通用五菱之光微型車的三軸式五檔手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)（含全套CAD圖紙）【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 三軸式五檔手動(dòng)變速器設(shè)計(jì) 摘要 本設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺(tái)用于通用五菱之光微型車的三軸式 五 檔 手動(dòng)變速器，該變速器有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：一是其 直接 檔 的傳動(dòng)效率高，磨損及噪聲也最小；二是在齒輪中心距較小的情況下仍然可以獲得較大的 一 檔 傳動(dòng)比。 隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，汽車的各項(xiàng)性能也日臻完善?，F(xiàn)代汽車已成為世界各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活中不可缺少的交通工具。現(xiàn)代汽車除了裝有性能優(yōu)良的發(fā)動(dòng)機(jī)外還應(yīng)該有性能優(yōu)異的傳動(dòng)系與之匹配才能將汽車的性能淋漓盡致的發(fā)揮出來，因此汽車變速器的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。 分析了 為保證變速器具有良好的工作 性能，對(duì)變速器應(yīng)提出的設(shè)計(jì)要求。詳細(xì) 介紹了 變速器機(jī)構(gòu)方案的確定，變速器主要參數(shù)的選擇，變速器的設(shè)計(jì)計(jì)算，同步器設(shè)計(jì)計(jì)算等在變速器設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵步驟。 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，目的是在原地起步，爬坡，轉(zhuǎn)彎，加速等各種行駛工況下，是汽車獲得不同的牽引力和速度，用時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空 檔 和倒 檔 。需要變速器還有動(dòng)力輸出功能。 關(guān)鍵詞 ： 變速器； 同步器； 檔 數(shù)；軸； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 in is to a is of in of of is of so is in to as a in to to on is of it in 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目錄 中文摘要 英文摘要 主要符號(hào)表 1 緒論 手動(dòng)變速器（ 2 機(jī)械式變速器的概述及其方案的確定 分析 3 變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計(jì) 速器主要參數(shù)的選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 輪變位系數(shù)的選擇 4 變速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與材料的選擇 輪的損壞原因及形式 輪的強(qiáng)度計(jì)算與校核 輪接觸應(yīng)力 5 變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核 的校核 6 變速器同步器的設(shè)計(jì) b t 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 變速器的操縱機(jī)構(gòu) 8 結(jié)論 致謝 參考文獻(xiàn) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 主要符號(hào)表 m 汽車總質(zhì)量 kg g 重力加速度 N/ 道路最大阻力系數(shù) 驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 N m 主減速比 汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率 一檔傳動(dòng)比 汽車滿載載荷 N 路面附著系數(shù) A 第一軸與中間軸的中心距 中間軸與倒檔軸的中心距 第二軸與中間軸的中心距 A 中心距系數(shù) m 直齒輪模數(shù) 斜齒輪法向模數(shù) 齒輪壓力角 斜齒輪螺旋角 b 齒輪寬度 mm 齒輪變位系數(shù) W齒輪彎曲應(yīng)力 j齒輪接觸應(yīng)力 N N N N m E 齒輪材料的彈性模量 重合度影響系數(shù) 主動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 緒論 從上世紀(jì) 50 年代第一輛國(guó)產(chǎn)載貨汽車下線以來，我國(guó)汽車工業(yè)經(jīng)過 50 多年的發(fā)展，已經(jīng)成為我國(guó) 的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著改革開放的深入和社會(huì)發(fā)展的廣泛需求，我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展迅速，汽車保有量逐年上升， 2006 年我國(guó)汽車保有量比1997年增加了 ，近 10年來年均增長(zhǎng)率為 保持了較高的增長(zhǎng)速度。并且 2009 年中國(guó)車市的火爆帶來了整車企業(yè)銷量的劇增，也帶來了變速器產(chǎn)品進(jìn)口量的步步攀升，今年上半年我國(guó)的變速器進(jìn)口量接近 300萬臺(tái)，進(jìn)口量超過了 36億美元，遠(yuǎn)高于其他汽車零部件。 在中國(guó)，手動(dòng)變速器仍然是車用變速器的主流。