買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 I 摘 要 變速器 是汽車(chē)的核心組成部分 ，用來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 ，將動(dòng)力有效而經(jīng)濟(jì)地傳至驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，以滿(mǎn)足汽車(chē)的使用要求。變速器是完成傳動(dòng)系任務(wù)的重要部件，也是決定整車(chē)性能的主要部件之一。變速器的設(shè)計(jì)水平對(duì)汽車(chē)的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性、換擋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。隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，轎車(chē)變速器的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是增大其傳遞功率與重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。本設(shè)計(jì)以 乘用車(chē) 變速器為基礎(chǔ)， 在給定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車(chē)速、最大爬坡度等條件下，著重對(duì)變速器齒輪的結(jié) 構(gòu)參數(shù)、軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；并對(duì)變速器的傳動(dòng)方案和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)；同時(shí)對(duì)操縱機(jī)構(gòu)和同步器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)；從而提高汽車(chē)的整體性能。 關(guān)鍵詞： 乘用車(chē) ； 變速器；齒輪； 計(jì)算 ；結(jié)構(gòu) 買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 is of is of It be to on of is of to as as of to of of of of is to on In of of on of as as on of to of 文檔就送您 01339828或 11970985 1 目 錄 摘 要 第 1 章 緒 論 1 述 . 1 車(chē)變速器的設(shè)計(jì)要求 . 1 內(nèi)外 汽車(chē)變速器 的發(fā)展現(xiàn)狀 . 2 計(jì)的內(nèi)容及方法 . 3 計(jì)的目的及意義 . 3 第 2 章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與操縱機(jī)構(gòu) 的選擇與設(shè)計(jì) 4 速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 . 4 速器傳動(dòng)方案分析與選擇 . 4 檔布置方案 . 4 部件結(jié)構(gòu)方案分析 . 6 速器操縱機(jī)構(gòu)布置方案 . 7 述 . 7 型的操縱機(jī)構(gòu)及其鎖定裝置 . 8 章小結(jié) . 10 第 3 章 變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 11 速器主要參數(shù)的選擇 . 11 數(shù) . 11 動(dòng)比范圍 . 11 速器 各檔傳動(dòng)比的確定 . 11 心距的選擇 . 15 速器的外形尺寸 . 15 輪參數(shù)的選擇 . 15 檔齒輪齒數(shù)的分配及傳動(dòng)比的計(jì)算 . 17 速器齒輪的變位及齒輪螺旋角的調(diào)整 . 21 速器齒輪強(qiáng)度校核 . 22 輪材料的選擇原則 . 22 買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 2 速器齒輪彎曲強(qiáng)度校核 . 23 齒接觸應(yīng)力校核 . 25 檔齒輪的校核 . 27 的 結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì) . 29 的強(qiáng)度驗(yàn)算 . 31 的剛度計(jì)算 . 31 的強(qiáng)度計(jì)算 . 34 承選擇與 壽命計(jì)算 . 39 入軸軸承的選擇 與壽命計(jì)算 . 39 出軸軸承的選擇 與壽命計(jì)算 . 42 . 43 第 4 章 變速器同步器及結(jié)構(gòu)元件設(shè)計(jì) 44 步器設(shè)計(jì) . 44 步器的功用及分類(lèi) . 44 性式同步器 . 44 環(huán)式同步器主要尺寸的確定 . 45 要參數(shù)的確定 . 46 速器殼體 . 48 章小 結(jié) . 