【全套帶圖】五菱LZW1010P手動變速器設計

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購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 摘 要 汽車變速器是汽車總成部件中的重要組成部分，是主要的傳動系統(tǒng)。變速器的結構對汽車的動力性、經濟性、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。 本次設計主要是依據(jù) 五菱 有關參數(shù)，通過變速器各部分參數(shù)的選擇和計算，設計出一種基本符合要求的手動變速器。 研究的基本內容為：變速器傳動機構布置方案，變速器各擋傳動比的分配，變速器齒輪參數(shù)選擇，變速器各擋齒輪齒數(shù)分配，變速器齒輪設計計算，變速器軸和軸承的設計計算，同步器和操縱機構及箱體的設計，利用 件繪制裝配圖 和零件圖等八項內容。在設計過程中主要需解決的問題有：變速器 各 參數(shù)的確定，變速 器齒輪的設計、計算及校核，變速器軸的設計、計算及校核和軸承的校核 計算，同步器和操縱機構及箱體的設計以及繪制裝配圖及零件圖五大主要問題。 關鍵詞： 變速器 ； 傳動比 ； 參數(shù) ； 設計計算 ； 校核 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對應的 紙 14951605 或 1304139763 in of an of of of of a on is on of of to of a on of of of of of AD of to be of of of of of 紙 咨詢 14951605 目 錄 摘要 ......................................................................................................................................... I ................................................................................................................................ 1章 緒論 ....................................................................................................................... 1 車變速器概述 ....................................................................................................... 1 車變速器設計的目的和意義 ................................................................................ 1 車變速器國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ....................................................................... 2 速器國內外的現(xiàn)狀 ................................................................................... 2 車變速器的發(fā)展趨勢 ............................................................................... 3 動變速器的特點和設計要求及內容 ................................................................... 3 動變速器的特點 ....................................................................................... 3 動變速器的設計要求 ............................................................................... 4 計的主要內容 ............................................................................................ 4 第 2章 變速器傳動機構布置方案確定 .................................................................... 6 計所依據(jù)的主要技術參數(shù) .................................................................................... 6 速器傳動機構的結構分析和形式選擇 ............................................................... 6 軸式變速器的特點分析 ............................................................................ 7 間軸式變速器特點分析 ........................................................................... 7 擋布置方案分析 ....................................................................................... 8 動機構布置的其他問題 ........................................................................... 