具體有兩個(gè)原因：首先，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)基本掌握對(duì)手動(dòng) 變速器的開發(fā)，所以在一定程度上加大了手動(dòng)變速器的價(jià)格優(yōu)勢(shì)；另外，絕大多數(shù)中國(guó)駕駛者在學(xué)車時(shí)就用的是手動(dòng)車，他們更加享受手動(dòng)車帶來的駕駛樂趣。在自動(dòng)變速器方面，除吉利汽車開發(fā)出有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的液壓控制的三速自動(dòng)變速器外，其他企業(yè)尚沒有一家具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，悉數(shù)依賴國(guó)外技術(shù)和進(jìn)口。 從技術(shù)、節(jié)能和基礎(chǔ)設(shè)施角度，對(duì)各種變速器在中國(guó)和國(guó)外的發(fā)展情況作以下簡(jiǎn)要分析： 動(dòng)變速器（ ： 手動(dòng)變速器應(yīng)該說是最為節(jié)能的變速方式，另外由于中國(guó)企業(yè)已經(jīng)掌握該技術(shù)，而且在生產(chǎn)方面也積累了長(zhǎng) 期經(jīng)驗(yàn)，從而在價(jià)格和質(zhì)量方面會(huì)有較大優(yōu)勢(shì)。所以在短期內(nèi)仍將是變速器主流。其不足在于操控上的不便，尤其是在城市工況。 動(dòng) /手動(dòng)變速器（ ： 自動(dòng)手動(dòng)變速器實(shí)際上是由一個(gè)機(jī)器系統(tǒng)來完成操作離合器和選 檔 這兩個(gè)動(dòng)作。 去了離合器踏板，駕駛者只要踩油門，選速器系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇換 檔 的最佳時(shí)機(jī)，從 而消除了發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和變速器的錯(cuò)誤使用，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 以避免錯(cuò)換 檔 位。這 一點(diǎn)對(duì)新手和整車的可靠性都非常重要。選速器大大簡(jiǎn)化了駕駛的復(fù)雜性，令 車駕駛更加簡(jiǎn)便、省心，且能夠保證最低的動(dòng)力損耗。由選速 器完成駕駛者踩離合器換 檔 的動(dòng)作，選擇的換 檔 時(shí)機(jī)要比駕駛者完成得更準(zhǔn)確。因此，在能源日益緊缺和 應(yīng)了“節(jié)能減排”這一趨勢(shì)，是一項(xiàng)非常適合中國(guó)市場(chǎng)的先進(jìn)技術(shù) 。 內(nèi)的很多車型都準(zhǔn)備采用這一領(lǐng)先技術(shù)，即有可能隨著中國(guó)汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，將有更多車型采用 國(guó)也將會(huì)取代歐洲和美洲，成為世界上最大的 動(dòng)變速器（ ： 自動(dòng)變速器近些年新技術(shù)也不斷在使用，它正朝著多 檔 位、數(shù)字化控制等方面發(fā)展。 日本最大的 自動(dòng)變速器生產(chǎn)商 006年成功推出型號(hào)為 前速自動(dòng)變速器，目前被使用在雷克薩斯 就形成了更大的總傳動(dòng)比范圍，同時(shí)各個(gè)傳動(dòng)比之間也比 5速變速器更加接近。因此，駕駛員幾乎在各種行駛條件中都可以選擇最佳傳動(dòng)比。電子控制模塊可以選擇更多的傳動(dòng)比，傳動(dòng)比取決于行駛條件，從而降低了油耗并提高了換 檔 平順性。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與行駛狀態(tài)的最優(yōu)化匹配意味著發(fā)動(dòng)機(jī)提高了動(dòng)力、燃油經(jīng)濟(jì)性并降低了運(yùn)行噪聲。 級(jí)變速器（ 無級(jí)變速器則只需兩組可移動(dòng)錐輪以及傳動(dòng)帶或傳動(dòng)鏈， 即可實(shí)現(xiàn)無數(shù)個(gè)前進(jìn) 檔 的變速過程。 用傳動(dòng)帶、傳動(dòng)鏈和可變槽寬的錐輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞及傳動(dòng)比的選擇，即當(dāng)錐輪變化槽寬時(shí)，相應(yīng)改變主動(dòng)輪與從動(dòng)輪上傳動(dòng)帶的接觸半徑進(jìn)行變速。 耗較低。通過近幾年市場(chǎng)上的應(yīng)用看，其發(fā)展勢(shì)頭也比較迅猛，目前在我國(guó)應(yīng)用的車型已迅速發(fā)展到 5、 6種以上。 目前，全世界各大汽車廠商為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力都在大力進(jìn)行 研發(fā)工作， 著名汽車品牌中都配備 轎車銷售，全世界 車的 年產(chǎn)量已達(dá)到近 50 萬輛。值得注意的一點(diǎn)是，裝備有汽車市場(chǎng)，由最初的日本、歐洲已經(jīng)滲透到北美市場(chǎng)， 車已經(jīng)成為當(dāng)今汽車發(fā)展的主要趨勢(shì)。 離合器變速器（ ： 雙離合器變速器最早是德國(guó)大眾技術(shù)，因此在大眾車系里又稱 速器。它可以說是目前世界上最先進(jìn)的、具有革命性的變速器系統(tǒng)，大眾汽車在 2002買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 年于德國(guó)沃爾夫斯堡首次向世界展示了這一技術(shù)創(chuàng)新。 那些酷愛手動(dòng)變速器的駕駛者們提供了一個(gè)最佳選擇。 帶來低油耗的同時(shí)，在 車輛性能方面卻沒有任何損失，同樣具有出色的加速性和最高時(shí)速，并且與傳統(tǒng)自動(dòng)變速器一樣可以實(shí)現(xiàn)順暢換檔 而不影響牽引力。因此，既保證了其舒適性，同時(shí)還體現(xiàn)其動(dòng)感加速性。 