HLJIT5H-100變速器設(shè)計(jì)【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 摘 要 從汽車誕生時(shí)起，汽車變速器在汽車傳動(dòng)系中扮演著至關(guān)重要的角色?，F(xiàn)代汽車上廣泛采用內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源，其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。為解決這一矛盾，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了變速器。 本文以 哈飛路寶 汽 車 的一些整車參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)為依據(jù)，進(jìn)行變速器的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案的確定，變速器 主要參數(shù)如擋數(shù)、傳動(dòng)比范圍、中心距、各擋傳動(dòng)比、外形尺寸、齒輪參數(shù)、各擋齒輪齒數(shù)的選擇，齒輪、軸、軸承的設(shè)計(jì)校核，同步器、操縱機(jī)構(gòu)及箱體的 設(shè)計(jì) 及對(duì)軸的有限元分析 。 在設(shè)計(jì)的過程中，本文 根據(jù) 轎車 變速器的設(shè)計(jì)要求和車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)自身的特點(diǎn)， 參考多篇文獻(xiàn)資料，以及國內(nèi)外變速器設(shè)計(jì)圖冊，從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性方面著手進(jìn)行分析 ,設(shè)計(jì)出一種兩軸式 五擋 變速器。 關(guān)鍵詞： 變速器；齒輪；軸；箱體；設(shè)計(jì) 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 a in as of s in a To is up in is on a u in of of as of of of of on of a of at a of is 文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘要 第 1 章 緒論 1 題的目的及意義 1 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 究方法 設(shè)計(jì) 2 究內(nèi)容 設(shè)計(jì) 3 第 2 章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 4 速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 4 軸式和中間軸式變速器 4 檔的形式和布置方案 4 速器零、部件布置方案分析 5 輪形式 5 擋的結(jié)構(gòu)形式 5 承的形式 6 的形式 7 速器操 縱 機(jī)構(gòu)布置 方案設(shè)計(jì) 7 速器操縱機(jī)構(gòu)的分類 7 型的操縱機(jī)構(gòu)及其鎖定裝置 設(shè)計(jì) 7 章小結(jié) 9 第 3 章 變速器主要參數(shù)的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算 1 0 速器設(shè)計(jì)依據(jù)的主要參數(shù) 1 0 數(shù) 及 傳動(dòng)比范圍 的確定 1 0 數(shù)的確定 1 0 動(dòng)比范圍 1 0 速器各檔傳動(dòng)比的確定 1 1 減速器傳動(dòng)比 1 1 低擋傳動(dòng)比計(jì)算 1 1 速器各擋傳動(dòng)比的分配 1 3 心距的選擇 1 3 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 形尺寸 確定 1 3 輪參數(shù) 確定 1 4 擋齒輪齒數(shù)的分配 17 定一擋齒輪的齒數(shù)及傳動(dòng)比 17 定二擋齒輪的齒數(shù)及傳動(dòng)比 18 定三擋齒輪的齒數(shù)及傳動(dòng)比 19 定四擋齒輪的齒數(shù)及傳動(dòng)比 19 定五擋齒輪的齒數(shù)及傳動(dòng)比 2 0 定倒擋齒輪的齒數(shù)及傳動(dòng)比 2 0 速器齒輪的變位 2 1 定一擋齒輪變位系數(shù) 2 1 定二擋齒輪變位系數(shù) 2 2 定三擋齒輪變位系數(shù) 2 3 定四擋齒輪變位系數(shù) 2 4 定五擋齒輪變位系數(shù) 2 5 次設(shè)計(jì)所有齒輪的幾何尺寸 25 章小結(jié) 27 第 4 章 變速器主要結(jié)構(gòu)元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 28 輪損壞的原因及形式 28 輪材料的選擇原則 28 算各軸的轉(zhuǎn)矩 29 輪強(qiáng)度計(jì)算 29 輪彎曲強(qiáng)度校核 3 0 輪接觸應(yīng)力校核 3 3 的強(qiáng)度計(jì)算 38 選軸的直徑 38 的剛度計(jì)算 39 的強(qiáng)度校核 47 承校核 51 入軸軸承校核 5 1 出軸軸承校核 