畢業(yè)設(shè)計(jì)---汽車變速器設(shè)計(jì)（含外文翻譯）

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　變速器是汽車重要的傳動(dòng)系組成，在較大范圍內(nèi)改變汽車行駛速度的大小和汽車驅(qū)動(dòng)輪上扭矩的大小。變速器能在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車倒退行駛，而且利用擋位可以中斷動(dòng)力的傳遞。變速器是車輛不可或缺的一部分，其中機(jī)械式變速箱設(shè)計(jì)發(fā)展到今天，其技術(shù)已經(jīng)成熟，但對于我們還沒有踏出校門的學(xué)生來說，其中的設(shè)計(jì)理念還是很值得我們?nèi)ヌ接?、學(xué)

2、習(xí)的。 設(shè)計(jì)的變速箱來說，其特點(diǎn)是：扭矩變化范圍大可以滿足不同的工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)、使用和維修，價(jià)格低廉，而且采用結(jié)合套掛擋，可以使變速器掛擋平穩(wěn)，噪聲降低，輪齒不易損壞。在設(shè)計(jì)中采用了5+1檔手動(dòng)變速器，通過較大的變速器傳動(dòng)比變化范圍，可以滿足汽車在不同的工況下的要求，從而達(dá)到其經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的要求；變速器掛檔時(shí)用結(jié)合套，雖然增加了成本，但是使汽車變速器操縱舒適度增加，齒輪傳動(dòng)更平穩(wěn)。 本文主要介紹 了機(jī)械式

3、變速器的概述及其方案的確定、變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計(jì)、變速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與材料的選擇、變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核、變速器同步器的設(shè)計(jì)以及變速器的操縱機(jī)構(gòu)。關(guān)鍵字：變速器</p><p>　　關(guān)鍵詞：客車；變速器；同步器</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The transmission ge

4、arbox, as an important part in automobile driving system is used to make up the shortcoming of engine torque and rotary speed. It can change the vehicle speed and type torque in a big scope, cut off the power transfer fr

5、om the engine, and also provides a reverse traveling direction for the vehicle. Transmission is an integral part of the vehicle, including mechanical design development of transmission, the technology has matured, but we

6、 have not taken the school's students, of</p><p>　　Key words:Light ; Transmission gearbox; Synchronizer</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章緒 論1</b></

7、p><p>　　1.1 變速器的簡介1</p><p>　　1.2變速器的分類1</p><p>　　1.3變速器的功用2</p><p>　　1.4變速器的構(gòu)成3</p><p>　　第2章變速器設(shè)計(jì)方案及論證4</p><p>　　2.1變速器的要求：4</p>&l

8、t;p>　　2.2變速器設(shè)計(jì)方案論證4</p><p>　　第3章傳統(tǒng)方案下各主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算7</p><p>　　3.1傳動(dòng)比的確定7</p><p>　　3.2中心距的初步確定7</p><p>　　3.3變速器的外形尺寸8</p><p>　　3.4軸的直徑的初步確定8</p>

9、<p>　　3.5齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.6各擋齒數(shù)的分配10</p><p>　　3.6.1確定一擋齒輪的齒數(shù)11</p><p>　　3.6.2二擋斜齒輪齒數(shù)的確定12</p><p>　　3.6.3三擋齒輪齒數(shù)的確定12</p><p>　　3.6.4五擋齒輪齒數(shù)的確定1

10、3</p><p>　　3.6.5倒擋齒輪齒數(shù)的確定13</p><p>　　3.7齒輪變位系數(shù)的確定13</p><p>　　第4章改進(jìn)方案中各主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算15</p><p>　　4.1傳動(dòng)比的確定15</p><p>　　4.2中心距的初步確定15</p><p>　　4

11、.3變速器的外形尺寸16</p><p>　　4.4軸的直徑的初步確定16</p><p>　　4.5齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.6各擋齒數(shù)的分配18</p><p>　　4.6.1確定一擋齒輪的齒數(shù)19</p><p>　　4.6.2二擋斜齒輪齒數(shù)的確定20</p><p

12、>　　4.6.3三擋齒輪齒數(shù)的確定20</p><p>　　4.6.4五擋齒輪齒數(shù)的確定21</p><p>　　4.6.5倒擋齒輪齒數(shù)的確定21</p><p>　　4.7齒輪變位系數(shù)的確定21</p><p>　　第5章變速器各擋齒輪的校核23</p><p>　　5.1齒輪彎曲應(yīng)力計(jì)算23&l

13、t;/p><p>　　5.1.1中間軸一擋直齒輪Z校核23</p><p>　　5.1.2中間軸二擋斜齒輪Z校核24</p><p>　　5.1.3中間軸三擋斜齒輪Z校核24</p><p>　　5.1.4中間軸四擋斜齒輪Z校核24</p><p>　　5.1.5中間軸五擋斜齒輪Z校核24</p>

14、<p>　　5.2齒輪接觸應(yīng)力計(jì)算25</p><p>　　5.2.1 中間軸一擋直齒輪Z校核25</p><p>　　5.2.2中間軸二擋斜齒輪Z校核26</p><p>　　5.2.3中間軸三擋斜齒輪Z校核26</p><p>　　5.2.4中間軸四擋齒輪Z校核27</p><p>　　5.2

15、.5中間軸五擋齒輪Z校核27</p><p>　　第6章變速器中間軸的校核29</p><p>　　6.1對中間軸四擋齒輪處進(jìn)行強(qiáng)度校核30</p><p>　　6.2對中間軸五擋齒輪處進(jìn)行強(qiáng)度校核31</p><p>　　6.3對中間軸三擋齒輪處進(jìn)行強(qiáng)度校核32</p><p>　　6.4對中間軸二擋齒輪

16、處進(jìn)行強(qiáng)度校核32</p><p>　　6.5對中間軸一倒擋齒輪處進(jìn)行強(qiáng)度校核33</p><p>　　第7章同步器的設(shè)計(jì)35</p><p>　　7.1 同步器的工作原理35</p><p>　　7.2同步器的參數(shù)的確定36</p><p>　　7.2.1摩擦因數(shù)36</p><p&

17、gt;　　7.2.2同步環(huán)主要尺寸確定36</p><p>　　第8章變速器操縱機(jī)構(gòu)38</p><p>　　8.1 對變速器操縱機(jī)構(gòu)的要求38</p><p>　　8.2 直接操縱手動(dòng)換擋變速器38</p><p>　　8.3 遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換擋變速器39</p><p>　　8.4 變速器自鎖、