48 結(jié)論 49 參考文獻(xiàn) 50 致謝 51 買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 3 第 1章 緒 論 述 隨著汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展，車(chē)型的多樣化、個(gè)性化已經(jīng)成為汽車(chē)發(fā)展的趨勢(shì)。而變速器設(shè)計(jì)是汽車(chē)設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一。它是用來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳 到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速， 目的是在各種行駛工況下，使汽車(chē)獲得不同的牽引力和速度，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(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，對(duì)轎車(chē)而言，其設(shè)計(jì)意義更為明顯。在對(duì)汽車(chē)性能要求越來(lái)越高的今天，車(chē)輛的舒適性也是評(píng)價(jià)汽車(chē)的一個(gè)重要指標(biāo)，而變速器的設(shè)計(jì)不合理，將會(huì)使汽車(chē)的舒適性下降，使汽車(chē)的運(yùn)行噪聲增大，影響汽車(chē)的整體性。 車(chē)變速器的設(shè)計(jì)要求 變速器 是汽車(chē)的核心組成部分 ，用來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 ，將動(dòng)力有效而經(jīng)濟(jì)地傳至驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，以滿(mǎn)足汽車(chē)的使用要求。變速器是完成傳動(dòng) 系任務(wù)的重要部件，也是決定整車(chē)性能的主要部件之一。變速器的結(jié)構(gòu)要求對(duì)汽車(chē)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。隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，轎車(chē)變速器的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是增大其傳遞功率與重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。在汽車(chē)變速器的設(shè)計(jì)工作開(kāi)始之前，首先要根據(jù)變速器運(yùn)用的實(shí)際場(chǎng)合來(lái)對(duì)一些主要參數(shù)做出選擇。主要參數(shù)包括中心距、變速器軸向尺寸、軸的直徑、齒輪參數(shù)、各檔齒輪的齒數(shù)等。 變速器的基本設(shè)計(jì)要求 1：保證汽車(chē)有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；設(shè)置空檔，用來(lái)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向 驅(qū)動(dòng)輪的傳輸；設(shè)置倒檔，使汽車(chē)能倒退行駛；換檔迅速、省力、方便；工作可靠，汽車(chē)行駛過(guò)程中，變速器不得有跳檔、亂檔，以及換檔沖擊等現(xiàn)象出現(xiàn)；工作效率高，噪聲小；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方案合理；在滿(mǎn)載及沖擊載荷條件下，使用壽命長(zhǎng)；除此之外，變速器還應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、維修方便等要求。 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩種分類(lèi)方法。 根據(jù)前進(jìn)檔數(shù)分為：三檔變速器，四檔變速器，五檔變速器，多檔變速器。 根據(jù)軸的形式分為：固定軸式，旋轉(zhuǎn)軸式。其中固定軸式又分為：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 。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(chē)上，中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 4 置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)上。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機(jī)械式變速器。 內(nèi)外 汽車(chē)變速器 的發(fā)展現(xiàn)狀 變速器作為汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的總要組成部分，其技術(shù)的發(fā)展，是衡量汽車(chē)技術(shù)水平的一項(xiàng)總要依據(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)等是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域 2，這些領(lǐng)域的科技進(jìn)步推動(dòng)了變速器技術(shù)的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外的變速器主要向著自動(dòng)變速器方向發(fā)展，自動(dòng)變速器在實(shí)際中所占的比例越來(lái)越大，目前有一半以上的轎車(chē) 和部分重型載貨汽車(chē)上使用的是自動(dòng)變速器。