商用車變速器設(shè)計【CAD圖紙+說明書】
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本科課程設(shè)計說明書
商用車變速器設(shè)計
學(xué) 院
專 業(yè)
學(xué)生姓名
學(xué)生學(xué)號
指導(dǎo)教師
提交日期
附錄
《車輛工程專業(yè)課程設(shè)計》設(shè)計任務(wù)書
機(jī)械與汽車學(xué)院 班級 姓名
一.設(shè)計任務(wù):商用汽車變速器設(shè)計(I)
二.基本參數(shù):協(xié)助同組總體設(shè)計同學(xué)完成車輛性能計算后確定
三.設(shè)計內(nèi)容
主要進(jìn)行變速器總成設(shè)計,設(shè)計的內(nèi)容包括:
1.查閱資料、調(diào)查研究、制定設(shè)計原則
2.根據(jù)給定的設(shè)計參數(shù)(發(fā)動機(jī)最大力矩,傳動系傳動比,驅(qū)動輪類型與規(guī)格,汽車總質(zhì)量和使用工況),選擇變速器總成的傳動方案及零部件方案,協(xié)同設(shè)計完成一套完整的變速器裝置,設(shè)計過程中要進(jìn)行必要的計算。
3.變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計和主要技術(shù)參數(shù)的確定
(1)主要參數(shù)的選擇和計算
中心距,外形尺寸,檔位數(shù)(不少于5擋),各擋齒數(shù)等
(2)輸入軸(一軸)及輸出軸(二軸)主要零部件的設(shè)計與計算
齒輪強(qiáng)度計算,軸的強(qiáng)度計算,
3.結(jié)合同組“商用汽車變速器設(shè)計(II)”設(shè)計結(jié)果,繪制變速器裝配圖及主要零部件的零件圖
四.設(shè)計要求
1.變速器總成的裝配圖,1號圖紙一張。
裝配圖要求表達(dá)清楚各部件之間的裝配關(guān)系,標(biāo)注出總體尺寸,配合關(guān)系及其它需要標(biāo)注的尺寸,在技術(shù)要求部分應(yīng)寫出總成的調(diào)整方法和裝配要求。
2.主要零部件的零件圖,3號圖紙4張。
要求零件形狀表達(dá)清楚、尺寸標(biāo)注完整,有必要的尺寸公差和形位公差。在技術(shù)要求應(yīng)標(biāo)明對零件毛胚的要求,材料的熱處理方法、標(biāo)明處理方法及其它特殊要求。
3. 編寫設(shè)計說明書。
五.設(shè)計進(jìn)度與時間安排(本課程設(shè)計為3周)
1.明確任務(wù),分析有關(guān)原始資料,復(fù)習(xí)有關(guān)講課內(nèi)容及熟悉參考資料0.5周。
2.設(shè)計計算 1.0周
3.繪圖 1.0周
4.編寫說明書、答辯 0.5周
六、主要參考文獻(xiàn)
1.成大先 機(jī)械設(shè)計手冊(第三版)
2.汽車工程手冊???? 機(jī)械工業(yè)出版社
3.陳家瑞 汽車構(gòu)造(下冊) 人民交通出版社
4.王望予 汽車設(shè)計?????機(jī)械工業(yè)出版社
5.余志生 汽車?yán)碚???? 機(jī)械工業(yè)出版社
七.注意事項(xiàng)
(1)為保證設(shè)計進(jìn)度及質(zhì)量,設(shè)計方案的確定、設(shè)計計算的結(jié)果等必須取得指導(dǎo)教師的認(rèn)可,尤其在繪制裝配圖前,設(shè)計方案應(yīng)由指導(dǎo)教師審閱。圖面要清晰干凈;尺寸標(biāo)注正確。
(2)編寫設(shè)計說明書時,必須條理清楚,語言通達(dá),圖表、公式及其標(biāo)注要清晰明確,對重點(diǎn)部分,應(yīng)有分析論證,要能反應(yīng)出學(xué)生獨(dú)立工作和解決問題的能力。
(3)獨(dú)立完成圖紙的設(shè)計和設(shè)計說明書的編寫,若發(fā)現(xiàn)抄襲或雷同按不及格處理。
八.成績評定
出勤情況(20%)
設(shè)計方案與性能計算(40%)
圖紙質(zhì)量(20%)
說明書質(zhì)量(20%)
評 語
總 成 績
指導(dǎo)教師