18、互鎖、倒擋鎖裝置39</p><p>　　8.4.1自鎖裝置39</p><p>　　8.4.2互鎖裝置40</p><p>　　8.4.3倒擋鎖裝置40</p><p>　　第9章變速器軸承41</p><p>　　第10章變速器的潤滑與密封42</p><p>　　第11章

19、結(jié) 論43</p><p><b>　　參考文獻(xiàn):44</b></p><p><b>　　致 謝45</b></p><p><b>　　附錄Ⅰ46</b></p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　

20、1.1 變速器的簡介</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。變速器由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)組成，可制成單獨(dú)變速機(jī)構(gòu)或與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)合裝在同一殼體內(nèi)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大多用普通齒輪傳動(dòng)，也有的用行星齒輪傳動(dòng)。普通齒輪傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)一般用滑移齒輪和離合器等。滑移齒輪有多聯(lián)滑移齒輪和變位滑移齒輪之分。用三聯(lián)滑移齒輪變速，軸向尺寸大；用變位滑移齒輪變速 ，結(jié)構(gòu)緊湊 ，但傳動(dòng)比變化小。離

21、合器有嚙合式和摩擦式之分。用嚙合式離合器時(shí)，變速應(yīng)在停車或轉(zhuǎn)速差很小時(shí)進(jìn)行，用摩擦式離合器可在運(yùn)轉(zhuǎn)中任意轉(zhuǎn)速差時(shí)進(jìn)行變速，但承載能力小，且不能保證兩軸嚴(yán)格同步。為克服這一缺點(diǎn)，在嚙合式離合器上裝以摩擦片，變速時(shí)先靠摩擦片把從動(dòng)輪帶到同步轉(zhuǎn)速后再進(jìn)行接合。變速器廣泛用于機(jī)床、車輛和其他需要變速的機(jī)器上 。 機(jī)床主軸常裝在變速器內(nèi)，所以又也叫主軸箱，其結(jié)構(gòu)緊湊，便于集中操作。在機(jī)床上用以改變進(jìn)給量的變速器稱為進(jìn)給箱[1]。</p>

22、;<p>　　現(xiàn)今社會(huì)發(fā)生了巨大的變化，變速器也經(jīng)歷了用變速桿改變鏈條的傳動(dòng)比→手動(dòng)變速器→有級自動(dòng)變速器→無級自動(dòng)變速器的發(fā)展歷程。變速器的作用:①改變汽車的傳動(dòng)比,擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的范圍,使發(fā)動(dòng)機(jī)在理想的工況下工作;②在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩方向不變的前提下,實(shí)現(xiàn)汽車的倒退行駛;③實(shí)現(xiàn)空擋,中斷發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給車輪的動(dòng)力,使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速。</p><p>　　手動(dòng)變速器主要采用齒輪傳動(dòng)的降速原理,

23、變速器內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副,汽車行駛時(shí)的換擋就是通過操縱機(jī)構(gòu)使變速器內(nèi)不同的齒輪副工作。如在低速時(shí),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。由于每擋齒輪組的齒數(shù)是固定的,所以各擋的變速比是定值。常見的手動(dòng)變速器由鑄鐵或鋁制變速器殼體、軸、軸承、齒輪、同步器和換擋機(jī)構(gòu)組成。</p><p><b>　　1.2變速器的分類</b></p><p>

24、;　　1.按傳動(dòng)比的變化方式劃分，變速器可分為有級式、無級式和綜合式三種[2]。</p><p>　　(1)有級式變速器：采用齒輪傳動(dòng)具有若干個(gè)可選擇的定值傳動(dòng)比；按所用輪系形式不同又可分為：齒輪軸線固定的普通齒輪變速器和部分齒輪(行星齒輪)軸線旋轉(zhuǎn)的行星齒輪變速器兩種。應(yīng)用最為廣泛。</p><p>　　(2)無級式變速器:傳動(dòng)比可在一定范圍內(nèi)可按無限多級變化,常見的有液力式（動(dòng)液式）和

25、電力式兩種。 </p><p>　　(3)綜合式變速器：由有級式變速器和無級式變速器共同組成的，其傳動(dòng)比可以在最大值與最小值之間幾個(gè)分段的范圍內(nèi)作無級變化，目前應(yīng)用較多。</p><p>　　2.按操縱方式劃分，變速器可以分為手動(dòng)操縱式，自動(dòng)操縱式和半自動(dòng)操縱式三種[2]。 </p><p>　　(1)手動(dòng)操縱式變速器：靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。</p>

26、;<p>　　(2)自動(dòng)操縱式變速器：傳動(dòng)比的選擇和換檔是自動(dòng)進(jìn)行的。駕駛員只需操縱加速踏板，變速器就可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷信號(hào)和車速信號(hào)來控制執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)檔位的變換。 </p><p>　　(3)半自動(dòng)操縱式變速器：可分為兩類，一類是部分檔位自動(dòng)換檔，部分檔位手動(dòng)(強(qiáng)制) 換檔；另一類是預(yù)先用按鈕選定檔位，在采下離合器踏板或松開加速踏板時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自行換檔。</p><p&g

27、t;　　3.根據(jù)軸的形式，分為固定軸式變速器、旋轉(zhuǎn)軸式變速器，固定軸式變速器包括兩軸式變速器，中間軸式變速器，雙中間軸式變速器，多中間軸式變速器[3]。變速器是由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，需要時(shí)，還可以加裝動(dòng)力輸出器。根據(jù)前進(jìn)擋數(shù)分為三擋變速器、四擋變速器、五擋變速器、多擋變速器。 </p><p><b>　　1.3變速器的功用</b></p><p>　　(1)

28、改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件（如起步、加速、上坡等），同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利的工況下工作。它能在較大范圍內(nèi)改變汽車行駛速度的大小和汽車驅(qū)動(dòng)輪上扭矩的大小，而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的特性是轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而轉(zhuǎn)矩變化范圍更不能滿足實(shí)際路況需要。</p><p>　　(2)在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車能倒退行駛。</p><p>　　(3)中斷動(dòng)力傳遞，在發(fā)

29、動(dòng)機(jī)起動(dòng)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，汽車換檔或需要停車進(jìn)行動(dòng)力輸出時(shí)，中斷向驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞。</p><p>　　(4)實(shí)現(xiàn)空檔，當(dāng)離合器接合時(shí)，變速箱可以不輸出動(dòng)力。例如，可以保證駕駛員在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火時(shí)松開離合器踏板離開駕駛員座位。</p><p><b>　　1.4變速器的構(gòu)成</b></p><p>　　變速箱由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成。變