5 2 步器設(shè)計(jì) 5 3 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 性式同步器 5 4 步器主要尺寸的確定 55 要參數(shù)的確定 56 的有限元分析 59 限元基本理 論簡介 59 限元分析基本步驟 60 速器輸出軸的有限元分析的主要步驟 60 章小結(jié) 66 第 5 章 變速器操縱機(jī)構(gòu)和箱體設(shè)計(jì) 6 7 接操縱手動(dòng)換擋變速器 6 7 距離操縱手動(dòng)換擋變速器 6 9 擋操縱機(jī)構(gòu)（外換擋操縱機(jī)構(gòu)） 6 9 擋機(jī)構(gòu)（內(nèi)換擋操縱機(jī)構(gòu)） 70 控自動(dòng)換擋變速器 71 速器箱體 72 章小結(jié) 73 結(jié)論 74 參考文獻(xiàn) 75 致謝 76 附錄 77 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒 論 題的目的及意義 隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷的發(fā)展，汽車工業(yè)也漸漸成為我國支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的使用已經(jīng)遍布全國。而隨著我國加入 民生活水平的不斷提高，微型客貨兩用車、轎車等高級(jí)消費(fèi)品已進(jìn)入平常家庭。在面臨著前所未有的機(jī)遇同時(shí)， 不得不承認(rèn)在許多技術(shù)上，我國與發(fā)達(dá)國家還一定的差距，所以我們要努力為我國的汽車工業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速非常高，最大功率及最大扭矩僅在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)，為了發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能，就必須有一套變速裝置。變速器可以在汽車行駛過程中，在發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，通過換擋可以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最佳的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性狀態(tài)下。變速器是汽車傳動(dòng)系的重要組成部分，其發(fā)展無疑代表著汽車工業(yè)的發(fā)展，它的設(shè)計(jì)也是汽車設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分。而發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的轎車，若變速器傳動(dòng)比小，則常用兩軸式變速器。兩軸 變速器有 其結(jié)構(gòu)簡單，體積較小，制造成本低，傳動(dòng)效率高等特點(diǎn)在變速器發(fā)展中屹立不倒，雖然現(xiàn)在的自動(dòng)變速器操作簡單，但是效率很低，所以市場的大部分份額被機(jī)械式變速器占據(jù)著，汽車發(fā)展要向節(jié)能，舒適，操作方便方向發(fā)展， 兩軸 式 變速器更是符合條件的。 內(nèi)外研究狀況 現(xiàn)今的汽車變速器發(fā)展的十分迅速，各大公司紛紛推出新的產(chǎn)品，但是變速器技術(shù)的每次革新都與汽車相關(guān)科學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)，計(jì)算機(jī)技術(shù) ， 先進(jìn)制造技術(shù)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，模擬仿真材料科學(xué)等都為變速器的發(fā)展提供了有力的保障，同時(shí)變速器的發(fā)展也為相關(guān)科學(xué)技術(shù)提出了更高的要 求。 1894 年，一個(gè)法國工程師給一輛汽車裝上世界上第一個(gè)變速器至今 ， 汽車變速器已經(jīng)經(jīng)過了一百多年的發(fā)展。變速器作為汽車重要的組成部分，是承擔(dān)放大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，實(shí)現(xiàn)理想動(dòng)力傳遞，從而適應(yīng)各種路況實(shí)現(xiàn)汽車行駛的主要裝置。從最初采用側(cè)鏈傳動(dòng)到手動(dòng)變速器，及至液力自動(dòng)變速器和電控機(jī)械式自動(dòng)變速器，再到現(xiàn)在無級(jí)自動(dòng)變速器的普及，在汽車工業(yè)技術(shù)不斷前進(jìn)的同時(shí)，變速器也向著更平順、更省油、更富駕駛樂趣的方向不斷發(fā)展。直至雙離合自動(dòng)變速器的出現(xiàn)，變速器技術(shù)又伴隨著速度和夢想，邁向了一個(gè)全新的高度。 現(xiàn)代汽車的動(dòng)力裝置，幾乎都采 用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。它具有相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)，如體積小，質(zhì)量輕，工作可靠，使用方便等。