【全套帶圖】東風(fēng)1254汽車變速器（十二檔手動(dòng)）設(shè)計(jì)

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購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 本科學(xué)生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 東風(fēng) 1254 汽車變速器設(shè)計(jì) 系部名 稱 ： 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè) 班 級(jí) ： 車輛工程 學(xué) 生姓名 ： 許龍輝 指 導(dǎo)教師 ： 紀(jì)峻嶺 職 稱 ： 副教授 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二○ 一 ○年六月 購買文檔送全套 紙 咨詢 14951605 下載文檔送對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 s f 254 u 0010龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 變速器用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速， 是汽車總成部件中的重要組成部分，是主要的傳動(dòng)系統(tǒng)。變速器的結(jié)構(gòu)要求對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì) 性、換檔操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。 本文設(shè)計(jì)研究了中間軸式十二擋手動(dòng)變速器，其目的是基于機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、知識(shí)的熟練運(yùn)用和掌握，并 利用 件繪制裝配圖和零件圖等 五 項(xiàng)內(nèi)容。 同時(shí)運(yùn)用汽車構(gòu)造、汽車設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、互換性測量等學(xué)科知識(shí)對(duì)中間軸式十二檔變速器進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，本文將概述變速器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，介紹變速器領(lǐng)域的最新發(fā)展?fàn)顩r。其次，對(duì)工作原理做了闡述，對(duì)不同的變速器傳動(dòng)方案進(jìn)行比較，選擇合理的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。再次，對(duì)變速器的各擋齒輪和軸以及軸承 做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行了受力分析、強(qiáng)度和剛度校核計(jì)算 ,并為為這些元件選擇合適的工程材料及熱處理方法。對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了選型以及變速器的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)。簡單講述了變速器中各部件材料的選擇。最后，本文將對(duì)變速器換檔過程中的重要部件 — 同步器以及操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行闡述，講述同步器的類型、工作原理、設(shè)計(jì)方法以及重要參數(shù)。 關(guān)鍵詞 ： 變速器；傳動(dòng)比；參數(shù)；設(shè)計(jì)計(jì)算；校核 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) to on in of an of of of of a on of 2is on of of AD of At of of of on I a of of of in of I of a I do of of At I an in I an of of I so It be 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 ...................................................................................................................... I ............................................................................................................. 1 章 緒論 ..................................................................................................... 1 車變速器概述 ....................................................................................... 1 題研究現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)的目的和意義 ................................................... 1 究現(xiàn)狀 .......................................................................................... 1 計(jì)目的意義 ................................................................................... 2 車變速器現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ....................................................................... 2 速器的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容 ................................................................ 3 速器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ...................................................................... 3 第 2 章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 .................................................................. 5 ............................................................................................. 5 構(gòu)工藝性 ....................................................................................... 5 速器的徑向尺寸 ............................................................................ 5 速器齒輪的壽命 ............................................................................ 