注意:此任務(wù)書要妥善保管,最后要裝訂在設(shè)計說明書的第一頁。
目錄
附錄 1
一、基本數(shù)據(jù)選擇 4
1.1 傳動方案和零部件方案的確定 4
1.1.1傳動方案初步確定 4
1.1.2 零部件結(jié)構(gòu)方案 4
1.2 主要參數(shù)的選擇和計算 4
1.2.1 確定最小傳動比 5
1.2.2確定最大傳動比 5
1.2.3 擋位數(shù)確定 6
1.2.4初選中心距A 6
1.2.5 外形尺寸(初選) 7
1.2.6 齒輪參數(shù) 7
1.3 各擋齒輪齒數(shù)的分配及齒輪變位 7
1.3.1 確定1擋齒輪的齒數(shù) 8
1.3.2 確定其他各擋的齒數(shù) 9
二、齒輪校核 13
2.1 輪齒彎曲強(qiáng)度計算 13
2.2輪齒接觸應(yīng)力σj 15
三、軸及軸上支承的校核 17
3.1 軸的工藝要求 17
3.2 軸的強(qiáng)度與剛度計算 17
3.2.1 初選軸的直徑 17
3.2.2軸的強(qiáng)度校核 18
四 同步器的選擇 21
4.1 選用慣性式同步器中的鎖環(huán)式同步器 21
五、操縱機(jī)構(gòu) 21
5.1 直接操縱式 22
六、變速器箱體 22
6.1變速箱結(jié)構(gòu) 22
6.2 箱體軸向尺寸 22
一、基本數(shù)據(jù)選擇
1.1 傳動方案和零部件方案的確定
根據(jù)題目給定參數(shù)和總體設(shè)計結(jié)果可以確定,作為一輛前置后驅(qū)的貨車,毫無疑問應(yīng)該選用中間軸式多擋位機(jī)械式變速器。其特點(diǎn)是:(1)設(shè)有直接擋(2)1擋有較大的傳動比(3)擋位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動,擋位低的齒輪可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動(4)除1擋以外,其他擋位采用同步器或嚙合套換擋(5)除直接擋以外,其他擋位工作時,傳動效率略低(6)適用于前置后驅(qū)的汽車。
1.1.1 傳動方案初步確定
(1)變速器第1軸后端與常嚙合主動齒輪做成一體,第2軸前端經(jīng)軸承支承在第1軸后端的孔內(nèi),且保持兩軸軸線在同一條直線上,經(jīng)嚙合套將它們連接后可得到直接擋。擋位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動,1擋采用滑動直齒齒輪傳動。
(2)倒擋利用率不高,而且都是在停車后在掛入倒擋,因此可以采用支持滑動齒輪作為換擋方式。
(3)傳動方案采用的2、3、5擋用常嚙合齒輪傳動,4擋為直接擋,而1、倒擋用直齒滑動齒輪換擋。
1.1.2 零部件結(jié)構(gòu)方案
(1)齒輪形式
齒輪形式為直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪。直齒圓柱齒輪僅用于1擋和倒擋。
(2)換擋機(jī)構(gòu)形式
此變速器換擋機(jī)構(gòu)有直齒滑動齒輪和同步器換擋兩種形式。1擋和倒擋采用結(jié)構(gòu)簡單的直齒滑動齒輪換擋,使用率高的其他擋位采用同步器換擋。
(3)變速器軸承
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、滑動軸套等。
變速器第1軸、第2軸的后部軸承以及中間軸前、后軸承,按直徑系列一般選用中系列球軸承或圓柱滾子軸承。中間軸上齒輪工作時產(chǎn)生的軸向力,原則上由前或后軸承來承受都可以;但當(dāng)在殼體前端面布置軸承蓋有困難的時候,必須由后端軸承承受軸向力,前端采用圓柱滾子軸承承受徑向力。滾針軸承、滑動軸套用于齒輪與軸不固定連接,有相對轉(zhuǎn)動的地方,比如高擋區(qū)域同步器換擋的第2軸齒輪和第2軸的連接,由于滾針軸承滾動摩擦損失小,傳動效率高,徑向配合間隙小,定位及運(yùn)轉(zhuǎn)精度高,有利于齒輪嚙合,在不影響齒輪結(jié)構(gòu)的情況下,應(yīng)盡量使用滾針軸承。
1.2 主要參數(shù)的選擇和計算
由給定主要參數(shù)