9 部件結構方案分析 ............................................................................................. 10 輪形式 ..................................................................................................... 10 擋機構形式 ............................................................................................. 10 止自動脫擋的結構 ................................................................................. 11 速器軸承 ................................................................................................. 11 設計所采用的傳動機構布置方案 ..................................................................... 11 章小結 ................................................................................................................. 12 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 第 3章 變速器主要參數(shù)的選擇和齒數(shù)分配 ......................................................... 13 速器各擋傳動比的確定 ..................................................................................... 13 速器最低擋傳動比的確定 ..................................................................... 13 速器其他各擋傳動比的確定 ................................................................. 14 心距的確定 .......................................................................................................... 14 速器外形尺寸的初選 .......................................................................................... 15 速器齒輪參數(shù)的選擇 ......................................................................................... 15 數(shù) .............................................................................................................. 15 形、壓力角及螺旋角 ............................................................................. 16 寬 ............................................................................................................. 16 頂高系數(shù) ................................................................................................. 17 速器各擋齒輪齒數(shù)的分配 ................................................................................. 17 定一擋齒輪的 齒數(shù) ............................................................................... 17 中心距進行修正 ..................................................................................... 18 定常嚙合齒輪的齒數(shù) ............................................................................. 19 定其他各擋齒輪的齒數(shù) ......................................................................... 20 章小結 ................................................................................................................. 23 第 4章 變速器齒輪的設計 計算 ................................................................................ 24 速器齒輪的幾何尺寸計算 .................................................................................. 