5 速器的傳動(dòng)效率 ............................................................................ 5 ............................................................................................. 5 零、部件結(jié)構(gòu)方案分析 ............................................................................. 6 輪形式 .......................................................................................... 6 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 擋機(jī)構(gòu)形式 ................................................................................... 7 動(dòng)脫擋 .......................................................................................... 7 章小結(jié) ................................................................................................... 8 第 3 章 變速器主要參數(shù)的選擇及齒數(shù)的分配 .............................................. 9 述 ........................................................................................................... 9 數(shù) .......................................................................................................... 9 動(dòng)比范圍 ................................................................................................ 9 速器各擋傳動(dòng)比的確定 ............................................................................ 9 心距 A .................................................................................................. 11 輪參數(shù) .................................................................................................. 12 數(shù) ............................................................................................... 12 力角 ? ........................................................................................ 12 旋角 ? ......................................................................................... 13 寬 ............................................................................................... 13 頂高系數(shù) ..................................................................................... 13 擋齒輪齒數(shù)的分配 ................................................................................ 13 定七檔擋齒輪的齒數(shù) .................................................................... 14 定常嚙合傳動(dòng)齒輪 ....................................................................... 16 定其他各擋的齒數(shù) ....................................................................... 18 章小結(jié) ................................................................................................. 33 第 4 章 齒輪校核 ............................................................................................. 34 輪材料的選擇原則 ................................................................................ 34 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 算各軸的轉(zhuǎn)矩 ...................................................................................... 34 齒強(qiáng)度計(jì)算 ........................................................................................... 36 齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 .......................................................................... 36 齒接觸應(yīng)力j?............................................................................. 41 章小結(jié) ................................................................................................. 45 第 5 章 變速器軸和軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................ 46 速器軸的軸徑和軸長設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................... 46 速器軸的強(qiáng)度計(jì)算 ................................................................................ 47 輪和軸上的受力計(jì)算 ...................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 的強(qiáng)度計(jì)算 ................................................................................. 