東風(fēng)悅達(dá)起亞2.0L手動(dòng)檔四輪驅(qū)動(dòng)獅跑車汽車變速器設(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 I 摘 要 汽車作為人類的代步工具，在生活中起著越來(lái)越重要的作用。變速器是傳動(dòng)系中的主要部件。它用來(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。目的是在各種工作狀況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度。從而使汽車擁有良好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。本次設(shè)計(jì)以 東風(fēng)悅達(dá)起亞 動(dòng)檔四驅(qū)獅跑車 汽車的一些整車參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)為設(shè)計(jì)依據(jù) ，進(jìn)行 手動(dòng)檔 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、 齒輪參數(shù)、各擋齒輪齒數(shù)的選擇，齒輪、軸 的設(shè)計(jì)校核，同步器、操縱機(jī)構(gòu)及箱體的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)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，以及變速器設(shè)計(jì)圖冊(cè)， 設(shè)計(jì)出中間 軸式變速器。 關(guān)鍵詞： 變速器；齒輪；軸；設(shè)計(jì) ； 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 as a of of an is It is to s is to in a of so is on in of of as of of of of on of a of 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 題研究的現(xiàn)狀 1 題研究的 目的和意義 2 計(jì)完成的主要內(nèi)容 3 型基本參數(shù) 3 第 2 章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 5 動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 5 軸式和中間軸式變速器 5 檔的形式和布置方案 5 、部件布置方案分析 7 輪形式 7 檔的結(jié)構(gòu)形式 7 速器軸承 7 章小結(jié) 8 第 3 章 變速器主要參數(shù)的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算 9 速器的檔位數(shù)，傳動(dòng)比和中心距的確定 9 數(shù) 9 動(dòng)比范圍 9 定最低檔傳動(dòng)比 9 步確定其他各檔傳動(dòng)比 11 選中心矩 11 輪參數(shù)的確定 12 輪的模數(shù) 12 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 力角 13 旋角 14 寬 14 輪的變位系數(shù)的選擇原則 15 頂高系數(shù) 16 檔傳動(dòng)比及其齒輪齒數(shù)的確定 16 速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算 21 章小結(jié) 29 第 4 章 變速器主要結(jié)構(gòu)元件 的設(shè)計(jì)與計(jì)算 30 輪損壞的原因及形式 30 齒強(qiáng)度計(jì)算 31 齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 31 齒接觸應(yīng)力計(jì)算 35 速器齒輪材料的選擇及熱處理 39 的設(shè)計(jì)計(jì)算 40 選軸的直 徑 40 的剛度驗(yàn)算 41 的強(qiáng)度計(jì)算 48 章小結(jié) 53 第 5 章 同步器的 選擇 54 性式同步器 54 環(huán)式同步器的結(jié)構(gòu) 54 環(huán) 式同步器的工作原理 55 環(huán)式同步器主要尺寸的確定 55 要參數(shù)的確定 56 擦因數(shù) f 56 步環(huán)主要尺寸的確定 57 止角 58 步時(shí)間 58 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 動(dòng)慣量的計(jì)算 58 章小結(jié) 59 第 6 章 變速器操縱機(jī)構(gòu)的選擇和箱體設(shè)計(jì) 原則 60 速器操縱機(jī)構(gòu)的選擇 60 速器箱體設(shè)計(jì) 原則 60 章小結(jié) 61 第 7 章 變速器齒輪和軸的建模 62 輪建模 62 的建模 64 章小結(jié) 65 結(jié)論 66 參考文獻(xiàn) 67 致謝 68 附錄 69 附錄 A 英語(yǔ)科技文獻(xiàn) 69 附錄 B 文獻(xiàn)翻譯 73 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 題研究的現(xiàn)狀 汽車變速器是 汽車的重要部件之一， 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，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種行使工況下，使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 ，使汽車獲得倒退行使能力。 汽車變速器技術(shù)的發(fā)展歷史： 手動(dòng)變速器（ 要采用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。變速器內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，而汽車行駛時(shí)的換擋工作，也就是通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使變速器內(nèi)不同的齒輪副工作。 自動(dòng)變速器（ 由液力變矩器 ， 行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過(guò)液力變矩器和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。 在傳統(tǒng)干式離合器和手動(dòng)齒輪變速器的基礎(chǔ)上改造而成，主要改變了手動(dòng)換擋操縱部分。即在 體結(jié)構(gòu)不變的情況下改用電子控制來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。 無(wú)級(jí)變速器（ ,又稱為連續(xù)變速式機(jī)械變速器。金屬帶式無(wú)級(jí)變速器主要包括主動(dòng)輪組 ， 從動(dòng)輪組，金屬帶和液壓泵等基本部件。主要靠主動(dòng)輪，從動(dòng)輪和傳動(dòng)帶來(lái)實(shí)現(xiàn)速比的無(wú)級(jí)變化，傳動(dòng)帶一般用橡膠帶，金屬帶和金屬鏈等。 無(wú)限變速式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器（ 用的是一種摩擦板式變速原理。 核心部分由輸入傳動(dòng)盤(pán)，輸出傳動(dòng)盤(pán)和 動(dòng)盤(pán)組成。