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要變速器用來(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,為了使汽車在不同速度下行駛,變速器應(yīng)設(shè)有多個(gè)檔位,包括空擋和倒檔。機(jī)械式手動(dòng)變速器是傳統(tǒng)的汽車傳動(dòng)系統(tǒng),由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、制造成本低、便于裝配和修理,傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn),一直沿用至今。作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的重要部件,對(duì)變速器的設(shè)計(jì)都遵循著統(tǒng)一的目標(biāo),那就是力求簡(jiǎn)單和方便。變速器的性能直接體現(xiàn)出整車性能的高低,特別是燃油經(jīng)濟(jì)性的好壞。所以變速器的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低一直是汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。本設(shè)計(jì)針對(duì)乘用車兩軸式機(jī)械變速器。根據(jù)乘用車的外形、輪距、軸距、最小離地間隙、最小轉(zhuǎn)彎半徑、車輛重量、滿載重量以及最高車速等參數(shù),結(jié)合選擇的適合于該乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)可以得出發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率最大扭矩排量等重要的參數(shù)。結(jié)合某些乘用車的基本參數(shù),選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比。根據(jù)上述參數(shù),計(jì)算出變速器的相關(guān)參數(shù),進(jìn)行合理性的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:
變速器;傳動(dòng)機(jī)構(gòu);傳動(dòng)比;齒輪;軸;同步器Iword格支持編,如有幫助歡迎下載支持。
文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集,已重新修正排版word式支持編輯,如有幫助歡迎下載支持ABSTRACTtheusedtoofspeed,ordertomaketravelatdifferenttransmissionbeofstalls,includingtraditionalcar,ofitsstructure,smallsize,ofassemblyrepair,efficiency,stillinuse.Transmissionmechanismancomponent,designoflinewiththeofitisperformanceofthedirectlylevelofespeciallyfuelisTherefore,thedesignofqualitybeenofintheautomotiveTheformechanicalcars.Formthebasiscars,minimumclearance,minimumweight,loadedsuchasspeed,combinedwiththeofcarsengineenginecanbedrawnmaximummaximumdisplacementotherimportantofoftochoosetheoftheLord.BasedonaboveparameterstotheoftheforKeywordsmechanism;;;SynchronizerIIword格支持編輯,如有幫助歡迎下載支持。
第1章
緒
論選題的目的和意義汽車變速器是汽車傳動(dòng)系的重要組成部分。由于汽油機(jī)額定轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的速度范圍很小,而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的驅(qū)動(dòng)力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化此要用齒輪傳動(dòng)來(lái)適應(yīng)駕駛時(shí)車速的變化速器是傳動(dòng)系的主要部件它的性能對(duì)整車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及乘坐舒適性等方面都有十分重要的影響。手動(dòng)機(jī)械變速器可以完全遵從駕駛者的意志,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、故障率相對(duì)較低、經(jīng)濟(jì)性好、環(huán)保性強(qiáng)物美價(jià)廉,因此在市場(chǎng)上仍占有一席之地發(fā)手動(dòng)機(jī)械變速器也適應(yīng)當(dāng)代世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需要。隨著科技的高速發(fā)展,節(jié)能與環(huán)境保護(hù)、應(yīng)用新型材料、高性能及低成本都可將作為汽車新型變速器的研究方向。變速器發(fā)展和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀教練車都是手動(dòng)早期的汽車傳動(dòng)系,從發(fā)動(dòng)機(jī)到車輪之間的動(dòng)力傳遞形式是很簡(jiǎn)單的一般都采用皮革作襯墊的油浴離合器車自動(dòng)變速器作為一種新型的傳動(dòng)器,最早是1939年由通用公司奧茲莫比爾部開(kāi)發(fā)的世紀(jì)40年代起人們就不遺余力地發(fā)展自動(dòng)變速器1940年奧茲莫比爾采用液力自動(dòng)變速器是在批量生產(chǎn)的美國(guó)汽車上最早采用的全自動(dòng)變速器,也是第一臺(tái)現(xiàn)代意義上的自動(dòng)變速器1948年,自動(dòng)變速器已經(jīng)發(fā)展到與行星傳動(dòng)組成一體的液力變矩器1983年,豐田汽車公司生產(chǎn)了A140E型自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋。這是第一種電控?fù)Q擋自動(dòng)變速器,開(kāi)創(chuàng)了變速器發(fā)展的新趨勢(shì)我國(guó)上海通用汽車公司在其生產(chǎn)的別克轎車上裝備了4T65-E型電控自動(dòng)變速器,這是我國(guó)第一家汽車公司將自動(dòng)變速器作為標(biāo)準(zhǔn)裝備裝于轎車
