畢業(yè)設(shè)計(jì)--大眾速騰五檔手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　緒 論</b></p><p>　　1.1 本次設(shè)計(jì)的目的意義</p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)也漸漸成為我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的使用已經(jīng)遍布全國(guó)。而隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，微型客貨兩用車、轎車等高級(jí)消費(fèi)品已進(jìn)入平常家庭。</p><p>　　在我國(guó)，汽車工業(yè)起步較晚。入世后，我國(guó)的

2、汽車工業(yè)面臨的是機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著我國(guó)汽車工業(yè)不斷的壯大，以及汽車行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，如何設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，工作可靠，性能優(yōu)良，且符合中國(guó)國(guó)情的汽車已經(jīng)是當(dāng)前汽車設(shè)計(jì)者的緊迫問題。在面臨著前所未有機(jī)遇同時(shí)不得不承認(rèn)在許多技術(shù)上，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著一定的差距。</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)。為了發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能，就必須有一套變速裝置，來協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)

3、際行駛速度。在經(jīng)濟(jì)方面考慮合適的變速器也非常重。本次設(shè)計(jì)對(duì)轎車變速器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹，闡述了轎車主要參數(shù)的確定，在機(jī)構(gòu)方面選擇了機(jī)械式變速器確定變速設(shè)計(jì)的主要參數(shù)，在變速器的壽命方面以及與變速器相關(guān)的操縱機(jī)構(gòu)也進(jìn)行了介紹。</p><p>　　1.2 變速器的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　汽車問世百余年來，特別是從汽車的大批量生產(chǎn)及汽車工業(yè)的大發(fā)展以來，汽車已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、為人類進(jìn)

4、入現(xiàn)代生活，產(chǎn)生了無法估量的巨大影響，為人類社會(huì)的進(jìn)步做出了不可磨滅的巨大貢獻(xiàn)，掀起了一場(chǎng)劃時(shí)代的革命。自從汽車采用內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力裝置開始變速器就成為了汽車重要的組成部分，現(xiàn)代汽車廣泛采用的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，故其性能與汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性之間存在著較大的矛盾，這對(duì)矛盾靠現(xiàn)代汽車的內(nèi)燃機(jī)本身是無法解決的。

5、因此在汽車傳動(dòng)系中設(shè)置了變速器和主減速器，以達(dá)到減速增矩的目的。變速器對(duì)整車的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性、操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)的平穩(wěn)性與效率都有著較為直接的影響。汽車行駛的速度是不斷變化的，即要求汽車變速器的變速必要盡量多，盡管傳統(tǒng)的齒輪變速器并不理想但以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大三大顯著特點(diǎn)依然占領(lǐng)者汽車變速器的主流地位。雖然傳統(tǒng)機(jī)械師的手動(dòng)變速器具有換擋沖擊大，體積大，操縱麻煩等諸多缺點(diǎn)，但仍以其傳動(dòng)效率高、生產(chǎn)制造工藝成熟以及成本低等特

6、點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代</p><p>　　早在1889年，法國(guó)標(biāo)致研制成功世界上第一臺(tái)手動(dòng)機(jī)械式4擋齒輪傳動(dòng)汽車變速器。在現(xiàn)在汽車中，變速器的結(jié)構(gòu)對(duì)汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)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(dòng)機(jī)的參數(shù)作優(yōu)化匹配，可得到良好的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性；采用自鎖及互鎖裝置，倒檔安全裝置可使操縱可靠，不跳檔、亂檔、自動(dòng)脫檔和誤掛倒檔；采用同步器可使換擋輕便，無沖擊及噪聲；采用

7、高齒、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低，降低噪聲水平已成為提高變速器質(zhì)量和設(shè)計(jì)、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，雙中間軸變速器，后置常嚙合傳動(dòng)齒輪變速器，各種自動(dòng)、半自動(dòng)以及電子控制的自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)等新結(jié)構(gòu)也相繼問世。</p><p>　　到目前為止變速器主要經(jīng)歷了以下發(fā)展階段：</p><p><b>　　1)手動(dòng)變速器</b></

8、p><p>　　手動(dòng)變速器（MT:Manual Transmission）主要采用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。變速器內(nèi)多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，而汽車行駛的換擋工作，也就是通過操縱機(jī)構(gòu)式變速器內(nèi)不同的齒輪副工作。如在低速時(shí)，讓讓傳動(dòng)比大的齒輪副工作，而在高速時(shí)讓傳動(dòng)比小的齒輪副工作。由于每檔的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各檔的速度比是個(gè)定值。手動(dòng)變速器是最常見的變速器，它的基本構(gòu)造用一句話概括，就是兩軸一中軸，即指輸入軸、輸出

9、軸和中間軸，它們構(gòu)成了變速器的主體，當(dāng)然還有一根倒檔軸。手動(dòng)變速器又稱為手動(dòng)齒輪變速器，含有可以在軸向滑動(dòng)的齒輪，通過不同齒輪的嚙合達(dá)到變速變矩的目的。手動(dòng)變速器的換擋操作可以完全遵從駕駛者的意志，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障相對(duì)較低、物美價(jià)廉。</p><p>　　手動(dòng)變速器也有自身的缺點(diǎn)：在當(dāng)今的大城市中，“堵車”現(xiàn)象愈演愈烈，駕駛員需要頻繁地踩離合器換擋，體力消耗大，發(fā)動(dòng)機(jī)很難工作在最佳的狀態(tài)，動(dòng)力性沒有完全發(fā)揮，經(jīng)濟(jì)

10、性差，排氣中有害物質(zhì)含量高，污染嚴(yán)重。</p><p><b>　　2)自動(dòng)變速器</b></p><p>　　自動(dòng)變速器（AT:Automatic Transmission）是根據(jù)車速和負(fù)荷來進(jìn)行雙參數(shù)控制，檔位根據(jù)上面的兩個(gè)參數(shù)來自動(dòng)升降。AT與MT的共同點(diǎn)，就是二者都是有級(jí)式變速器，只不過AT能根據(jù)車速的快慢來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)換擋，可以消除手動(dòng)變速器“頓挫”的換擋感覺。