30、速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要作用是改變轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的數(shù)值和方向；操縱機(jī)構(gòu)的主要作用是控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變速器傳動(dòng)比的變換，即實(shí)現(xiàn)換檔，以達(dá)到變速變矩。</p><p>　　變速器設(shè)計(jì)方案及論證</p><p>　　2.1變速器的要求：</p><p>　　(1)正確選擇變速器的擋位數(shù)和傳動(dòng)比，使之與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好動(dòng)力性能，對于CA6440輕型客車來說采用5

31、+1檔能使汽車具有良好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，對于本車來說傳動(dòng)比大致范圍在3~5，同時(shí)應(yīng)使變速器結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，體積小，降低制造成本。</p><p>　　(2)優(yōu)化變速器結(jié)構(gòu)，如操作機(jī)構(gòu)設(shè)置使其換擋輕便，完善其安全機(jī)構(gòu)使得變速器在任何情況下都能準(zhǔn)確，安全可靠的工作。對于本車因其發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)（變速器采用中間軸式）可采用的直接操縱機(jī)構(gòu)，使操縱機(jī)構(gòu)簡化使得操縱輕便，換檔簡單，從而可以減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。</

32、p><p>　　(3)選擇合理的齒輪型式和結(jié)構(gòu)參數(shù)，同時(shí)提高制造和安裝精度，從而使得變速器的傳動(dòng)效率提高，并且使噪聲降到最低，本車采用嚙合斜齒輪傳動(dòng)，提高變速器齒輪的使用壽命。</p><p>　　(4)滿足零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用及總成系列化等要求，遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。</p><p>　　除此以外，變速器操作需要有避免沖擊布置的同步器，操縱機(jī)構(gòu)還要求有自鎖和互鎖裝置。轎車

33、多采用兩軸式變速器，客車、貨車多采用三軸式變速器。同步器設(shè)計(jì)采用鎖環(huán)式同步器。</p><p>　　2.2變速器設(shè)計(jì)方案論證</p><p>　　1）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析</p><p>　　變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩種分類方法。根據(jù)前進(jìn)擋數(shù)分為：三擋變速器、四擋變速器、五擋變速器、多擋變速器。根據(jù)軸的形式；固定軸式、旋轉(zhuǎn)軸式。固定軸式可分：兩軸式變速器、中間軸式變速器、雙

34、中間軸式變速器、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(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機(jī)械式變速器。然后對CA6440輕客汽車來說，可采用中間軸式變速器，并且能設(shè)計(jì)直接檔其傳遞效率高，磨損及噪聲也最小，這是三軸式變速器的優(yōu)點(diǎn)。其驅(qū)動(dòng)形式為4×2，后輪驅(qū)動(dòng)。因此，在齒輪中心距較小的情況下仍然可以獲得大的一檔傳動(dòng)比。綜上所述，CA6440輕型客車應(yīng)

35、選三軸式,采用“5+1” 擋變速器。</p><p><b>　　2)變速器主要參數(shù)</b></p><p><b>　　(1)檔數(shù)</b></p><p>　　增加變速器的檔數(shù)能改善汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。檔數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，并且是尺寸輪廓和質(zhì)量加大。同時(shí)操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，而且在使用時(shí)換檔頻率也增高。由于本設(shè)計(jì)為CA

36、6440輕型客車，根據(jù)給定參數(shù)采用“5+1”檔變速器。</p><p><b>　　(2)傳動(dòng)比范圍</b></p><p>　　變速器的傳動(dòng)比范圍是指變速器最低檔傳動(dòng)比與最高檔轉(zhuǎn)動(dòng)比的比值。轉(zhuǎn)動(dòng)比范圍的確定與選定的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，汽車的最高車速和使用條件等因素有關(guān)。</p><p><b>　　(3)中心距A</b><

37、/p><p>　　對中間軸式變速器,是將中間軸與第二軸之間的距離成為變速器中心距.其大小不僅對變速器的外形尺寸,體積和質(zhì)量大小,而且對輪齒的接觸強(qiáng)度有影響。中心距越小，齒輪的接觸應(yīng)力大，齒輪壽命短。最小允許中心距當(dāng)有保證齒輪有必要的接觸強(qiáng)度來確定。</p><p><b>　　3)換擋方式的確定</b></p><p>　　變速器的換檔結(jié)構(gòu)方式有三

38、種，即滑移齒輪，嚙合套和同步器換檔?；讫X輪換檔有著結(jié)構(gòu)緊湊，容易制造等優(yōu)點(diǎn)，但是換檔時(shí)齒端面會(huì)承受著很大的沖擊，會(huì)導(dǎo)致齒輪過早損壞,并且伴隨著很大的噪聲，而嚙合套換檔多用于要求不高的檔位和重型貨車變速器上。同步器換檔可以保證迅速,沒有沖擊和無噪聲的換檔,同時(shí)汽車的加速性和行車安全性都有不同程度的提高。本設(shè)計(jì)為CA6440輕型客車，所以第一擋與倒擋采用滑移齒輪換擋，其他擋位則可采用同步器換擋。</p><p>　

39、　4)變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　(1)齒輪的損壞形式</p><p>　　輪齒折斷，齒面疲勞剝落，移動(dòng)換檔齒輪端部破壞[2]。</p><p>　　輪齒折斷分兩種：輪齒受足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒再重復(fù)載荷作用下齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。前者在變速器中出現(xiàn)的很少，后者出現(xiàn)的多。</p>&

40、lt;p><b>　　(2)齒輪強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　與其他機(jī)械行業(yè)相比，不同用途汽車的變速器齒輪使用田間仍是相似 的。此外，機(jī)車變速器齒輪用的材料，熱處理方法，加工方法，精度級別，支承方式也基本一致。如汽車變速器齒輪用低碳鋼制作，采用剃齒和磨齒精加工 ，齒輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度為JB179—83，6級 和7級。</p><p>

41、<b>　　5）同步器設(shè)計(jì)</b></p><p>　　慣性同步器能確保同步嚙合換檔，性能穩(wěn)定、可靠，因此在現(xiàn)代汽車變速器中得到了最廣泛的應(yīng)用。用得最廣的是鎖環(huán)式、鎖銷式等慣性鎖止式同步器，它們雖結(jié)構(gòu)有別，但工作原理無異，都有摩擦元件、鎖止元件和彈性元件。鎖環(huán)式同步器其工作可靠、耐用，因摩擦錐面半徑受限，轉(zhuǎn)矩容量不大，適于輕型以下汽車，廣泛用于轎車及輕型客、貨汽車。鎖銷式同步器其摩擦錐面徑向