但其性能與汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性之間存在著較大的矛盾。如在坡道上行駛時(shí)，所需的買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 牽引力往往是發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的牽引力的數(shù)倍。而且一般發(fā)動(dòng)機(jī)如果直接與車輪相連，其輸出轉(zhuǎn)速換算到對(duì)應(yīng)的汽車車速上，將達(dá)到現(xiàn)代汽車極限速度的數(shù)倍。上述發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力、轉(zhuǎn)速與汽車牽引力、車速要求之間的矛盾，單靠現(xiàn)代汽車內(nèi)燃機(jī)本身是無法解決的。因此就出現(xiàn)了車用變速箱和主減速器。它們的共同努力使驅(qū)動(dòng)輪的扭矩增大到發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的若干倍，同時(shí)又可使其轉(zhuǎn)速減小到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的幾 分之一。另外，現(xiàn)代汽車的使用條件極為復(fù)雜，在不同場合下有不同的要求。往往要受到加載運(yùn)量、道路坡度、路面好壞及交通是否通暢等條件的影響。這就要求汽車的牽引力和車速能在較大范圍內(nèi)變化，以適應(yīng)使用的要求。在條件良好的平直路面上要能以高速行駛，而在路面不平和有較大坡度時(shí)能提供較大的扭矩。變速箱的多擋位選擇就能滿足這些需求。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下，燃油的消耗量也是不一樣的。駕駛員可以根據(jù)具體情況，選擇變速箱的某一擋位，來減少燃油的消耗。在某些情況下，汽車還需要能倒向行駛。發(fā)動(dòng)機(jī)本身是不可能倒轉(zhuǎn)的，只有靠變速箱的倒擋 齒輪來實(shí)現(xiàn)。 兩軸式變速器因軸與軸承數(shù)少，有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小和容易布置等優(yōu)點(diǎn)，此外，各中間 擋 位因只經(jīng)一對(duì)齒輪傳遞動(dòng)力，故傳動(dòng)效率高同時(shí)噪聲也低。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)，主減速器采用弧齒錐齒輪或準(zhǔn)雙曲面齒輪，發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)則采用斜齒圓柱齒輪。變速器的一 擋 或倒 擋 因傳動(dòng)比大，工作時(shí)在齒輪上作用的力也增大，并導(dǎo)致變速器軸產(chǎn)生較大的撓度和轉(zhuǎn)角，使工作齒輪嚙合狀態(tài)變壞，最終表現(xiàn)出輪齒磨損加快和工作噪聲增加。為此，應(yīng)該布置在靠近軸的支撐處，以便改善上述不良狀況，然后按照從低檔到高擋的順序布置各 檔齒輪，這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證容易裝配。常用 擋 位的齒輪因接觸應(yīng)力過高而易造成表面點(diǎn)蝕損壞。將高擋布置在靠近軸的兩端支撐中部區(qū)域較為合理，在該區(qū)域因軸的變形而引起的齒輪偏轉(zhuǎn)較小，齒輪可保持較好的嚙合狀態(tài)，以減少偏載并提高齒輪壽命。機(jī)械式變速器的傳動(dòng)效率與所選用的傳動(dòng)方案有關(guān)，包括傳遞動(dòng)力時(shí)處于工作狀態(tài)的輪對(duì)數(shù)、每分鐘轉(zhuǎn)速、傳遞的功率、潤滑系統(tǒng)的有效性、輪齒和殼體等零件的制造精度等。 由于兩軸式變速器結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械零件設(shè)計(jì)與制造精度不十分高，裝配精度也較低，所以工人裝配與修理均比較容易。手動(dòng)變速 器換擋操作完全遵從駕駛者的意志，且結(jié)構(gòu)簡單，故障率相對(duì)較低，占據(jù)大部分市場份額。大部分微型轎車都是裝備兩軸式變速器，在汽車向節(jié)能方向發(fā)展的今天，兩軸式變速器將是新時(shí)代的寵兒。 究 方法 設(shè)計(jì) 根據(jù)此次設(shè)計(jì)要求，依據(jù)哈飛路寶的整車參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，完成變速器的結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有確定變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案，變速器主要參數(shù)的選買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 擇，變速器齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸與軸承的設(shè)計(jì)校核。 