雙離合變速器工作原理及基本結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 圖 a. 新一代 速器采用了 2 個(gè)離合器和 6 個(gè)前進(jìn) 檔 的傳統(tǒng)齒輪變速器作為動(dòng)力傳送部件，這是目前世界上較先進(jìn)的、具有革命性的自動(dòng)變速器 ； b. 沒有離合器踏板 ； c. 速器在傳動(dòng)過程中的能耗損失非常有限，大大提高了車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性 ； d. 有良好的駕駛樂趣 ； e. 車輛在加速過程中不會(huì)有動(dòng)力中斷的感覺，使車輛的加速更加強(qiáng)勁、圓滑。 100 f. 速器的動(dòng)力傳送部件是一臺(tái)三軸式 6 前進(jìn) 檔 的傳統(tǒng)齒輪變速器，增加了傳動(dòng)比的分配 ； g. 速器的多片濕式 雙離合器是由電子液壓控制系統(tǒng)來操控的，兩個(gè)離合器的工作過程是互鎖 的，也就是說一個(gè)離合器工作，一個(gè)不工作，不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)離 合器都參與工作 ； h. 雙離合器的使用，可以使變速器同時(shí)有兩個(gè) 檔 位嚙合，使換 檔 操作更加快捷 ； i. 速器也有手動(dòng)和自動(dòng) 兩 種控制模式，除了掛 檔 桿可以控制外，方買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 向盤上還配備有手動(dòng)控制的換 檔 按鈕，行駛中 兩 種控制模式之間可以隨時(shí)切換 ； j. 選用手動(dòng)模式時(shí)，如果不提供升 檔 操作，即使將油門踩到底， 速器也不會(huì)作出升 檔 反應(yīng) ； k. 模糊邏輯控制可以根據(jù)司機(jī)的意愿進(jìn)行換 檔 控制 ； l. 在手動(dòng)控制模式下，可以跳躍降 檔 。 根據(jù)我國(guó)汽車變速器的技術(shù)條件和市場(chǎng)情況，對(duì)于未來 20 年的中國(guó)市場(chǎng)，可以得出以下結(jié)論：手動(dòng)變 速器在短期內(nèi)仍將主導(dǎo)市場(chǎng)，但自動(dòng)變速器將不斷受到市場(chǎng)青睞，其中，雙離合器技術(shù)潛力巨大。 本設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺(tái)用于通用五菱之光微型車的三軸式五檔手動(dòng)變速器，該變速器有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：一是其直接檔的傳動(dòng)效率高，磨損及噪聲也最??；二是在齒輪中心距較小的情況下仍然可以獲得較大的一檔傳動(dòng)比。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 機(jī)械式變速器的概述及其方案的確定 速器的功用和要求 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，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等 各種行駛工況下，是汽車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。變速器設(shè)有空 檔 ，可在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力停止向驅(qū)動(dòng)輪傳輸。變速器設(shè)有倒 檔 ，使汽車獲得倒退行駛的能力。需要時(shí)，變速器還有動(dòng)力輸出功能。 對(duì)變速器提出如下基本要求： a. 保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 b. 設(shè)置空 檔 ，用來切斷發(fā)動(dòng)機(jī)方向驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)輸。 c. 設(shè)置倒 檔 ，使汽車能倒退行駛。 d. 設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出。 e. 換 檔 迅速、省力、方便。 f. 工作可靠。汽車行駛過程中，變速器不 得有跳 檔 、亂 檔 以及換 檔 沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。 g. 變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率。 h. 變速器的工作噪聲低。 除此之外，變速器還淫蕩滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、拆裝容易、維修方便等要求。 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 檔 數(shù)、傳動(dòng)比范圍和各 檔 傳動(dòng)比有關(guān)。汽車工作的道路越復(fù)雜、比功率越小，變速器的傳動(dòng)比范圍越大。 速器結(jié)構(gòu)方案的確定 變速器由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。 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 本設(shè)計(jì)應(yīng)用在現(xiàn)今使用廣泛的發(fā)動(dòng)機(jī)前置、后輪驅(qū)動(dòng)的 4 2總體布置方 案，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力依次經(jīng)過離合器、變速器、萬向傳動(dòng)裝置（萬向節(jié)和傳動(dòng)軸）、主減速器、差速器、半軸，傳到驅(qū)動(dòng)輪，如圖 示 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)汽車傳動(dòng)系 無級(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（ =因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，轎車變速器的傳動(dòng)比范圍為 般用途的貨車和輕型以上的客車為 野車與牽引車為 通常，有級(jí)變速器具有 3、 4、 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) 616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)的功率利用效率、汽車的燃料經(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、無聲換檔，對(duì)于多于 5 個(gè)前進(jìn)檔的變速器來說是困難的。