11、AT的結(jié)構(gòu)與手動(dòng)變速器相比，液力自動(dòng)變速器在結(jié)構(gòu)和使用上有很大不同。手動(dòng)變速器主要由齒輪和軸組成，通過不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而自動(dòng)變速器是液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達(dá)到變速變矩。自動(dòng)變速器采用液力便舉起來代替離合器，因此減少了離合器換擋帶來的沖擊，檔位少變化大，連接平穩(wěn)，因此容易操作，提高駕駛方便性，減少駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，也提高了駕駛員的舒適性。</p><p>

12、　　自動(dòng)變速器也存在不足之處：一是對(duì)速度變化反應(yīng)慢，沒有手動(dòng)離合器靈敏，因此許多駕駛員選用手動(dòng)變速器車；二是費(fèi)油不經(jīng)濟(jì)，液力變矩器的傳動(dòng)效率不高，變矩范圍有限，近幾年引入電子控制技術(shù)對(duì)此做了改進(jìn)；三是機(jī)構(gòu)復(fù)雜，維修困難。在液力變矩器內(nèi)告訴循環(huán)流動(dòng)的液壓油會(huì)產(chǎn)生高溫所以要用指定的耐高溫液壓油。</p><p>　　機(jī)械式自動(dòng)變速器是在傳統(tǒng)干式離合器和手動(dòng)齒輪變速器的基礎(chǔ)上改造而成主要改變了手動(dòng)換擋操縱部分。即在手動(dòng)

13、變速器結(jié)構(gòu)不變的情況下改用電子控制來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。機(jī)械式自動(dòng)變速器控制單元（簡(jiǎn)稱ECU）的輸入信號(hào)有駕駛員的意圖（加速踏板的位置和黨委的選擇）和汽車的工作狀態(tài)（包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速等）</p><p><b>　　3)無級(jí)變速器</b></p><p>　　無級(jí)變速器（CVT：Continuously Variable Transmission），又稱為連

14、續(xù)變速式無級(jí)變速器。這種變速器與一般齒輪式自動(dòng)變速器的最大區(qū)別是它省去了復(fù)雜而笨重的齒輪組合變速傳動(dòng)。金屬帶式無級(jí)變速器主要包括主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組、金屬帶和液壓泵等基本部件主動(dòng)和被動(dòng)工作輪由固定和可動(dòng)兩部分組成，形成V型槽，與金屬片構(gòu)成的金屬帶嚙合。當(dāng)主動(dòng)輪和被動(dòng)輪和被動(dòng)輪可動(dòng)部分作軸向移動(dòng)時(shí)，相應(yīng)改變主動(dòng)輪與從動(dòng)輪上傳動(dòng)帶的接觸半徑，從而改變傳動(dòng)比。可動(dòng)輪的軸向移動(dòng)通過液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)的調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。</p>

15、<p>　　4)無限變速式機(jī)械無級(jí)變速器</p><p>　　無限變速式機(jī)械無級(jí)變速器（IVT:Infinitely Variable Transmission）由英國(guó)Torotrak公司研發(fā)出來，只是業(yè)界一直將他視為CVT，直至2003年3月在美國(guó)底特律舉行的SAE（美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)）年會(huì)上才將他單獨(dú)分類。IVT采用的是一種摩擦板式變速原理。早在1905年就出現(xiàn)過這種無級(jí)變速器，它由圓盤和滾輪構(gòu)成，

16、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于摩擦本身帶來的能量損耗大，發(fā)熱量高，傳遞轉(zhuǎn)矩小和材料不耐用等缺點(diǎn)，沒有進(jìn)行批量生產(chǎn)。這種變速器原理便是今天的IVT的基礎(chǔ)。</p><p>　　IVT與其它自動(dòng)變速器之一是不使用變矩器，Torotrak 公司開發(fā)的IVT使用了2套離合器，驅(qū)動(dòng)力由一套稱為Variato的裝置傳遞，通過鎖止離合器和行星齒輪機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳遞至傳動(dòng)軸。IVT的核心部分由輸入傳動(dòng)盤、輸出傳動(dòng)盤分別位于兩端，輸出傳動(dòng)盤只有1個(gè)

17、位于中間位置，Variato傳動(dòng)盤則夾于輸入傳動(dòng)盤和輸出傳動(dòng)盤中間，他們之間的接觸點(diǎn)以潤(rùn)滑油作介質(zhì)，金金屬間不接觸，通過改變Variato裝置的角度變化而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)而無限的變化。</p><p>　　回顧變速器的技術(shù)的發(fā)展可以清楚的知道，變速器作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分，其技術(shù)的發(fā)展是衡量汽車技術(shù)水平的一項(xiàng)主要依據(jù)。21世紀(jì)能源與環(huán)境、先進(jìn)的制造技術(shù)、新型材料技術(shù)、信息與控制技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，這些領(lǐng)域

18、的科技進(jìn)步推動(dòng)了變速器的發(fā)展。并且向著節(jié)能與環(huán)境保護(hù)；應(yīng)用新型材料；高性能、成本低、微型化；智能化、集成化發(fā)展。</p><p>　　1.3 變速器設(shè)計(jì)面臨的主要問題</p><p>　　在汽車工業(yè)高速發(fā)展的今天，隨著世界燃油價(jià)格的日益上漲和運(yùn)用在汽車各種配件上的技術(shù)日趨成熟，變速器發(fā)展面臨的主要問題如下：</p><p>　　如何設(shè)計(jì)出節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)型的變速器，將

19、是變速器乃至汽車發(fā)展所要面臨的一個(gè)巨大問題。</p><p>　　自動(dòng)變速器之所以發(fā)展如此迅速是因?yàn)樗倏v起來簡(jiǎn)單方便，但同時(shí)也減少了駕車樂趣。因此，在不減少駕車娛樂性的同時(shí)，又能使操縱更加方便快捷，也是變速器設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。</p><p>　　如何設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率更高、使汽車車速變化更加平穩(wěn)以及駕車舒適性更高的變速器，則一直都是變速器設(shè)計(jì)所要攻克的技術(shù)難關(guān)。<