額定裝載質(zhì)量(Kg)
最大總質(zhì)量(Kg)
最大車速(Km/h)
縱梁尺寸
背角與臀角
組號
3000
6000
120
180*6
α=15°β=95°
6
及總體設(shè)計中設(shè)計參數(shù),有
最大轉(zhuǎn)矩:
發(fā)動機(jī)最大功率:Pmax=127.8Kw
最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速:
車輪:后輪選擇7.50R16LT ; 前輪選擇8.25R16LT
傳動系機(jī)械效率
1.2.1 確定最小傳動比
為了滿足足夠的動力性能,需要校核最高擋動力因數(shù)。由于我們選定設(shè)計的是中型貨車,因此最高擋動力因數(shù)取值范圍為,此處我們?nèi)?,最小傳動比與最高擋動力因數(shù)有如下關(guān)系
式中:為最高擋時,發(fā)動機(jī)發(fā)出最大扭矩時的最大車速,。
其他參數(shù)如下表。
最大總質(zhì)量(Kg)
空氣阻力系數(shù)
迎風(fēng)面積
A()
0.90
418.8
6000
0.85
3.5
根據(jù)式子可得,。由主減速器傳動比得,
1.2.2確定最大傳動比
傳動系最大傳動比,需要滿足滿載最大爬坡度及滿足附著條件。
(1)滿足最大爬坡度。
其中,取一般貨車最大爬坡度16.7°
(2)滿足附著條件。
即
取
因此,變速器傳動比范圍是0.88~5.14,傳動系最大傳動比
1.2.3 擋位數(shù)確定
經(jīng)計算按照等比級數(shù)分配,對3擋、4擋間速比根據(jù)情況調(diào)整。
按等比級數(shù)原則,一般汽車各擋傳動比大致符合如下關(guān)系:
式中:—常數(shù),也就是各擋之間的公比;因此,各擋的傳動比為:
,,
則各擋速比為 ,,,, (注意,本方案并不是嚴(yán)格按照等比分配傳動比)
1.2.4初選中心距A
初選中心距時,可根據(jù)下述經(jīng)驗(yàn)公式
式中:—變速器中心距(mm);
—中心距系數(shù),貨車:=8.6~9.6,取8.6 ;
—發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩(N.m);
—變速器1擋傳動比, ;
—變速器傳動效率,取96% ;
—發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩,。
則,
1.2.5 外形尺寸(初選)
貨車變速器殼體的軸向尺寸與擋數(shù)有關(guān),5擋為(2.7~3.0)A,在此取3A。
軸向尺寸,取整數(shù)為325mm。
1.2.6 齒輪參數(shù)
(1)模數(shù)。
一般同一變速器齒輪模數(shù)不相等,對于貨車減小質(zhì)量比減小噪聲更重要,故齒輪應(yīng)選用大些的模數(shù),變速器低擋齒輪應(yīng)選用大些的模數(shù),其他擋位選用另一種模數(shù)。根據(jù)國家規(guī)定,GB/T 1357—1987《漸開線圓柱齒輪模數(shù)》的規(guī)定,考慮貨車的最大質(zhì)量為, 而小于14t。因此1擋直齒齒輪,其他擋位為4mm()。
嚙合套和同步器的結(jié)合齒多數(shù)采用漸開線齒形,由于工藝上的原因,同一變速器中的結(jié)合齒模數(shù)相同。總質(zhì)量在(1.8~14)t的貨車模數(shù)為2.0~3.5mm,選取較小的模數(shù)可使齒數(shù)增多,有利于換擋。在此取2.5mm。
(2)壓力角
遵照國家規(guī)定取標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20°,嚙合套或同步器的壓力角為30°。
(3)螺旋角
斜齒輪螺旋角選用范圍為貨車變速器:18°~26°,初選24°。
(4)齒寬
直齒,為齒寬系數(shù),取為4.5~8.0,取8.0;
斜齒,取為6.0~8.5,取8.5。
采用嚙合套或同步器換擋時,其接合齒的工作寬度初選時可取為2~4mm,取3mm。
斜齒輪寬度取,滑動直齒齒輪寬度取。
(5)齒頂高系數(shù)
在齒輪加工精度提高以后,包括我國在內(nèi),規(guī)定齒頂高系數(shù)取為1.0。