42、尺寸大，轉(zhuǎn)矩容量大，廣泛用于中、重型汽車上。本設(shè)計(jì)為CA6440輕型客車，所以采用鎖環(huán)式同步器。</p><p><b>　　6)軸承的確定</b></p><p>　　變速器軸承常采用圓柱滾子軸承，球軸承，滾針軸承，圓錐滾子軸承，滑動(dòng)軸套等。至于何處應(yīng)當(dāng)采用何種軸承，是受結(jié)構(gòu)限制并隨所承受的載荷特點(diǎn)不同而不同[2]。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我所設(shè)計(jì)的CA6440輕型客車因其承受

43、扭矩不第一軸可采用深溝球軸承；第二軸前端支承在第一軸常嚙合齒輪的內(nèi)腔中采用滾針軸承；第二軸與其齒輪之間是活動(dòng)連接也采用滾針軸承。變速器第一軸、第二軸的后部軸承，以及中間前、后軸承，按直徑系列一般選用輕系列球軸承。軸承的直徑根據(jù)變速器中心距確定，并要保證殼體后壁兩軸承孔之間的距離不小于6～20mm。</p><p><b>　　7）變速器操縱機(jī)構(gòu)</b></p><p>

44、;　　根據(jù)汽車使用條件的需要，駕駛員利用變速器的操縱機(jī)構(gòu)完成選擋和實(shí)現(xiàn)換擋或退到空擋的工作。變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿足如下主要要求：換擋時(shí)只能掛人一個(gè)擋位，換擋后應(yīng)使齒輪在全齒長上嚙合，防止自動(dòng)脫擋或自動(dòng)掛擋，防止誤掛倒擋，換擋輕便。</p><p>　　直接操縱是最簡單的操縱方案，在各種類型的汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。其傳統(tǒng)的市置方法是將變速桿安裝在變速器蓋上并由駕駛座椅旁的地板伸出，以便司機(jī)可直接用手操縱變速桿進(jìn)行

45、 換檔。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的CA6440輕型客車是前置后驅(qū)，所以采用直接換擋機(jī)構(gòu)[2]。</p><p>　　傳統(tǒng)方案下各主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1傳動(dòng)比的確定 </p><p>　　確定一擋傳動(dòng)比主要考慮：1 .最大爬坡度2 .附著率3 .汽車最低穩(wěn)定車速</p><p><b>　　根據(jù)公式：</b>&

46、lt;/p><p>　　經(jīng)查相關(guān)參數(shù)得：其中取,i=5.143, =0.1,又已知T=157N.m, =0.89，r=(6+7)0.0254=0.3302m,G=22959.8=22491N</p><p><b>　　計(jì)算得：</b></p><p><b>　　[3]</b></p><p&g

47、t;　　由上述條件初選一擋傳動(dòng)比為4.250，四擋為直接擋，傳動(dòng)比為1</p><p>　　因?yàn)槠噦鲃?dòng)系各擋傳動(dòng)比大體按等比級數(shù)分配，即</p><p><b>　　初選</b></p><p>　　驗(yàn)算：，比值均為小于1.8，符合規(guī)定。</p><p>　　3.2中心距的初步確定</p><p&g

48、t;　　初選中心矩可用下式計(jì)算</p><p><b>　　[3]</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——中心距系數(shù)，取值范圍8.6—9.6 取</p><p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，</p><p>　　——變速器一擋傳動(dòng)比，<

49、;/p><p>　　——變速器傳動(dòng)效率，</p><p>　　求得 符合商用車的變速器中心距在80～170mm范圍內(nèi)變化。</p><p>　　3.3變速器的外形尺寸</p><p>　　變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒擋中間（過渡）齒輪和換擋機(jī)構(gòu)的布置初步確定。</p><p>　　影響變速器殼體軸向尺寸的因素

50、有擋數(shù)、換擋機(jī)構(gòu)形式以及齒輪形式。</p><p>　　商用車變速器殼體的軸向尺寸可參考下列數(shù)據(jù)選用：</p><p>　　四擋 （2.2～2.7）A</p><p>　　五擋 （2.7～3.0）A</p><p>　　六擋 （3.2～3.5）A[3]</p><p>　

51、　當(dāng)變速器選用的常嚙合齒輪對數(shù)和同步器多時(shí)，應(yīng)取給出范圍的上限。</p><p>　　對于本例CA6440輕型客車，五擋變速器殼體尺寸取3.0A，取整得L=243mm。</p><p>　　3.4軸的直徑的初步確定</p><p>　　變速器工作時(shí)軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外，還承受來自齒輪作用的徑向力，如果是斜齒輪還有軸向力。在這些力的作用下，變速器的軸必須有足夠的剛度和強(qiáng)度。

52、軸的剛度不足會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，對齒輪的強(qiáng)度和耐磨性產(chǎn)生影響，增加工作噪聲。中間軸式變速器的第二軸和中間軸中部直徑D=0.45A，軸的最大直徑D和支撐間距離L的比值，對中間軸，D/L=0.16～0.18,對第二軸，D/L=0.18～0.21。第一軸花鍵部分直徑可按下式初選：</p><p><b>　　[3]</b></p><p><b>

53、　　式中：</b></p><p>　　K——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，K=4.0-4.6，取K=4.3</p><p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 求得D=23.20mm</p><p><b>　　3.5齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　齒輪模數(shù)</b></p><

54、;p><b>　　遵循的一般原則：</b></p><p>　　為了減少噪聲應(yīng)合理減少模數(shù)，增加尺寬；</p><p>　　為使質(zhì)量小，增加齒數(shù)，同時(shí)減少尺寬；</p><p>　　從工藝方面考慮，各檔齒輪應(yīng)選用同一種模數(shù)，</p><p>　　從強(qiáng)度方面考慮，各檔齒數(shù)應(yīng)有不同的模數(shù)。</p><

55、;p>　　對于貨車，減小質(zhì)量比噪聲更重要，故齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)。</p><p>　　對于客車減少齒輪工作噪聲有較為重要的意義，因此齒輪的模數(shù)應(yīng)選小些； </p><p>　　低檔齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)，其他檔位選另一種模數(shù)。本設(shè)計(jì)汽車變速 器各檔由于扭矩小齒輪均選用相同的模數(shù)。</p><p>　　嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開線齒輪。由

56、于工藝上的原因，同一變速器的接合齒模數(shù)相同。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利換檔。全部齒輪選用一種模數(shù)是合理的，乘用車和貨車質(zhì)量在1.8～14t,模數(shù)取直范圍為2.0～3.5mm。根據(jù)齒輪模數(shù)選用的優(yōu)先原則及本變速器的特點(diǎn)，進(jìn)行模數(shù)的選取，直齒輪為2.5mm,斜齒輪為2.25mm。</p><p><b>　　齒輪壓力角的選擇</b></p><p>　　壓力角較小