變速器作為汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的總要組成部分，其技術(shù)的發(fā)展，是衡量汽車(chē)技術(shù)水平的一項(xiàng)總要依據(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)等是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，這些領(lǐng)域的科技進(jìn)步推動(dòng)了變速器技術(shù)的發(fā)展。 根據(jù)前進(jìn)檔數(shù)分為：三檔變速器，四檔變速器，五檔變速器，多檔變速器。 根據(jù)軸的形式分為：固定軸式，旋轉(zhuǎn)軸式。其中固定軸式又分為：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。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(chē)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(chē)上。旋轉(zhuǎn)軸式主要用于液力機(jī)械式變速器 。目前自動(dòng)變速器得到廣泛的應(yīng)用。 變速器技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向如下： （ 1）節(jié)能與環(huán)境保護(hù)。 變速器的節(jié)能與環(huán)境保護(hù)既包括傳動(dòng)系本身的節(jié)能與環(huán)境保護(hù)，也包括發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能與保護(hù)。因此研究高效率的傳動(dòng)副來(lái)節(jié)約能源，采用零污染的工作介質(zhì)或潤(rùn)滑油來(lái)避免環(huán)境污染，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性和行駛工況來(lái)設(shè)計(jì)變速器，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)，以保證汽車(chē)在最高傳動(dòng)效率和最低污染物排放區(qū)運(yùn)行。 （ 2）應(yīng)用新型材料。 材料科學(xué)與技術(shù)是 21 世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的科學(xué)技術(shù)領(lǐng) 域。各種新型材料在變速器中的應(yīng)用已經(jīng)推動(dòng)了汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展和性能的提高。陶瓷材料、高分子聚合物、納米材料、梯度材料、表面渡膜技術(shù)等獨(dú)特的性能特點(diǎn)，將對(duì)變速器的性能產(chǎn)生重要的影響。 （ 3）高性能、低成本、微型化。高性能、高效、精密、低噪聲、長(zhǎng)壽命、重量輕、體積小、低成本一直以來(lái)是變速器的發(fā)展方向。 （ 4）智能化、集成化。變速器智能化、集成化是信息、電子集成技術(shù)和控制技術(shù)與變速器技術(shù)的結(jié)合。 其特點(diǎn)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性和汽車(chē)的行駛工況，通過(guò)計(jì)算機(jī)智能控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)變速器傳動(dòng)比的實(shí)時(shí)控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)。將變速器 智能化，并且普及到大眾化的汽車(chē)上 3。這樣的汽車(chē)可以依據(jù)駕車(chē)者的性情、路面的狀況、車(chē)身的負(fù)荷乃至周邊環(huán)境等多種因素，挑選最適合的功能，實(shí)現(xiàn)智能化駕駛，以充分買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 5 發(fā)揮車(chē)輛的性能，降低油耗，確保安全。變速器的發(fā)展使汽車(chē)好像有了人的智慧，甚至比人更善于思索，它根據(jù)外界路面的變化，經(jīng)過(guò)計(jì)算，代替人作出準(zhǔn)確聰明的決斷。 隨著科技的發(fā)展和汽車(chē)工業(yè)的不斷向前進(jìn)步，汽車(chē)自動(dòng)變速器會(huì)越來(lái)越多的得到使用。 計(jì)的內(nèi)容及方法 本次設(shè)計(jì)的變速器是 在給定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車(chē)速、最大爬坡度等條件下，主要完成傳動(dòng)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。 