1.3 各擋齒輪齒數(shù)的分配及齒輪變位
在初選中心距A、齒輪模數(shù)和螺旋角以后,可根據(jù)變速器的擋數(shù)、傳動比和傳動方案來分配各擋齒輪的齒數(shù)。5擋變速器傳動方案如右圖所示。
1.3. 1 確定1擋齒輪的齒數(shù)
1擋傳動比
1擋采用常嚙合斜齒輪傳動,取螺旋角為11.7.模數(shù)m為4,中心距,代入計算后得,取為整數(shù)52,然后進(jìn)行大、小齒輪齒數(shù)的分配。經(jīng)驗(yàn)算,中間軸上的1擋齒輪取 ,因此1擋大齒輪齒數(shù)為
2)對中心距A進(jìn)行修正
通過選用正角度變位系數(shù),可以湊出新的中心距為。
3)確定常嚙合齒輪副的齒數(shù)
由式子求出常嚙合傳動齒輪的傳動比
而常嚙合傳動齒輪的中心距與1擋齒輪的中心距相等,即
其中,常嚙合齒輪、采用斜齒圓柱齒輪,模數(shù),初選螺旋角,代入上兩式子,求得 ,取整為49 ,求得并取整 , 。
核算1擋傳動,齒數(shù)分配合理。
根據(jù)所確定的齒數(shù),由式子,根據(jù)圓整后的齒數(shù),精算出螺旋角β=24o。
變位:
理論中心距
端面壓力角
端面嚙合角
變位系數(shù)之和 因=
1.3.2 確定其他各擋的齒數(shù)
①2擋齒輪齒數(shù)。
由于2擋為斜齒輪,模數(shù)與1擋齒輪相同。
此外,從抵消或減小中間軸上的軸向力出發(fā),還必須滿足下列關(guān)系式
取,進(jìn)行試湊
取已是極限,代入式子,聯(lián)立,可求出,和三個參數(shù)。求得取整為24,取整為27,驗(yàn)證傳動比,齒數(shù)分配合適。根據(jù)所確定的齒數(shù),按式子算出精確的螺旋角值為19.2°。
對2擋齒輪進(jìn)行角度變位:
理論中心距
端面壓力角
端面嚙合角
變位系數(shù)之和
=0
②3擋齒輪齒數(shù)。
3擋齒輪為斜齒輪,模數(shù)大小和2擋一樣。
由,得
此外,從抵消或減小中間軸上的軸向力出發(fā),還必須滿足下列關(guān)系式
進(jìn)行試湊,求得2=20.7o,代入得Z5=19.93,圓整為20;Z6=30.58,圓整為31。驗(yàn)證傳動比,傳動比變化不大,齒數(shù)分配合適。根據(jù)所確定的齒數(shù),按式子算出精確的螺旋角值為19.2°。
對3擋齒輪進(jìn)行角度變位:
理論中心距
端面壓力角
端面嚙合角
變位系數(shù)之和
③4擋為直接擋
④5擋齒輪齒數(shù)
5擋齒輪為斜齒輪,模數(shù)大小和3擋一樣。
,
此外,從抵消或減小中間軸上的軸向力出發(fā),還必須滿足下列關(guān)系式
進(jìn)行試湊, 求得 ,代入式子,聯(lián)立,可求出,和三個參數(shù)。求得取整為36,取整為13,驗(yàn)證傳動比,齒數(shù)分配合適。根據(jù)所確定的齒數(shù),按式子算出精確的螺旋角值為24.85°。
對5擋齒輪進(jìn)行角度變位:
理論中心距
端面壓力角
端面嚙合角
變位系數(shù)之和
0
5)確定倒擋齒輪齒數(shù)
倒擋齒輪有直齒輪副、和。初選、后,螺旋角選,可計算出中間軸與倒擋軸的中心距。初選,,,則:
由可求出。
確定倒擋軸與第二軸的中心距
二、齒輪校核
變速器齒輪的損壞形式主要有:輪齒折斷、齒面疲勞剝落(點(diǎn)蝕)、移動換擋齒輪端部破壞以及齒面膠合。變速器在工作時,齒輪受到較大的沖擊載荷作用;一對齒輪相互嚙合,齒面相互擠壓造成齒面點(diǎn)蝕;換擋瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷。 所以需要對齒輪進(jìn)行計算和校荷。
注:本課程設(shè)計只進(jìn)行低擋位的齒輪彎曲強(qiáng)度校核與高擋位的齒輪疲勞接觸強(qiáng)度校核以及常嚙合齒輪的彎曲強(qiáng)度與接觸疲勞強(qiáng)度校核。
2.1 輪齒彎曲強(qiáng)度計算
(1)直齒輪彎曲應(yīng)力
齒形系數(shù)圖
式中:—彎曲應(yīng)力(MPa);
—計算載荷(N.mm);
—應(yīng)力集中系數(shù),可近似取=1.65;