48 的剛度計(jì)算 ................................................................................. 52 速器軸承的選擇和校核 .......................................................................... 56 二軸軸承的選擇和校核 ................................................................ 56 間軸軸承的選擇和校核 ................................................................ 57 章小結(jié) ................................................................................................. 58 第 6 章 同步器和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及格選用 ................................................ 59 步器的設(shè)計(jì) .......................................................................................... 59 銷式同步器 ................................................................................. 59 環(huán)式同步器 ................................................................................. 60 步器主要尺寸的確定 .................................................................... 61 步器主要參數(shù)的確定 .................................................................... 64 速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................................................ 66 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 速器操縱機(jī)構(gòu)的要求及分類 ......................................................... 66 速器操縱機(jī)構(gòu)分析 ....................................................................... 67 速器箱體的設(shè)計(jì) ................................................................................... 68 章小結(jié) ................................................................................................. 69 結(jié)論 ................................................................................................................... 70 致謝 ................................................................................................................... 71 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................... 72 附錄 ................................................................................................................... 71 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 車變速器概述 變速器用于 改 變發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(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， 滿足 驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速不同要求的需要。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，今后要求汽車車型的多樣化、個(gè)性化、智能化已成為汽車的發(fā)展趨勢。但變速器設(shè)計(jì)一直是汽車設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)之一，它是用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速， 同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作 。因此它的性能影響到汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。 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(nèi)燃機(jī)的最低穩(wěn)定車速是難以達(dá)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(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、停車和滑行時(shí)能長時(shí)間將發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系分離。 變速器的結(jié)構(gòu) 除了對(duì) 汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性 有影響同時(shí)對(duì)汽車 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)做優(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，倒擋安全裝置，其他結(jié)構(gòu)措施，可使操縱可靠，不 產(chǎn)生 跳擋、亂擋、自動(dòng)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 斜齒輪 、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， 不同的傳動(dòng)比還可以使在其不同路面提高汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，使汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)有良好的匹配性。 題研究 現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)的目的 和意義 究現(xiàn)狀 重型汽車的裝載質(zhì)量大，使用條件復(fù)雜，欲保證重型汽車具有良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和加速性，則必須擴(kuò)大傳動(dòng)比范圍并增多檔數(shù)。