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 1（ 超速檔，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買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 度、剛度等。 三軸式和兩軸式變速器得到的最廣泛的應(yīng)用。 三軸式變速器如圖 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)過兩對(duì)齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩 。因此。在齒輪中心距（影響變速器尺寸的重要參數(shù)）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：處直接檔外其他各檔的傳動(dòng)效率有所下降。 123圖 轎車中間軸式五 檔變速器 兩軸式變速器如圖 三軸式變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊且除最到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 縱性好且可使汽車質(zhì)量降低6%10%。兩軸式變速器則方便于這種布置且傳 動(dòng)系的結(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（直齒圓柱齒輪）外，其他檔均采用常嚙合斜齒輪傳動(dòng)；個(gè)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以裝在第一軸的后端，如圖示。 兩軸式變速器沒有直接檔，因此在高檔工作時(shí)，齒輪和軸承均承載，因而噪買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 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（ 受到較大限制 ,但這一缺點(diǎn)可通過減小各檔傳動(dòng)比同時(shí)增大主減速比來取消。 123圖 軸式變速器 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，由于倒檔齒輪采用的是常嚙式，因此也采用斜齒輪。 由于本設(shè)計(jì)的要求是三軸式手動(dòng)五檔變速器 的設(shè)計(jì)，故選取中間軸式五檔變速器傳動(dòng)方案進(jìn)行研究。 該傳動(dòng)方案的特點(diǎn)是：變速器第一軸和第二軸的軸線在同一直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接得到直接檔。使用直接檔，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時(shí)變速器的傳動(dòng)效率高，可達(dá)90%以上，噪聲低，齒輪和軸承的磨損減少因?yàn)橹苯訖n的利用率高于其它檔位，因而提高了變速器的使用壽命；在其它前進(jìn)檔位工作時(shí)，變速器傳遞的動(dòng)力需要經(jīng)過設(shè)置在第一軸，中間軸和第二軸上的兩對(duì)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， 一檔仍然有較大的傳動(dòng)比；檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng)，檔位低的齒輪（一檔）可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動(dòng)；多數(shù)傳動(dòng)方案中除一檔以外的其他檔位的換檔機(jī)構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換檔，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一檔也采用同步器或嚙合套換檔，還有各檔同步器或嚙合買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 套多數(shù)情況下裝在第二軸上。再除直接檔以外的其他檔位工作時(shí)，中間軸式變速器的傳動(dòng)效率略有降低，這是它的缺點(diǎn)。在檔數(shù)相同的條件下，各種中間軸式變速器主要在常嚙合齒輪對(duì)數(shù)，換檔方式和到檔傳動(dòng)方案上有差別。 圖 示方案，除一，倒檔用直齒滑動(dòng)齒輪換檔外，其余各檔為常嚙合齒輪 傳動(dòng)。圖 c、 用常嚙合齒輪傳動(dòng)；圖 1樣布置除可以提高軸的剛度，減少齒輪磨損和降低工作噪聲外，還可以在不需要超速檔的條件下，很容易形成一個(gè)只有四個(gè)前進(jìn)檔的變速器。 圖 間軸式五檔變速器傳動(dòng)方案 以上各種方案中，凡采用常嚙合齒輪傳動(dòng)的檔位，其換檔方式可以用同步器或嚙合套來實(shí)現(xiàn)。同一變速器中，有的檔位用同步器換檔，有的檔位用嚙合套換檔，那么一定是檔位高的用同步器換檔，檔位低的用嚙合套換檔 。 發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的轎車采用中間軸式變速器，為縮短傳動(dòng)軸長(zhǎng)度，可將變速器后端加長(zhǎng)。伸長(zhǎng)后的第二軸有時(shí)裝在三個(gè)支承上，其最后一個(gè)支承位于加長(zhǎng)的附加殼體上。