24 算變速器各軸的扭矩和轉速 ............................................................................. 24 輪的強度計算和材料選擇 ................................................................................. 25 輪損壞的原因和形式 ............................................................................. 25 輪的材料選擇 ......................................................................................... 26 輪的強度計算 ......................................................................................... 27 章小結 ................................................................................................................. 38 第 5章 變速器軸和軸承的設計計算 ....................................................................... 39 選變速器軸的軸徑和軸長 .................................................................................. 39 的結構設計 ......................................................................................................... 40 速器軸的強度計算 ............................................................................................. 40 輪和軸上的受力計算 .............................................................................. 40 的強度計算 ............................................................................................. 41 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 的剛度計算 ............................................................................................. 46 速器軸承的選擇和校核 ...................................................................................... 49 一軸軸承的選擇和校核 ......................................................................... 49 二軸軸承的選擇和校核 ......................................................................... 50 間軸軸承的選擇和校核 ......................................................................... 51 章小結 ................................................................................................................. 52 第 6章 同步器和操縱機構的設計選用 .................................................................. 53 步器的設計選用 ................................................................................................. 53 環(huán)式同步器 ............................................................................................. 53 銷式同步器 ............................................................................................. 54 環(huán)式同步器主要尺寸的確定 ................................................................. 55 步器主 要參數(shù)的確定 ............................................................................. 56 速器操縱機構的設計選用 ................................................................................. 58 速器操縱機構的分類 ............................................................................. 58 速器常用操縱機 構分析 ......................................................................... 59 速器箱體的設計 ................................................................................................. 