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)三軸式變速器的最大容量：檔位數(shù)一般最多蛤能布置到 6個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔，最大輸出扭矩約為 8400年來重型汽車需要更多檔位（ 8進(jìn)檔，需要爬行檔（最低檔）速比為 10 然傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)變速器遠(yuǎn)不能滿足需求。而組合式機(jī)械變速器則能滿足上述要求。而組合式機(jī)械變速器則能滿足上述要求。而組合機(jī)械變速器的組成是在傳統(tǒng)變速器（稱主箱）后部（或前部）加裝一個(gè)副變速器（稱副箱，一般為兩檔），將主箱的檔位數(shù)增加一倍，所增加檔位的速比值增大到等于主箱速比和副箱速比的乘積，而齒輪對(duì)數(shù)小于檔位數(shù)，因此箱體尺寸大為縮小，軸的長度減短，剛度增大，并且增大了變速器的容量 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 計(jì)目的意義 重型貨車裝載數(shù)十噸的貨品，面對(duì)如此高的 “ 壓力 ” ，除了發(fā)動(dòng)機(jī)需要強(qiáng)勁的動(dòng)力之外，還需要變速器的全力協(xié) 助。大家都知道一檔有 “ 勁 ” ，這樣在起步的時(shí)候有足夠的牽引力量將車帶動(dòng)。特別是面對(duì)爬坡路段，它的特點(diǎn)顯露的非常明顯。而對(duì)于其他新型的變速器，雖然具有操作簡便等特性，但這些特點(diǎn)尚不具備。 從我國的具體情況來看，機(jī)械式變速器幾乎貫穿了整個(gè)中國的汽車發(fā)展歷史，資歷郊深的司機(jī)都是用機(jī)械式變速器的，他們對(duì)機(jī)械式變速器的認(rèn)識(shí)程度是非常深刻的，如果讓他們改變常規(guī)的做法，這是不現(xiàn)實(shí)的 。 車變速器現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 現(xiàn)代汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對(duì)汽車的要求不斷的變化，機(jī)械式變速器不能滿足人們的需要。而 自動(dòng)變速器技術(shù)得到 了迅速發(fā)展。 目前，國內(nèi)變速器廠商都向著無級(jí)變速器和自動(dòng)變速器方向發(fā)展，國內(nèi)現(xiàn)已有好幾款轎車已經(jīng)應(yīng)用上無級(jí)變速器，而重型多擋位汽車則采用多中間軸的形式，將低速檔和高速檔區(qū)分開。 無級(jí)變速器又稱為連續(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)雜而又笨重的齒輪組合變速傳動(dòng)，而只用了兩組帶輪進(jìn)行變速傳動(dòng)。無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)變速器簡單，體積更小，它既沒有手動(dòng)變速器的眾多齒輪副，也沒有自動(dòng)變速器復(fù)雜的行星齒輪組，主要靠主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶來實(shí)現(xiàn)速比的無級(jí)變化 在跨越了三個(gè)世紀(jì)的一百多年后的今天，汽車還沒有使用上滿意的無級(jí)變速箱。這是汽車的無奈和缺憾。但是 ,人們始終沒有放棄尋找實(shí)現(xiàn)理想汽車變速器的努力 ,各大汽車廠商對(duì)無級(jí)變速器 (現(xiàn)了極大的熱情，極度重視 是世界范圍尚未根本解決的難題，也是汽車變速器的研究的終極目標(biāo)。在今后，摩擦傳動(dòng) 力傳動(dòng)；電控機(jī)械式自動(dòng)變速器 (稱 "；齒輪無級(jí)變 速器（ 圍繞著汽車變速箱四個(gè)主要的研究方向。 齒輪無級(jí)變速器（ 是一種全新的設(shè)計(jì)思想，是利用齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效率、大功率的無級(jí)變速傳動(dòng)。 據(jù)最新消息：一種 "齒輪無級(jí)變速裝置 "(稱 "已經(jīng)試制成功，并已經(jīng)進(jìn)行了多次樣機(jī)試驗(yàn)。 "齒輪無級(jí)變速裝置 "結(jié)構(gòu) 相當(dāng)簡單，只有不足 20種非標(biāo)零件， 51個(gè)零件，生產(chǎn)成本甚至低于手動(dòng)變速箱。預(yù)計(jì)今年進(jìn)行裝車試驗(yàn)。 齒輪無級(jí)變速器的優(yōu)勢表現(xiàn)為： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 (1) 傳動(dòng)功率大 200 (2) 傳動(dòng)效率高 ， 90%以上的傳動(dòng)效率是很容易達(dá)到的； (3) 結(jié)構(gòu)簡單，大幅度降低生產(chǎn)成本，相當(dāng)于自動(dòng)變速箱的 1/10； (4) 對(duì)汽車而言，提高傳動(dòng)效率，節(jié)油 20%； (5) 發(fā)動(dòng)機(jī)在理想狀態(tài)下工作， 燃料燃燒完全，排放干凈，極大的減 少了對(duì)環(huán)境的破壞 。 速器的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容 在本次設(shè)計(jì)中，由于是對(duì)傳統(tǒng)的變速器進(jìn)行改進(jìn)性設(shè)計(jì) ,在給定的發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率等條件下，主要完成變速器機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并繪制出變速器裝配圖及主要零件的零件圖。 在本設(shè)計(jì)中主要設(shè)計(jì)是帶有主副變速箱的中間軸式十二檔變速器。主箱是中間軸式六檔的變速器，采用慣性鎖環(huán)式同步器，最高檔位為直接檔 1。副箱采用一對(duì)直接檔齒輪傳動(dòng)和一對(duì)減速檔齒輪傳動(dòng)并采用鎖銷式同步器來改變傳動(dòng)比 。從而使掛入副箱減速檔時(shí)或得通過 減速齒輪后的六個(gè)減速檔位。 對(duì)于變速器的要求： （ 1）保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性； （ 2）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； （ 3）設(shè)置倒檔，使汽車能到推行駛； （ 4）設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出； （ 5） 換擋迅速、省力、方便。工作可靠； （ 6） 汽車行駛過程中，變速器不得有跳檔、亂檔以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生； （ 7） 變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率； （ 8） 變速器的工作噪聲要低 。 除此以外，變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸 和質(zhì)量小，制造成本低，維修方便等要求，滿足汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) 。 速器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： 本次設(shè)計(jì)主要是依據(jù) 給定的重型貨車 有關(guān)參數(shù)，通過 對(duì) 變速器各部分參數(shù)的選擇和計(jì)算，設(shè)計(jì)出一種基本符合要求的手動(dòng) 12 檔 變速器。本文主要完成下面一些主要工作 ： 1、參數(shù)計(jì)算。