如果在附加殼體內(nèi)，布置倒擋傳動(dòng)齒輪和換擋機(jī)構(gòu)，還能減少變速器主體部分的外形尺寸。 綜上所述選擇第 傳動(dòng)方案， 前進(jìn)擋，均用常嚙合齒輪傳動(dòng)。 檔傳動(dòng)方案 圖 常見的倒擋布置方案。圖 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 示方案能獲得較 大的倒擋傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換擋程買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 序不合理。圖 而取代了圖 擋齒輪做成一體，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 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 圖 因?yàn)樽兯倨髟谝粨鹾偷箵?工作時(shí)有較大的力，所以無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承處。 速器主要零件結(jié)構(gòu)的方案分析 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。 輪型式 與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長(zhǎng)，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。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 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)中由于倒檔采用的是常嚙合方案，因此倒檔也采用斜齒輪傳動(dòng)方案，即除一檔外，均采用斜齒輪傳動(dòng)。 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)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。 自動(dòng)脫檔是變速器的主要障礙之一。為解決這個(gè)問題，除工藝上采取措施外，在結(jié)構(gòu)上，目前比較有效的方案有以下幾種： a. 將嚙合套做得長(zhǎng)一些（如圖 者兩接合齒的嚙合位置錯(cuò)開（這樣在嚙合時(shí)使接合齒端部超過被接合齒約 13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。 b. 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（圖 c. 將接合齒的工作面加工成斜齒面，形成倒錐角（一般傾斜 2o3o），使接合面產(chǎn)生阻止自動(dòng)脫檔的軸向力（圖 這種結(jié)構(gòu)方案比較有效，采用較多。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 a b 圖 止自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施 此段切薄 圖 止自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 加工成斜面 圖 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 1、 42356 789； 10、 11圖 環(huán)式同步器 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 m a x 0m a x m a x m a x( c o s s i n )e g I i i m g f m m g i m a x 2e g I r 2m i 3 變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計(jì) 速器主要參數(shù)的選擇 數(shù)和傳動(dòng)比 近年來，為了降低油耗，變速器的檔數(shù)有增加的趨勢(shì)。本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)三軸式五檔手動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)。 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)半徑等來綜合考慮、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 則由最大爬坡 度要求的變速器檔傳動(dòng)比為 （ 式中 根據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著條件 求得的變速器 I 檔傳動(dòng)比為： （ 式中 算時(shí)取 = 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 IA m T由已知條件： 滿載 質(zhì)量 1400 73 Te 3 = 根據(jù)公式（ 1得： 超速檔的的傳動(dòng)比一般為 設(shè)計(jì)去五檔傳動(dòng)比 = 中間檔的傳動(dòng)比理論上按公比為： （ 的等比數(shù)列，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)相 匹配。根據(jù)上式可知： q=故有： 中心距 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、應(yīng)能保證齒輪的強(qiáng)度。三軸式變速器的中心局 A（ 根據(jù)對(duì)已有變速器的統(tǒng)計(jì)而得出的經(jīng)驗(yàn)公式初定： (式中 K 轎車， K A =貨車， K A =多檔 主變速器， K A =1； TI TI e =m 故可得出初始中心距 A= 向尺寸 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 車變速器殼體的軸向尺寸與檔數(shù)有關(guān)： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 四檔 ( 五檔 ( 六檔 ( 當(dāng)變速器選用常嚙合齒輪對(duì)數(shù)和同步器多 時(shí)，中心距系數(shù) 取給出系數(shù)的上限。