查閱圖書館電子資源、館藏圖書和文獻(xiàn)，以及本市各大型圖書館的館藏圖書資源，了解變速器研究領(lǐng)域的最新發(fā)展動(dòng)向；閱讀關(guān)于變速器設(shè) 計(jì)方面的書籍，學(xué)習(xí)前人進(jìn)行變速器設(shè)計(jì)的過程、步驟、方法和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)；向指導(dǎo)教師請(qǐng)教；同學(xué)之間互相討論；親自去實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手拆裝各種類型的變速器，了解各種變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理進(jìn)行變速器的設(shè)計(jì)和計(jì)算。 究內(nèi)容 設(shè)計(jì) （ 1）研究汽車機(jī)械變速器的組成、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)； （ 2）建立有限元計(jì)算模型； （ 3）研究汽車機(jī)械變速器的載荷； （ 4）加載進(jìn)行應(yīng)力分析與結(jié)果分析； 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 第 2 章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 機(jī)械式變速器具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)效率高、制造成本 低 和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，故在不同形式 的汽車上得到廣泛應(yīng)用。變速器由變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。根據(jù)軸的不同類型，分為固定軸式和旋轉(zhuǎn)軸式兩大類，而前者又分為兩軸式 ， 中間軸式和多軸式變速器 。 軸式和中間軸式變速器 對(duì)于 發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的轎車，若變速器傳動(dòng)比小，則常用兩軸式變速器。在設(shè)計(jì)時(shí)，究竟采用哪一種方案，除了汽車總布置的要求外，主要考慮以下四個(gè)方面： 1、結(jié)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；而發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)用圓柱齒輪，因而簡化了制造工藝。 2、變速器的 徑向尺寸 兩軸式變速器輸出軸的前進(jìn)擋均為一對(duì)齒輪副，而中間軸式變速器則有兩對(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。 3、變速器齒輪的壽命 兩軸式變速器的低 擋 齒輪副，大小相差懸殊，小齒輪工作循環(huán)次數(shù)比大齒輪要高得多。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，因而壽命較接近。在直接擋時(shí)，齒輪只空轉(zhuǎn)，不影響齒輪壽命。 4、 變速器的傳動(dòng)效率 兩軸式變速器雖然有等于 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、重型載重汽車則采用中間軸式變速器。 檔的形式和布置方案 圖 常見的布置方案。圖 a 方案廣泛用于前進(jìn)擋都是同步器換擋的五擋轎車和輕型貨車變速器中； b 方案的優(yōu)點(diǎn)是可以利用中間軸上的 1 擋齒輪，因而縮短了中間軸的長度，但換擋時(shí)兩對(duì)齒輪必須同時(shí)嚙合，致使換擋困難，某些輕型貨車五擋變買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 速器采用這種方案； c 方案能獲得較大的倒擋速比，突出的缺點(diǎn)是換擋程序不合理； 而在貨車變速器中取代了 c 方案； e 方案中，將中間軸上的一擋和倒擋齒輪做成一體，其齒寬加大，因而縮短了一些長度； f 方案采用了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，縮短變速器軸向長度，有的貨車采用 g 方案，其缺點(diǎn)是一擋和倒擋得各用一根變速器撥叉軸，使變速器上蓋中的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些。后述五種方案可供五擋變速器的選擇： 圖 擋布置方案 本次設(shè)計(jì)采用兩軸式五檔變速器，圖 a）所示的倒擋布置方案。 速器 零、部件布置方案分析 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檔和倒擋。 本次設(shè)計(jì)一擋到五擋均采用斜齒圓柱齒輪，倒擋采用直齒圓柱齒輪。 擋的結(jié)構(gòu)形式 如圖 示，變速器換擋機(jī)構(gòu)形式分為直齒滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器換擋三種。 1、滑動(dòng)齒輪換擋 通常采用滑動(dòng)直齒輪換 擋，也有采用斜齒輪換擋的。滑動(dòng)直齒輪換擋的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、容易制造。