世界最大的手動(dòng)變速器制造商德國(guó)ZF公司預(yù)測(cè)說(shuō),到2012北美市場(chǎng)出售的汽車中將只有6%是手動(dòng)擋歐洲與美國(guó)的情況不同有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)到年歐洲有52%的汽車還是手動(dòng)擋,配備自動(dòng)手動(dòng)的變速器將只有10%,配備無(wú)級(jí)變速器的將占2%,配備雙離合變速器的將占16%,歐洲人崇尚節(jié)能保,喜歡開(kāi)小型車,更青睞手動(dòng)變速器的經(jīng)濟(jì)燃油性。而在日本變速器市場(chǎng),的市場(chǎng)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在我國(guó),雖然自動(dòng)變速器以及無(wú)級(jí)變速器已非常的普遍,但是大多數(shù)年中高檔的汽車是不會(huì)輕易放棄手動(dòng)變速器的。另外,現(xiàn)在在我國(guó)的汽車駕校中,變速器的,除了經(jīng)濟(jì)適用輕的司機(jī)還是崇尚手動(dòng),尤其是喜歡超車時(shí)手動(dòng)變速帶來(lái)的那種快感,所以一些之外,關(guān)鍵是能夠讓學(xué)員打好基礎(chǔ)以及鍛煉?cǎi){駛協(xié)性。
1.3變變速器設(shè)計(jì)的具體要求應(yīng)包括:正確選擇變速器的檔位和傳動(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的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性;設(shè)置空擋,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,使汽車能倒退行駛;設(shè)置動(dòng)力輸出裝置,需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出;換擋迅速、省力、方便;工作可靠,使用壽命長(zhǎng);變速器應(yīng)有高的工作效率;變速器的工作噪音要低;輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、拆裝容易、維修方便等要求。1.4研本次設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容是結(jié)合設(shè)計(jì)要求,在保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的前提下,利用所選定的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù),完成變速器結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計(jì)。需要解決的主要問(wèn)題包括:使變速器能有效的防止脫檔,跳檔,亂擋并方便掛檔;減小噪音并盡量能達(dá)到輕量化、高承載、低噪聲、換檔操縱性好和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性;使變速器具有良好的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性,換擋迅速、省力、方便;變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、拆裝容易、維修方便等要求。
第2章2.1變
機(jī)械式變速器方案的設(shè)計(jì)變速器的功用是根據(jù)汽車在不同的行駛條件下提出的要求,改變發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速,使汽車具有適合的牽引力和速度,并同時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。為保證汽車倒車以及使發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系能夠分離,變速器具有倒檔和空檔。在有動(dòng)力輸出需要時(shí),還應(yīng)有功率輸出裝置。對(duì)變速器的主要要求是:(1應(yīng)保證汽車具有高的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)在汽車整體設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)汽車載重量、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)及汽車使用要求,選擇合理的變速器檔數(shù)及傳動(dòng)比,來(lái)滿足這一要求。(2工可靠操縱輕便汽車在行駛過(guò)程中變速器內(nèi)不應(yīng)有自動(dòng)跳檔亂檔、換檔沖擊等現(xiàn)象的發(fā)生。為減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度,提高行駛安全性,操縱輕便的要求日益顯得重要,這可通過(guò)采用同步器和預(yù)選氣動(dòng)換檔或自動(dòng)、半自動(dòng)換檔來(lái)實(shí)現(xiàn)。(3)重量輕、體積小。影響這一指標(biāo)的主要參數(shù)是變速器的中心距。選用優(yōu)質(zhì)鋼材,采用合理的熱處理,設(shè)計(jì)合適的齒形,提高齒輪精度以及選用圓錐滾柱軸承可以減小中心距。(4)傳動(dòng)效率高。為減小齒輪的嚙合損失,應(yīng)有直接檔。提高零件的制造精度和安裝質(zhì)量,采用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油都可以提高傳動(dòng)效率。(5噪聲小采用斜齒輪傳動(dòng)及選擇合理的變位系數(shù)提高制造精度和安裝剛性可減小齒輪的噪聲。變速器結(jié)構(gòu)方案的確定1、變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析與型式選擇有級(jí)變速器與無(wú)級(jí)變速器相比,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造低廉,具有高的傳動(dòng)效率(=0.96~0.98此在各類汽車上均得到廣泛的應(yīng)用。設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)根據(jù)汽車的使用條件及要求確定變速器的傳動(dòng)比范圍、檔位數(shù)及各檔的傳動(dòng)比,因?yàn)樗鼈儗?duì)汽車的動(dòng)力性與燃料經(jīng)濟(jì)性都有重要的直接影響。傳動(dòng)比范圍是變速器低檔傳動(dòng)比與高檔傳動(dòng)比的比值。汽車行駛的道路狀況愈多樣,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率與汽車質(zhì)量之比愈小,則變速器的傳動(dòng)比范圍應(yīng)愈大。目前,轎車變速器的最高傳動(dòng)比范圍為一般用途的貨車和輕型以上的客車為5.0~8.0越野車與牽引車為10.0~20.0。