為檢測(cè)方便， 本次設(shè)計(jì)采用 5+1 手動(dòng)擋變速器，其殼體的軸向尺寸是 3 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)尺寸鏈確定。 輪參數(shù) a. 齒輪模數(shù) 建議用下列各式選取齒輪模數(shù)，所選取的模數(shù)大小應(yīng)符合 定的標(biāo)準(zhǔn)值。 第一軸常嚙合斜齒輪的法向模數(shù) m a 4 7 m m(其中3得出 一檔直齒輪的模數(shù) m 31 m a 3mT (通過計(jì)算 m=3。 同步器和嚙合套的接合大都采用漸開線齒形。由于制造工藝上的原因，同一變速器中的結(jié)合套模數(shù)都去相同，轎車和輕型貨車取 2設(shè)計(jì)取 b. 齒形、壓力角 、螺旋角 和齒 寬 b 汽車變速器齒輪的齒形、壓力角、及螺旋角按表 取。 表 車變速器齒輪的齒形、壓力角與螺旋角 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)中變速器齒輪壓力角 取 20 ,嚙合套或同步器取 30；斜齒輪螺旋角 取 30。 項(xiàng)目 車型 齒形 壓力角 螺旋角 轎車 高齒并修形的齒形 15， 16 25 45 一般貨車 定的標(biāo)準(zhǔn)齒形 20 20 30 重型車 同上 低檔、倒檔齒輪 25 小螺旋角 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10912 應(yīng)該注意的是選擇斜齒輪的螺旋角時(shí)應(yīng)力求使中間軸上是軸向力相互抵消。為此，中間軸上的全部齒輪一律去右旋，而第一軸和第二軸上的的斜齒輪去左旋，其軸向力經(jīng)軸承蓋由殼體承受。 齒輪寬度 b 的大小直接影響著齒輪的承載能力， b 加大，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，由于載荷分配不均勻，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，盡量選取較小的齒寬，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)的大小來選定齒寬： 直齒 b=(.0)m， 齒 b=(.5)m， 一軸常嚙合齒輪副齒寬的系數(shù)值可取大一些，使接觸線長(zhǎng)度增加，接觸應(yīng)力降低，以提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性和齒輪壽命。 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)方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。下面結(jié)合本設(shè)計(jì)來說明分配各檔齒數(shù)的方法。 定一檔齒輪的齒數(shù) 一檔傳動(dòng)比 （ 為了確定 先求其齒數(shù)和 （ 其中 A =m =3；故 有 圖 檔變速器示意圖 當(dāng)轎車三軸式的變速器 = 517范圍內(nèi)選擇 ，此處取 6，則可得出 5。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 91012 ( 21 n co 8712 g 上面根據(jù)初選的 A 及 m 計(jì)算出的 能不是 整數(shù)，將其調(diào)整為整數(shù)后，從式（ 出中心距有了變化，這時(shí)應(yīng)從 齒輪 變位系數(shù)反過來計(jì)算中心距 A，再以這個(gè)修正后的中心距作為以后計(jì)算的依據(jù)。 這里 Z 修正為 51， 則根據(jù)式（ 推出 A= 定常嚙合齒輪副的齒數(shù) 由式（ 出常嚙合齒輪的傳動(dòng)比 （ 由已經(jīng)得出的數(shù)據(jù)可確定 1= 而常嚙合齒輪的中心距與一檔齒輪的中心距相等 （ 由此可得： (而根據(jù)已求得的數(shù)據(jù)可計(jì)算出： 2=62。 和聯(lián)立可知： 2， 0。 則根據(jù)式（ 計(jì)算得出一檔實(shí)際傳動(dòng)比為： 確定其他檔位的齒數(shù) 二檔傳動(dòng)比 （ 而 有： 對(duì)于斜齒輪， （ 故有： 5387 聯(lián)立得： 223187 。 按同樣的方法可分別計(jì)算出：三檔齒輪 272665 ；四檔齒輪 3716 43 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1212131311 )(21 1312 n )(21 1311 定倒檔齒輪的齒數(shù) 一般情況下，倒檔傳動(dòng)比與一檔傳動(dòng)比較為接近，間軸上倒檔傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)比一檔主動(dòng)齒輪 10 略小，取 1312 Z 。 而通常情況下，倒檔軸齒輪13123，此處取13Z=23。 由 （ 可計(jì)算出 2711 Z 。 故可得出中間軸與倒檔軸的中心距 A = (=50 而倒檔軸與第二軸的中心 : (= 輪變位系數(shù)的選擇 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)齒輪安裝在中間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)，則對(duì)齒數(shù)和少些的齒輪副應(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)，還可通過選擇合適的螺旋角來達(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)于高買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1717Z 檔齒輪，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