缺點(diǎn)是換擋時(shí)齒面承受很大的沖擊，會(huì)導(dǎo)致齒輪過早損壞，并且直齒輪工作噪聲大，所以這種換擋方式一般僅用于一擋和倒擋。 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 （ a）滑動(dòng)齒輪換擋 （ b）嚙合套換擋 （ c）同步器換擋 圖 擋機(jī)構(gòu)形式 2、嚙合套換擋 用嚙合套換擋，可將構(gòu)成某傳動(dòng)比的一對(duì)齒輪，制成常嚙合的斜齒輪。用嚙合套換擋，因同時(shí)承受換擋沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，而輪齒又不參與換擋，它們都不會(huì)過早損壞，但不能消除換擋沖擊，所以仍要求 駕駛員有熟練的操縱技術(shù)。此外，因增設(shè)了嚙合套和常嚙合齒輪，使變速器的軸向尺寸和旋轉(zhuǎn)部分的總慣性力矩增大。因此，這種換擋方法目前只在某些要求不高的擋位及重型貨車變速器上應(yīng)用。 3、同步器換擋 現(xiàn)代大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器能保證迅速，無沖擊，無噪聲換擋，而與操縱技術(shù)熟練程度無關(guān)，從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行車安全性。同上述兩種換擋方法相比，雖然它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，軸向尺寸大。同步環(huán)使用壽命短缺等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用。由于同步器的廣泛應(yīng)用，壽命問題已得到基本解決。如瑞典的薩伯 司，用球墨鑄鐵制造同步器的關(guān)鍵部件，并在其工作表面上鍍上一層鉬，不僅提高了耐磨性，而且提高了工作表面的摩擦系數(shù)，這種同步器試驗(yàn)表明，它的壽命不低于齒輪壽命，法國的貝利埃（ 德國擇孚（ 公司的同步器均采用了這種工藝。 上述三種換擋方案，可同時(shí)用在一變速器中的不同擋位上，一般倒擋和一擋采用結(jié)構(gòu)較簡單的滑動(dòng)直齒輪或嚙合套的形式；對(duì)于常用的高擋位則采用同步器或嚙合套。轎車要求輕便性和縮短換擋時(shí)間，因此采用全同步器變速器，倒擋采用滑動(dòng)直齒輪。 承 的 形式 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 承套等。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。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)。 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 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)中變速器輸入軸的前、后按直徑系列選用深溝球軸承，輸出軸的前、后軸承按直徑系列選用圓錐滾子軸承，齒輪與軸之間選用滾針軸承。 的形式 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)。 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。 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)問題。 速器操 縱 機(jī)構(gòu)布置 方案設(shè)計(jì) 速器操縱機(jī)構(gòu)的分類 用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖和倒 擋 裝置等主要零件 組成，并依靠駕駛員手力完成選 擋 、換 擋 或推到空 擋工作，稱為手動(dòng)換 擋 變速器。 1、直接操縱式手動(dòng)換 擋 變速器 當(dāng)變速器布置在駕駛員座椅附近時(shí)，可將變速桿直接安裝在變速器上，并依靠駕駛員手力和通過變速桿直接完成換 擋 功能的手動(dòng)換 擋 變速器，稱為直接操縱變速器。這種操縱方案結(jié)構(gòu)最簡單，已得到廣泛應(yīng)用。近年來 ，單軌式操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)用較多，其優(yōu)點(diǎn)是減少了變速叉軸，各 擋 同用一組自鎖裝置，因而使操縱機(jī)構(gòu)簡化，但它要求各擋 換 擋 行程相等。 2、遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換 擋 變速器 平頭式汽車或發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)汽車的變速器，受總體布置限制，變速器 距駕駛員座位較遠(yuǎn)，這時(shí)需要在變速桿與撥叉之間布置若干傳動(dòng)件，換 擋 手力經(jīng)過這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)才能完成換 擋 功能。這種手動(dòng)換 擋 變速器，稱為遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換 擋 變速器。 