汽車FR式手動變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計計算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u14098汽車FR式手動變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計計算過程案例 1132671.1變速器主要參數(shù)的選擇 1169101.2各檔傳動比及其齒輪齒數(shù)的確定 41.1變速器主要參數(shù)的選擇1、檔數(shù)和傳動比最近幾年，由于國家政策的推出以及國外形式的變革，很多變速箱企業(yè)都為了更好地優(yōu)化燃油經(jīng)濟型，漸漸的增加了檔位數(shù)。現(xiàn)在汽車主流檔位數(shù)為4~5個，我設(shè)計的變速器檔位數(shù)也是5個。擋位越高，速度越快，但是扭矩就變小，所以遇到不同的行駛路況時要及時更換擋位，比如爬坡需要大扭矩，就掛入低速檔，在鋪裝路面，就掛入高速檔來提升行駛速度。所以擋位的傳動比的確定需要考慮多方面因素。汽車行駛在坡度較大的路面時，應(yīng)選擇低速擋位，增加扭矩，克服輪胎與地面之間產(chǎn)生的摩擦力，以及重物的壓力。故有則由所傳遞最大扭矩的Ⅰ檔傳動比為（3-1）式中m；g；ψmax；rr；Temax；i0；η。根據(jù)驅(qū)動車輪與路面的附著條件求得的變速器I檔傳動比為：（3-2）式中G2汽車裝滿貨物靜止時驅(qū)動橋給水平免的重量；φ行駛路面的依附系數(shù)，計算時取φ=0.5~0.6。由已知條件：滿載質(zhì)量1800kg；rr=337.25mm；Temax=170Nm；i0=4.782；η=0.95。根據(jù)公式（2-2）可得：igI=1.85。速度最快擋位的傳動比涉及范圍為0.7~0.8，我設(shè)計的高速檔的本傳動比igⅤ=0.75。中間檔的傳動比理論上按公比為：（3-3）計算所得數(shù)值與現(xiàn)實生活中是有輕微差距的，齒數(shù)與當(dāng)圍間的公比數(shù)值小一些，此外還要想到變速器與汽車的核心零部件之一發(fā)動機的指標(biāo)進行適配。根據(jù)上式可的出：=1.51。故有：2、中心距中心距的大小與變速箱有著密切的關(guān)系，中心距越大，輪齒的疲勞強度越低。所以輪齒應(yīng)選擇合理的尺寸，并且設(shè)計時齒輪的強度要足夠。三軸式變速器的中心距A（mm）可根據(jù)對已有變速器的統(tǒng)計而得出的經(jīng)驗公式初定：(3-4)式中KA為中心距系數(shù)。表3-1中心距系數(shù)的選取轎車8.9~9.3貨車8.6~9.6續(xù)表3-1多檔位主變速器9.5~11上表所示數(shù)據(jù)是中心距在不同情況下的選取結(jié)果，當(dāng)確定好中心距選區(qū)范圍的時候，通過公式可計算中心距。TImax為變速器處于一檔時的輸出扭矩：TImax=TemaxigIη=628.3N﹒m故可得出初始中心距A=77.08mm。3、軸向尺寸變速器尺寸分為軸向尺寸和橫向尺寸，變速器齒輪的直徑以及檔位的布置結(jié)構(gòu)有關(guān)。低速檔的齒輪相對較大一些。轎車第四個擋位的外殼其大小為1.0~1.4A。貨車變速器往往要大一些，因為它與擋位數(shù)量有著直接的關(guān)系：四檔(2.2~2.7)A五檔(2.7~1.0)A六檔(1.2~1.5)A當(dāng)變速器選用擋位較多時，同步器的數(shù)量也會變多，中心距系數(shù)KA應(yīng)取給出系數(shù)的上限。為了以后方便檢測，中心距A取整。本次設(shè)計的變速器擋位是6個檔位，變速箱外形的大小為231.24mm，但是最終大小還沒有確定，這個是需要根據(jù)尺寸鏈設(shè)計的。3、齒輪參數(shù)（1）齒輪模數(shù)齒輪模數(shù)要選擇正確，根據(jù)下列結(jié)論進行選擇。選用的模數(shù)大小應(yīng)符合JB111-60規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。第一軸常嚙合斜齒輪的法向模數(shù)mn(3-5)其中=170Nm，可得出mn=2.5。一檔直齒輪的模數(shù)mmm(3-6)通過計算m=3。（2）齒形、壓力角α、螺旋角β和齒寬b汽車變速器齒輪的三個指標(biāo)按表3-1選取。表3-2汽車變速器齒輪的齒形、壓力角與螺旋角項目車型齒形壓力角α螺旋角β重型車GB1356-78規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形低檔、倒檔齒輪22.5°，25°小螺旋角一般貨車與上述一樣20°20°~30°轎車高齒并修形的齒形14.5°，15°，16°16.5°25°~45°在本設(shè)計中變速器齒輪壓力角α取20°,嚙合套或同步器取30°；斜齒輪螺旋角β取30°。齒輪的壽命收很多因素影響，而主要因素之一就是其承載能力，齒輪寬度決定著承載能力的大小。寬度越大，承載能力越高。14.5°，15°，16°16.5°但當(dāng)齒寬大時，又增加了齒輪的質(zhì)量，從而導(dǎo)致齒輪制造成本提高。所以，綜上所述，條件允許的情況下，應(yīng)選擇小齒寬，這樣可以減小變速器的重量和尺寸。齒寬的選擇：直齒b=(4.5~8.0)m，mm斜齒b=(6.0~8.5)m，mm1.2各檔傳動比及其齒輪齒數(shù)的確定要確定變速器擋位齒輪的齒數(shù)數(shù)量，必須要知道中心距、齒輪的模數(shù)和螺旋角的大小，三者缺一不可。接著再根據(jù)變速器的擋位數(shù)量，傳動比的大小以及合理的布局來設(shè)計。1.確定一檔齒輪的齒數(shù)一檔傳動比（2-7）為了確定Z9和Z10的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和:（2-8）其中A=77.08mm、m=3；故有。當(dāng)轎車三軸式的變速器時，則，這里數(shù)值取=16，可得=35。2.確定常嚙合齒輪副的齒數(shù)由式（2-7）求出常嚙合齒輪的傳動比（3-9）由已經(jīng)得出的數(shù)據(jù)可確定①而經(jīng)常需要傳遞動力的齒輪中心距與低速檔位的中心距距離是相等的。（3-10）由此可得：(3-11)而根據(jù)已求得的數(shù)據(jù)可計算出：。②與②聯(lián)立可得：=19、=34。則根據(jù)式（2-7）可得出現(xiàn)實生活中傳動比：。1.確定其他檔位的齒數(shù)二檔傳動比（3-12）而，故有：③對于斜齒輪，（3-13）故有：④聯(lián)立④得：。同理可得：三檔齒輪；四檔齒輪。4.確定倒檔齒輪的齒數(shù)正常來說，大扭矩擋位得傳動比應(yīng)該相似。這次的設(shè)計中向后進行的檔位得傳動比取1.7。中間軸上用來傳遞動力的齒數(shù)比低速檔主動傳遞的齒輪10略小，取。而通常情況下，倒檔軸齒輪取21~23，此處取=23。由（3-14）可計算出。故可得出中間軸與倒檔軸的