徑應(yīng)大于中間軸直徑；</p><p>　　互相嚙合的齒輪，齒數(shù)間不應(yīng)有公因數(shù)，速度

84、高的齒輪更應(yīng)注意這點；</p><p>　　齒數(shù)多，可降低齒輪傳動的躁聲。</p><p><b>　　2. 模數(shù)</b></p><p>　　決定齒輪模數(shù)的因素很多，其中最主要的是載荷的大小。由于高檔齒輪和低檔齒輪載荷不同，故高檔和低檔齒輪的模數(shù)不宜相同。從加工工藝及維修觀點考慮，同一變速器中齒輪模數(shù)種類不應(yīng)過多?，F(xiàn)代汽車變速器通常是高檔齒輪

85、用一種模數(shù)，一檔和倒檔齒輪用另一種模數(shù)。</p><p>　　在初選模數(shù)時可根據(jù)下面的公式進行初選模數(shù)：</p><p><b>　　高檔齒輪</b></p><p><b>　　一檔齒輪</b></p><p>　　其中： 為發(fā)動機最大扭矩</p><p><b&g

86、t;　　為變速器一檔傳動比</b></p><p>　　為變速器傳動效率，可取</p><p><b>　　得： </b></p><p><b>　　3. 中心距</b></p><p>　　齒輪中心距是變速器很重要的參數(shù)，它對變速器整體尺寸及質(zhì)量有很大影響。在良好路面上行駛的

87、汽車取小值，確定中心距時還要考慮齒輪幾何參數(shù)及結(jié)構(gòu)要求，初選中心距可根據(jù)下面的公式：</p><p><b>　　轎車</b></p><p><b>　　載貨汽車</b></p><p>　　其中： 為發(fā)動機扭距，取175 </p><p><b>　　得： </b>

88、;</p><p><b>　　⑷ 齒寬</b></p><p>　　在選擇齒寬時，應(yīng)該注意到齒寬對變速器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強度和齒輪工作時受力的均勻程度等均有影響。齒輪寬度的大小，承載能力高。但齒輪受載后，由于齒向誤差及軸的撓度變形等原因，沿齒寬方向受力不均勻，因而齒寬不宜太大。初選時可根據(jù)下面的公式：</p><p><

89、b>　　直齒輪</b></p><p><b>　　=18 </b></p><p><b>　　斜齒輪</b></p><p><b>　　=21 </b></p><p>　　4.3 各檔齒輪齒數(shù)的計算</p><p>　　在初選中

90、心距、齒數(shù)模數(shù)以后可根據(jù)變速器的檔數(shù)、傳動比和傳動方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。</p><p>　　1. 確定一檔齒輪的齒數(shù)</p><p>　　一檔傳動比 </p><p><b>　　（4—9）</b></p><p>　　求的齒數(shù)，應(yīng)先求其齒數(shù)和</p><p><b&g

91、t;　?。?—10）</b></p><p>　　貨車中間軸上的一檔齒輪數(shù)可在12—17之間選用。</p><p><b>　　故取 </b></p><p><b>　　得 </b></p><p>　　2. 對中心距A進行修正</p><p&g

92、t;　　因為計算齒數(shù)和和齒數(shù)變化系數(shù)計算中心距A，故修正后的中心距A取92。</p><p>　?、?確定常嚙合傳動齒輪副的齒數(shù)</p><p>　　因為常嚙合傳動齒輪副與1檔齒輪副以及其他各檔齒輪副的中心距相同，故</p><p>　　得 </p><p>　　取 <

93、;/p><p>　　驗證傳動比 </p><p>　　4. 確定二檔齒輪齒數(shù)</p><p>　　得 </p><p>　　取 </p><p>　　驗證中心距 A= </p>

94、<p>　　5. 確定3檔齒輪齒數(shù)</p><p>　　得 ，</p><p>　　取 ，</p><p><b>　　6. 確定倒檔齒輪</b></p><p>　　倒檔齒輪使用的模數(shù)與1檔相同，倒擋齒輪的齒數(shù)一般在]21~23之間，

95、取22，初選后，可計算出中間軸與倒檔軸的中心距。</p><p><b>　　=</b></p><p>　　為了保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運動干涉，齒輪1和齒輪9的齒頂圓之間保持0.5mm以上的間隙，則齒輪9的齒頂圓直徑應(yīng)為：</p><p><b>　　=79</b></p><p><b

96、>　　，m=4 ，f=1</b></p><p>　　得 </p><p>　　故各檔齒輪齒數(shù)如下：</p><p><b>　　， ， ， ，</b></p><p><b>　　， ， ， ，</b></p><

97、;p>　　7. 確定各檔齒輪基本參數(shù)</p><p>　　分度圓直徑 </p><p>　　齒頂高： </p><p>　　齒根高： </p><p>　　齒全高： </p><p>　　齒頂圓直徑： </p>