包括變速器傳動(dòng)比計(jì)算、中心距計(jì)算、齒輪參數(shù)計(jì)算、各 檔 齒輪齒數(shù)的分配； 2、變速器齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算。變速器齒輪幾何尺寸計(jì)算；變速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算及材料選擇；計(jì)算各軸的扭矩和轉(zhuǎn)速；齒輪強(qiáng)度計(jì)算及檢驗(yàn)； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 3、變速器軸設(shè)計(jì)計(jì)算。包括各軸直徑及長度 計(jì)算、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軸的強(qiáng)度計(jì)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(shè)計(jì)選用和參數(shù)選擇； 6、變速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選用； 7、變速器箱體的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 構(gòu)工藝性 兩軸式變速器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)，主減速器可用螺旋圓錐齒輪或雙曲面齒輪，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)用圓柱齒輪，因而簡化了制造工藝。 速器的徑向尺寸 兩軸 式變速器的前進(jìn)擋均為一對(duì)齒輪副，而中間軸式變速器則有二對(duì)齒輪副。因此，對(duì)于相同的傳動(dòng)比要求，中間軸式變速器的徑向尺寸可以比兩軸式變速器小得多。 速器齒輪的壽命 兩軸式變速器的低擋齒輪副，大小相差懸殊，小齒輪工作次數(shù)比大齒輪要高的多，因此，小齒輪的壽命比大齒輪的短。中間軸式變速器的各前進(jìn)擋，均為常嚙合斜齒輪傳動(dòng)，大小齒輪的徑向尺寸相差較小，因此壽命較接近。在直接擋時(shí)，齒輪只空轉(zhuǎn)，不影響齒輪壽命。 速器的傳動(dòng)效率 兩軸式變速器，雖然可以有等于 1 的傳動(dòng)比，但仍要有一對(duì)齒輪傳動(dòng)，因而有功率損失。而中間軸式變速器，可將輸入軸和輸出軸直接相連，得到直接擋，因而傳動(dòng)效率較高，磨損小，噪聲也較小。 轎車，尤其是微型汽車，采用兩軸式變速器比較多，而中、重型載貨汽車則多采用中間軸式變速器。因此設(shè)計(jì)的變速器采用中間軸式 [6]。 倒擋布置應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1）倒擋齒輪在非工作位置時(shí)，不得與第二軸的齒輪有嚙合現(xiàn)象； （ 2）換入倒擋時(shí)不得與其他齒輪發(fā)生干涉； （ 3）倒擋軸在變速器殼體上的支承不得與與中間軸的齒輪相碰。 圖 圖 圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 (a) 小客車常用 (b) 直齒滑動(dòng)嚙合四擋 (c) 多數(shù)五擋采用 (d) (e) 前進(jìn)擋常嚙合 (f) 前進(jìn)擋常嚙合 (g) 一、倒擋各用一跟撥叉軸 圖 圖 圖 于所有前進(jìn)檔都是常嚙合的變速器上。圖 是用于所有前進(jìn)檔都是常嚙合的變速器上 . 為了充分利用空間，縮短變速器的軸向長度，有的貨車倒擋傳動(dòng)采用圖 點(diǎn)是一、倒擋須各用一根變速器撥叉軸，致使變速器蓋中 的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些。 倒檔結(jié)構(gòu)方案的選擇，應(yīng)根據(jù)其它檔布置情況。力求位置合理并縮短變速器的軸向長度。綜合以上幾種變速器倒擋布置方案，選擇圖 7]。 零、部件結(jié)構(gòu)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(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作噪聲低等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是制造時(shí)稍有復(fù)雜，工作時(shí)有軸向力，這對(duì)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(huì)使常嚙合齒輪數(shù)增加，并導(dǎo)致變速器的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大。直 齒圓柱齒輪僅用于低擋和倒擋。一擋、二擋和倒擋齒輪用直齒，其他擋齒輪用斜齒輪。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 （ a） 直齒滑動(dòng)齒輪換擋 （ b）嚙合套換擋 （ c）同步器換擋 圖 換擋機(jī)構(gòu)形式 擋機(jī)構(gòu)形式 如圖 合套和同步器換擋三種形式 。 直齒滑動(dòng)齒輪換擋要求駕駛員有熟練的操作技術(shù)（如兩腳離合器）才能使換擋時(shí)齒輪無沖擊；換擋行程長，換擋瞬間駕駛員注意力被分散，又影響行駛安全。因此，盡管這種換擋方式結(jié)構(gòu)簡單，制造、拆裝與維修工作皆容易，并能減小變速器旋轉(zhuǎn)部分的慣性力矩，但 除一擋、倒擋已很少使用。 嚙合套換擋不能消除換擋沖擊，而且要求駕駛員有熟練的操作技術(shù)。此外，因增設(shè)了嚙合套和常嚙合齒輪，使變速器旋轉(zhuǎn)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(yīng)用。 使用同步器能保證迅速、無沖擊、無噪聲換擋，而與操作技術(shù)的熟練程度無關(guān)，從而提高了汽車的加速性、燃油經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性。同上述兩種換擋方法比較，雖然它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用。 動(dòng)脫擋 由于接合齒磨損、變速器剛度不足以及振動(dòng)等原因，都會(huì) 導(dǎo)致自動(dòng)脫擋。為解決這個(gè)問題，除工藝上采取措施以外，目前在結(jié)構(gòu)上采取措施且行之有效的方案有以下幾種： (a) 接合齒位置錯(cuò)開 (b) 齒厚切薄 (c) 工作面加工成倒錐角 圖 止自動(dòng)脫擋的措施 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 （ 1）將兩接合齒的嚙合位置錯(cuò)開，如圖 示。這樣在嚙合時(shí)，使接合齒端部超過被接合齒的 1～ 3用中兩齒接觸部分受到擠壓同時(shí)磨損，并在接合齒端部形成凸肩，可用來阻止接合齒自動(dòng)脫擋。 （ 2）將嚙合齒套齒座上前齒圈的齒厚切?。ㄇ邢?這樣，換擋后嚙合套的后端面被后 齒圈的前端面頂住，從而阻止自動(dòng)脫擋，如圖 示。 （ 3）將接合齒的工作面設(shè)計(jì)并加工成斜面，形成倒錐角（一般傾斜 2° ～ 3° ），使接合齒面產(chǎn)生阻止自動(dòng)脫擋的軸向力，如圖 c）所示。這種方案比較有效，應(yīng)用較多。將接合齒的齒側(cè)設(shè)計(jì)并加工成臺(tái)階形狀，也具有相同的阻止自動(dòng)脫擋的效果 。 章小結(jié) 本章首先對(duì)比了兩軸式和中間軸式的優(yōu)、缺點(diǎn)，由于中間軸式變速器的結(jié)構(gòu)工藝性、變速器徑向尺寸、變速器齒輪的壽命、變速器傳動(dòng)效率好于兩軸式 ,因此設(shè)計(jì)的變速器選擇中間軸式；接著本章確定了倒擋布置方案；然后對(duì)零部件的結(jié) 構(gòu)方案進(jìn)行了分析，即對(duì)齒輪及換擋機(jī)構(gòu)的形式進(jìn)行了分析；最后對(duì)倒擋的布置方案以及防止自動(dòng)脫擋進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第 3 章 變速器主要參數(shù)的選擇及齒數(shù)的分配 述 滿足汽車必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器的擋數(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，變速器的傳動(dòng)比范圍越大 。 