57、時(shí)，重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低；較大時(shí)可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。對客車，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對貨車，為提高齒輪承載力，取大些。國家規(guī)定的壓力角為20°,本設(shè)計(jì)變速器齒輪也采用20°,嚙合套或同步器的接合齒壓力角用30[3]°。</p><p><b>　　螺旋角的確定</b></p><p>　　斜齒輪在變速器中得到

58、廣泛的應(yīng)用。選斜齒輪的螺旋角，要注意他對齒輪工作噪聲齒輪的強(qiáng)度和軸向力的影響，因此，中間軸上的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(shí)，可將螺旋角設(shè)計(jì)成一樣的，或者僅取為兩種螺旋角。中間軸上全部齒輪的螺旋方向應(yīng)一律取為右旋，則第一、第二軸上的斜齒輪應(yīng)取為左旋。軸向力經(jīng)軸承蓋作用到殼體上。一擋和倒擋設(shè)計(jì)為直齒時(shí)，在這些擋位上工作，中間軸上的軸向力不能抵消(但因?yàn)檫@些擋位使用得少，所以也是允許的)，而此時(shí)第二軸

59、則沒有軸向力作用。從提高低擋齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，并不希望用過大的螺旋角，以15°～25°為宜；而從提高齒輪的接觸強(qiáng)度和增加重合度著眼，應(yīng)當(dāng)選用較大的螺旋角。</p><p><b>　　齒寬的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　應(yīng)注意齒寬對變速器的軸向尺寸，齒輪工作平穩(wěn)性，齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)受力的均勻程度均有影響?？紤]到盡可能的減少質(zhì)量和縮短變

60、速器的軸向尺寸，應(yīng)該選用較小的齒寬。減少齒寬會(huì)使斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)被削弱，還會(huì)使工作應(yīng)力增加。使用寬些的齒寬，工作時(shí)會(huì)因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻。通常更據(jù)齒輪模數(shù)m的大小來選定齒寬。</p><p>　　直齒：b=, 為齒寬系數(shù)，取值范圍為4.5～7.0</p><p>　　斜齒：b=，取值范圍為6.0～8.5</p><

61、p>　　根據(jù)模數(shù)的大小選定齒寬：</p><p>　　直齒：b=，為齒寬系數(shù)，取4.5～8.0</p><p>　　斜齒：b=，取6.0～8.5[4]</p><p>　　各擋齒輪的齒寬值如下：</p><p>　　中間軸一擋直齒：b=6.22.5=15</p><p>　　中間軸二擋斜齒：b=6.22.25=1

62、4</p><p>　　中間軸三擋斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　中間軸四擋斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　中間軸常嚙合齒：b=6.22.25=14</p><p>　　一軸常嚙合斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　二軸一擋直齒：b=6.22.5=15</p

63、><p>　　二軸二擋斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　二軸三擋斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　二軸四擋斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　二軸倒擋直齒：b=6.22.5=15</p><p>　　3.6各擋齒數(shù)的分配</p><p>　　在初選

64、中心距、齒輪螺旋角之后，可根據(jù)預(yù)選確定的變速器擋數(shù)、傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來分配齒輪的齒數(shù)。下圖為結(jié)構(gòu)簡圖，以便說明各擋齒數(shù)的分配。</p><p><b>　　圖3.1變速器簡圖</b></p><p>　　3.6.1確定一擋齒輪的齒數(shù)</p><p><b>　　一擋傳動(dòng)比</b></p><p>&

65、lt;b>　?。?） </b></p><p>　　一擋為直齒輪，則Z==64.824取65；A=81.03</p><p>　　中間軸一擋齒輪數(shù)受中間軸徑尺寸限制，即受剛度的限制?？蛙囋?2～17之間，選為16個(gè)齒，則= Z-=65－16=49</p><p>　?。?） 對中心距進(jìn)行修正</p><p>　　A= m&

66、#215;Z/2=81.25mm 取82mm</p><p>　?。?）確定常嚙合齒輪的齒數(shù)</p><p>　　=4.250×= 1.388</p><p>　　[4] 取</p><p>　　由以上兩個(gè)公式求得取整為</p><p><b>　　=82.51</b>&

67、lt;/p><p>　　反算 為相差不大，符合要求。</p><p>　　實(shí)際傳動(dòng)比=4.250 求得傳動(dòng)比=4.266 相關(guān)不大，符合要求。</p><p>　　3.6.2二擋斜齒輪齒數(shù)的確定</p><p>　　=2.640×=1.895</p><p><b>　　， 取</b>

68、</p><p><b>　　校合螺旋角 </b></p><p>　　1.662與1.684相差不大，可取</p><p><b>　　由以上兩個(gè)公式求得</b></p><p>　　=81.53 =</p><p>　　實(shí)際傳動(dòng)比=2.640 求得傳動(dòng)比=2.

69、670</p><p>　　3.6.3三擋齒輪齒數(shù)的確定</p><p>　　=1.630×=1.170</p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　校合螺旋角 </b></p><p>　　1.370與1.270相差不大，可取<

70、/p><p><b>　　由以上兩個(gè)公式求得</b></p><p>　　=81.62 = </p><p>　　求得的傳動(dòng)比=1.610與1.630相差不大，可取</p><p>　　3.6.4五擋齒輪齒數(shù)的確定</p><p>　　=0.830×=0.596</p>&

71、lt;p><b>　　，取</b></p><p><b>　　由以上兩個(gè)公式求得</b></p><p><b>　　校合螺旋角 </b></p><p>　　0.907與0.935相差不大，可取</p><p>　　=81.29 =</p>&l

72、t;p>　　求得的傳動(dòng)比=0.829與0.830相差不大，可取</p><p>　　3.6.5倒擋齒輪齒數(shù)的確定</p><p>　　倒擋齒輪選取的模數(shù)往往與一擋相同，初選Z=23</p><p>　　中間軸與倒擋軸的中心距為：</p><p>　　48.75mm取49mm</p><p>　　D=－D－1=57

73、mm</p><p>　　=D/m =22.8取23</p><p><b>　　=4.266</b></p><p>　　此時(shí)=4.266與4.280相差不大，故可取二軸與倒擋軸的中心距為：</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　3.7齒輪變位系數(shù)的

74、確定</p><p>　　采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心距外，它還影響齒輪的強(qiáng)度，使用平穩(wěn)性、耐磨性、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。高度變位齒輪副的一對嚙合齒輪的變位系數(shù)的和為零。高度變位可增加小齒輪的齒根強(qiáng)度，使它達(dá)到和大齒輪強(qiáng)度相接近的程度。高度變位齒輪副的缺點(diǎn)是不能同時(shí)增加一對齒輪的強(qiáng)度，也很難降低噪聲。角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。角度變位既具