1、 對(duì)變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 的分析與選擇。 通過(guò)比較兩軸和中間軸式變速器各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以及所設(shè)計(jì)車(chē)輛的特點(diǎn)，確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置形式。 2、 變速器主要參數(shù)的選擇 變速器主要參數(shù)的選擇：檔數(shù)、傳動(dòng)比、中心距、齒輪參數(shù) 等。 3、變速器齒輪強(qiáng)度的校核 變速器齒輪強(qiáng)度的校核主要對(duì)變速器的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。 4、 軸的基本尺寸的確定及強(qiáng)度計(jì)算 。 對(duì)于軸的強(qiáng)度計(jì)算則是對(duì)軸的剛度和強(qiáng)度分別進(jìn)行校核。 5、 軸承的選擇與壽命計(jì)算 。 對(duì)變速器軸的支撐部分選用圓錐磙子軸承，壽命計(jì) 算是按汽車(chē)的大修里程來(lái)衡量，轎車(chē)的為 30 萬(wàn)千米 。 本次設(shè)計(jì)主要是查閱近幾年來(lái)有關(guān)國(guó)內(nèi)外變 速器設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)資料，結(jié)合所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí) 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 通過(guò)比較不同方案和方法選取最佳方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算變速器的齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)并對(duì)其進(jìn)行校核計(jì)算；同時(shí)對(duì)同步器、換檔操縱機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)件進(jìn)行分析設(shè)計(jì)；另外，對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)變速器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)、完善。 計(jì)的目的及意義 此次變速器設(shè)計(jì)將基本滿(mǎn)足 乘用車(chē) 的使用要求，通過(guò)自己的分析、 方案選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算和整理，能達(dá)到預(yù)期的效果 。在 此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 中 ，通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖提高計(jì)算機(jī)繪圖水平 ， 了解變速器設(shè)計(jì)的基 本過(guò)程和在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題，學(xué)會(huì) 設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法 ，提高計(jì)算能力和邏輯思維。 買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 6 第 2章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與操縱機(jī)構(gòu) 的選擇與設(shè)計(jì) 速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 機(jī)械式變速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、制造成本底和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，故在不同形式的汽車(chē)上得到廣泛應(yīng)用。 速器傳動(dòng)方案 分析與選擇 機(jī)械式變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案主要有兩種：兩軸式變速器和中間軸式變速器。 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(chē)上。與中間軸式變速器相比，它具有軸和軸承數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、輪廓尺寸小、易布置等優(yōu)點(diǎn)。此外，各中間檔因只經(jīng)一對(duì)齒輪傳遞動(dòng) ，故 傳動(dòng)效率高，同時(shí)噪聲小。但兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在工作時(shí)齒輪和軸承均承載，工作噪聲增大且易損壞，受結(jié)構(gòu)限制其一檔速比不能設(shè)計(jì)的很大。