—摩擦力影響系數(shù),主、從動齒輪在嚙合點(diǎn)上的摩擦力方向不同,對彎曲應(yīng)力的影響也不同;主動齒輪=1.1,從動齒輪=0.9;
—齒寬(mm);
—模數(shù);
—齒形系數(shù),如上圖。
當(dāng)計算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩時,1、倒擋直齒輪許用彎曲應(yīng)力在400~850MPa,貨車可取下限,承受雙向交變載荷作用的倒擋齒輪的許用應(yīng)力應(yīng)取下限。
計算1擋主動齒輪10的彎曲應(yīng)力
計算倒擋齒輪12的彎曲應(yīng)力
(2)斜齒輪彎曲應(yīng)力
(2.2)
式中:—計算載荷(N·mm);
—法向模數(shù)(mm);
—齒數(shù);
—斜齒輪螺旋角(°);
—應(yīng)力集中系數(shù),=1.50;
—齒形系數(shù),可按當(dāng)量齒數(shù)在圖中查得;
—齒寬系數(shù)=8.0
—重合度影響系數(shù),=2.0。
當(dāng)計算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩時,對乘用車常嚙合齒輪和高擋齒輪,對貨車為100~250MPa。
1)計算2擋齒輪8的彎曲應(yīng)力
2)計算常嚙合齒輪1的彎曲應(yīng)力
2.2輪齒接觸應(yīng)力σj
式中:—輪齒的接觸應(yīng)力(MPa);
—齒面上的法向力(N),;為圓周力;
—斜齒輪螺旋角( °);
—齒輪材料的彈性模量(MPa),
—齒輪接觸的實(shí)際寬度(mm) ,齒寬;
—主動齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑(mm),直齒輪,
斜齒輪;
—從動齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑(mm),直齒輪,
斜齒輪 ;
、—主、從動齒輪節(jié)圓半徑(mm)。
將作用在變速器第一軸上的載荷作為計算載荷時,變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力見下表。
變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力
齒輪
滲碳齒輪
液體碳氮共滲齒輪
一擋和倒擋
1900~2000
950~1000
常嚙合齒輪和高擋
1300~1400
650~700
1)計算第5擋的齒輪4的接觸應(yīng)力
2)計算常嚙合齒輪的接觸應(yīng)力
3)計算3檔直齒齒輪接觸應(yīng)力
3)計算2檔直齒齒輪接觸應(yīng)力
4)計算1檔直齒齒輪接觸應(yīng)力
4)計算倒檔直齒齒輪接觸應(yīng)力
因此,本設(shè)計變速器齒輪材料采用20CrMnTi,并進(jìn)行滲碳處理,大大提高齒輪的耐磨性及抗彎曲疲勞和接觸疲勞的能力。
三、軸及軸上支承的校核
3.1 軸的工藝要求
倒擋軸為壓入殼體孔中并固定不動的光軸。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。對于只有滑動齒輪工作的第二軸可以采用氰化處理,但對于有常嚙合齒輪工作的第二軸應(yīng)采用滲碳或高頻處理[14]。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[15]。
對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[16]。
對于采用高頻或滲碳鋼的軸,螺紋部分不應(yīng)淬硬,以免產(chǎn)生裂紋。
對于階梯軸來說,設(shè)計上應(yīng)盡量保證工藝簡單,階梯應(yīng)盡可能少[17]。
3.2 軸的強(qiáng)度與剛度計算
3.2.1 初選軸的直徑
已知中間軸式變速器中心距=108mm,第二軸和中間軸中部直徑,軸的最大直徑和支承距離的比值:
對中間軸,=0.16~0.18;對第二軸,0.18~0.21。
第一軸花鍵部分直徑(mm)可按下式初選
式中:—經(jīng)驗(yàn)系數(shù),=4.0~4.6;