20、/p><p>　　第2章 變速器的總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 變速器的功用及設(shè)計(jì)要求</p><p>　　變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)裝置，又稱變速箱。它作為汽車動(dòng)力系統(tǒng)重要的組成部分，主要用于轉(zhuǎn)變從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳出的轉(zhuǎn)矩和轉(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條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)輪牽引力以及車速的不同需求。此外，

21、變速器還用于使汽車能倒退行駛和在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以及汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系保持分離；必要時(shí)還應(yīng)有動(dòng)力輸出功能。</p><p>　　為保證變速器具有良好的工作性能，對(duì)變速器應(yīng)提出如下設(shè)計(jì)要求：</p><p>　　保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)型。</p><p>　　設(shè)置空擋。用來切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸。</p><p>　　設(shè)置倒檔

22、，使汽車能倒退行駛。</p><p>　　設(shè)置動(dòng)力傳輸裝置，需要時(shí)進(jìn)行功率輸出。</p><p>　　換擋迅速、省力、方便。</p><p>　　工作可靠，汽車行駛過程中，變速器不得有跳擋、亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。</p><p>　　變速器應(yīng)有高的工作效率。</p><p>　　變速器的工作噪聲低。</p&

23、gt;<p>　　除此之外，變速器還應(yīng)該滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、拆裝容易、維修方便等要求。</p><p>　　滿足汽車必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器擋數(shù)、傳動(dòng)比范圍和各擋傳動(dòng)比有關(guān)。汽車工作的道路條件越復(fù)雜、比功率越小，變速器傳動(dòng)比范圍越大。</p><p>　　2.2變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式選擇與結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　變速器的種

24、類很多，按其傳動(dòng)比的改變方式可以分為有級(jí)、無級(jí)和綜合式。有級(jí)變速器根據(jù)前進(jìn)擋的不同可以分為三、四、五檔和多檔變速器；按其軸中心線的位置又分為固定軸線式、螺旋軸線和綜合式。其中固定軸式應(yīng)用廣泛，有兩軸式和三軸式之分，前者多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，而后者多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。</p><p>　　2.2.1三軸式變速器與兩軸式變速器</p><p>　　現(xiàn)代汽車大多采用三軸

25、式變速器。以下是三軸式和兩軸式變速器的傳動(dòng)方案。</p><p>　　三軸式變速器如圖2.1所示，其第一周的常嚙合齒輪與第二軸的各檔齒輪分別與中間軸的相應(yīng)齒輪嚙合，且第一、第二軸同心。將第一、第二軸直接連接起來傳遞扭矩則稱為直接檔。此時(shí)齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也傳遞轉(zhuǎn)矩。因此，直接檔的傳遞效率高，磨損及噪聲也小，這是三軸式變速器的主要優(yōu)點(diǎn)。其它前進(jìn)檔需依次經(jīng)過兩對(duì)齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。因此在齒輪中心距較

26、小的情況下仍然可以獲得大的一檔傳動(dòng)比，這是三軸式變速器的另一優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是：除直接檔外其他各檔的傳動(dòng)效率有所下降。</p><p>　　第一軸；2.第二軸；3.中間軸</p><p>　　圖2.1轎車三軸式四檔變速器</p><p>　　1.第一軸；2.第二軸；3.同步器</p><p>　　圖2.2轎車兩軸式變速器</p>&

27、lt;p>　　兩軸式變速器如圖2.2所示。與三軸式變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、噪聲低。轎車多采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的布置，因?yàn)檫@種布置使汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)緊湊、操縱性良好且可使汽車質(zhì)量降低6%-10%。兩軸式變速器則方便于這種布置且傳東西的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。如圖所示兩軸式變速器的輸出軸與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)，主減速器可使用螺旋錐齒輪或雙面齒輪；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)則可用圓柱齒輪，從而簡(jiǎn)化了制造工藝，降低了成本。除倒檔常用滑

28、動(dòng)齒輪外，其他檔均采用常嚙合齒輪傳動(dòng)；個(gè)檔的同步器多裝在輸出軸上，這是因?yàn)橐粰n的主動(dòng)齒輪尺寸小，裝同步器有困難；而高檔的同步器也可裝在輸入軸后端如圖所示。</p><p>　　兩軸式變速器沒有直接檔因此在高檔工作時(shí)，齒輪和軸承均承載，因而噪聲比較大，也增加了磨損，這是他的缺點(diǎn)。另外低檔傳動(dòng)比的上限也受到較大的限制，但這一缺點(diǎn)可通過減小各檔傳動(dòng)比同時(shí)增大主減速比來取消。</p><p>　　

29、本設(shè)計(jì)的變速器采用兩軸式變速器。</p><p>　　2.2.2倒檔的布置方案</p><p>　　常見的倒檔結(jié)構(gòu)方案有以下幾種：</p><p>　　圖2.3倒檔布置方案</p><p>　　圖2.1a為常見的倒檔布置方案。在前進(jìn)擋的傳動(dòng)路線中加入一個(gè)傳動(dòng)，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪處于正負(fù)交替對(duì)稱變化的彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作。此方案廣泛應(yīng)用于轎車和輕

30、型貨車的四檔全同步器式變速器中。</p><p>　　圖2.1b所示方案的優(yōu)點(diǎn)是換倒檔時(shí)利用了中間軸上的一檔齒輪，因而縮短了中間軸的長(zhǎng)度。但換擋時(shí)有兩對(duì)齒輪同時(shí)進(jìn)入嚙合使換擋困難。某些輕型貨車四檔變速器采用此方案。</p><p>　　圖2.1c所示方案能獲得較大的倒檔傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換擋程序不合理。</p><p>　　圖2.1d所示方案針對(duì)前者的缺點(diǎn)作了修改，因而

31、經(jīng)常載貨車變速器中使用。</p><p>　　圖2.1e所示方案將中間軸上的一、倒檔齒輪做成一體，將其齒寬加長(zhǎng)。</p><p>　　圖2.1f所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換擋更為輕便。</p><p>　　為了充分利用空間，縮短變速器軸向長(zhǎng)度，有的貨車倒擋傳動(dòng)采用圖2-61所示方案。其缺點(diǎn)是一，倒擋須各用一根變速器撥叉軸，致使變速器上蓋中的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜

32、一些</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用圖2f所示的傳動(dòng)方案。</p><p>　　2.3 變速器主要零件的結(jié)構(gòu)方案分析</p><p>　　變速器的設(shè)計(jì)方案必需滿足使用性能、制造條件、維護(hù)方便及三化要求。在確定變速器結(jié)構(gòu)方案時(shí)，也要考慮齒輪型式、換擋結(jié)構(gòu)形式、軸承型式等因素。</p><p><b>　　2.3.1齒輪型式</b

33、></p><p>　　齒輪型式有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪。</p><p>　　有級(jí)變速器結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目，從而可采用斜齒輪。與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪使用壽命長(zhǎng)，工作時(shí)噪聲低；缺點(diǎn)是制造時(shí)稍復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力。變速器中的常嚙合齒輪采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會(huì)使斜齒圓柱齒輪數(shù)增加，導(dǎo)致變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大。</p><p>　

34、　直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒檔。</p><p>　　2.3.2 換擋結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器換擋。采用同步器換擋可保證齒輪在換擋時(shí)不受沖擊，使齒輪強(qiáng)度得以充分發(fā)揮，同時(shí)操縱輕便，縮短了換擋時(shí)間，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性，此外，該種形式還有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)化。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，軸向尺寸有所增加，銅質(zhì)同步環(huán)的使用壽命較

35、短。目前，同步器廣泛用于各式變速器中。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中所采用的是鎖環(huán)式同步器，該同步器是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步的。但它可以從結(jié)構(gòu)上保證結(jié)合與待嚙合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸，以免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。</p><p>　　2.3.3 軸承型式</p><p>　　變速器軸承采用圓錐滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓柱滾子軸承、滑動(dòng)軸套等。</p

36、><p>　　在本設(shè)計(jì)中采用圓錐滾子軸承和滾針軸承。</p><p>　　2.4傳動(dòng)方案的最終確定</p><p>　　通過對(duì)變速器型式、傳動(dòng)方案及主要零件結(jié)構(gòu)方案的分析與選擇，并根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求，最終確定的傳動(dòng)方案如圖2.4 </p><p>　　圖2.4變速器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　2.5

37、本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要對(duì)變速器的功用進(jìn)行了介紹，對(duì)變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析對(duì)兩軸式、三軸式變速器進(jìn)行了介紹并結(jié)合已有的變速器傳動(dòng)方案在本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)變速器的傳動(dòng)方案進(jìn)行最終的確定，并對(duì)變速器上主要零件的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了分析與介紹。</p><p>　　第3章 變速器主要參數(shù)的選擇與計(jì)算</p><p><b&g

38、t;　　3.1設(shè)計(jì)初始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　最高車速： =185Km/h</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)功率：=74KW</p><p>　　轉(zhuǎn)矩： =145</p><p>　　總質(zhì)量： =1353Kg</p><p>　　車輪： 205/55R16 r=315.9

39、5</p><p>　　3.2變速器各擋傳動(dòng)比的確定</p><p><b>　　初選傳動(dòng)比：</b></p><p>　　= (3.1) </p><p>　　式中： —最高車速</p><p>　　—發(fā)動(dòng)

40、機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　—車輪半徑</b></p><p>　　—變速器最小傳動(dòng)比 乘用車取0.85</p><p><b>　　—主減速器傳動(dòng)比</b></p><p>　　=9550× (3.2

41、) </p><p>　　所以，=9550×=4874r/min</p><p>　　=0.377×=0.377×=3.9 (3.3) </p><p><b>　　最大傳動(dòng)比的選擇：</b></p><p><b>　?、贊M足最大爬坡度。</b><

42、;/p><p><b>　　（3.4） </b></p><p>　　式中：G—作用在汽車上的重力，，—汽車質(zhì)量，—重力加速度，=13530N；</p><p>　　—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，=145N.m；</p><p>　　—主減速器傳動(dòng)比，=3.9</p><p>　　—傳動(dòng)系效率，=90%；<

43、;/p><p>　　—車輪半徑，=0.316m；</p><p><b>　　—滾動(dòng)阻力系數(shù)；</b></p><p>　　—爬坡度，取=16.7°</p><p>　　帶入數(shù)值計(jì)算得 ①</p><p><b>　?、跐M足附著條件：</b&g

44、t;</p><p>　　·φ （3.5）</p><p>　　Φ為附著系數(shù)，取值范圍為0.5-0.6，取為0.6</p><p>　　為汽車滿載靜止于水平面，驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，這里取70%mg ；</p><p>　　計(jì)算得≤5.418 ； ②</

45、p><p>　　由①②得2.52≤≤5.418 ； 取=3.4 ；</p><p><b>　　校核最大傳動(dòng)比 ；</b></p><p>　　在3.0~4.5范圍內(nèi)，故符合。</p><p>　　其他各擋傳動(dòng)比的確定：</p><p>　　按等比級(jí)數(shù)原則，一般汽車各擋傳動(dòng)比大致符合如下關(guān)系：<

46、/p><p><b>　　（3.6）</b></p><p>　　式中：—常數(shù)，也就是各擋之間的公比；因此，各擋的傳動(dòng)比為：</p><p><b>　　，，，</b></p><p><b>　　==1.44</b></p><p>　　所以其他各擋傳動(dòng)比

47、為：</p><p>　　=3.45， ==2.36，==1.64，==1.14 ，=0.8</p><p>　　3.3中心距A的確定</p><p>　　初選中心距：發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)的乘用車變速器中心距A，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排量與變速器中心距A的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)初選。</p><p><b>　　A=K</b></p>

48、<p>　　——中心距系數(shù)；=8.9~9.3.， ——變速器傳動(dòng)比 ，——變速器傳動(dòng)效率 取=96%，——發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩，單位為（Nm）；</p><p>　　—72.83 所以A初選： 72mm</p><p><b>　　3.4齒輪參數(shù)</b></p><p><b>　　3.4.1 模數(shù)</b><

49、;/p><p>　　對(duì)貨車，減小質(zhì)量比減小噪聲更重要，故齒輪應(yīng)該選用大些的模數(shù)；從工藝方面考慮，各擋齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)。</p><p>　　嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開線。由于工藝上的原因，同一變速器中的接合齒模數(shù)相同。其取值范圍是：乘用車和總質(zhì)量在1.8～14.0t的貨車為2.0～3.5mm；總質(zhì)量大于14.0t的貨車為3.5～5.0mm。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利于換擋如