其特點(diǎn)是：變速器輸出軸與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體，發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)直接輸出動(dòng)力。 而中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)上。其特點(diǎn)是：變速器一軸后端與常嚙合齒輪做成一體絕大多數(shù)方案的第二軸與一軸在同一條直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接后可得到直接檔，使用直接檔變速器齒輪和軸承及中間軸不承載，此時(shí)噪聲低，齒輪、軸承的磨損減少。 對(duì)不同類(lèi)型的汽車(chē)，具 有不同的傳動(dòng)系檔位數(shù)，其原因在于它們的使用條件不同、對(duì)整車(chē)性能要求不同、汽車(chē)本身的比功率不同。而傳動(dòng)系的檔位數(shù)與汽車(chē)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性有著密切的聯(lián)系。就動(dòng)力性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)，提高了汽車(chē)的加速和爬坡能力。就燃油經(jīng)濟(jì)性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率區(qū)下作的能力，降低了油耗。從而能提高汽車(chē)生產(chǎn)率，降低運(yùn)輸成木。不過(guò)，增加檔數(shù)會(huì)使變速器機(jī)構(gòu)復(fù)雜和質(zhì)量增加，軸向尺寸增大、成本提高、操縱復(fù)雜。 綜上所述，由于此次設(shè)計(jì)的 捷達(dá) 布置形式采 用發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)， 驅(qū)動(dòng)形式 采用 24 ，且可布置變速器的空間較小，對(duì)變速器的要求較高，要求運(yùn)行噪聲小，設(shè)計(jì)車(chē)速高，故選用二軸式變速器作為傳動(dòng)方案。選擇 5檔變速器，并且五檔為超速檔。 檔布置方案 常見(jiàn)的倒檔布置方案如圖 示。圖 案的優(yōu)點(diǎn)是倒檔利用了 一檔齒輪，買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 7 縮短了中間軸的長(zhǎng)度 ；圖 案能獲得較大的倒檔傳動(dòng)比 ，同時(shí)利用五檔換擋同步器，在換倒檔時(shí)使其容易嚙合 ；圖 案對(duì) 缺點(diǎn)做了修改；圖 示方案是將一、倒檔齒輪做成一體，將其齒寬 加長(zhǎng)；圖 示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，換檔換更為輕便。 綜合考慮以上因素，為了換檔輕便，減小噪聲，倒檔傳動(dòng)采用圖 示方案。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) 圖 檔布置方案 整個(gè)變速器傳動(dòng)方案如圖 12 345678910111213圖 檔變速器傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 8 部件結(jié)構(gòu)方案分析 1、齒輪形式 變速器用齒輪有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪兩種。直齒圓柱齒輪主要用于一檔、倒檔齒輪，與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì) 長(zhǎng)嚙合齒輪 選用斜齒輪 ，倒檔選用 直齒圓柱齒輪 。 變速器齒輪可以與軸設(shè)計(jì)為一體或與軸分開(kāi)，然后用花鍵、過(guò)盈配合或者滑動(dòng)支承等方式之一與軸連接。 齒輪尺寸小又與軸分開(kāi)，其內(nèi)徑直徑到齒根圓處的厚度 b （圖 響齒輪強(qiáng)度 6。要求尺寸 b 應(yīng)該大于或等于輪齒危險(xiǎn)斷面處的厚度。為了使齒輪裝在軸上以后，保持足夠大的穩(wěn)定性，齒輪輪轂部分的寬度尺寸 C ，在結(jié)構(gòu)允許條件下應(yīng)盡可能取大些，至少滿(mǎn)足尺寸要求： 2) （ 式中： 2d 花鍵內(nèi)徑。 為了減小質(zhì)量，輪輻處厚度 應(yīng)在滿(mǎn)足強(qiáng)度條件下設(shè)計(jì)得薄些。圖 。 圖 速器齒輪尺寸控制圖 齒輪表面粗糙度數(shù)值降低，則噪聲減少，齒面磨損速度減慢，提高了齒輪壽命。變速器齒輪齒面的表面粗糙度應(yīng)在 圍內(nèi)選用。要求齒輪制造精度不低于 7 級(jí)。 2、變速器軸 變速器軸多數(shù)情況下經(jīng)軸承安裝在殼體的軸承孔內(nèi)。當(dāng)變速器中心距小，在殼體的同一端面布置兩個(gè)滾動(dòng)軸承有困難時(shí)，輸出軸可以直接壓入殼體孔中，并固定不動(dòng)。 