75、有調(diào)蓄變位的優(yōu)點(diǎn)，又避免了其缺點(diǎn)。</p><p>　　有幾對齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構(gòu)成的變速器，會(huì)因保證各檔傳動(dòng)比的需要，使各相互嚙合齒輪副的齒數(shù)和不同。為保證各對齒輪有相同的中心距，此時(shí)應(yīng)對齒輪進(jìn)行變位。當(dāng)齒數(shù)和多的齒輪副采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳或高度變位時(shí)，則對齒數(shù)和少些的齒輪副應(yīng)采用正角度變位。由于角度變位可區(qū)碼得良好的嚙合性能及傳動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)，故采用的較多 。對斜齒輪傳動(dòng)，珠海宏利藥業(yè)可通過選擇合適的螺旋

76、角來達(dá)到中心距相同的要求。</p><p>　　變速器齒輪是在承受循環(huán)負(fù)荷的條件下工作， 有進(jìn)還承受沖擊負(fù)荷。對于高檔齒輪，其主要損壞形勢是齒面疲勞剝落，因此應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合劑耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。為提高接觸強(qiáng)度，應(yīng)使總變位系數(shù)盡可能取大一些，這樣兩齒輪漸開線離基圓較遠(yuǎn)，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應(yīng)力。對于低檔齒輪，由于小齒輪的齒根強(qiáng)度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現(xiàn)齒根彎曲斷裂的現(xiàn)

77、象。</p><p>　　總變位系數(shù)越小，一對齒輪齒根總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強(qiáng)度越低。但是由于輪齒的剛度較小，易于吸收沖擊振動(dòng)，故噪聲要小些。</p><p>　　根據(jù)上述理由，本車CA6440為輕型客車，扭拒不大，為降低噪聲，變速器中除去一、二檔和倒檔以外的其他各檔齒輪的總變位系數(shù)選用較小的一引動(dòng)數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動(dòng)。其中，一檔主動(dòng)齒輪10的齒數(shù) 17，因此一檔齒輪需要變位。&l

78、t;/p><p>　　采用角度變位，變位系數(shù)確定：</p><p>　　對于本次設(shè)計(jì)，當(dāng)直齒輪17時(shí)，采用正變位，和它相嚙合的齒輪則采用負(fù)變位。而對于斜齒輪，是當(dāng)量直齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)。而不根切的最小變位系數(shù)ξmin分別為：</p><p><b>　　[5]</b></p><p>　　式中：——齒頂高系數(shù)。&

79、lt;/p><p><b>　　當(dāng)=1，=20°</b></p><p>　　采用非變位齒輪，變位系數(shù)為</p><p>　　改進(jìn)方案中各主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.1傳動(dòng)比的確定 </p><p>　　確定一擋傳動(dòng)比主要考慮：1 .最大爬坡度2 .附著率3 .汽車最低穩(wěn)定車

80、速</p><p><b>　　根據(jù)公式：</b></p><p>　　經(jīng)查相關(guān)參數(shù)得：其中取,i=5.143, =0.1,又已知T=157N.m, =0.89，r=(6+7)0.0254=0.3302m,G=22959.8=22491N</p><p><b>　　計(jì)算得：</b></p><

81、;p><b>　　[3]</b></p><p>　　由上述條件初選一擋傳動(dòng)比為4.200，四擋為直接擋，傳動(dòng)比為1</p><p>　　因?yàn)槠噦鲃?dòng)系各擋傳動(dòng)比大體按等比級數(shù)分配，即</p><p><b>　　初選</b></p><p>　　驗(yàn)算：，比值均為小于1.8，符合規(guī)定。<

82、/p><p>　　4.2中心距的初步確定</p><p>　　初選中心矩可用下式計(jì)算</p><p><b>　　[3]</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——中心距系數(shù)，取值范圍8.6—9.6 取</p><p>

83、　　——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，</p><p>　　——變速器一擋傳動(dòng)比，</p><p>　　——變速器傳動(dòng)效率，</p><p>　　求得 符合商用車的變速器中心距在80～170mm范圍內(nèi)變化。</p><p>　　4.3變速器的外形尺寸</p><p>　　變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒擋中間（過渡）齒輪和

84、換擋機(jī)構(gòu)的布置初步確定。</p><p>　　影響變速器殼體軸向尺寸的因素有擋數(shù)、換擋機(jī)構(gòu)形式以及齒輪形式。</p><p>　　商用車變速器殼體的軸向尺寸可參考下列數(shù)據(jù)選用：</p><p>　　四擋 （2.2～2.7）A</p><p>　　五擋 （2.7～3.0）A</p><p>

85、;　　六擋 （3.2～3.5）A[3]</p><p>　　當(dāng)變速器選用的常嚙合齒輪對數(shù)和同步器多時(shí)，應(yīng)取給出范圍的上限。</p><p>　　對于本例CA6440輕型客車，五擋變速器殼體尺寸取3.0A，取整得L=225mm。</p><p>　　4.4軸的直徑的初步確定</p><p>　　變速器工作時(shí)軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外，還承受

86、來自齒輪作用的徑向力，如果是斜齒輪還有軸向力。在這些力的作用下，變速器的軸必須有足夠的剛度和強(qiáng)度。軸的剛度不足會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，對齒輪的強(qiáng)度和耐磨性產(chǎn)生影響，增加工作噪聲。中間軸式變速器的第二軸和中間軸中部直徑D=0.45A，軸的最大直徑D和支撐間距離L的比值，對中間軸，D/L=0.16～0.18,對第二軸，D/L=0.18～0.21。第一軸花鍵部分直徑可按下式初選：</p><p><b

87、>　　[3]</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，K=4.0-4.6，取K=4.2</p><p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 求得D=22.66mm</p><p><b>　　4.5齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)</b></p>

88、<p><b>　　齒輪模數(shù)</b></p><p><b>　　遵循的一般原則：</b></p><p>　　為了減少噪聲應(yīng)合理減少模數(shù)，增加尺寬；</p><p>　　為使質(zhì)量小，增加齒數(shù)，同時(shí)減少尺寬；</p><p>　　從工藝方面考慮，各檔齒輪應(yīng)選用同一種模數(shù)，</p>

89、;<p>　　從強(qiáng)度方面考慮，各檔齒數(shù)應(yīng)有不同的模數(shù)。</p><p>　　對于貨車，減小質(zhì)量比噪聲更重要，故齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)。</p><p>　　對于客車減少齒輪工作噪聲有較為重要的意義，因此齒輪的模數(shù)應(yīng)選小些； </p><p>　　低檔齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)，其他檔位選另一種模數(shù)。本設(shè)計(jì)汽車變速 器各檔由于扭矩小齒輪均選用相同