50、圖表3.1與表3.2。</p><p>　　表3.1　汽車變速器齒輪法向模數(shù)</p><p>　　表3.2　汽車變速器常用齒輪模數(shù)</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)排量為1.6L，根據(jù)表2.2.1及2.2.2，齒輪的模數(shù)定為2.25-2.75mm。</p><p><b>　　3.4.2 壓力角</b></p>

51、<p>　　理論上對(duì)于乘用車，為加大重合度降低噪聲應(yīng)取用14.5°、15°、16°、16.5°等小些的壓力角；對(duì)商用車，為提高齒輪承載能力應(yīng)選用22.5°或25°等大些的壓力角。</p><p>　　國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20°，所以變速器齒輪普遍采用的壓力角為20°。</p><p>　　3.4.3

52、 螺旋角 </p><p>　　實(shí)驗(yàn)證明：隨著螺旋角的增大，齒的強(qiáng)度也相應(yīng)提高。在齒輪選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上。</p><p>　　乘用車兩軸式變速器螺旋角：20°～25°</p><p><b>　　3.4.4 齒寬</b><

53、/p><p>　　直齒，為齒寬系數(shù)，取為4.5～8.0，取7.0；</p><p>　　斜齒，取為6.0～8.5。</p><p>　　3.4.5 齒頂高系數(shù)</p><p>　　在齒輪加工精度提高以后，包括我國(guó)在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)取為1.00. </p><p><b>　　3.5本章小結(jié)</b>&

54、lt;/p><p>　　本章通過對(duì)初始數(shù)據(jù)的計(jì)算確定變速器的最大傳動(dòng)比，然后根據(jù)最大傳動(dòng)比，確定擋數(shù)及各擋傳動(dòng)比的大小，初選變速器的中心距。然后確定齒輪的模數(shù)，壓力角，螺旋角，齒寬等參數(shù)，為下一章齒輪參數(shù)的計(jì)算做準(zhǔn)備。</p><p>　　第4章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核</p><p>　　4.1齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 </p><p>　　4.1

55、.1 一擋齒輪齒數(shù)的分配</p><p>　　一擋齒輪為斜齒輪，模數(shù)為2.75，初選=23°</p><p>　　一擋傳動(dòng)比為 （4.1） </p><p>　　為了求，的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和， </p><p>　　斜齒

56、 （4.2） </p><p>　　==48.2取整為48</p><p><b>　　即=11 =37</b></p><p><b>　　對(duì)中心距進(jìn)行修正</b></p><p>　　因?yàn)橛?jì)算齒數(shù)和后，經(jīng)過取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取

57、定的和齒輪變位系數(shù)重新計(jì)算中心距，再以修正后的中心距作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。</p><p>　　==71.7mm （4.3）</p><p>　　對(duì)一擋齒輪進(jìn)行角度變位：</p><p>　　端面嚙合角 ： tan=tan/cos （4.4）</p><p><b&g

58、t;　　=21.43°</b></p><p>　　嚙合角 ： cos= (4.5)</p><p><b>　　=22.03°</b></p><p>　　變位系數(shù)之和 （4.6） &l

59、t;/p><p>　　查變位系數(shù)線圖得： </p><p>　　對(duì)修正 </p><p><b>　　（4.7）</b></p><p>　　計(jì)算一擋齒輪1、2參數(shù)：</p><p>　　分度圓直徑 =2.75×11/cos23

60、76;=33mm</p><p>　　=2.75×37/23°=111mm</p><p>　　齒頂高 =3019mm</p><p><b>　　=1.76mm</b></p><p>　　式中： =0.11 </p>&l

61、t;p>　　= 0.42-0.11 = 0.31</p><p>　　齒根高 =2.145mm</p><p><b>　　=3.575mm</b></p><p>　　齒頂圓直徑 =36.38mm</p><p><b>　　=114.52mm</b&

62、gt;</p><p>　　齒根圓直徑 =28.71mm</p><p><b>　　=103.85mm</b></p><p>　　當(dāng)量齒數(shù) =14.28</p><p><b>　　=48.04</b></p><p>　　4.

63、1.2 二擋齒輪齒數(shù)的分配</p><p>　　二擋齒輪為斜齒輪，模數(shù)為2.75，初選=25°</p><p>　　==48.2取整為48</p><p>　　=14 =34</p><p>　　對(duì)二擋齒輪進(jìn)行角度變位：</p><p>　　理論中心距 =

64、71.7mm</p><p>　　端面壓力角 tan=tan/cos</p><p><b>　　=21.43°</b></p><p>　　端面嚙合角 </p><p>　　變位系數(shù)之和 0.3</p><p>　

65、　查變位系數(shù)線圖得： 0.3 =0.41</p><p><b>　　=</b></p><p>　　對(duì)修正 </p><p><b>　　二擋齒輪參數(shù)：</b></p><p>　　分度圓直徑 =42mm</p&g

66、t;<p><b>　　=102mm</b></p><p>　　齒頂高 =3.355mm</p><p><b>　　=1.925mm</b></p><p>　　式中： = 0.11</p><p><b>

67、　　=0.19</b></p><p>　　齒根高 =2.31mm</p><p><b>　　=3.74mm</b></p><p>　　齒頂圓直徑 =48.71mm</p><p><b>　　=105.85mm</b></p&

68、gt;<p>　　齒根圓直徑 =37.38mm</p><p><b>　　=94.52mm</b></p><p>　　當(dāng)量齒數(shù) =18.18</p><p><b>　　=44.14</b></p><p>　　4.1.3 三擋齒輪齒

69、數(shù)的分配</p><p>　　三擋齒輪為斜齒輪，初選=22°模數(shù)為2.75</p><p><b>　　=1.66</b></p><p><b>　　=48</b></p><p><b>　　得=18，=30</b></p><p>　　對(duì)

70、三擋齒輪進(jìn)行角度變?yōu)椋?lt;/p><p>　　理論中心距 =71.18mm</p><p>　　端面壓力角 tan=tan/cos </p><p><b>　　=21.43°</b></p><p>　　端面嚙合角 = </p&