98、<p>　　齒根圓直徑： </p><p>　　齒距： </p><p>　　齒厚： </p><p>　　齒槽寬： </p><p>　　頂隙： </p><p>　　齒寬：

99、 </p><p><b>　　5. 輪齒強度</b></p><p>　　5.1 齒輪壞損形式</p><p>　　變速器齒輪的損壞形式主要有三種：齒輪折斷、齒面點蝕、齒面膠合。</p><p>　　齒輪折斷發(fā)生在兩種情況下：齒輪受到足夠大的沖擊載荷作用，造成齒輪彎曲折斷輪齒在重復(fù)載荷作用下，齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴展

100、深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。前者在變速器中出現(xiàn)得極少，而后者出現(xiàn)得多一些。</p><p>　　齒輪工作時，一對齒輪互相嚙合，齒面相互擠壓，這時存在于齒面細小裂縫中的潤滑油油壓升高，并導(dǎo)致裂縫擴展，然后齒面表層出現(xiàn)塊狀剝落而形成小麻點，它使齒形誤差加大，產(chǎn)生動載荷，并可能導(dǎo)致齒輪折斷。</p><p><b>　　1. 齒輪折斷</b></p>&l

101、t;p>　　齒輪在嚙合過程中，輪齒表面承受有集中載荷的作用。可以把輪齒看作懸掛梁，輪齒根部彎曲應(yīng)力很大，過渡圓角處又有應(yīng)力集中，故輪齒根部很容易發(fā)生斷裂。齒輪折斷有兩種情況，一種是齒輪受到足夠大的突然載荷的沖擊作用，導(dǎo)致齒輪斷裂，這種破壞的斷面為粗粒狀。另一種是受到多次重復(fù)載荷的作用，齒根受拉面的最大應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)疲勞裂縫，裂縫逐漸擴展到一定深度后，齒輪突然折斷。這種破壞的斷面在疲勞斷裂部分呈光滑表面，在突然斷裂部分呈粗粒狀表面。變速

102、器中齒輪的折斷以疲勞破壞居多數(shù)。</p><p><b>　　2. 齒面點蝕</b></p><p>　　齒面點蝕是閉式齒輪傳動經(jīng)常出現(xiàn)的一種損壞形式。因閉式齒輪傳動齒輪在潤滑油中工作，齒面長期受到脈動的接觸應(yīng)力作用，會逐漸產(chǎn)生大量與齒面成尖角的小裂縫。面裂縫中充滿了潤滑油，嚙合時，由于齒面互相擠壓，裂縫中油壓增高，使裂縫繼續(xù)擴展，最后導(dǎo)致齒面表層一塊塊剝落，齒面出現(xiàn)

103、大量扇形小麻點，這就是齒面點蝕現(xiàn)象。若以節(jié)圓為界，把齒輪分為根部及頂部兩段，則靠近節(jié)圓的跟部齒面處，較靠近節(jié)圓的頂部齒面處點蝕嚴重；兩個互相嚙合的齒輪中，主動的小齒輪點蝕嚴重。點蝕的后果不僅是齒面出現(xiàn)許多小麻點，而且由此使齒形誤差加大，產(chǎn)生動載荷，也可能引起輪齒折斷。</p><p><b>　　3. 齒面膠合</b></p><p>　　高速重載齒輪傳動、軸線不平行

104、的螺旋齒輪傳動及雙曲面齒輪傳動，由于齒面相對滑動速度大，接觸壓力大，使齒面間滑動油模破壞，兩齒面間金屬材料直接接觸，局部溫度過高，互相熔焊粘聯(lián)，齒面沿滑動方向形成撕傷痕跡，這種損壞形式叫膠合。</p><p>　　在汽車變速器齒輪中，膠合損壞情況不多。</p><p>　　5.2 齒輪強度計算</p><p>　　1. 輪齒接觸強度計算</p><

105、;p><b>　?。?—1）</b></p><p>　　其中： —法面內(nèi)基圓周切向力，；</p><p>　　—端面內(nèi)分度圓切向力，；</p><p>　　—計算扭矩，計算扭矩；</p><p><b>　　—節(jié)圓直徑；</b></p><p><b>　

106、　—節(jié)圓壓力角；</b></p><p><b>　　—螺旋角；</b></p><p>　　—齒輪材料彈性摸量，鋼材取；</p><p>　　—齒輪接觸實際寬度；</p><p>　　，—主動及被動齒輪節(jié)圓處齒廓曲率半徑；</p><p>　　其中： ，

107、， </p><p>　　，—分別為主動及被動齒輪節(jié)圓半徑；</p><p>　　經(jīng)過計算齒輪的接觸應(yīng)力均不大于1900 N/mm2，。故合適。</p><p><b>　　2. 彎曲強度計算</b></p><p>　?。?—2）式中： w—彎曲應(yīng)力（）</p><p><b>

108、;　　—圓周力， </b></p><p>　　—應(yīng)力集中系數(shù)，直齒輪取1.65，斜齒輪取1.5；</p><p>　　—摩擦力影響系數(shù)，主動齒輪取1.1，被動齒輪取0.9；</p><p><b>　　—端面周節(jié)，；</b></p><p>　　Tg—計算載荷（Nmm） d—節(jié)圓直徑mm</p&