60 章小結 ................................................................................................................. 61 結論 ...................................................................................................................................... 62 參考文獻 ............................................................................................................................ 63 致謝 ...................................................................................................................................... 64 附錄 ...................................................................................................................................... 65 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 1 第 1章 緒 論 車變速器概述 變速器用于轉變發(fā)動 機曲軸的轉矩和轉速，以適應汽車在起步、加速、行 駛 以及克服各種道路障礙等不同行 駛 條件下 ， 對驅動車輪牽引力及車速不同要求的需要。用變速器轉變發(fā)動機轉矩、轉速的必要性在于內燃機轉矩 1]。 變速器能 使 汽車以非常低的穩(wěn)定車速行 駛 ，而這種低的車速只靠內燃機的最低穩(wěn)定車速是難以達到的。變速器的倒 擋 使 汽車能倒退行 駛 ；其空 擋 使 汽車在啟動發(fā)動機、停車和滑行時能長時間將發(fā)動機和傳動系分離。 變速器按其傳動比的改變方式可分為有級、無級和綜合式的。有級變速器按其前進 擋 的 擋 位數(shù) 分為三、四、五 擋 和多 擋 的；而按其軸中心線的位置又可分為固定軸線式、旋轉軸線式和綜合式的。固定軸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可分為自動式、半自動式、預選式、指令式、直接操縱式和遠距離操縱式 [2]。 變速器的結構對汽車的動力性、經濟性、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)做優(yōu)化匹配，可得到良好的動力性與經濟性；采用自鎖及互鎖裝置，倒 擋 安全裝置，對接合齒采取倒錐齒側措施以及其他結構措施，可 使 操縱可靠，不跳 擋 、亂 擋 、自動脫 擋 和誤掛倒 擋 ；采用同步器可 使 換 擋 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)、噪聲低，降低噪聲水平已成為提高變速器質量和設計、工藝水平的關鍵。隨著汽車技術的發(fā)展，增力式同步器，雙 、 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 擋 機構等新結構也相繼問世。 變速器多采用飛濺潤滑，重型汽車有時強制潤滑第一、二軸軸承等。 變速器都裝有單向的通氣閥以防殼內空氣熱脹而漏油及潤滑油氧化。殼底放油塞多放置磁鐵以吸附油內鐵屑。 現(xiàn)代汽車上廣 泛采用內燃機作為動力源，其轉矩和轉速的變化范圍很小，而復雜的 使 用條件要求汽車的驅動力和車速能在相當大的范圍內變化。為解決這一矛盾，在傳動系統(tǒng)中設置了變速器，用來改變傳動比，擴大驅動輪轉矩和轉速的變化范圍，以購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 2 適應經常變化的行 駛 條件，如起步、加速、上坡等，同時 使 發(fā)動機在最有利的工況范圍下工作；在發(fā)動機旋轉方向不變的前提下， 使 汽車能倒退行 駛 ；利用空 擋 ，中斷動力傳遞，以 使 發(fā)動機能夠起動、怠速，并便于變速器換 擋 或進行動力輸出。變速器設計的目的就是為了滿足上述的要求， 使 汽車在特定的工況下穩(wěn)定的工作。 變速器除了要能滿足 一定的 使 用要求外，還要保證 使 其和汽車能有很好的匹配性，可以提高汽車的動力性和經濟性，保證發(fā)動機在有利的工況范圍內工作提高汽車的 使用壽命、降低能源消耗、減少汽車的 使 用噪聲等。這就要求設計人員依據(jù)汽車的技術參數(shù)，合理的選擇變速器的參數(shù)， 使 所設計的變速器能和整車具有很好的匹配性。 車變速器國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 速器國內外的現(xiàn)狀 早期的汽車傳動系，從發(fā)動機到車輪之間的動力傳動形式是很簡單的。 1892 年法國制造出第一輛帶有變速器的汽車。 1921 年英國人赫伯特 ·福魯特采用耐用的摩擦材料進一步完善 了變速器的性能?，F(xiàn)代汽車變速器是 1894 年由法國人路易斯 ·雷納 ·本哈特和艾米爾 ·拉瓦索爾推廣 使 用的。目前為止，變速器經歷了幾個發(fā)展階段，主要為： 1、手動變速器 手動變速器主要采用齒輪傳動的降速原理。變速器內有多組傳動比不同的齒輪副，而汽車行 駛 時的換 擋 工作，也就是通過操縱機構 使 變速器內的不同的齒輪副工作。手動變速器又稱手動齒輪式變速器，含有可以在軸向滑動的齒輪，通過不同齒輪的嚙合達到變速變矩的目的 [3]。手動變速器的換 擋 操作可以完全遵從駕 駛 者的意志，且結構簡單、故障率相對較低、價廉物美。 2、自動變速器 自 動變速器是根據(jù)車速和負荷（油門踏板的行程）來進行雙參數(shù)控制， 擋 位根據(jù)上面的兩個參數(shù)來自動升降。