3、電動(dòng)自動(dòng)換 擋 變速器 20 世紀(jì) 80 年代以后，在固定軸式機(jī)械變速器基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)和電子控制技術(shù)，使之實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換 擋 ，并取消了變速桿和離合器踏板。駕駛員只需控制油門踏板，汽車在行駛過程中就能自動(dòng)完成換 擋 ，這種變速器成為電動(dòng)自動(dòng)換 擋 變速器 10。 由于所設(shè)計(jì)的變速器為兩軸變速器，采用發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)，變速器離駕駛員座椅較近，所以采用直接操縱式手動(dòng)換 擋 變速器。 型的操縱機(jī)構(gòu)及其鎖定裝置 設(shè)計(jì) 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 圖 典型的操縱機(jī)構(gòu)圖 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)。 1、換 擋 機(jī)構(gòu) 變速器換 擋 機(jī)構(gòu)有直齒滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器換 擋 三種形式。 采用軸向滑動(dòng)直齒齒輪換 擋 ，會(huì)在輪齒端面產(chǎn)生沖擊，齒輪端部磨損加劇并過早損壞，并伴隨著噪聲。因此，除一 擋 、倒 擋 外已很少使用。 常嚙合齒輪可用移動(dòng)嚙合套換 擋 。因承受換 擋 沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，嚙合套不會(huì)過早被損壞，但不能消除換 擋 沖擊。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。 使用同步器能保證換 擋 迅速、無沖擊、無噪聲，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。利用同步器或嚙合套換 擋 ，其換 擋 行程要比滑動(dòng)齒輪換 擋 行程小。 通過比較，考慮汽車的操縱性能，本設(shè)計(jì)全部 擋 位均選用同步器換 擋 。 2、防脫 擋 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 擋 ，而使掛 擋 出現(xiàn)重大故障。 操縱機(jī)構(gòu)還 應(yīng)設(shè)有保證不能誤掛倒 擋 的機(jī)構(gòu)。通常是在倒 擋 叉或叉頭上裝有彈簧機(jī)構(gòu)，使司機(jī)在換 擋 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 擋 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，保證齒輪全齒長參加嚙合，并防止自動(dòng)脫 擋 和掛 擋 。自鎖機(jī)構(gòu)有球形鎖定機(jī)構(gòu)與桿形鎖定機(jī)構(gòu)兩種類型。 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 倒 擋 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 擋 ，起到提醒注意的作用，以防誤掛倒 擋 ，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，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 球來實(shí)現(xiàn)自鎖，通過互鎖銷實(shí)現(xiàn)互鎖。倒 擋 鎖采用限位彈簧來實(shí)現(xiàn)，使駕駛員有感覺，防止誤掛倒檔。 章小結(jié) 本章對(duì)變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置方案和零 部件結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，并給出了此次設(shè)計(jì)的具體方案，即設(shè)計(jì)兩軸式變速器，倒擋布置方案如圖 a）所示，前進(jìn)擋皆為斜齒圓柱齒輪，倒擋為直齒圓柱齒輪，采用全同步器式換擋形式， 軸承選 取深溝球軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承。 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 第 3 章 變速器主要參數(shù)的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算 速器設(shè)計(jì)依據(jù)的主要參數(shù) 本次設(shè)計(jì)是根據(jù) 技術(shù)參數(shù)來設(shè)計(jì)的一種變速器， 表 主要技術(shù)參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 48輪型號(hào) 165/66動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 100Nm 最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速 5700 r/大轉(zhuǎn)矩時(shí)轉(zhuǎn)速 3000r/高車速 145km/h 總質(zhì)量 1400軸載荷 840數(shù) 及傳動(dòng)比范圍 的確定 數(shù)的確定 變速器的擋數(shù)可在 3 20 個(gè)擋位范圍內(nèi)變化，通常變速器的擋數(shù)在 6 擋以下，當(dāng)擋數(shù)超過 6 擋以后，可在 6 擋以 下的主變速器基礎(chǔ)上，再行配置副變速器，通過兩者的組合獲得多擋變速器。 