90、的模數(shù)。</p><p>　　嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開線齒輪。由于工藝上的原因，同一變速器的接合齒模數(shù)相同。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利換檔。全部齒輪選用一種模數(shù)是合理的，乘用車和貨車質(zhì)量在1.8～14t,模數(shù)取直范圍為2.0～3.5mm。根據(jù)齒輪模數(shù)選用的優(yōu)先原則及本變速器的特點(diǎn)，進(jìn)行模數(shù)的選取，直齒輪為2.5mm,斜齒輪為2.25mm。</p><p><b>

91、;　　齒輪壓力角的選擇</b></p><p>　　壓力角較小時(shí)，重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低；較大時(shí)可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。對客車，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對貨車，為提高齒輪承載力，取大些。國家規(guī)定的壓力角為20°,本設(shè)計(jì)變速器齒輪也采用20°,嚙合套或同步器的接合齒壓力角用30[3]°。</p><p><b>　　

92、螺旋角的確定</b></p><p>　　斜齒輪在變速器中得到廣泛的應(yīng)用。選斜齒輪的螺旋角，要注意他對齒輪工作噪聲齒輪的強(qiáng)度和軸向力的影響，因此，中間軸上的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(shí)，可將螺旋角設(shè)計(jì)成一樣的，或者僅取為兩種螺旋角。中間軸上全部齒輪的螺旋方向應(yīng)一律取為右旋，則第一、第二軸上的斜齒輪應(yīng)取為左旋。軸向力經(jīng)軸承蓋作用到殼體上。一擋和倒擋設(shè)計(jì)為直齒時(shí)，

93、在這些擋位上工作，中間軸上的軸向力不能抵消(但因?yàn)檫@些擋位使用得少，所以也是允許的)，而此時(shí)第二軸則沒有軸向力作用。從提高低擋齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，并不希望用過大的螺旋角，以15°～25°為宜；而從提高齒輪的接觸強(qiáng)度和增加重合度著眼，應(yīng)當(dāng)選用較大的螺旋角。</p><p><b>　　齒寬的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　應(yīng)注意齒寬對變速器的軸

94、向尺寸，齒輪工作平穩(wěn)性，齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)受力的均勻程度均有影響?？紤]到盡可能的減少質(zhì)量和縮短變速器的軸向尺寸，應(yīng)該選用較小的齒寬。減少齒寬會(huì)使斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)被削弱，還會(huì)使工作應(yīng)力增加。使用寬些的齒寬，工作時(shí)會(huì)因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻。通常更據(jù)齒輪模數(shù)m的大小來選定齒寬。</p><p>　　直齒：b=, 為齒寬系數(shù)，取值范圍為4.5～7.0</p&g

95、t;<p>　　斜齒：b=，取值范圍為6.0～8.5</p><p>　　根據(jù)模數(shù)的大小選定齒寬：</p><p>　　直齒：b=，為齒寬系數(shù)，取4.5～8.0</p><p>　　斜齒：b=，取6.0～8.5[4]</p><p>　　各擋齒輪的齒寬值如下：</p><p>　　中間軸一擋直齒：b=62

96、.5=15</p><p>　　中間軸二擋斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　中間軸三擋斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　中間軸四擋斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　中間軸常嚙合齒：b=6.22.25=14</p><p>　　一軸常嚙合斜齒：b=6.22.25=14

97、</p><p>　　二軸一擋直齒：b=62.5=15</p><p>　　二軸二擋斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　二軸三擋斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　二軸四擋斜齒：b=6.22.25=14</p><p>　　二軸倒擋直齒：b=62.5=15</p><

98、p>　　4.6各擋齒數(shù)的分配</p><p>　　在初選中心距、齒輪螺旋角之后，可根據(jù)預(yù)選確定的變速器擋數(shù)、傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來分配齒輪的齒數(shù)。下圖為結(jié)構(gòu)簡圖，以便說明各擋齒數(shù)的分配。</p><p><b>　　圖3.1變速器簡圖</b></p><p>　　4.6.1確定一擋齒輪的齒數(shù)</p><p><b

99、>　　一擋傳動(dòng)比</b></p><p><b>　?。?） </b></p><p>　　一擋為直齒輪，則Z==64.824取65；A=81.03</p><p>　　中間軸一擋齒輪數(shù)受中間軸徑尺寸限制，即受剛度的限制。客車在12～17之間，選為16個(gè)齒，則= Z-=65－16=49</p><p>

100、　?。?） 對中心距進(jìn)行修正</p><p>　　A= m×Z/2=81.25mm 取82mm</p><p>　　（3）確定常嚙合齒輪的齒數(shù)</p><p>　　=4.250×= 1.372</p><p>　　[4] 取</p><p>　　由以上兩個(gè)公式求得取整為 </

101、p><p><b>　　=81.41</b></p><p>　　反算 為相差不大，符合要求。</p><p>　　實(shí)際傳動(dòng)比=4.200 求得傳動(dòng)比=4.119 相關(guān)不大，符合要求。</p><p>　　4.6.2二擋斜齒輪齒數(shù)的確定</p><p>　　=2.640×=1. 936

102、3</p><p><b>　　， 取</b></p><p><b>　　校合螺旋角 </b></p><p>　　1.6732與1.684相差不大，可取</p><p><b>　　由以上兩個(gè)公式求得</b></p><p>　　=81.53

103、=</p><p>　　實(shí)際傳動(dòng)比=2.604 求得傳動(dòng)比=2.578</p><p>　　4.6.3三擋齒輪齒數(shù)的確定</p><p>　　=1.614×=1.200</p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　校合螺旋角 </b&g

104、t;</p><p>　　1.370與1.270相差不大，可取</p><p><b>　　由以上兩個(gè)公式求得</b></p><p>　　=81.62 = </p><p>　　求得的傳動(dòng)比=1.610與1.630相差不大，可取</p><p>　　4.6.4五擋齒輪齒數(shù)的確定</p&

105、gt;<p>　　=0.830×=0.596</p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　由以上兩個(gè)公式求得</b></p><p><b>　　校合螺旋角 </b></p><p>　　0.907與0.935相差不大，可取

106、</p><p>　　=81.29 =</p><p>　　求得的傳動(dòng)比=0.829與0.830相差不大，可取</p><p>　　4.6.5倒擋齒輪齒數(shù)的確定</p><p>　　倒擋齒輪選取的模數(shù)往往與一擋相同，初選Z=23</p><p>　　中間軸與倒擋軸的中心距為：</p><p>