自動變速器與手動變速器的共同點，就是二者都屬于有級式變速器，只不過自動變速器可以根據(jù)車速的快慢來自動實現(xiàn)換 擋 ，可以消除手動變速器 ―頓挫 ‖的換 擋 感覺。 自動變速器是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱機構組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩的目的。 3、無級變速器 無級變速器又稱為連續(xù)變速式無級變速器。這種變速器與一般齒輪式自動變速器的最大區(qū)別，是它省去了復雜而又笨重的齒輪組合變速傳動，而只用了兩組帶輪進行變 速傳動。無級變速器結構比傳統(tǒng)變速器簡單，體積更小，它既沒有手動變速器的眾多齒輪副，也沒有自動變速器復雜的行星齒輪組，主要靠主動輪、從動輪和傳動帶來購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 3 實現(xiàn)速比的無級變化 [4]。 4、無限變速式機械無級變速器 （ 無限變速式機械無級變速器與其它自動變速器的差別之一是不 使 用變矩器。變矩器的作用是通過油液介質將發(fā)動機動力傳遞給變速器，它的傳遞效率通常只有 80%。于不 使 用變矩器，與其它變矩器比較， 有效率高、不易打滑、油耗低、不需要工藝復雜造價高昂的金屬傳送帶、結構簡單、成本低等一系列優(yōu)點，加上傳遞扭矩大，長時間 使 用也不會過度發(fā)熱，不但 使 用于轎車，也 使 用于越野車，是一種新型變速器。 車變速器的發(fā)展趨勢 回顧汽車變速器的發(fā)展可以清楚的知道，變速器作為汽車傳動系統(tǒng)的重要組成部分，其技術的發(fā)展，是衡量汽車技術水平的一個重要依據(jù)?，F(xiàn)代汽車變速器的發(fā)展趨勢，是向著可調自動變速器或無級變速器的方向發(fā)展。 自動變速器多 擋 化雖能擴大自動變速的范圍，但它并非安全迅速。理想的無級變速器是在整個傳動范圍內能連續(xù)的、無 擋 比的切換變速比，是變速器始終按最佳換 擋規(guī)律自動變速。無級化是對自動變速器的理想追求。 現(xiàn)代無 級變速器傳動效率提高，變速反應快、油耗低。隨著電子技術的發(fā)展，變速器的自動控制進一步完善，在各種 使 用工況下能實現(xiàn)發(fā)動機與傳動系的最佳匹配，控制更加精確、有效，性能價格比大大提高。無級變速器裝有自動控制裝置，行車中可以根據(jù)車速自動調整 擋 位，無需人工操作，省去了換 擋 及踩踏離合器踏板的操作。其不足之處在于價格昂貴、維修費用很高，而且 使 用起來比手動 擋 車費油，尤其是低速行 駛 或堵車中走走停停時，更會增大油耗 [5]。 當今世界各大汽車公司對無級變速器的研究都十分活躍。不久的將來，隨著電子控制技術的進一步完善，電子控制式的 無級變速器可望得到廣泛的發(fā)展和應用。 動變速器的特點和設計要求及內容 動變速器的特點 手動變速器的 擋 數(shù)通常在 6 擋 以下，當 擋 數(shù)超過 6 擋 時，可以在 6 擋 以下的主變速器的基礎上，再行配置副變速器，通過兩者的組合獲得多 擋 變速器。 近年來，為了降低油耗，變速器的 擋 數(shù)有增加的趨勢。目前，乘用車一般采用 4 位的變速器。發(fā)動機排量大的乘用車多用 5 個 擋 。商用車變速器采用 4 擋 或多 擋 。載質量在 貨車采用五 擋 變速器，載質量在 貨車采用六 擋 變速器。多 擋 變速器多用于總質 量大些的貨車和越野車上 [6]。 某些汽車的變速器，設置有用在良好的路面上輕載或空車駕 駛 的場合的超速 擋 ，購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 4 超速 擋 的傳動比小于 1。采用超速 擋 ，可以提高汽車的燃油經濟性。但是如果發(fā)動機功率不高，則超速 擋 使 用頻率很低，節(jié)油效果不顯著，甚至影響汽車的動力性。 從傳動機構布置上來說，目前，兩軸式和三軸式變速器都得到了廣泛的應用。其中，兩軸式變速器多用于發(fā)動機前置前輪驅動的汽車上。三軸式變速器的第一軸的常嚙合齒輪與第二軸的各 擋 齒輪分別與中間軸的相應齒輪相嚙合，且第一、第二軸同心。將第一、第二軸直接連接起來傳遞轉矩則稱為直接 擋 。此時，齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也僅傳遞轉矩。因此，直接 擋 的傳動效率高，磨損及噪聲也最小，因為直接 擋 的利用率要高于其它 擋 位，因此提高了變速器的 使 用壽命；在其它前進 擋 位工作時，變速器傳遞的動力需要經過設置在第一軸、中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳遞，因此在變速器中間軸和第二軸之間的距離（中心距）不大的情況下，一擋 仍有較大的傳動比； 擋 位高的齒輪采用長嚙合齒輪傳動， 擋 位低的齒輪可以采用或不采用長嚙合齒輪傳動；多數(shù)傳動方案中除一 擋 以外的其它 擋 位的換 擋 機構，均采用同步器或嚙合套換 擋 ，少數(shù)結構的一 擋 也用 同步器或嚙合套換 擋 ，還有各 擋 同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。 手動變速器的發(fā)展趨勢是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目，從而可采用斜齒圓柱齒輪。斜齒圓柱齒輪比直齒圓柱齒輪有更長的壽命、更低的噪聲，雖然其制造稍微復雜且在工作時有軸向力。因此，在變速器中，除低 擋 及倒 擋 齒輪外，直齒圓柱齒輪已被斜齒圓柱齒輪所取代。當然，常嚙合齒輪副的增多將導致旋轉部分總慣性力矩的增大。 動變速器的設計要求 1、 正確選擇變速器的 擋 位數(shù)和傳動比， 使 其和發(fā)動機參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好的動力性和經濟性； 2、 設置空 擋 以保證 汽車在必要時能將發(fā)動機和傳動系長時間分離，設置倒 擋 使 汽車能倒退行 駛 ； 3、 操縱簡單、方便、迅速、省力； 4、 傳動效率高，工作平穩(wěn)、無噪聲； 5、體積小、質量輕、承載能力強，工作可靠； 6、 制造容易、成本低廉、維修方便、 使 用壽命長； 7、 貫徹零件標準化、部件通用化及總成系列化等設計要求，遵守有關標準規(guī)定； 8、 需要時應設置動力輸出裝置。 