表 尼克 2764 基本參數(shù) 整備 質(zhì)量 最大總質(zhì)量 最高 車速 最大爬坡度 最大 功率 最大 扭矩 輪胎 變速器擋數(shù) 后橋 速比 905550000km/h 30% 191 2 數(shù) 近年來，為了降低油耗，變速器的擋數(shù)有增加的趨勢。目前，乘用車一般用 4～ 5個(gè)擋位的變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車變速器多用 5個(gè)擋。商用車變速器采用 4～ 5個(gè)擋或多擋。載質(zhì)量在 貨車采用五擋變速器，載質(zhì)量在 貨車采用六擋變速器。多擋變速器多用于總質(zhì)量大些的貨車和越野汽車上。本設(shè)計(jì)采用十二 擋變速器。 動(dòng)比范圍 變速器傳動(dòng)比是指變速器最高擋與最低擋傳動(dòng)比的比值。目前乘用車的傳動(dòng)比范圍在 質(zhì)量輕些的商用車在 他商用車則更大。 速器各擋傳動(dòng)比的確定 初選傳動(dòng)比： 設(shè) 12擋為直接擋，則 式中： — 最高車速 — 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 r — 車輪半徑 — 變速器最小傳動(dòng)比 0i — 主減速器傳動(dòng)比 9549×轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù) ? = 所以，549×=上述兩兩式取400 r/i =曲面主減速器，當(dāng) 0i ≤ 6時(shí)，取 ? =90% 輕型商用車1 g?=96%， T? =? × T? =90%× 96%=最大傳動(dòng)比1 ① 滿足最大爬坡度。 根據(jù)汽車行駛方程式 ? ???? 20e m a x 汽車以一擋在無風(fēng)、瀝青混凝土干路面行駛，公式簡化為 ??? s in c o m a x g ?? 即， ? ? ??0m a s ?? 式中： G— 作用在汽車上的重力， ， m — 汽車質(zhì)量， g — 重力加速度， 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 0i— 主減速器傳動(dòng)比，0i=? — 傳動(dòng)系效率， T? = 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 r — 車輪半徑， r = f — 滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于貨車取 f = ? — 爬坡度，取 ? = 計(jì)算得 ? ② 滿足附著條件。 ?g ?01 φ 在瀝青混凝土干路面， φ = φ =1 得 傳動(dòng)比大于 10取1他各擋傳動(dòng)比的確定： 按等比級(jí)數(shù)原則， 式中： q — 常數(shù)，也就是各擋之間的公比；因此，各擋的傳動(dòng)比為： 1n 1?? 11 =以其他各擋傳動(dòng)比為： 1 25 89012 心距 A 初選中心距時(shí)，可根據(jù)下述經(jīng)驗(yàn)公式 3 1m a x ? 因?yàn)樵撟兯倨鳛橹鞲毕渥兯倨?，需根?jù)主變速器來確定中確定。則：3 7m a x ? 式中： A — 變速器中心距（ 中心距系數(shù)，多檔變速器： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（ 7 變速器一擋傳動(dòng)比，7 g? — 變速器傳動(dòng)效率，取 96% ； 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 則， 37m a x ?=選中心距 A =153 輪參數(shù) 數(shù) 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)。 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)量貨車為 質(zhì)量取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利于換擋。 表 車變速器齒輪法向模數(shù) 車型 乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 t V≤V≤ 數(shù)nm/ 車變速器常用齒輪模數(shù) 一系列 系列 根據(jù)表 輪的模數(shù)定為 力角 ? 理論上對(duì)于乘用車，為加大重合度降低噪聲應(yīng)取用 15°、 16°、 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 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 25°等大些的壓力角。 國家規(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。 旋角 ? 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。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求使中間軸上同時(shí)工作的兩對(duì)齒輪產(chǎn)生的軸向力平衡，以減小軸承負(fù)荷，提高軸承壽命。因此，中間軸上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。 貨車變速器螺旋角： 18°～ 26° 初選一擋斜齒輪齒輪螺旋角為 24°，其余擋斜齒輪螺旋角 24°。 寬 b 直齒 為 斜齒 采用嚙合套或同步器換擋時(shí)，其接合齒的工作寬度初選時(shí)可取為 2～ 4 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 擋齒輪齒數(shù)的分配 圖 齒輪傳動(dòng)方案 如圖 初選中心距、齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可根據(jù)變速器的擋 數(shù)、傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來分配各擋齒輪的齒數(shù)。應(yīng)該注意的是，各黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 擋齒輪的齒數(shù)比應(yīng)該盡可能不是整數(shù)，以使齒面磨損均勻。 定七檔擋齒輪的齒數(shù) 中間軸一擋齒輪齒數(shù)，貨車可在 12間選用，最小為 12 12Z =17，一擋齒輪為斜齒輪。 一擋傳動(dòng)比為1211121g 為了求， 11Z , 12Z 的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和 斜齒nh 211co ? ? =5 24? 　=6 即 11Z = 12Z =569 對(duì)中心距 A 進(jìn)行修正 因?yàn)橛?jì)算齒數(shù)和過取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取定的 ，再以修正后的中心距 A 作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。 ?n0 = ??? 9175 ）（ ==154 對(duì) 七 擋齒輪進(jìn)行角度變位： 端面嚙合角 t?： n? /t??=合角 ,t?： t?=t??=位系數(shù)之和 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 ? ?? ?nt,t a ??? in