107、;　　48.75mm取49mm</p><p>　　D=－D－1=57mm</p><p>　　=D/m =22.8取23</p><p><b>　　=4.266</b></p><p>　　此時(shí)=4.266與4.280相差不大，故可取二軸與倒擋軸的中心距為：</p><p><b>

108、　　mm</b></p><p>　　4.7齒輪變位系數(shù)的確定</p><p>　　采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心距外，它還影響齒輪的強(qiáng)度，使用平穩(wěn)性、耐磨性、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。高度變位齒輪副的一對嚙合齒輪的變位系數(shù)的和為零。高度變位可增加小齒輪的齒根強(qiáng)度，使它達(dá)到和大齒輪強(qiáng)度相接近的程度。高度變位齒輪副的缺點(diǎn)是

109、不能同時(shí)增加一對齒輪的強(qiáng)度，也很難降低噪聲。角度變位齒輪副的變位系數(shù)之和不等于零。角度變位既具有調(diào)蓄變位的優(yōu)點(diǎn)，又避免了其缺點(diǎn)。</p><p>　　有幾對齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構(gòu)成的變速器，會(huì)因保證各檔傳動(dòng)比的需要，使各相互嚙合齒輪副的齒數(shù)和不同。為保證各對齒輪有相同的中心距，此時(shí)應(yīng)對齒輪進(jìn)行變位。當(dāng)齒數(shù)和多的齒輪副采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳或高度變位時(shí)，則對齒數(shù)和少些的齒輪副應(yīng)采用正角度變位。由于角度變位可區(qū)碼

110、得良好的嚙合性能及傳動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)，故采用的較多 。對斜齒輪傳動(dòng)，珠海宏利藥業(yè)可通過選擇合適的螺旋角來達(dá)到中心距相同的要求。</p><p>　　變速器齒輪是在承受循環(huán)負(fù)荷的條件下工作， 有進(jìn)還承受沖擊負(fù)荷。對于高檔齒輪，其主要損壞形勢是齒面疲勞剝落，因此應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合劑耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。為提高接觸強(qiáng)度，應(yīng)使總變位系數(shù)盡可能取大一些，這樣兩齒輪漸開線離基圓較遠(yuǎn)，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸

111、應(yīng)力。對于低檔齒輪，由于小齒輪的齒根強(qiáng)度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現(xiàn)齒根彎曲斷裂的現(xiàn)象。</p><p>　　總變位系數(shù)越小，一對齒輪齒根總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強(qiáng)度越低。但是由于輪齒的剛度較小，易于吸收沖擊振動(dòng)，故噪聲要小些。</p><p>　　根據(jù)上述理由，本車CA6440為輕型客車，扭拒不大，為降低噪聲，變速器中除去一、二檔和倒檔以外的其他各檔齒輪的總變位系數(shù)選用較小的

112、一引動(dòng)數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動(dòng)。其中，一檔主動(dòng)齒輪10的齒數(shù) 17，因此一檔齒輪需要變位。</p><p>　　采用角度變位，變位系數(shù)確定：</p><p>　　對于本次設(shè)計(jì)，當(dāng)直齒輪17時(shí)，采用正變位，和它相嚙合的齒輪則采用負(fù)變位。而對于斜齒輪，是當(dāng)量直齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切的最小齒數(shù)。而不根切的最小變位系數(shù)ξmin分別為：</p><p><b>　　[

113、5]</b></p><p>　　式中：——齒頂高系數(shù)。</p><p><b>　　當(dāng)=1，=20°</b></p><p>　　采用非變位齒輪，變位系數(shù)為</p><p>　　變速器各擋齒輪的校核</p><p>　　5.1齒輪彎曲應(yīng)力計(jì)算</p><

114、p>　　直齒： 表4-1 齒形系數(shù)圖</p><p><b>　　（4-1）</b></p><p><b>　　斜齒：</b></p><p><b>　　（4-2）</b></p><p><

115、b>　　式中：</b></p><p><b>　　—彎曲應(yīng)力（）</b></p><p>　　T—計(jì)算載荷（N·mm）</p><p><b>　　K—齒寬系數(shù)</b></p><p>　　K—應(yīng)力集中系數(shù)，直齒輪 </p><p

116、>　　K=1.65 斜齒輪K=1.5</p><p>　　K—重合度影響系數(shù)，主動(dòng)齒輪K=1.1 從動(dòng)齒輪K=0.9</p><p>　　K—重合度影響系數(shù)，K=2</p><p>　　y—齒形系數(shù) 當(dāng)量齒數(shù)</p><p>　　5.1.1中間軸一擋直齒輪Z校核</p><p>　　=806.6

117、7N/mmN/mm</p><p><b>　　所以的彎曲強(qiáng)度合格</b></p><p>　　5.1.2中間軸二擋斜齒輪Z校核</p><p><b>　　Z＝24 </b></p><p><b>　　β= 15° </b></p><

118、;p>　　=281.187N/mmN/mm</p><p>　　所以Z的彎曲強(qiáng)度合格</p><p>　　5.1.3中間軸三擋斜齒輪Z校核</p><p><b>　　Z＝32 </b></p><p><b>　　β= 18°</b></p><p>

119、　　=206.30N/mmN/mm</p><p>　　所以Z的彎曲強(qiáng)度合格</p><p>　　5.1.4中間軸四擋斜齒輪Z校核</p><p>　　Z＝39 </p><p><b>　　β= 24°</b></p><p>　　=175.19N/mmN/mm所以Z的彎曲

120、強(qiáng)度合格</p><p>　　5.1.5中間軸五擋斜齒輪Z校核</p><p><b>　　Z＝42 </b></p><p><b>　　β= 22°</b></p><p>　　=137.91N/mmN/mm</p><p>　　所以Z的彎曲強(qiáng)度合格</

121、p><p>　　5.2齒輪接觸應(yīng)力計(jì)算</p><p><b>　　直齒：</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　斜齒：</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p&

122、gt;<p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　F—齒面上的法向力</b></p><p>　　E—齒輪材料的彈性模量，取2.1×10Mpa</p><p>　　b—齒輪接觸實(shí)際寬度</p><p><b>　　d—節(jié)圓直徑</b>

123、</p><p>　　、—主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑</p><p><b>　　直齒輪：= =</b></p><p><b>　　斜齒輪： </b></p><p>　　5.2.1 中間軸一擋直齒輪Z校核</p><p>　　b=16mm m=2.

124、5mm</p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　===20mm</b></p><p>　　==20.95mm </p><p><b>　　==6.84mm</b></p><p><b>　　=1364.53