109、gt;<p>　　—應(yīng)力集中系數(shù) 近似取=1.65</p><p>　　b—齒寬 b=kcm kc—6.0</p><p><b>　　—齒形系數(shù)；</b></p><p>　　經(jīng)過計算齒輪彎曲應(yīng)力w均不大于，故合格</p><p>　　6. 變速器軸的設(shè)計</p><p&g

110、t;　　6.1 軸的功用及設(shè)計要求</p><p>　　變速器軸在工作中承受著轉(zhuǎn)矩及來自齒輪嚙合的圓周力、徑向力和斜齒輪的軸向力引起的彎矩。剛度不足會產(chǎn)生彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，產(chǎn)生過大的噪聲，降低齒輪的強度、耐磨性及壽命。</p><p>　　變速器軸在工作時承受扭矩、彎矩，因此應(yīng)具備足夠的強度和剛度。軸的剛度不足，在負荷作用下，軸會產(chǎn)生過大的變形，影響齒輪的不常嚙合，產(chǎn)生過大的躁

111、聲，并會降低齒輪的使用壽命。這一點很重要，與其它零件的設(shè)計不同。</p><p>　　設(shè)計變速器軸時主要考慮以下幾個問題：軸的結(jié)構(gòu)形狀，軸直徑、長度、軸的強度和剛度，軸上花鍵型式和尺寸等。軸的結(jié)構(gòu)主要依據(jù)變速器結(jié)構(gòu)布置的要求，并考慮加工工藝，裝配工藝而最后確定。</p><p><b>　　6.2 軸尺寸初選</b></p><p>　　待變速

112、器結(jié)構(gòu)方案及齒輪基本參數(shù)，齒輪、軸承等布置的變速器草圖設(shè)計后，變速器軸的長度可以初步確定。軸的長度對軸的剛度影響很大。滿足剛度要求，軸的長度須和直徑保持一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。 </p><p>　　軸直徑與軸傳遞扭矩有關(guān)，因而與變速器中心距有一定關(guān)系，可按以下公式初選軸直徑：</p><p>　　各軸的最小直徑： （6—1）</p

113、><p>　　第一軸花鍵部分： （6—2）</p><p>　　第二軸及中間軸最大軸徑： </p><p>　　其中： 為經(jīng)驗系數(shù)，</p><p><b>　　為發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　軸的尺寸還與齒輪、軸承花鍵標(biāo)準等

114、有一定聯(lián)系，需要根據(jù)具體情況，參照軸承、花鍵標(biāo)準進行修正。</p><p><b>　　1.第一軸直徑計算</b></p><p><b>　　由式（6—1）得：</b></p><p>　　由式（6—2） 得：</p><p>　　2. 第二軸直徑計算：</p><p>　

115、　確定軸的最小直徑，由式（6—1）得：</p><p>　　為了固定接合套，軸段右端制定出定位軸肩，取軸肩高度 ，所以軸段的直徑為：</p><p>　　軸段直徑與軸段相同，故取軸段的直徑為：</p><p><b>　　中間軸直徑：</b></p><p>　　7. 軸的強度與剛度計算</p><

116、p>　　7.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　軸的結(jié)構(gòu)分析 要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝拆順序和固定方式，因為不同的裝拆順序和固定方式對應(yīng)著不同的軸的形狀。兩軸承相對齒輪對稱布置，并取相同的內(nèi)徑，最后確定軸的形狀。</p><p>　　7.2 軸的強度校核</p><p>　　初步確定軸的尺寸以后，可以對軸進行剛度和強度驗算，欲求中間軸式變速

117、器第一軸的支點后作用力，必須先求出z中間軸的支點及力。</p><p>　　軸的撓度和轉(zhuǎn)角可按《材料力學(xué)》有關(guān)公式計算，計算時僅計算齒輪所在位置處軸的撓度和轉(zhuǎn)角。第一軸常嚙合齒輪副，因距離支承點近，負荷又小，通常撓度不大，故可以不必計算。</p><p><b>　　1. 軸上的作用力</b></p><p><b>　　從動輪上的轉(zhuǎn)

118、矩 </b></p><p>　　齒輪分度圓直 </p><p>　　齒輪的圓周力 </p><p><b>　　齒輪的徑向力 </b></p><p><b>　　2. 支反力及彎矩</b></p><p>　　求垂直平面內(nèi)的支反力及彎矩<

119、/p><p><b>　?、偾笾Х戳Γ河?，得</b></p><p>　　②求垂直平面截面的彎矩</p><p>　　求水平面內(nèi)的支反力及彎矩</p><p>　?、偾笾Х戳Γ簩ΨQ布置，只受一個力，故</p><p>　?、谇笏狡矫娼孛娴膹澗?lt;/p><p><b>

120、;　　求各剖面的合成彎矩</b></p><p>　　3. 確定危險截面以及校核其強度 </p><p>　　軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表查得，則，即，取軸的計算應(yīng)力</p><p>　　5. 精確校核軸的疲勞強度</p><p>　　危險截面應(yīng)該是應(yīng)力較大，同時應(yīng)力集中較嚴重的截面。從受載荷情況觀察，截面C上最大，但應(yīng)力集