增加變速器的擋數(shù)，能夠改變汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性以及平均車速。擋數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，并且使輪廓尺寸和質(zhì)量加大，同時(shí)操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，而且在使用時(shí)換擋頻率增高并增加了換擋難度。 在最低擋傳動(dòng)比不變的條件，增加變速器的擋數(shù)會(huì)使變速器相鄰的低 擋 與高 擋 之間的傳動(dòng)比比值減小，使換擋工作容易進(jìn)行。要求相鄰擋位之間的傳動(dòng)比值在 下，該值越小換擋工作越容易進(jìn)行。因高擋使用頻繁，所以又要求高 擋 區(qū)相鄰擋位之間的傳動(dòng)比比值，要比低 擋 區(qū)相鄰擋位之間的 傳動(dòng)比比值小。 本次設(shè)計(jì)的變速器采用 5 個(gè)前進(jìn)擋位， 1 個(gè)倒擋位。 動(dòng)比范圍 變速器的傳動(dòng)比范圍是指變速器最低擋傳動(dòng)比與最高擋傳動(dòng)比的比值。最高擋通常是 的變速器最高擋是超速擋 ,傳動(dòng)比為 響最低擋傳動(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)定行駛車速等。目前乘用車的傳動(dòng)比范圍在 間，總質(zhì)量輕的商用車在 間，其他商用車則更大。 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 本次設(shè)計(jì)的變速器 最 高擋 傳動(dòng)比范圍是 速器各 擋 傳動(dòng)比的確定 減速器傳動(dòng)比 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系式為： 0377.0 （ 式中： 汽車行駛速度（ km/h） ； n 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/； r 車輪滾動(dòng)半徑（ m）； 變速器傳動(dòng)比； 0i 主減速器傳動(dòng)比。 已知：最高車速45 km/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 165/65到 r =264(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n =700（ r/；由公式（ 到主減速器傳動(dòng)比計(jì)算公式： 6 0 03 7 ag 低擋傳動(dòng)比計(jì)算 按最大爬坡度設(shè)計(jì)，滿足最大通過能力條件，即用一 擋 通過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)）。用公式表示如下： m a xm a a x s i nc o s （ 式中： G 車輛總重量 (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)； 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 0i 主減速器傳動(dòng)比； 變速器傳動(dòng)比； t 為傳動(dòng)效率（ R 車輪滾動(dòng)半徑； 最大爬坡度（一般轎車要求能爬上 30%的坡，大約 由公式（ ： 0m a xm a xm a s i s( （ 已知： m=1400015.0f ； ； r=100m； i；g=9.0t， 把以上數(shù)據(jù)代入（ ： 0 2 6 i 0 o 0 0(1 滿足不產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)條件。即用一 擋 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： 8401 m 取 數(shù)據(jù)代入（ 得： 0 2 01 所以，一 擋 傳 動(dòng)比的選擇范圍是： 初選一 擋 傳動(dòng)比為 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 速器各擋傳動(dòng)比的分配 等比級(jí)數(shù)分配其它各檔傳動(dòng)比，即： 心距的選擇 初選中心距可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 31m a x （ 式中： A 變速器中心距（ 中心距系數(shù)，乘用車 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)距為 100（ Nm）； 1i 變速器一擋傳動(dòng)比為 g 變速器傳動(dòng)效率，取 96%。 A （ 3 =（ 車變速器的中心距在 60 80圍內(nèi)變化。