本次設計主要是依據(jù) 五菱 有關參數(shù)，通過變速器各部分參數(shù)的選擇和計算，設計出一種基本符合要求的手動變速器。本文主要完成 下面一些主要工作 ： 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 5 1、 參數(shù)計算。包括變速器傳動比計算、中心距計算、齒輪參數(shù)計算、各 擋 齒輪齒數(shù)的分配； 2、變速器齒輪設計計算。 變速器齒輪幾何尺寸計算；變速器齒輪的強度計算及材料選擇；計算各軸的扭矩和轉速；齒輪強度計算及檢驗； 3、 變速器軸設計計算。包括各軸直徑及長度計算、軸的結構設計、軸的強度計算、軸的加工工藝分析； 4、 變速器軸承的選擇及校核； 5、 同步器的設計選用和參數(shù)選擇； 6、 變速器操縱機構的設計選用； 7、 變速器箱體的設計。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 6 第 2章 變速器傳動機構布置方案確定 的主要技術參數(shù) 本設計是根據(jù) 五菱 型車 的技術參數(shù)來設計一種輕 型貨 汽 車變速器，其具體參數(shù)如表 表 菱 主要技術參數(shù) 型號 動機額定功率 (廓尺寸 (長 ×寬 ×高 ) 3500/1395/1690 發(fā)動機最大扭矩 ((3000～ 3500r/距 (前 )(1214 滿載軸荷 前 (678 輪距 (后 )(1190 后 (852 軸 距 (2010 官方油耗 (L/100高車速 (km/h) 95 載質量 (640 最大爬坡度 (%) 12 整車整備質量 ( 輪胎規(guī)格 215/70載總重 (1450 速器傳動機構的結構分析和形式選擇 有級變速器與無級的相比，其結構簡單、造價低廉，具有高的傳動效率（ η=因此在各種類型的汽車上均得到了廣泛的應用。 通常，有級變速器具有三個、四個、五個前進 擋 ；重型載貨汽車和重型越野車則采用多 擋 變速器，其前進 擋 位數(shù)多大 6～ 16 個甚至 20 個。變速器 擋 位的增多可提高發(fā)動機的功率利用率、汽車的燃料經濟性和平均車速，從而可提高汽車的運輸效率，降低運輸成本。但 擋 位數(shù)的增多也 使 變速器的尺寸及質量增大，結構復雜，制造成本提高，操縱也復雜。 某些轎車和貨車的變速器，采用僅在良好的路面和空載行 駛 時才 使 用的超速 擋 。采用傳動比小于 1（約為 超速 擋 ，可充分地利用發(fā)動機功率，降低單位行駛 里程的發(fā)動機曲軸總轉數(shù)，因而會減少發(fā)動機的磨損，降低燃料消耗。但與傳動比為 1 的直接 擋 比較，采用超速 擋 會降低傳動效率。 有級變速器的傳動效率與所選用的傳動 方案有關，包括傳遞動力的齒輪副數(shù)目、轉速、傳遞的功率、潤滑系統(tǒng)的有效性、齒輪及軸以及殼體等零件的制造精度、剛度等。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 7 兩軸式和三軸式變速器都得到了廣泛的應用。 與中間軸式變速器相比較，兩軸式變速器結構簡單、緊湊且除最高 擋 外其他各 擋的傳動效率高、噪聲低。轎車多采用前置發(fā)動機前輪驅動的布置，因為這種布置 使 汽車的動力 縱性好且可 使 汽車質量減少 6%～ 10%。兩軸式變速器則方便于這種布置且 使 傳動系的結構簡單。兩軸式變速器沒有直接 擋 ，因此在高 擋 工作時，齒輪和軸承均承載，因 而噪聲較大，也增加了磨損，這是它的缺點 。 如圖 c 所示為發(fā)動機前置前輪驅動轎車的兩軸式變速器傳動方案。其特點是：變速器輸出軸與主減速器主動齒輪做成一體；多數(shù)方案的倒 擋 傳動常用滑動齒輪，其它 擋 位均用常嚙合齒輪傳動。圖 的倒 擋 齒輪為常嚙合齒輪，并用同步器換 擋 ；圖 2示方案的變速器有輔助支承，用來提高軸的剛度。 圖 軸式變速器傳動方案 間軸式變速器特點分析 中間軸式變速器多用于發(fā)動機前置后輪驅動汽車和發(fā)動機后置后輪驅動的客車上。變速器第一軸的前端經軸承支承在發(fā)動機的 飛輪上，第一軸上的花鍵用來裝設離合器的從動盤，而第二軸的末端經花鍵與萬向節(jié)連接。 如圖 d 所示為中間軸式變速器的傳動方案，其中 a～ b 為中間軸式五 擋 變速器， c～ d 為中間軸式六 擋 變速器的傳動方案。中間軸式變速器的共同特點為：變速器第一軸后端與常嚙合主動齒輪做成一體。絕大多數(shù)方案的第二軸前端經軸承支承在第一軸后端的孔內，且保證兩軸軸線在同一直線上，經嚙合套將它們連接后可得到直接擋 。 使 用直接 擋 ，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動機轉矩經變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時變速器的傳動效率高，可達到 90%以上，噪聲低、齒輪和軸承的磨損減少。因為直接 擋 的利用率要高于其他 擋 位，因而提高了變速器的 使 用壽 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 8 圖 間軸式變速器傳動方案 命；在其他前進 擋 位工作時，變速器傳遞的動力需要經過設置在第一軸、中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離（中心距）不大的條件下，一 擋 仍然有較大的傳動比； 擋 位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動， 擋 位低的齒輪可以不采用常嚙合齒輪傳動；多數(shù)傳動方案件中除一 擋 以外的其他 擋 位的換 擋 機構，均采用同步器或接合套換 擋 ，少數(shù)結構的一 擋 也采用同步器或接合套換 擋 ，各 擋 同步器或接合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。 在除直接 擋 以外的其他 擋 位工作時，中間軸式變速器的傳動效率略有降低，這是它的缺點。 以上各方案中，凡采用常嚙合齒輪傳動的 擋 位，其換 擋 形式可以用同步器或嚙合套來實現(xiàn)。