它們之間的接觸點(diǎn)以潤(rùn)滑油作介質(zhì)，金屬之間不接觸，通過(guò)改變 置的角度變化而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)而無(wú)限的變化。 汽車的發(fā)展經(jīng)歷了三大革命，動(dòng)力革命（內(nèi)燃機(jī)的使用），傳動(dòng)革命（機(jī)械傳動(dòng)的完善和液體傳動(dòng)的使用）和控制革命（用傳感器、微機(jī)和電液閥進(jìn)行信息處理）。 從先進(jìn)國(guó)家來(lái)看，動(dòng)力革命和傳動(dòng)革命已經(jīng)完成，目前正處于控制革命階段，要解決的主要是機(jī)械太 “機(jī)械 ”，沒(méi)有靈性的問(wèn)題，過(guò)去機(jī)械全靠人來(lái)操縱控制，然而人的生理和心理能力（感覺(jué)器官的功能、頭腦分析的能力和體能）是有限的，操縱汽車買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 這樣復(fù) 雜的機(jī)械對(duì)于人來(lái)說(shuō)體力和腦力負(fù)擔(dān)是很重要的，更主要的是單靠人力操縱將阻礙汽車的發(fā)展和其性能的提高。因此必須對(duì)汽車各部分（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、懸架、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等）進(jìn)行自動(dòng)控制，并從各部分的單獨(dú)控制向整車一體化控制發(fā)展，從一般控制向智能控制發(fā)展。要解決機(jī)械信息處理能力問(wèn)題，機(jī)械本身是無(wú)能為力的，液壓控制在性能上也達(dá)不到要求，必須引入具有良好控制性能和信息處理能力的電子技術(shù)。但是僅僅采用機(jī)電液技術(shù)還不夠，還需要應(yīng)用聲學(xué)、光學(xué)、和化學(xué)等多學(xué)科技術(shù)才能使機(jī)械具有良好的信息處理能力，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。 從技術(shù)發(fā)展角度來(lái)看 ，汽車傳動(dòng)技術(shù)中的關(guān)鍵是電子技術(shù)、電液控制技術(shù)和傳感器技術(shù)。目前，世界主要的變速器制造生產(chǎn)廠家都致力于這些關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用，極大地促進(jìn)了自動(dòng)變速器的發(fā)展 16。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ 稱 泛指設(shè)計(jì)者以計(jì)算機(jī)為主要工具，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪圖、工程分析與編撰技術(shù)文檔等設(shè)計(jì)工作的總稱，是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)。其中工程分析泛指包括有限元分析、可靠性分析、動(dòng)態(tài)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)及產(chǎn)品的常規(guī)分析等內(nèi)容，亦稱計(jì)算機(jī)輔助工程分析（ 稱 簡(jiǎn)稱 )是美國(guó) 是最早實(shí)現(xiàn)參數(shù)化技術(shù)商業(yè)化的軟件。 其功能是非常強(qiáng)大的，利用它可以進(jìn)行零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、數(shù)控加工、鈑金件設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)分析、有限元分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)管理、應(yīng)力分析、逆向造型和優(yōu)化設(shè)計(jì)等。 我國(guó)也是應(yīng)用最為廣泛的 近幾年， 泛應(yīng)用于汽 車制造業(yè)、工程機(jī)械、航天航空業(yè)、鐵道車輛及設(shè)備、國(guó)防工業(yè)、通用機(jī)械制造業(yè)、造船業(yè)、機(jī)械電子工業(yè)、人機(jī)工程學(xué)、工程咨詢業(yè)、運(yùn)動(dòng)器械及娛樂(lè)設(shè)備等各領(lǐng)域。一些制造生產(chǎn)商將大簡(jiǎn)化機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程，大幅縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品的系統(tǒng)及性能，獲得最優(yōu)化和創(chuàng)新的產(chǎn)品，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。 題研究的目的 和意義 為了縮短設(shè)計(jì)周期和降低開(kāi)發(fā)成本，通過(guò) 件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)汽車變速器的輔助設(shè)計(jì)。使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段以較少的時(shí)間和精力進(jìn)行虛擬裝配并對(duì)裝配結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，得到了可靠的裝 配檢驗(yàn)結(jié)果。減少建模時(shí)間，增加模型可信度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 產(chǎn)品上市的時(shí)間。 變速器是汽車的重要部件之一，主要是在汽車行進(jìn)過(guò)程中改變傳動(dòng)比，從而改變汽車的行駛速度和驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)變化的行駛條件；或利用倒檔實(shí)現(xiàn)汽車的倒向行駛；在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火的情況下利用空擋中斷動(dòng)力傳遞，便于汽車起動(dòng)、怠速、換擋、和動(dòng)力輸出。它由幾十個(gè)零件組成，零件之間的裝配關(guān)系復(fù)雜。因此變速器的設(shè)計(jì)需要較長(zhǎng)的時(shí)間和反復(fù)的實(shí)驗(yàn)。為了縮短設(shè)計(jì)周期和降低成本，基于 件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)變速器的輔助設(shè)計(jì)是現(xiàn)代制造技術(shù)的必要手段。對(duì)于車輛工程專業(yè)的 本科學(xué)生，通過(guò)本畢業(yè)設(shè)計(jì)可以充分復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)，并能提高計(jì)算機(jī)及軟件使用水平，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 計(jì)完成 的 主要 內(nèi)容 1、了解汽車變速器的研究現(xiàn)狀； 2、 掌握汽車變速器結(jié)構(gòu)及工作原理，繪出結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn) 圖 ； 3、 確定主要零部件（齒輪、軸等）主要設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行校核； 4、 確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸； 5、 使用 成工程圖紙 ； 利用 建立體圖 ； 6、 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 型基本參數(shù) 根據(jù)東風(fēng)悅達(dá)起亞 動(dòng)檔四驅(qū)獅跑 汽 車的一些主要技術(shù)參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)變速器。