買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 9 用移動(dòng)齒輪方式實(shí)現(xiàn)換檔的齒輪與軸之間，應(yīng)選用矩形花鍵連接，以保證良好的定心和滑動(dòng)靈活，而且定心外徑及矩形花鍵齒側(cè)的磨削比漸開(kāi)線花鍵要容易 4。兩軸式變速器輸入軸和中間軸式變速器中間軸上的高檔齒輪，通過(guò)軸與齒輪內(nèi)孔之間的過(guò)盈配合和鍵固定在軸上。兩軸式變速器的輸出軸和 中間軸式變速器的第二軸上的常嚙合齒輪副的齒輪與軸之間，常設(shè)置有滾針軸承、滑動(dòng)軸承，少數(shù)情況下齒輪直接裝在軸上。此時(shí)，軸的表面粗糙度不應(yīng)低與 度不低于 58 63漸開(kāi)線花鍵定位性能良好，承載能力大且漸開(kāi)線花鍵的齒短，小徑相對(duì)增大能提高軸的剛度，所以軸與同步器上的軸套常用漸開(kāi)線花鍵連接。 倒檔軸為壓入殼體孔中并固定不動(dòng)的光軸，并由螺栓固定。 由上述可知，變速器的軸上裝有軸承、齒輪、齒套等零件，有的軸上又有矩形或漸開(kāi)線花鍵，所以設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮裝配上的可 能，而且應(yīng)當(dāng)可以順利拆裝軸上各零件。此外，還要注意工藝上的有關(guān)問(wèn)題。 3、變速器軸承的選擇 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 等 。 滾針軸承、滑動(dòng)軸承套主要用在齒輪與軸不是固定連接，并要求兩者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的地方 5。 變速器中采用圓錐滾子軸承雖然有直徑較小、寬度較大因而容量大、可承受高負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)，但也有需要調(diào)整預(yù)緊、裝配麻煩、磨損后軸易歪斜而影響齒輪正確嚙合的缺點(diǎn)。 由于本設(shè)計(jì)的變速器為兩軸變速器，具有較大的軸向力，所以設(shè)計(jì)中變速器輸入軸、輸出軸的前、后軸承按直徑系 列均選用圓錐滾子軸承。 速器操縱機(jī)構(gòu)布置方案 述 根據(jù)汽車(chē)使用條件的需要，駕駛員利用操縱機(jī)構(gòu)完成選檔和實(shí)現(xiàn)換檔或退到空檔。變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足如下主要要求 6：換檔時(shí)只能掛入一個(gè)檔位，換檔后應(yīng)使齒輪在全齒長(zhǎng)上嚙合，防止自動(dòng)脫檔或自動(dòng)掛檔，防止誤掛倒檔，換檔輕便。 變速器操縱機(jī)構(gòu)通常裝在頂蓋或側(cè)蓋內(nèi)，也有少數(shù)是分開(kāi)的。變速器操縱機(jī)構(gòu)操縱第二軸上的滑動(dòng)齒輪、嚙合套或同步器得到所需不同檔位。 用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見(jiàn)的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖和倒檔裝置等主要零件組成，并依靠駕駛 員手力完成選檔、換檔或推到空檔買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 10 工作，稱(chēng)為手動(dòng)換檔變速器。 型的操縱機(jī)構(gòu)及其鎖定裝置 定位裝置的作用是將被嚙合件保持在一定位置上，并防止自動(dòng)嚙合和分離，一般采用彈簧和鋼球式機(jī)構(gòu)。 圖 典型的操縱機(jī)構(gòu)圖 1、換檔機(jī)構(gòu) 變速器換檔機(jī)構(gòu)有直齒滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器換檔三種形式。 采用軸向滑動(dòng)直齒齒輪換檔，會(huì)在輪 齒端面產(chǎn)生沖擊，齒輪端部磨損加劇并過(guò)早損壞，并伴隨著噪聲。 但考慮到可以縮短軸向空間，本設(shè)計(jì) 倒檔外 采用直齒滑動(dòng)換擋 。 常嚙合齒輪可用移動(dòng)嚙合套換檔。因承受換檔沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，嚙合套不會(huì)過(guò) 早被損壞，但不能消除換檔沖擊。目前這種換檔方法只在某些要求不高的檔位及重型貨車(chē)變速器上應(yīng)用。 使用同步器能保證換檔迅速、無(wú)沖擊、無(wú)噪聲，而與操作技術(shù)的熟練程度無(wú)關(guān)，從而提高了汽車(chē)的加速性、燃油經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性。同上述兩種換檔方法比較，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。利用同步器或嚙合套換檔，其換檔行程要比滑動(dòng)齒輪換檔行程小。 通過(guò)比較，考慮汽車(chē)的操縱性能，本設(shè)計(jì)全部檔位均選用同步器換檔。 2、防脫檔設(shè)計(jì) 互鎖裝置是保證移動(dòng)某一變速叉軸時(shí)，其它變速叉軸互被鎖住，該機(jī)構(gòu)的 作用是防止同時(shí)掛入兩檔，而使掛檔出現(xiàn)重大故障。常見(jiàn)的互鎖機(jī)構(gòu)有： （ 1）互鎖銷(xiāo)式 圖 汽車(chē)上用得最廣泛的一種機(jī)構(gòu)，互鎖銷(xiāo)和頂銷(xiāo)裝在變速叉軸之間，用銷(xiāo)子的長(zhǎng)度和凹槽來(lái)保證互鎖。 