通常,有級(jí)變速器具有34、5個(gè)前進(jìn)檔;重型載貨汽車和重型越野汽車則采用多檔變速器,其前進(jìn)檔位數(shù)多達(dá)個(gè)甚至20個(gè)。變速器檔位數(shù)的增多可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率利用率車的燃料經(jīng)濟(jì)性及平均車速,從而可提高汽車的運(yùn)輸效率,降低運(yùn)輸成本。但采用手動(dòng)的機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)時(shí),要實(shí)現(xiàn)迅速、無(wú)聲換檔,對(duì)于多于5前進(jìn)檔的變速器來(lái)說(shuō)是困難的。因此,直接操縱式變速器檔位數(shù)的上限為5檔。多于5個(gè)前進(jìn)檔將使操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜化,或者需要加裝具有獨(dú)立操縱機(jī)構(gòu)的副變速器,后者僅用于一定行駛工況。某些轎車和貨車的變速器,采用僅在好路和空載行駛時(shí)才使用的超速檔。采用傳動(dòng)比小于10.7~0.8)的超檔,可以更充分地利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率,降低單位行駛里程的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸總轉(zhuǎn)數(shù),因而會(huì)減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損,降低燃料消耗。但與傳動(dòng)比為1的直接檔比較,采用超速檔會(huì)降低傳動(dòng)效率。有級(jí)變速器的傳動(dòng)效率與所選用的傳動(dòng)方案有關(guān),包括傳遞動(dòng)力的齒輪副數(shù)目、轉(zhuǎn)速、傳遞的功率、潤(rùn)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。三軸式和兩軸式變速器得到的最廣泛的應(yīng)用。1—第軸;2—第二軸;—間軸圖2.1轎車中間軸式四檔變速器三軸式變速器如圖2.1所示,其第一軸的常嚙合齒輪與第二軸的各檔齒輪分別與
中間軸的相應(yīng)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(lái)傳遞扭矩則稱為直接檔。此時(shí),齒輪、軸承及中間軸均不承載,而第一、第二軸也傳遞轉(zhuǎn)矩。因此,直接檔的傳遞效率高,磨損及噪音也最小,這是三軸式變速器的主要優(yōu)點(diǎn)。其他前進(jìn)檔需依次經(jīng)過(guò)兩對(duì)齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。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,這是三軸式變速器的另一優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是:除直接檔外其他各檔的傳動(dòng)效率有所下降。兩軸式變速器如圖2.2所示。1—第一軸;2—第二軸;—同步器圖2.2兩式變速器示意圖與三軸式變速器相比,兩軸式變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊且除倒檔外其他各檔的傳動(dòng)效率高、噪聲低。轎車多采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的布置,因?yàn)檫@種布置使汽車的動(dòng)力-傳動(dòng)系統(tǒng)緊湊、操縱性好且可使汽車質(zhì)量降6%~10%。兩軸式變速器則方便于這種布置且使傳動(dòng)系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。如圖所示,兩軸式變速器的第二軸(即輸出軸)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),主減速器可用螺旋錐齒輪或雙面齒輪;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)則可用圓柱齒輪,從而簡(jiǎn)化了制造工藝,降低了成本。除倒檔常用滑動(dòng)齒輪外,其他檔均采用常嚙合斜齒輪傳動(dòng);低檔的同步器多裝在第二軸上,這是因?yàn)橐粰n的主動(dòng)齒輪尺寸小,裝同步器有困難;而高檔的同步器也可裝在第一軸的后端,如圖。兩軸式變速器沒(méi)有直接檔,因此在高檔工作時(shí),齒輪和軸承均承載,因而噪聲比較大,也增加了磨損,這是它的缺點(diǎn)。另外,低檔傳動(dòng)比取值的上限也受到較大限,但這一缺點(diǎn)可通過(guò)減小各檔傳動(dòng)比同時(shí)增大主減速比來(lái)取消。
有級(jí)變速器結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目,從而可采用斜齒輪。后者比直齒輪有更長(zhǎng)的壽命、更低的噪聲,雖然其制造稍復(fù)雜些且在工作中有軸向力。因此,在變速器中,除低檔及倒檔外,直齒圓柱齒輪已經(jīng)被斜齒圓柱齒輪所代替。但是在本設(shè)計(jì)中,倒檔齒輪采用直齒輪。由于本次所設(shè)計(jì)的汽車是發(fā)動(dòng)機(jī)前置,前輪驅(qū)動(dòng),因此采用兩軸式變速器。兩軸式變速器沒(méi)有直接檔,因此在高檔工作時(shí)齒輪和軸承均受載,因此噪聲較大也曾加了磨損,這是它的缺點(diǎn)。另外,低檔傳動(dòng)比取值的上限也受到較大限制,但這缺點(diǎn)可通過(guò)減小各檔傳動(dòng)比同時(shí)增大主減速比來(lái)消除。(a)(b)(c)(d)圖2.3兩軸式變速器的傳動(dòng)方案圖2.3中的(、、、(d)分別示出來(lái)了幾種兩軸式變速器的傳動(dòng)方案,它們的共同的特點(diǎn)是:一檔和倒檔的齒輪都布置的靠近支撐。為了提高軸的剛度,有的將倒檔齒輪移至附加殼體內(nèi)的支撐旁,如2.3中也有設(shè)置附加支撐的,如2.3中(d些措施均可減小齒輪的磨損及降低噪音。有些兩軸式變速器,將高檔的同步器裝在第一軸上;低檔的同步器裝在第二軸上,如2.3中(b小變速器的軸向尺寸。