—發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩(N.m)。
第一軸花鍵部分直徑;第二軸和中間軸最大直徑
最大軸支承之間的長度,第二軸支承之間的長度;
中間軸支承之間長度,取,代入上述設(shè)計公式,均符合要求。
第二軸:;中間軸: 均符合要求。
3.2.2軸的強(qiáng)度校核
(1)軸的剛度驗(yàn)算
對齒輪工作影響最大的是軸在垂直面內(nèi)產(chǎn)生的撓度和軸在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角。前者使齒輪中心距發(fā)生變化,破壞了齒輪的正確嚙合;后者使齒輪相互歪斜。
初步確定軸的尺寸以后,可對軸進(jìn)行剛度和強(qiáng)度驗(yàn)算。欲求中間軸式變速器第一軸的支點(diǎn)反作用力,必須先求第二軸的支反力。擋位不同,不僅圓周力、徑向力和軸向力不同,而且力到支點(diǎn)的距離也有變化,所以應(yīng)當(dāng)對每個擋位都進(jìn)行驗(yàn)算。驗(yàn)算時將軸看做鏈接支承的梁。作用在第一軸上的轉(zhuǎn)矩應(yīng)取。
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(diǎn)近、負(fù)荷又小,通常撓度不大,故可不必計算。變速器齒輪在軸上的位置如圖2所示時,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,則可分別用下式計算
全撓度
式中:
—齒輪齒寬中間平面上的徑向力(N);
—齒輪齒寬中間平面上的圓周力(N;)
—彈性模量(MPa),
—慣性矩(mm),對于實(shí)心軸,;
—軸的直徑,花鍵處按平均直徑計算;
、—為齒輪上的作用力距支座、的距離(mm);
—支座間的距離(mm)。
由于中間軸上常嚙合齒輪上的圓周力最大,因此只需要驗(yàn)算常嚙合齒輪的強(qiáng)度和剛度即可,變速器軸向尺寸L=325mm,取a=35mm,則b=L-a=290mm
取該處d=54,
代入上式得:
滿足設(shè)計要求。
(2)軸的強(qiáng)度驗(yàn)算
作用在齒輪上的徑向力和軸向力,使軸在垂直面內(nèi)彎曲變形,而圓周力使軸在水平面內(nèi)彎曲變形。在求取支點(diǎn)的垂直面和水平面內(nèi)的支反力Fc和Fs之后,計算相應(yīng)的彎矩Mc,Ms。軸在轉(zhuǎn)矩Tn和彎矩的共同作用下,其應(yīng)力為:
式中:
—計算轉(zhuǎn)矩,N·mm;
—軸在計算斷面處的直徑,花鍵處取內(nèi)徑,mm;
—彎曲截面系數(shù),mm;
—在計算斷面處軸的水平彎矩,N·mm;
—在計算斷面處軸的垂向彎矩,N·mm;
—許用應(yīng)力。
變速器軸采用與齒輪相同的材料制作。
對于本例支點(diǎn)A的水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)支反力為:
強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。
四 同步器的選擇
4.1 選用慣性式同步器中的鎖環(huán)式同步器
鎖環(huán)式同步器的結(jié)構(gòu)如圖五(A)所示。變速時,換擋機(jī)構(gòu)通過撥叉推動嚙合套,由于同步器推塊一起移動,當(dāng)同步器推塊與同步環(huán)接觸時遍推動同步環(huán)向齒輪上的齒環(huán)移動,使兩錐面相接觸見圖五(C)。由于嚙合套上有推力,兩錐面間存在正壓力,且二者存在轉(zhuǎn)速差,故二者一經(jīng)接觸便產(chǎn)生摩擦力矩,此力矩帶動同步環(huán)相對于嚙合套轉(zhuǎn)動,直至同步環(huán)推塊槽靠在推塊的一側(cè)為止見圖五(D),此時嚙合套與同步環(huán)同步旋轉(zhuǎn),嚙合套齒端倒角與同步環(huán)齒端倒角正好相抵觸(設(shè)計上使推塊槽比推塊寬半個齒距),而不能進(jìn)入接合,起到了鎖止作用。同步環(huán)齒端倒角上的正壓力分解為軸向力和切向力兩個分力,軸向力使兩錐面間存在正壓力,而產(chǎn)生摩擦力矩,切向力產(chǎn)生撥環(huán)力矩,撥環(huán)力矩力圖使同步環(huán)反轉(zhuǎn),而同步環(huán)上的摩擦力矩又阻止同步環(huán)反轉(zhuǎn),只要設(shè)計上保證摩擦力矩大于撥環(huán)力矩,不管換擋力有多大,嚙合套與同步環(huán)齒端倒角總是相抵觸而不能接合,起到了鎖止作用見圖五(E)。