同一變速器中，有的 擋 位用同步器換 擋 ，有的 擋 位用嚙合套換 擋 ，那么一定是 擋 位高的用同步器換 擋 ， 擋 位低的用嚙合套換 擋 擋 布置方案分析 如圖 示為常見的倒 擋 布置方案。圖 案的優(yōu)點是倒 擋 利用了一 擋 齒輪，縮短了中間軸的長度。但換 擋 時有兩對齒輪同時 進入嚙合， 使 換 擋 困難。圖 案能獲得較大的倒 擋 傳動比，缺點是換 擋 程序不合理。圖 案對 缺點做了修改。圖 示方案是將一、倒 擋 齒輪做成一體，將其齒寬加長。圖 方案適用 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 9 圖 擋 布置方案 于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪， 擋 換更為輕便。 為了縮短變速器軸向長度，有的貨車倒 擋 傳動采用圖 示方案；其缺點是一、倒 擋 各用一根變速器撥叉軸， 使 變速器上蓋中的操縱機構復雜一些。 變速器的一 擋 或倒 擋 因傳動比大，工作時在齒輪上作用的力也增大，并導致變速器軸產生較大的撓度和轉角， 使 工作齒輪嚙合狀態(tài)變壞，最終表現(xiàn)出輪齒磨損加快和工作噪聲增加。為此，無論是兩軸式變速器還是中間軸式變速器的一 擋 與倒 擋 ，都應當布置在靠近軸的支撐處，以便改善上述不良情況，然后按照從低 擋 到高 擋 的順序布置各 擋 齒輪，這樣做既能 使 軸具有足夠大的剛性，又能保證容易裝配。倒 擋 的傳動比雖然與一 擋 的傳動比接近，但因為 使 用倒 擋 的時間非常短，從這點出發(fā)有些方案將一擋 布置在靠近軸的支承處，然后再布置倒 擋 。 為防止意外掛入倒 擋 ，一般在掛倒 擋 時設有一個掛倒 擋 時需克服彈簧所產生的力，用來提醒駕 駛 員注意。 常用 擋 位的齒輪因接觸應力過高而易造成表面點蝕損壞。將高 擋 布置在靠近軸的兩端支承中部區(qū)域較為合理，在該區(qū)域因軸的變形而引起的齒輪偏轉角較小，齒輪可保持較好的嚙合狀態(tài)，以減少偏載并提高齒輪壽命 [7]。 某些汽車的變速器有僅在好路或空車行 駛 時才 使 用的超速 擋 。 使 用傳動比小于 1的超速 擋 ，能夠更充分的利用發(fā)動機的功率， 使 汽車行 駛 1需發(fā)動機曲軸的總轉數(shù)減少，因而有助于減少發(fā)動機磨損和降低燃料消耗。但是與直接 擋 比較， 使 用超速擋 會 使 傳動效率降低、工作噪聲 增加。 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 10 機械式變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關，包括傳遞動力時處于工作狀態(tài)的齒輪對數(shù)、每分鐘轉速、傳遞的功率、潤滑系統(tǒng)的有效性、齒輪和殼體等零件的制造精度等 [8]。 部件結構方案分析 輪形式 變速器用齒輪有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種。 與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有 使 用壽命長、運轉平穩(wěn)、工作噪聲低等優(yōu)點；缺點是制造時稍有復雜，工作時有軸向力，這對軸承不利。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會 使 常嚙合齒輪數(shù)增加，并導致變速器的質量和轉動慣量增大。直齒圓柱齒輪 僅用于低 擋 和倒 擋 。 擋 機構形式 變速器換 擋 機構有直齒滑動齒輪、嚙合套和同步器換 擋 三種形式。 汽車行 駛 時，因變速器內各轉動齒輪有不同的角度，所以用軸向滑動直齒齒輪方式換 擋 ，會在輪齒端面產生沖擊，并伴隨噪聲。這不僅 使 齒輪端部磨損加劇并過早損壞，同時 使 駕 駛 員精神緊張，而換 擋 產生的噪聲又 使 乘坐舒適性降低。只有駕 駛 員用熟練的操作技術（如兩腳離合器）才能 使 換 擋 時齒輪無沖擊，并克服上述缺點；但換擋 瞬間駕 駛 員注意力被分散，又影響行 駛 安全。除此之外，采用直齒換 擋 時，換 擋 行程長也是它的缺點。因此，盡管這種換 擋 方式 結構簡單，制造、拆裝與維修工作皆容易，并能減小變速器旋轉部分的慣性力矩，但除一 擋 、倒 擋 已很少 使 用。 當變速器第二軸上的齒輪與中間軸齒輪處于常嚙合狀態(tài)時，可以用移動嚙合套換擋 。這時，不僅換 擋 行程短，同時因承受換 擋 沖擊載荷的接合齒數(shù)多，而輪齒又不參與換 擋 ，所以它們都不會過早損壞；但因不能消除換 擋 沖擊，仍然要求駕 駛 員有熟練的操作技術。此外，因增設了嚙合套和常嚙合齒輪， 使 變速器旋轉部分的總慣性力矩增大。因此，目前這種換 擋 方法只在某些要求不高的 擋 位及重型貨車變速器上應用。這是因為重型貨車 擋 位間的公比較小，則換 擋 機構連 接件之間的角速度差也小，因此采用嚙合套換 擋 ，并且與同步器比較還有結構簡單、制造容易、能夠減低制造成本及減小變速器長度等優(yōu)點。 使 用同步器能保證迅速、無沖擊、無噪聲換 擋 ，而與操作技術的熟練程度無關，從而提高了汽車的加速性、燃油經濟性和行 駛 安全性。同上述兩種換 擋 方法比較，雖然它有結構復雜、制造精度要求高、軸向尺寸大等缺點，但仍然得到廣泛應用。利用同步器換 擋 ，其換 擋 行程要比滑動齒輪換 擋 行程短。在滑動齒輪特別寬的情況下，這種差別就更為明顯。為了操縱方便發(fā)，要求換入不同 擋 位的變速桿行程應盡可能一樣，購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 11 如利用同步器或嚙合 套換 擋 ，就很容易實現(xiàn)這一點。 止自動脫 擋 的結構 圖 止自動脫 擋 的結構措施 自動脫 擋 是變速器的主要故障之一。由于接合齒磨損、變速器剛度不足以及振動等原因，都會導致自動脫 擋 。為解決這個問題，除工藝上采取措施以外，目前在結構上采取措施且行之有效的方案有以下幾種： 1、將兩接合齒的嚙合位置錯開，如圖 示。這樣在嚙合時， 使 接合齒端部超過被接合齒的 1～ 3使 用中兩齒接觸部分受到擠壓同時磨損，并在接合齒端部形成凸肩，可用來阻止接合齒自動脫 擋 。 2、將嚙合齒套齒座上前齒圈的齒厚切薄（切 下 這樣，換 擋 后嚙合套的后端面被后齒圈