2、倒檔傳動(dòng)方案圖2.4倒傳動(dòng)方案圖2.4為常見(jiàn)的倒擋布置方案圖(b所示方案的優(yōu)點(diǎn)是換倒擋時(shí)利用了中間軸上的一擋齒輪,因而縮短了中間軸的長(zhǎng)度。但換擋時(shí)有兩對(duì)齒輪同時(shí)進(jìn)入嚙合,使換擋困難圖所示方案能獲得較大的倒擋傳動(dòng)比缺點(diǎn)是換擋程序不合理。圖(d)所示方案針對(duì)前者的缺點(diǎn)做了修改,因而取代了2.4(c)所示方案。圖2.4(e)所示方案是將中間軸上的一,倒擋齒輪做成一體,將其齒寬加長(zhǎng)。2.4(f)所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合齒輪,換擋更為輕便。為了充分利用空間,縮短變速器軸向長(zhǎng)度,有的貨車倒擋傳動(dòng)采用圖所示方案。其缺點(diǎn)是一,倒擋須各用一根變速器撥叉軸,致使變速器上蓋中的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些。本設(shè)計(jì)采用圖2.4(f)所示的傳動(dòng)方案因?yàn)樽兯倨髟谝粨鹾偷箵豕ぷ鲿r(shí)有較大的力,所以無(wú)論是兩軸式變速器還是中間軸式變速器的低檔與倒擋,都應(yīng)當(dāng)布置在在靠近軸的支承處,以減少軸的變形,保證齒輪重合度下降不多,然后按照從低檔到高擋順序布置各擋齒輪,這樣做既能使軸有足夠大的剛性,又能保證容易裝配。倒擋的傳動(dòng)比雖然與一擋的傳動(dòng)比接近,但因?yàn)槭褂玫箵醯臅r(shí)間非常短,從這點(diǎn)出發(fā)有些方案將一擋布置在靠近軸的支處22.3變變速器的設(shè)計(jì)方案必需滿足使用性能、制造條件、維護(hù)方便及三化等要求。在確
定變速器結(jié)構(gòu)方案時(shí),也要考慮齒輪型式、換檔結(jié)構(gòu)型式、軸承型式、潤(rùn)滑和密封等因素。1、齒輪型式的選擇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(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作時(shí)噪聲低等優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)是制造時(shí)稍復(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)致變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒擋。但是,在本設(shè)計(jì)中由于一檔采用的是常嚙合方案,因此一檔也采用斜齒輪傳動(dòng)方案,即除倒檔外,均采用斜齒輪傳動(dòng)。2、換檔結(jié)構(gòu)型式換檔結(jié)構(gòu)分為直齒滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器三種。直齒滑動(dòng)齒輪換檔的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,但由于換檔不輕便、換檔時(shí)齒端面受到很大沖擊、導(dǎo)致齒輪早期損壞、滑動(dòng)花鍵磨損后易造成脫檔、噪聲大等原因,除一檔、倒檔外很少采用。嚙合套換檔型式一般是配合斜齒輪傳動(dòng)使用的。由于齒輪常嚙合,因而減少了噪聲和動(dòng)載荷,提高了齒輪的強(qiáng)度和壽命。嚙合套有分為內(nèi)齒嚙合套和外齒嚙合套,視結(jié)構(gòu)布置而選定,若齒輪副內(nèi)空間允許,采用內(nèi)齒結(jié)合式,以減小軸向尺寸。結(jié)合套換檔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但還不能完全消除換檔沖擊,目前在要求不高的檔位上常被使用。采用同步器換檔可保證齒輪在換檔時(shí)不受沖擊,使齒輪強(qiáng)度得以充分發(fā)揮,同時(shí)保證迅速、無(wú)噪音、操縱輕便,縮短了換檔時(shí)間,從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性,此外,該種型式還有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)化。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,軸向尺寸有所增加,銅質(zhì)同步環(huán)的使用壽命較短。目前,同步器廣泛應(yīng)用于各式變速器中。利用同步器換擋,其換擋行程要比滑動(dòng)齒輪換擋行程短。在滑動(dòng)齒輪特別寬的情況下,這種差別就更為明顯。為了操縱方便,要求換入不同檔位的變速桿行程應(yīng)盡可能一樣,如利用同步器或嚙合套換擋,就很容易實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。因此經(jīng)過(guò)比較得出倒檔用直齒滑動(dòng)齒輪換擋余檔位選用鎖環(huán)式同步器換擋。3、.防止自動(dòng)脫檔的措施自動(dòng)脫檔是變速器的主要故障之一。由于結(jié)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)脫檔。為解決這一問(wèn)題,除工藝上采用措施以外,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:(1)將嚙合套做得長(zhǎng)一些如圖2.5中(a或者兩接合齒的嚙合位置錯(cuò)開(kāi)如圖2.5
中(b樣在嚙合時(shí)使接合齒端部超過(guò)被接合齒約~3mm。使用中因接觸部分?jǐn)D壓和磨損,因而在接合齒端部形成凸肩,以阻止自動(dòng)脫檔。(2)將嚙合套齒座上前齒圈的齒厚切薄(這樣,換檔后嚙合套的后端面便被后齒圈的前端面頂住,從而減少自動(dòng)脫檔如圖中(c(3)圖2.5中(d)的這種結(jié)構(gòu)方案比較有效,常被應(yīng)用于變速器中。(a)(b)(c)(d)圖2.5常嚙合套形式在本設(shè)計(jì)中所采用的是鎖環(huán)式同步器,該同步器是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步的。但它可以從結(jié)構(gòu)上保證結(jié)合套與待嚙合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸,以免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。同步器的結(jié)構(gòu)如圖2.6示:
l、4-同步環(huán)2-同器齒鼓3-合;5-簧6—滑塊7-止動(dòng)球8-卡環(huán)9—輸出軸10、11-輪圖2.6鎖環(huán)式同步器2.4本通過(guò)對(duì)變速器傳動(dòng)方案的分析,確定了變速器軸的布置方案,選擇齒輪的形式,倒檔的傳動(dòng)方案,討論了防止自動(dòng)脫檔的方法,換擋機(jī)構(gòu)與同步器的工作原理的分析與選擇,為下一步做好準(zhǔn)備。