71、gt;<p>　　變位系數(shù)之和 0.62</p><p>　　查變位系數(shù)線圖得： =0.42 = 0.2</p><p>　　對(duì)修正 </p><p>　　三擋齒輪5、6參數(shù)：</p><p>　　分度圓直徑 =54mm</p

72、><p><b>　　=90mm</b></p><p>　　齒頂高 =2.283mm</p><p><b>　　=2.288mm</b></p><p>　　式中： = 0.3</p><p><b>

73、　　=0.32</b></p><p>　　齒根高 =2.283mm</p><p><b>　　=3.938mm</b></p><p>　　齒頂圓直徑 =56.245mm</p><p><b>　　=84.686mm</b><

74、;/p><p>　　齒根圓直徑 =46.191mm</p><p><b>　　=74.633mm</b></p><p>　　當(dāng)量齒數(shù) =26.389</p><p><b>　　=42.660</b></p><p>　　4.1

75、.4 四擋齒輪齒數(shù)的分配</p><p>　　四擋齒輪為斜齒輪，初選=22°模數(shù)=2.75</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=22.47，取整為22=26 </p><p>　　對(duì)四擋齒輪進(jìn)行角度變位：</p><p>　　理論中心距

76、 =71.18mm</p><p>　　端面壓力角 tan=tan/cos</p><p><b>　　=21.43°</b></p><p>　　端面嚙合角 </p><p>　　變位系數(shù)之和 0.58</p

77、><p>　　查變位系數(shù)線圖得： =0.48 = 0.1</p><p>　　對(duì)修正 </p><p>　　四擋齒輪7、8參數(shù)：</p><p>　　分度圓直徑 =65.99mm</p><p><b>　　=77.99mm</b><

78、;/p><p>　　齒頂高 =3.3mm</p><p><b>　　=2.26mm</b></p><p>　　式中： =0.3</p><p><b>　　=0.28</b></p><p>　　齒根高

79、 =2.12mm</p><p><b>　　=3.16mm</b></p><p>　　齒頂圓直徑 =72.6mm</p><p><b>　　=80.51mm</b></p><p>　　齒根圓直徑 =61.76mm</p&

80、gt;<p><b>　　=70.8mm</b></p><p>　　當(dāng)量齒數(shù) =28.56</p><p><b>　　=33.75</b></p><p>　　4.1.5 五擋齒輪齒數(shù)的分配</p><p>　　五擋齒輪為斜齒輪，初選=25°模數(shù)

81、=2.75</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　取整為47</b></p><p>　　=26 =21 </p><p>　　對(duì)五擋齒輪進(jìn)行角度變位：</p><p>　　

82、理論中心距 =71.3mm</p><p>　　端面壓力角 tan=tan/cos </p><p><b>　　=21.88°</b></p><p>　　端面嚙合角 </p><p>　　變位系數(shù)之和 0.58

83、</p><p>　　查變位系數(shù)線圖得： = 0.25 = 0.33</p><p>　　對(duì)修正 </p><p>　　五擋齒輪9、10參數(shù)：</p><p>　　分度圓直徑 =79.69mm</p><p><b>　　=54.34mm

84、</b></p><p>　　齒頂高 =1.98mm</p><p><b>　　=2.2mm</b></p><p>　　式中： =-0.25 </p><p><b>　

85、　=0.53</b></p><p>　　齒根高 =2.75mm</p><p><b>　　=2.53mm</b></p><p>　　齒頂圓直徑 =83.65mm</p><p><b>　　=68.74mm</b></p>

86、<p>　　齒根圓直徑 =74.19mm</p><p><b>　　=58.28mm</b></p><p>　　當(dāng)量齒數(shù) =35.96</p><p><b>　　=29.04</b></p><p>　　4.1.6 倒擋齒輪齒數(shù)的分配&

87、lt;/p><p>　　倒擋齒輪選用的模數(shù)與一擋相同，倒擋齒輪的齒數(shù)一般在21～23之間，初選后，可計(jì)算出輸入軸與倒擋軸的中心距。初選=13，=23，則：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=49.5mm</b></p><p>　　為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉

88、，齒輪12和11的齒頂圓之間應(yīng)保持有0.5mm以上的間隙，則齒輪11的齒頂圓直徑應(yīng)為</p><p>　　=2×72－2.75×(13+2)－1</p><p><b>　　=101.75mm</b></p><p><b>　　=－2</b></p><p><b>

89、　　=35</b></p><p>　　第5章 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算及軸承的選擇與校核</p><p><b>　　5.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　5.1.1 軸的工藝要求</p><p>　　倒擋軸為壓入殼體孔中并固定不動(dòng)的光軸。變速器第二軸視結(jié)構(gòu)不同，可采用滲碳、高頻、氰化等熱處理方法。對(duì)于只有

90、滑動(dòng)齒輪工作的第二軸可以采用氰化處理，但對(duì)于有常嚙合齒輪工作的第二軸應(yīng)采用滲碳或高頻處理。第二軸上的軸頸常用做滾針的滾道，要求有相當(dāng)高的硬度和表面光潔度，硬度應(yīng)在HRC58～63，表面光潔度不低于▽8。</p><p>　　對(duì)于做為軸向推力支承或齒輪壓緊端面的軸的端面，光潔度不應(yīng)低于▽7，并規(guī)定其端面擺差。一根軸上的同心直徑應(yīng)可控制其不同心度。</p><p>　　對(duì)于采用高頻或滲碳鋼的軸

91、，螺紋部分不應(yīng)淬硬，以免產(chǎn)生裂紋。</p><p>　　對(duì)于階梯軸來說，設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量保證工藝簡(jiǎn)單，階梯應(yīng)盡可能少。</p><p>　　5.1.2 初選軸的直徑</p><p>　　傳動(dòng)軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)只需按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，輸入軸軸頸</p><p>　　=103×取整后d=25mm （5.1）</p>&

92、lt;p>　　圖5.1 軸的示意圖</p><p>　　5.1.3 軸的剛度計(jì)算</p><p>　　若軸在垂直面內(nèi)撓度為，在水平面內(nèi)撓度為和轉(zhuǎn)角為δ，可分別用式計(jì)算</p><p>　　（5.2） </p><p>　?。?.3） &