由于換擋力的繼續(xù)作用和增大,摩擦力矩增大,使齒輪的速度降低或升高,當(dāng)摩擦力矩等于慣性力矩時,齒輪、同步環(huán)和嚙合套三者達(dá)到了同步運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣,齒輪和同步環(huán)間無相對運(yùn)動,慣性力矩消失,撥環(huán)力矩將使同步環(huán)相對嚙合套反向轉(zhuǎn)過一個角度,花鍵齒不再相抵觸,使嚙合套越過同步環(huán)與齒輪上的齒環(huán)嚙合,而完成換擋見圖五(B)。
4.2同步器主要尺寸的確定
詳細(xì)見負(fù)責(zé)同步器設(shè)計的林偉鋒同學(xué)。
五、操縱機(jī)構(gòu)
5.1 直接操縱式
這種形式的變速器布置在駕駛員座椅附近,變速桿由駕駛室底板伸出,駕駛員可以直接操縱。如圖所示,多用于發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動的車輛。
撥叉軸7、8、9和10的兩端均支承于變速器蓋的相應(yīng)孔中,可以軸向滑動。所有的撥叉和撥塊都以彈性銷固定于相應(yīng)的撥叉軸上。三、四擋撥叉2的上端具有撥塊。撥叉2和撥塊3、4、14的頂部制有凹槽。變速器處于空擋時,各凹槽在橫向平面內(nèi)對齊,叉形撥桿13下端的球頭即伸入這些凹槽中。選擋時可使變速桿繞其中部球形支點(diǎn)橫向擺動,則其下端推動叉形撥桿13繞換擋軸11的軸線擺動,從而使叉形撥桿下端球頭對準(zhǔn)與所選擋位對應(yīng)的撥塊凹槽,然后使變速桿縱向擺動,帶動撥叉軸及撥叉向前或向后移動,即可實(shí)現(xiàn)掛擋。例如,橫向擺動變速桿使叉形撥桿下端球頭深入撥塊3頂部凹槽中,撥塊3連同撥叉軸9和撥叉5即沿縱向向前移動一定距離,便可掛入二擋;若向后移動一段距離,則掛入一擋。當(dāng)使叉形撥桿下端球頭深入撥塊14的凹槽中,并使其向前移動一段距離時,便掛入倒擋。
各種變速器由于擋位數(shù)及擋位排列位置不同,其撥叉和撥叉軸的數(shù)量及排列位置也不相同。例如,上述的變速器的前進(jìn)擋用了三根撥叉軸,倒擋獨(dú)立使用了一根撥叉軸,共有四根撥叉軸。
六、變速器箱體
6.1變速箱結(jié)構(gòu)
五擋系列變速箱為三軸式。單中間軸定軸傳動,有五個前進(jìn)擋,一個倒擋,二到五擋齒輪為斜齒輪,一倒擋為直齒輪。二軸上的各擋齒輪均裝在雙列滾針軸承上,二、三擋裝有鎖銷式慣性同步器,四、五擋裝有鎖環(huán)式慣性同步器,一、倒擋為直齒滑動齒輪傳動。可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離雙桿或單桿手動操作,變速箱殼體是整體式箱型,呈“立式”安裝,與發(fā)動機(jī)——離合器總成直接連接。變速箱的潤滑采用“飛濺式”。
6.2 箱體軸向尺寸
箱體軸向尺寸初選為325mm,最終確定330.5mm
第 I 條 參考文獻(xiàn)
【1】 陳家瑞主編 汽車構(gòu)造(第三版)北京:機(jī)械工業(yè)出版社2009.2
【2】 朱文堅 黃平 劉小康主編 機(jī)械設(shè)計(第二版)北京:高等教育出版社 2008.10
【3】 王望予主編 汽車設(shè)計(第四版)北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8
【4】 余志生主編 汽車?yán)碚摚ǖ谖灏妫┍本簷C(jī)械工業(yè)出版社2009.3
【5】 林學(xué)東主編 發(fā)動機(jī)原理 北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2008.5
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