gmaxgmax第
變速器齒輪的設(shè)計(jì)與校核納LX率主減速器傳動(dòng)比i=4.111,最高車速整車整備質(zhì)量車輪半徑0.29m.1、檔數(shù)的確定近年來(lái),為了降低油耗,變速器的檔位有增加的趨勢(shì)。目前,乘用車一般用
~個(gè)檔位的變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車變速器多用5個(gè)檔,發(fā)動(dòng)機(jī)排量小的可選用4個(gè)檔。本設(shè)計(jì)采用4個(gè)檔。2、傳動(dòng)比范圍的確定選擇最低檔傳動(dòng)比時(shí),應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著力、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑等來(lái)綜合考慮、確定。目前乘用車的傳動(dòng)比范圍在之間,總質(zhì)量輕些的商用車在5.0~8.0間,其他商用車更大。變速器各檔傳動(dòng)比的確定1、變速器最高傳動(dòng)比的確定汽車爬陡坡時(shí)車速不高,空氣阻力可忽略,則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與路面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。故有iiegI0Trr
(fcos
)mg
(3.1)則由最大爬坡度要求的變速器Ⅰ檔傳動(dòng)比為mgrimaxrie0式中:m——汽車總質(zhì)量;
(3.2)G——
重力加速度;ψ——
道路最大阻力系數(shù);
remaxgI2r0gIgIu計(jì)remaxgI2r0gIgIu計(jì)算得。r——驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑;T發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩;i
0
主減速比;η——汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率。根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著條件iegITrr求得的變速器I檔傳動(dòng)比為:
2
(3.3)irie0T式中:車滿載靜止于水平路面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給路面的載荷;Φ——路面的附著系數(shù),計(jì)算時(shí)取φ=0.5~0.6。由已知條件:滿載質(zhì)量1030;r=294.6mm;T=138Nm;i=4.111;η。根據(jù)公式()可得:i,初選i。2、變速器各檔傳動(dòng)比的確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系為
(3.4)0.377rnui0
(3.5)式中:——汽車行駛速度,n——發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,n=5200r/min;i——變速器傳動(dòng)比,最高檔傳動(dòng)比i,最低檔傳動(dòng)比i;gg1i——主減速器傳動(dòng)比。riguiaig中間檔的傳動(dòng)比理論上按公比為q的等比數(shù)列分配:
n
igig
(3.6)(3.7)
實(shí)際上與理論上略有出入,因齒數(shù)為整數(shù)且常用檔位間的公比宜小些,另外還要考慮與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的合理匹配。根據(jù)上式可的出:=1.581。計(jì)算的各檔傳動(dòng)比為:ii3、中心距A的確定中心距對(duì)變速器的尺寸及質(zhì)量有直接影響所選的中心距能保證齒輪的強(qiáng)度。初選中心距A時(shí),可根據(jù)下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算式中:
A
TiKeg——中心距系數(shù)。對(duì)轎車,K
A
=8.9~9.3;對(duì)貨車,K
A
(3.8)=8.6~9.6。Te
——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩Ni
——變速器一檔傳動(dòng)比。
——變速器的傳動(dòng)效率。計(jì)算得:取
A=68.25~71.32A=704、軸向尺寸的確定變速器的橫向外形尺寸,可根據(jù)齒輪直徑以及倒檔中間齒輪和換檔機(jī)構(gòu)的布置初步確定。轎車四檔變速器殼體的軸向尺寸3.0。貨車變速器殼體的軸向尺寸與檔數(shù)有關(guān):四檔(2.2~2.7)A五檔(2.7~3.0)A六檔(3.2~3.5)A當(dāng)變速器選用常嚙合齒輪對(duì)數(shù)和同步器多時(shí)距系數(shù)應(yīng)取給出系數(shù)的上限。A為檢測(cè)方便,A整。本次設(shè)計(jì)為轎車四檔變速器,其殼體的軸向尺寸為3.0~3.4)A=210~238變速器殼體的最終軸向尺寸應(yīng)由變速器總圖的結(jié)構(gòu)尺寸鏈定6齒輪參數(shù)的確定
。變速器四個(gè)前進(jìn)擋采用斜齒圓柱輪,倒檔采用直齒圓柱齒輪。1、模數(shù)的選取
齒輪模數(shù)是一個(gè)重要參數(shù),影響它的選取因素有很多,如齒輪的強(qiáng)度、質(zhì)量、噪音、工藝要求等。嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸近線。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m在1.8-14.0t的貨車a為2.0~3.5。所有齒輪的模數(shù)定為2.5。2、壓力角的選取壓力角較小時(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(duì)轎車,為加大重合度已降低噪聲,取小些;對(duì)貨車,為提高齒輪承載力,取大些。在本設(shè)計(jì)中變速器齒輪壓角定為o
。3、螺旋角的確定斜齒輪咋變速器中得到廣泛的應(yīng)用。從提高低檔齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā),并不希望用過(guò)大的螺旋角以15~為宜而從提高高檔齒輪的接觸強(qiáng)度和增加重合度著眼,應(yīng)選用較大的螺旋角斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)為使工藝簡(jiǎn)便可將螺旋角設(shè)計(jì)成一樣的,中間軸上全部齒輪的螺旋方向應(yīng)一律取為右旋。中間軸式變速器2234;貨車變速器:
o
~26
o
;所以初選斜齒輪螺旋角
22
o
。4、齒寬的確定齒輪寬度b大小直接影響著齒輪的承載能力b大,齒的承載能力增高。但試驗(yàn)表明在齒寬增大到一定數(shù)值后于載荷分配不均勻反而使齒輪的承載能力降低。所以,在保證齒輪的強(qiáng)度條件下量選取較小的齒寬,以有利于減輕變速器的重量和縮短其軸向尺寸。通常根據(jù)齒輪模數(shù)的大小來(lái)選定齒寬:直齒斜齒
b=(4.5~8.0)mb=(6.0~8.5)m5、齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)對(duì)重合度、齒輪強(qiáng)度、工作噪音、輪齒相對(duì)滑動(dòng)速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。規(guī)定齒頂高系數(shù)取1.005。6、齒輪材料的選擇變速器齒輪可以與軸設(shè)計(jì)成一體或與軸分開(kāi),然后用花鍵、過(guò)盈配合或者滑動(dòng)支撐等方式之一與軸連接。齒輪尺寸小又與軸分開(kāi),其內(nèi)徑直徑到齒頂圓處的厚b影響齒輪強(qiáng)度。要求尺寸
b應(yīng)該大于或等于齒輪危險(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C,在結(jié)構(gòu)允許條件下應(yīng)盡可能大一些,至少滿足尺C(1.2d為花鍵內(nèi)徑。為了減小質(zhì)量,輪輻處厚應(yīng)滿足強(qiáng)度條件2下設(shè)計(jì)得薄些。齒輪表面粗糙度數(shù)值降低,則噪音減小,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R0.80~R0.40aa不低于7。
m范圍內(nèi)選用要求齒輪制造精度國(guó)內(nèi)汽車變速器齒輪材料主要采TiB15MnCr5205、2528MnCr。滲碳齒輪表面硬度58心部硬度33~HRC值得指出的是,采用噴丸處理、磨齒、加大齒根圓弧半徑和壓力角等措施能使齒輪得到化。3.3齒1、一檔齒輪尺寸的確定一檔齒輪:1(1)位系數(shù)0.61
2
0.85(2)論中心距:0
Z2
m=77.154mmt(3)心距變動(dòng)系數(shù)
=1.1388(4)頂降低系數(shù)n(5)面模數(shù)mt
(6)度圓直徑d2.6634.591tdz2.6645119.722t(7)齒頂高h(yuǎn))m0.3112)3.222mm1anh)m0.3112)2.52an(8)齒根高0
)(1.00.6250.6)mmh2f
f0
2
)m(1.00.6252.5mmn(9)齒全高:
h2.5635.785mm1a1fhf
1.938(10齒頂圓直徑:dd34.593.22241.0341aad
2
2h119.722
(11齒根圓直徑d1f
dhmm11f
f
2f
119.72mm2、二檔齒輪尺寸的確定二檔齒輪:z,403(1)位系數(shù)
(2)論中心距:0
Z2
mt(3)心距變動(dòng)系數(shù)
=0.401(4)頂降低系數(shù)=0.199n(5)面模數(shù)t
(6)度圓直徑dz3t3dmz40117.11mm4t(7)齒頂高fm2.53.05mm3nh)(1.00.199)2.52.4544(8)齒根高h(yuǎn)3ff
0
3
)m(1.00.6253.013mmn)0.6252.53.613mm(9)齒全高:
3a3fa4f
3.053.0135.785(10齒頂圓直徑d23.05mm3ad
4
h107.112112.014(11齒根圓直徑
f
fdhf
3.01344.854mm107.113.61399.8843、三檔齒輪尺寸的確定三檔齒輪:z255
,
z346(1)位系數(shù)5(2)面模數(shù)t
(3)度圓直徑dmz2.7167.7975tdmz2.716t6(4)齒頂高f0)2.52.555hf0)2.5mm606n
(5)齒根高h(yuǎn)5f
f0
5
)0.6252.5nf
0)4.063mm6n(6)齒全高:
hf6f
4.063mmmm(7)齒頂圓直徑:
dd
5a6
d2h72.797mm5ad22.597.205mm6(8)齒根圓直徑:d
ff
hfhf
67.7974.063mm92.205mm4、四檔齒輪尺寸的確定四檔齒輪:z317
,
z278(1)變位系數(shù)78(2)面模數(shù)t
(3)度圓直徑dmz2.763185.512mm7t7dm2774.478mm8t8(4)齒頂高h(yuǎn)f7h(f8a0
78
m(1.00)2.5mmnm0)2.5mmn(5)齒根高ff
(1.00)2.54.063mm7n(1.00.6252.5mmn(6)齒全高7af8a8
6.563mm2.56.563(7)齒頂圓直徑dd
78a
dhmm77ad2.579.478mm8a(8)齒根圓直徑d
f8f
7f88f
85.512mm74.4784.0635、倒檔齒輪尺寸的確定倒檔齒輪:z13,239(1)位系數(shù)
9
0.23
10
0.23
11
(2)度圓直徑dm32.59ndmz41mm1010
dmz2.557.5mm11(3)齒頂高h(yuǎn)90
9
m2.5mmnh10
0
10
m(1.0mmnh11
f0
11
m1.925mmn(4)齒根高f
)(1.00.23)3.488h10ff
f0
10
)m(1.00.23)3.488n)m(1.02.5(5)齒全高:
h9
3.488mmhh1111
fh11f
3.075mm1.9254.638mm(6)齒頂圓直徑:
9
d23.07538.659d
dh1010a
3.075108.65d11a
1111a
mm(7)齒根圓直徑
f
d9f
25.525mmd10ff
d10fhf
95.5254.63850.5253.4各在初選了中心距、齒輪的模數(shù)和螺旋角后,可根據(jù)預(yù)先確定的變速器檔數(shù)、傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)方案來(lái)分配各檔齒輪的齒數(shù)應(yīng)該注意的是各檔齒輪的齒數(shù)比應(yīng)該盡可能不是整數(shù),以使齒面磨損均勻。下面結(jié)合本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)明分配各檔齒數(shù)的方法。1——一檔齒輪,3、4—二齒輪5、6—三檔齒輪
112234112234、8——四檔齒輪,、10——倒檔齒輪。圖傳動(dòng)方案1、確定一檔齒輪的齒數(shù)和傳動(dòng)比一檔傳動(dòng)比為:ziz1
(3.10)
7022m2.5
(3.11)取整52,轎車Z可在1217間取,取Z,則。11245i3.462,帶入上公式得:131