93、lt;/p><p>　?。?.4） </p><p>　　式中：—齒輪齒寬中間平面上的徑向力（N）；</p><p>　　—齒輪齒寬中間平面上的圓周力（N）；</p><p>　　—彈性模量（MPa），=2.1×105MPa；</p><p>　　—

94、慣性矩（mm4），對(duì)于實(shí)心軸，；—軸的直徑（mm），花鍵處按平均直徑計(jì)算；</p><p>　　、—齒輪上的作用力距支座、的距離（mm）；</p><p>　　—支座間的距離（mm）。</p><p>　　軸的全撓度為mm。 （5.5）</p><p>　　軸在垂直面和水平面內(nèi)撓度的允許值為

95、=0.05～0.10mm，=0.10～0.15mm。齒輪所在平面的轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過0.002rad。</p><p>　　變速器中一擋所受力最大，故只需校核一擋處軸的剛度與強(qiáng)度 </p><p><b>　　軸的剛度</b></p><p>　　圖5.2 輸入軸受力分析圖</p><p><b>　　一擋齒輪所受

96、力</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　mm，，mm mm</b></p><p>　　輸入軸

97、 （5.6）</p><p><b>　　=0.089mm </b></p><p><b>　?。?.7）</b></p><p><b>　　=0.114</b></p><p>　　=0.0

98、008rad0.002rad （5.8）</p><p>　　輸出軸 </p><p><b>　　=0.008</b></p><p><b>　　=0.02</b></p><p>　　=0.0006 rad0.002rad</p>

99、<p>　　5.1.4 軸的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　一擋時(shí)撓度最大，最危險(xiǎn)，因此校核。</p><p><b>　　輸入軸的強(qiáng)度校核</b></p><p>　　圖5.3 輸入軸的強(qiáng)度分析圖</p><p><b>　　1)豎直平面面上</b></p><p&

100、gt;　　得 =2384.09N</p><p>　　豎直力矩=156157.6N.mm</p><p><b>　　2)水平面內(nèi)上</b></p><p><b>　　=2134.4</b></p><p>　　由以上式可得=139803.185N.mm</p><p>&

101、lt;b>　　按第三強(qiáng)度理論得：</b></p><p><b>　　N.mm</b></p><p><b>　　輸出軸強(qiáng)度校核</b></p><p><b>　　8152.43</b></p><p>　　3237.08

102、3554.93 </p><p><b>　　1)豎直平面面上</b></p><p>　　得 =2327.09N</p><p>　　豎直力矩=152424.1N.mm</p><p><b>　　2)水平面內(nèi)上彎矩</b></p><p>　　由上式可得=256678.7

103、8N.mm</p><p><b>　　按第三強(qiáng)度理論得：</b></p><p><b>　　N.mm</b></p><p>　　因此該軸符合強(qiáng)度要求</p><p>　　5.2軸承的選擇及校核</p><p>　　5.2.1輸入軸的軸承選擇與校核</p>

104、<p>　　由工作條件和軸頸直徑初選輸入軸的軸承型號(hào)，30205（左右），由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得代號(hào)為30205的圓錐滾子軸承 ， ，e=0.37,Y=1.6;軸承的預(yù)期壽命：=10×300×8=24000h</p><p><b>　　校核軸承壽命</b></p><p>　　Ⅰ）、求水平面內(nèi)支反力、 </p><p

105、><b>　　+=</b></p><p>　　由以上兩式可得=3112.61N，=203.76N </p><p>　　Ⅱ）、內(nèi)部附加力、，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得Y=1.6</p><p><b>　　(5.9)</b></p><p><b>　　Ⅲ）、軸向力和</b>&

106、lt;/p><p><b>　　由于</b></p><p>　　所以左側(cè)軸承被放松，右側(cè)軸承被壓緊</p><p><b>　　Ⅳ）、求當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p>　　查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)得</p><p>　　故右側(cè)軸承X=0.67 左側(cè)軸承X=0.4</p>

107、;<p>　　徑向當(dāng)量動(dòng)載荷 (5.10)</p><p>　　=1.2×（0.67×3316.37+1.6×63.675）=2788.62N </p><p><b>　　校核軸承壽命</b></p><p><b>　　預(yù)期壽命</b&

108、gt;</p><p>　　，為壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3；對(duì)滾子軸承=10/3。(5.11)</p><p>　　=41788.78h＞=24000h合格</p><p>　　5.2.2 輸出軸軸承校核</p><p>　　初選輸出軸的軸承型號(hào)，30206（左右），由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得代號(hào)為30206的圓錐滾子軸承 ， ，e=0.37,Y=1

109、.6;軸承的預(yù)期壽命：=10×300×8=24000h</p><p><b>　　校核軸承壽命</b></p><p>　　Ⅰ）、求水平面內(nèi)支反力、和彎矩</p><p><b>　　+=</b></p><p>　　由以上兩式可得=198.89N，=3038.19N <

110、/p><p>　?、颍?nèi)部附加力、，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得Y=1.6</p><p><b>　?、螅?、軸向力和</b></p><p><b>　　由于</b></p><p>　　所以右側(cè)軸承被放松，左側(cè)軸承被壓緊</p><p><b>　?、簦⑶螽?dāng)量動(dòng)載荷<

111、;/b></p><p>　　查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)得</p><p>　　故右側(cè)軸承X=0.67 左側(cè)軸承X=0.4</p><p><b>　　徑向當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p>　　=2142.72N </p><p><b>　　校核軸承壽命</b></p

112、><p><b>　　預(yù)期壽命</b></p><p>　　，為壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3；對(duì)滾子軸承=10/3；</p><p>　　=40955.74h＞=24000h </p><p><b>　　故該軸承合格</b></p><p><b>　　5.3本章小結(jié)&l

113、t;/b></p><p>　　本章首先簡(jiǎn)要介紹了軸的工藝要求，即滿足工作條件的要求。通過計(jì)算，確定軸的最小軸頸，通過軸承等確定軸的軸頸和各階梯軸的長(zhǎng)度，然后對(duì)軸進(jìn)行剛度和強(qiáng)度的驗(yàn)算校核。通過軸頸，選擇合適的軸承，通過軸向力的大小對(duì)軸承進(jìn)行壽命計(jì)算。</p><p>　　第六章 變速器同步器與操縱機(jī)構(gòu)的選擇</p><p>　　6.1 同步器的選擇</p