買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 11 圖 a 為空檔位置，此時(shí)任一叉軸可自由移動(dòng)。圖 b、 c、 d 為某一叉軸在工作位置，而其它叉軸被鎖住。 a b c d 圖 鎖銷(xiāo)式互鎖機(jī)構(gòu) （ 2）擺動(dòng)鎖塊式 圖 擺動(dòng)鎖塊式互鎖機(jī)構(gòu)工作示意圖，鎖塊用同心軸螺釘安 裝在殼體上，并可繞螺釘軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)，操縱桿的撥頭置于鎖塊槽內(nèi)，此時(shí)，鎖塊的一個(gè)或兩個(gè)突起部分 A 檔住其它兩個(gè)變速叉軸槽，保證換檔時(shí)不能同時(shí)掛入兩檔。 （ 3）轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式 圖 與上述鎖塊機(jī)構(gòu)原理相似的轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式互鎖裝置。操縱桿撥頭置于鉗口中，鉗形板可繞 A 軸轉(zhuǎn)動(dòng)。選檔時(shí)操縱桿轉(zhuǎn)動(dòng)鉗形板選入某一變速叉軸槽內(nèi)，此時(shí)鉗形板的一個(gè)或兩個(gè)鉗爪抓住其它兩個(gè)變速叉，保證互鎖作用 8。 圖 動(dòng)鎖塊式互鎖機(jī)構(gòu) 圖 動(dòng)鉗口式互鎖機(jī)構(gòu) 操縱機(jī)構(gòu)還應(yīng)設(shè)有保證不能誤掛倒檔的機(jī)構(gòu)。通常是在 倒檔叉或叉頭上裝有彈簧機(jī)構(gòu)，使司機(jī)在換檔時(shí)因有彈簧力作用，產(chǎn)生明顯的手感。 鎖止機(jī)構(gòu)還包括自鎖、倒檔鎖兩個(gè)機(jī)構(gòu)。自鎖機(jī)構(gòu)的作用是將滑桿鎖定在一定位置，保證齒輪全齒長(zhǎng)參加嚙合，并防止自動(dòng)脫檔和掛檔。自鎖機(jī)構(gòu)有球形鎖定機(jī)構(gòu)與桿形鎖定機(jī)構(gòu)兩種類(lèi)型。 倒檔鎖的作用是使駕駛員必須對(duì)變速桿施加更大的力，方能掛入倒檔，起到提醒注意的作用，以防誤掛倒檔，造成安全事故。 本次設(shè)計(jì)屬于前置前輪驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)，操縱機(jī)構(gòu)采用直接操縱方式，鎖定機(jī)構(gòu)全部采用，即設(shè)置自鎖、互鎖、倒檔鎖裝置。采用自鎖鋼球來(lái)實(shí)現(xiàn)自鎖，通過(guò)互鎖銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 12 互鎖。倒檔鎖 采用限位彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)，使駕駛員有感覺(jué)，防止誤掛倒檔。 章小結(jié) 本章主要介紹 了 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)的類(lèi)型， 分析了各類(lèi)型機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，并針對(duì)所設(shè)計(jì)的變速器的類(lèi)型、特點(diǎn) 及功用，對(duì)變速器的傳動(dòng)方式、操縱機(jī)構(gòu)的布置方式、及主要零件的形式，做出了初步的選擇，為后期的設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。 買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 13 第 3章 變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 速器主要參數(shù)的選擇 最高車(chē)速：75Km/h 發(fā)動(dòng)機(jī)功率： 70動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)矩： 140 滿(mǎn)載 總質(zhì)量：545動(dòng)輪規(guī)格 ： 185/60 r=29 檔數(shù) 的選擇 近年來(lái)，為了降低油耗，變速器的檔數(shù)有增加的趨勢(shì)。目前，乘用車(chē)一般用 4 5個(gè)檔位的變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車(chē)變速器多用 5 個(gè)檔。商用車(chē)變速器采用 4 5個(gè)檔或多檔。載質(zhì)量在 貨車(chē)采用五檔變速器，載質(zhì)量在 貨車(chē)采用六檔變速器。多 檔變速器多用于總質(zhì)量大些的貨車(chē)和越野汽車(chē)上。 檔數(shù)選擇的要求： 1、相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值在 下。 2、高檔區(qū)相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值要比低檔區(qū)相鄰檔位之間的比值小。 因此， 本次 設(shè)計(jì)的轎車(chē) 變速器為 5 檔變速器。 