對(duì)中心距A進(jìn)行修正A
mnh222
o
78.194
(3.12)取整得,A為標(biāo)準(zhǔn)中心距。02、確定二檔齒輪的齒數(shù)和傳動(dòng)比i2.183Acos222o59.34m2.5取整Z,取ZZ40n340則有i入公式得19
1
o
。3、確定三檔齒輪的齒數(shù)和傳動(dòng)比i65cos22o59.34m2.5取整Z,取34,Z25n65則有
i3
3425
,帶入公式得:
4、確定四檔齒輪的齒數(shù)和傳動(dòng)比zi0.87z7
1010cos22o59.34m2.5取整Z,取ZZn27則i0.871帶入公式得31
4
o5、確定倒檔齒輪的齒數(shù)和傳動(dòng)比倒檔采用直齒圓柱齒輪,且傳動(dòng)比與一檔相近,取其為則有
109試取:z41,z109則有i103.154倒9倒檔齒輪z的齒數(shù)一般之間,23。1111則二軸與倒檔軸的中心距有:'
1(z)2.5(4123)22變位系數(shù)的確定齒輪的變位是齒輪設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。采用變位齒輪,除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心距以外,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(duì)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)度想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(duì)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。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點(diǎn),有避免了其缺點(diǎn)。有幾對(duì)齒輪安裝在第一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(duì)齒輪有相同的中心距,此時(shí)應(yīng)對(duì)齒輪進(jìn)行變位。當(dāng)齒數(shù)和多的齒輪副采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)或高度變位時(shí),對(duì)齒數(shù)和少些的齒輪副則應(yīng)采用正角度變位。由于角度變位可獲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(duì)斜齒輪傳動(dòng),還可通過(guò)選擇合適的螺旋角來(lái)達(dá)到中心距相同的要求。變速器齒輪是在承受循環(huán)負(fù)荷的條件下工作,有時(shí)還承受沖擊負(fù)荷。對(duì)于高檔齒
tt輪,其主要損壞形勢(shì)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,這樣兩齒輪的齒輪漸開(kāi)線離基圓較遠(yuǎn),以增大齒廓曲率半徑,減小接觸應(yīng)力。對(duì)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。總變位系數(shù)越小,一對(duì)齒輪齒更總厚度越薄,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。嚙合角:
2a
(z12
計(jì)算得'
20.01o
o
6
查圖得
1
2同理計(jì)算得0.420.1830.239
10
0.23
11
1、齒輪的損壞原因及形式齒輪的損壞形式分三種:輪齒折斷、齒面疲勞剝落和移動(dòng)換檔齒輪端部破壞。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。齒輪工作時(shí),輪齒相互嚙合,齒面相互擠壓,這是存在齒面細(xì)小裂縫中的潤(rùn)滑油油壓升高,并導(dǎo)致裂縫擴(kuò)展,然后齒面表層出現(xiàn)塊狀脫落形成齒面點(diǎn)蝕。他使齒形誤差加大,產(chǎn)生動(dòng)載荷,導(dǎo)致輪齒折斷。用移動(dòng)齒輪的方法完成換檔的抵擋和倒擋齒輪,由于換檔時(shí)兩個(gè)進(jìn)入嚙合的齒輪存在角速度差,換檔瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷,并造成損壞。2、齒輪材料的選擇原則
齒輪材料的選擇原則是1)滿足工作條件的要求;(2)合理選擇材料匹配;(3)考慮加工工藝及熱處理工藝。3、齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與校核與其他機(jī)械設(shè)備使用的變速器比較,不同用途汽車的變速器齒輪使用條件仍是相似的。此外,汽車變速器齒輪所用的材料、熱處理方法、加工方法、精度等級(jí)、支撐方式也基本一致。如汽車變速器齒輪用低碳合金鋼制造,采用剃齒或齒輪精加工,齒
1fgfw1fgfw輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝,齒輪精度不低于7級(jí)。因此,比用于計(jì)算通用齒輪強(qiáng)度公式更為簡(jiǎn)化一些的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算汽車齒輪同樣以獲得較為準(zhǔn)確的結(jié)果。在這里所選擇的齒輪材料CrMnTi。(1)齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算直齒輪彎曲應(yīng)Fkkbtyzby
(3.13)式中,
W
——彎曲應(yīng)力(T
——計(jì)算載荷(k——應(yīng)力集中系數(shù),可近似取k;k——摩擦力影響系數(shù)動(dòng)齒輪fk,從=0.9;ff
—b,9b=15mmb=18mm;1011
——齒形系數(shù)。圖3.2齒形系數(shù)圖將所得出的數(shù)據(jù)帶入式(3.13)得:
9w10w11w
Mpa254.503Mpa531.248Mpa當(dāng)計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大扭矩400MPa之間。
emax
時(shí),直齒輪的彎曲應(yīng)力在斜齒輪彎曲應(yīng)
kykbn
(3.14)T
——計(jì)算載荷;
——斜齒輪螺旋角;
77k——應(yīng)力集中系數(shù);
——齒數(shù);m——法向模數(shù),;nn
——齒形系數(shù);當(dāng)量齒數(shù)n
z
cos
3
;k——重合度影響系數(shù)k=2.0;b——齒面寬,斜齒。將所得出的數(shù)據(jù)帶入式(3.14)得:
1
=225.192Mpa=66.110Mpaw
w3w