114、><p>　　6.1.1 同步器的工作原理</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用鎖環(huán)式同步器，此類同步器的工作原理是:換擋時(shí)，沿軸向作用在嚙合套上的換擋力，推嚙合套并帶動(dòng)定位銷和鎖環(huán)移動(dòng)，直至鎖環(huán)錐面與被結(jié)合齒輪上的錐面接觸位置。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(duì)嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過一個(gè)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

115、止面接觸使嚙合套的移動(dòng)受阻，同步器在鎖止?fàn)顟B(tài)，換擋的第一段結(jié)束。換擋力將鎖環(huán)繼續(xù)壓靠在錐面上，并使摩擦力矩增大，與此同時(shí)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，在角速度相同的瞬間，同步過程結(jié)束，完成換擋的第二階段工作。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擋離得作用下通過鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合，完成同步換檔。</p><p&

116、gt;　　6.1.2.同步環(huán)主要參數(shù)的確定</p><p>　?。?）同步環(huán)錐面上的螺紋槽</p><p>　　如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計(jì)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(huì)影響接觸面壓強(qiáng)，使磨損加快。試驗(yàn)還證明：螺紋的齒頂寬對(duì) 的影響很大， 隨齒頂?shù)哪p而降低，換檔費(fèi)力，故齒頂寬不易過大。螺紋槽設(shè)計(jì)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(huì)使接觸

117、面減少，增加磨損速度。</p><p><b>　?。?）錐面半錐角α</b></p><p>　　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tana≥ f。一般取α=6°～8°。α =6°時(shí)，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時(shí)，則有粘著和咬住的傾向；在α=7°時(shí)就很少出現(xiàn)咬住

118、現(xiàn)象。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中采用的錐角均為7°。</p><p>　?。?）摩擦錐面平均半徑</p><p>　　R設(shè)計(jì)得越大則摩擦力矩越大。R往往受結(jié)構(gòu)限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件的尺寸和布置的限制，以及R取大以后還會(huì)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。</p><

119、p>　?。?）錐面工作長(zhǎng)度b</p><p>　　b= （6.1）</p><p>　?。?）同步環(huán)徑向厚度</p><p>　　同步環(huán)徑向厚度與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán)的徑向厚度要受機(jī)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件特別是錐面平均半徑和布置上的限制，不宜取很厚，但是同步環(huán)的徑向

120、厚度必須保證同步環(huán)有足夠的強(qiáng)度。</p><p>　　轎車同步環(huán)厚度比貨車小些，應(yīng)選用鍛件或精密鍛造工藝加工制成，可提高材料的屈服強(qiáng)度和疲勞壽命。貨車同步環(huán)可用壓鑄加工。鍛造時(shí)選用錳黃銅等材料。有的變速器用高強(qiáng)度，高耐磨性的剛配合的摩擦副，即在鋼質(zhì)或球墨鑄鐵同步環(huán)的錐面上噴鍍一層鉬（厚約0.3～0.5mm），使其摩擦因數(shù)在鋼與銅合金摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強(qiáng)度有顯著提高。也有的同步環(huán)是在銅環(huán)基體的錐空表面噴上厚0

121、.07～0.12mm的鉬制成。噴鉬環(huán)的壽命是銅環(huán)的2～3倍。以鋼質(zhì)為基體的同步環(huán)不僅可以節(jié)約銅，還可以提高同步環(huán)的強(qiáng)度。</p><p><b>　　（6）鎖止角β</b></p><p>　　鎖止角β選取的正確，可以保證只有在換檔得兩個(gè)部分之間角速度差達(dá)到零值能進(jìn)行換檔。影響鎖止角β選取的因素，主要有摩擦因數(shù)f、摩擦錐面的平均半徑R、鎖止面平均半徑和最面半錐角α。已

122、有結(jié)構(gòu)的鎖止角在26-46</p><p>　　6.2變速器的操縱機(jī)構(gòu)</p><p>　　6.2.1變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用</p><p>　　變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用是保證各檔齒輪、嚙合套或同步器移動(dòng)規(guī)定的距離，以獲得要求的檔位，而且又不允許同時(shí)掛兩個(gè)檔位。</p><p>　　6.2.2 變速器應(yīng)滿足以下要求：</p><

123、p>　　1.要有鎖止裝置，包括自鎖、互鎖和倒檔鎖。</p><p>　　1）互鎖裝置是保證移動(dòng)某一變速叉軸時(shí)，其他變速桿叉軸互被鎖止，互鎖裝置的結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：互鎖銷式、擺動(dòng)鎖塊式、轉(zhuǎn)動(dòng)鎖止式、三向鎖銷式。</p><p>　　2）自鎖裝置的作用是定位，防止因汽車振動(dòng)或有小的軸向作用力而致脫檔，保證嚙合齒輪以全齒長(zhǎng)進(jìn)行嚙合，并使駕駛員有換擋的感覺。定位作用是通過自鎖裝置中的彈簧將

124、鋼球推入叉軸中實(shí)現(xiàn)的。變速叉軸的凹臼間距是由掛檔齒輪移動(dòng)的距離來決定的。</p><p>　　3）在汽車行駛過程中，為了防止誤掛倒檔，以致造成安全事故和損壞傳動(dòng)系，在操縱機(jī)構(gòu)中都設(shè)有倒檔鎖或倒檔安全裝置。倒檔鎖能在駕駛員掛倒檔時(shí)給駕駛員明顯手感，以起到提醒作用，防止誤掛倒檔。</p><p>　　2.要使換檔動(dòng)作輕便、省力，以減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度。</p><p>

125、　　3.應(yīng)使駕駛員得到必要的手感。</p><p><b>　　6.2.3換擋位置</b></p><p>　　設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)首先要確定換檔位置。換檔位置的確定主要是從換檔方便考慮。為此應(yīng)該注意以下三點(diǎn)：</p><p>　　1）按換擋次序來排列；</p><p>　　2）將常用檔放在中間其他檔放在兩邊；</p>