動(dòng)比范圍 變速器傳動(dòng)比范圍是指變速器最高檔與最低檔傳動(dòng)比的比值。最高檔通常是直接檔，傳動(dòng)比為 的變速器最高檔是超速檔，傳動(dòng)比為 響最低檔傳動(dòng)比選取的因素有：發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速所要求的汽車(chē)最大爬坡能力、驅(qū)動(dòng)輪與路面間的附著力、主減速比和驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑以及 所要求達(dá)到的最低穩(wěn)定行駛車(chē)速等。目前乘用車(chē)的傳動(dòng)比范圍在 間，總質(zhì)量輕些的商用車(chē)在 間，其它商用車(chē)則更大。 本設(shè)計(jì)最高檔傳動(dòng)比為 速器各檔傳動(dòng)比的確定 1、主減速器傳動(dòng)比的確定 買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 14 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車(chē)行駛速度之間的關(guān)系式為 12： 0377.0 （ 式中： 汽車(chē)行駛速度（ km/h）； n 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/ r 車(chē)輪滾動(dòng)半徑（ m）； 變速器傳動(dòng)比； 0i 主減速器傳動(dòng)比。 已知：最高車(chē)速75km/h；最高檔為超速檔，傳動(dòng)比輪滾動(dòng)半徑由所選用的輪胎規(guī)格 185/60到 r =29(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n =800（ r/由公式（ 到主減速器傳動(dòng)比計(jì)算公式： 0 ag 2、最 低 檔傳動(dòng)比計(jì)算 按最大爬坡度設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足最大通過(guò)能力條件，即用一檔通過(guò)要求的最大坡道角道時(shí)，驅(qū)動(dòng)力應(yīng)大于或等于此時(shí)的滾動(dòng)阻力和上坡阻力（加速阻力為零，空氣阻力忽略不計(jì)） 9。 用公式表示如下： m a xm a a x s i nc o s （ 式中： G 車(chē)輛總重量 (N)； f 坡道面滾動(dòng)阻力系數(shù) (對(duì)瀝青路面 = 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 (Nm)； 0i 主減速器傳動(dòng)比； 變速 器傳動(dòng)比； 買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 15 t 為傳動(dòng)效率（ R 車(chē)輪滾動(dòng)半徑； 最大爬坡度（一般轎車(chē)要求能爬上 30%的坡，大約 由公式（ ： 0m a xm a xm a s i s( （ 已知： m=1545015.0f ； ； r=140m； i；g=88.0t，把以上數(shù)據(jù)代入（ ： i 4 o 4 5(1 滿(mǎn)足不產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)條件。即用一檔發(fā)出最大驅(qū)動(dòng)力時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪不產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象。公式表示如下： r 10m a x iT 0 （ 式中： 驅(qū)動(dòng)輪的地面法向反力， ； 驅(qū)動(dòng)輪與地面間的附著系數(shù)；對(duì)混凝土或?yàn)r青路面 可取 間。 已知： 13001 m 取 數(shù)據(jù)代入（ 得： 所以，一檔轉(zhuǎn)動(dòng)比的選擇范圍是： 初選一檔傳動(dòng)比為 3。 3、變速器各檔速比的配置 按等比級(jí)數(shù)階分配的各檔速比的計(jì)算 汽車(chē)多在高檔區(qū)工作，換檔頻率，高檔區(qū)也多于低檔區(qū)，為了節(jié)約燃料和操縱輕買(mǎi)文檔就送您 01339828或 11970985 16 便起見(jiàn)，應(yīng)盡量使高檔區(qū)兩檔位之間的速度差值小些，所以高檔區(qū)的速比階 K 要比低檔區(qū)的速比階 K 要小 。 根據(jù)汽車(chē)的工作要求 (長(zhǎng)途運(yùn)輸、城市公交車(chē)、礦山運(yùn)輸?shù)?)和發(fā)動(dòng)機(jī) 特性的不同，速比階 K 的偏離情況也不同 的偏離值要小一些，而轎車(chē)的直接檔的速比階 K 要更小一些 。 為了減少高檔的速比階，新的傳動(dòng)比分配方法，就是把總跨 1I (因第 I 檔的傳動(dòng)比為 1I ，第 n 檔的傳動(dòng)比為 I)的對(duì)數(shù)，平均分 成 臺(tái)階 (臺(tái)階總是比檔位數(shù)少 1)，并將它排列到中間檔位的位置，即將中間檔位的速比階定為 K(K= 11n 對(duì)于直接檔的速比階般可按下式計(jì)算 1 1n I （ 式中 :系數(shù)