=174.449Mpa=84.412Mpa=161.873Mpaw5=111.63Mpa=125.914MpaMpa8當(dāng)計(jì)算載荷取作用到第一軸上的最大扭矩時(shí)對(duì)常嚙合齒輪和高檔齒輪許用應(yīng)力在180MPa范圍內(nèi)
,因此,上述計(jì)算結(jié)果均符合彎曲強(qiáng)度要求。(2)齒輪接觸應(yīng)jj
()b
(3.15)
cos
F1
gd
為計(jì)算載荷且
2則有
j
Temaxdcos
1b
(3.16)式中:
——齒輪的接觸應(yīng)力(jF
——齒面上的法向力(NFF/(cos1
;——圓周力在(NF/;1g
——節(jié)點(diǎn)處的壓力角(°——齒輪螺旋角(°
E——齒輪材料的彈性模量(MPa資料可EB——齒輪接觸的實(shí)際寬度,18mm、——主、從動(dòng)輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑z直齒輪:rzsinbb
MPa;斜齒輪:=(r
)cos
其中,
rrzb
sin/cos2分別為主從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑mm將所得出的數(shù)據(jù)帶入上式得:
1
=937.058MpaMpa2=679.047MPaMpa4MPa5=470.9892MPa6MPa7MPa=1135.855Mpa9
=526.907MPa10=853.946齒輪的需用接觸應(yīng)力為一檔和倒檔1900~2000高檔1400,因此,上述計(jì)算結(jié)果均符合接觸應(yīng)力要求。3.7變變速器殼體的尺寸要盡可能小些,同時(shí)質(zhì)量也要小,并具有足夠的剛度,用來(lái)保證軸承工作時(shí)不會(huì)歪斜,變速器橫向斷面尺寸應(yīng)保證能布置下齒輪,而且設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)只一刀殼體側(cè)面的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪頂之間留有的間隙,否則由于增加了潤(rùn)滑油的液壓阻力,會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生噪音和使變速器過(guò)熱。齒輪齒頂?shù)阶兯倨鞯撞恐g要留有不小于15mm間隙。為了加強(qiáng)變速器殼體的剛度,在殼體上應(yīng)設(shè)計(jì)有加強(qiáng)肋。加強(qiáng)肋的方向與軸支承處的作用力方向有關(guān)。變速器殼壁不應(yīng)該有不利于吸收齒輪振動(dòng)和噪音的大方面。采用壓鑄鋁合金殼體時(shí),可以設(shè)計(jì)一些三角形的交叉肋條,用來(lái)增加殼體剛度和降低總成噪音。
為了注油和放油,在變速器殼體上設(shè)計(jì)有注油孔放油孔。注油孔位置應(yīng)設(shè)計(jì)在潤(rùn)滑油所在的平面處,同時(shí)利用它作為檢查油面高度的檢查孔。放油孔應(yīng)設(shè)計(jì)在殼體的最低處。放油鏍塞采用永久磁性鏍塞,可以吸住存留于潤(rùn)滑油內(nèi)的金屬顆粒。為了是第一軸或第二軸后支撐的軸承間隙處流出的潤(rùn)滑油再留回變速器殼體內(nèi),常在變速器殼體前或后端面的兩軸承孔之間開(kāi)設(shè)回油孔。為了保持變速器內(nèi)部為大氣壓力,在變速器頂部裝有通氣塞。為了減小質(zhì)量,變速器殼體采用壓鑄鋁合金鑄造時(shí),壁厚取。采用鑄鐵殼體時(shí),壁厚取。增加變速器殼體壁厚,雖然能提殼體的剛度和強(qiáng)度,但會(huì)使質(zhì)量加大并使消耗的材料增加,提高本本章小結(jié)
。本章主要對(duì)變速器的相關(guān)參數(shù)以及齒輪的主要參數(shù)進(jìn)行確定括傳動(dòng)比的確定,中心距的確定,齒輪參數(shù)的確定,各檔齒輪齒數(shù)的分配,各檔齒輪的外形尺寸,同時(shí)對(duì)變速器齒輪進(jìn)行相關(guān)的校核,使之滿足在許用應(yīng)力下進(jìn)行工作,以及變速器外形尺寸的確定,殼體材料的選擇。為下一步的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
第變速器軸及軸承的設(shè)計(jì)與校核減速器主動(dòng)錐齒輪的設(shè)計(jì)(1)主減速器從動(dòng)齒輪最大應(yīng)力的計(jì)算載荷,即T式中:T——計(jì)算轉(zhuǎn)矩;
kiiif0n
(4.1Te
——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩e
Nk——由于猛接離合器而產(chǎn)生的動(dòng)載系數(shù)k=1;k——液力變矩器變矩系數(shù)k=1;i——變速器最低檔傳動(dòng)比i=3.462;1i——變速器最高檔傳動(dòng)比i=0.871;ffi——主減速器傳動(dòng)比i;—變速器傳動(dòng)效率,=0.96;n——計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋數(shù)n;將數(shù)據(jù)帶入上式得=1642.264N(2)從動(dòng)錐齒輪分度圓直徑:
2
d2
Tec
(4.2式中:k——直徑系數(shù),dd2則有:
m2
=153.376~188.771,
m2
汽車驅(qū)動(dòng)橋主減速器錐齒輪齒數(shù):傳動(dòng)比在4.00~4.50時(shí),主動(dòng)齒輪齒數(shù)取主動(dòng)齒輪齒數(shù)為9則從動(dòng)齒輪齒數(shù)為。齒輪端面模數(shù)
22主動(dòng)錐齒輪各參數(shù)為:
分度圓直徑dmz1
45法向壓力角
周節(jié):
齒頂圓直徑da1
mm齒根圓直徑dcosf
分錐角:
rz11
16.33o錐矩:
A2sin0
1
mm分度圓齒厚m
15.7齒面寬:齒工作高:齒全高:
F0.155hmg1H
2
8.25mm9.16齒頂高:齒根高:
h'1h''1
'g2'1
(h
)2.81mm齒根角:
1
arctan(''A)10
1.43o(3)螺旋的選擇“格里森”制推薦用下式來(lái)近似地預(yù)選主動(dòng)齒輪螺旋角的名義值:
'
25o
o
9021
o
()2
(4.3
'
——主動(dòng)齒輪的名義螺旋角的預(yù)選值;
1
、——主、從動(dòng)齒輪齒數(shù);2
——從動(dòng)齒輪的節(jié)圓直mm;E——對(duì)螺旋錐齒輪取E=0.o則有對(duì)于“格里森”制圓弧齒螺旋錐齒輪,預(yù)要求出近似刀號(hào):近似刀號(hào)=2sin120
'
后尚需要用刀號(hào)來(lái)加以校正,首先
1
2
——主、從動(dòng)齒輪的齒根角,以
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