初取 A=62 形尺寸 確定 變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒擋中間齒輪和換擋機(jī)構(gòu)的布置初步確定。 影響變速器殼體的軸向尺寸的因素有擋數(shù)、換擋機(jī)構(gòu)形式以及齒輪形式。 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 乘用車四擋變速器殼體的軸向尺寸為（ A。 商用車四擋變速器殼體的 軸向尺寸可參考下列數(shù)據(jù)選用： （ 1）四擋 （ A （ 2）五擋 （ A （ 3）六擋 （ A 當(dāng)變速器選用的擋數(shù)和同步器多時(shí)，上述中心距系數(shù)應(yīng)取給出范圍的上限。為了檢測方便，中心距 A 最好取為整數(shù)。 軸向尺寸為（ A=186 為 220 輪參數(shù) 確定 1、 模數(shù) 齒輪模數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)，并且影響它的選取因素又很多，如齒輪的強(qiáng)度、質(zhì)量、噪聲、工藝要求等。少數(shù)情況下，汽車變速器各擋齒輪均選用相同的模數(shù)，變速器用齒輪模數(shù)的范圍如表 所選模數(shù)值應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn) 1357 1987 的規(guī)定，如表 用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用第一系列，括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開線齒形。由于工藝上的原因，同一變速器中的接合齒模數(shù)相同。其取用范圍是：乘用車和總質(zhì)量貨車為 質(zhì)量貨車為 取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利于換擋。 表 車變速器齒輪的法向 模數(shù)乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 t VV14.0 數(shù)nm/ 車變速 器常用的齒輪模數(shù) （ 一系列 系列 轎車模數(shù)的選取以發(fā)動(dòng)機(jī)排量作為依據(jù)，由表 取各檔模數(shù)為 5.2于轎車對(duì)降低噪聲和振動(dòng)的水平要求較高，所以一擋到五擋均采用斜齒輪，倒擋采用直齒輪。 2、 壓力角 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 對(duì)于轎車， 為了降低噪聲，應(yīng)選用 15、 16、 小些的壓力角。對(duì)貨車，為提高齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選用 25等大些的壓力角 15。 國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20，所以普遍采用的壓力角為 20。嚙合套或同步器的壓力角有 20、 25、 30等，普遍采用 30壓力角。 本變速器為了加工方便，故全部選用標(biāo)準(zhǔn)壓力角 20。 3、 螺旋角 斜齒輪在變速器中得到廣泛應(yīng)用。選取斜齒輪的螺旋角，應(yīng)注意它對(duì)齒輪工作噪聲、輪齒的強(qiáng)度和軸向力有影響。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。試驗(yàn)還證明：隨著螺旋角的增大，齒的強(qiáng)度也相應(yīng)提高。不過當(dāng)螺旋角大于 30時(shí)，其抗彎強(qiáng)度驟然下降，而接觸強(qiáng)度仍繼續(xù)上升。因此，從提高低 擋 齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，并不希望用過大的螺旋角，以 15 25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。 斜齒輪螺旋角可在下面提供的范圍內(nèi)選用： （ 1）乘用車變速器 1）兩軸式變速器為 20 25 2）中間軸式變速器為 22 34 （ 2）貨車變速器： 18 26 本設(shè)計(jì)初選螺旋角全部為 20。 4、 齒寬 在選擇齒寬時(shí)，應(yīng)該注意齒寬對(duì)變速器的軸向尺寸、質(zhì)量、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)的受力均勻程度等均有影響。 通常根據(jù)齒輪模數(shù) m(大小來選定齒寬： （ 1）直齒 b=為 （ 2）斜齒輪 b=ck nm， 斜齒， 、二擋 nc 、四、五擋 買文 檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 nc 齒倒擋 nc 、 齒輪的變位系數(shù)的選擇原則 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，耐磨損、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)之和等于零。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)度相接近的程度。高度變位齒輪副的缺點(diǎn)是不能