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查找此車型的基 本參數(shù)， 見(jiàn)表 表 型基本參數(shù) 名 稱 數(shù) 據(jù) 總質(zhì)量 m m=1793大道路阻力系數(shù)大扭矩Te 84/4500大功率 P/n P = 106000動(dòng)系機(jī)械效率 =大爬坡度 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 最高車速 171m 前、后輪胎規(guī)格 215/65 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 第 2 章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案 動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 變速器由變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。 變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可按前進(jìn)檔數(shù)或軸的不同分類 ，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 中間軸式變速器 等 。 軸式和中間軸式變速器 現(xiàn)代汽車大多數(shù)都采用 固定 軸式變速器，而 兩軸式 和中間軸式應(yīng)用最為廣泛。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)的汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的客車上。 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， 還 要考慮以下 幾 個(gè)方面： 與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器因軸 和軸承數(shù)少，所以有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輪廓尺寸小和容易布置等優(yōu)點(diǎn)，此外， 各中間檔位因只經(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。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在高檔工作是齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大，且易損壞。還有，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器 的一檔速比不可能設(shè)計(jì)的很大。對(duì)于前進(jìn)檔，兩軸式變速器輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向 相反；而中間軸式變速器的第一軸與輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。 中間軸式變速器可以設(shè)置直接檔，在使用直接檔時(shí)，變速器的齒輪和軸承及軸承均不承載，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的利用率高于其他檔位，因而提高了變速器的使用壽命。在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) 3 。 對(duì)于本設(shè)計(jì)，采用如圖 示 的傳動(dòng)方案。 檔的形式和布置方案 圖 常見(jiàn)的布置方案。圖 a） 方案廣泛用于前進(jìn)檔都是同步器換檔的四檔轎車和輕型貨車變速器中； 圖 b） 方案的優(yōu)點(diǎn)是可以利用中間軸上的 1 檔齒輪，因而縮短了中間軸的長(zhǎng)度，但換檔時(shí)兩對(duì)齒輪必須同時(shí)嚙合，致使換檔困難，某些輕型貨車四檔變速器采用這種方案； 圖 c） 方案能獲得較大的倒檔速比，突出的缺點(diǎn)是換檔程序不合理； 圖 d） 方案針對(duì)前者的缺點(diǎn)作了修改，因而在貨車變速器買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 中取代了 圖 c） 方案； 圖 e） 方案中，將中間軸上的一檔和倒檔齒輪做成 一體，其齒寬加大，因而縮短了一些長(zhǎng)度； 圖 f） 方案采用了全部齒輪副均為常嚙合齒輪，換檔更為輕便；為了充分利用空間，縮短變速器軸向長(zhǎng)度，有的貨車采用 g） 方案，其缺點(diǎn)是一檔和倒檔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檔變速器的選擇 3 ： 圖 間軸式變速器 傳動(dòng)方案 圖 檔 布置方案 本次設(shè)計(jì)采用 中間 軸式變速器，圖 f）所示的倒 檔 布置方案。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 、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(zhǎng)、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 檔 。 檔的結(jié)構(gòu)形式 變速器換 檔 機(jī)構(gòu)形式分為直齒滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器換 檔 三種。 1、 滑動(dòng)齒輪換 檔 通常采用滑動(dòng)直齒輪換 檔 ，也有采用斜齒輪換 檔 的?；瑒?dòng)直齒輪換 檔 的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò) 早損壞，并且直齒輪工作噪聲大，所以這種換 檔 方式一般僅用于一 檔 和倒 檔 。 2、嚙合套換 檔 用嚙合套換 檔 ，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 檔 ，因同時(shí)承受換 檔 沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，而輪齒又不參與換 檔 ，它們都不會(huì)過(guò)早損壞，但不能消除換 檔 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 檔 方法目前只在某些要求不高的 檔 位及重型貨車變速器上應(yīng)用。 3、 同步器換 檔 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(wú)沖擊 ，無(wú)噪聲換 檔 ，而與操縱技術(shù)熟練程度無(wú)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 檔 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(wèn)題已得到基本解決。 上述三種換 檔 方案，可同時(shí)用在一變速器中的不同 檔 位上，一般倒 檔 和一 檔 采用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的滑動(dòng)直齒輪或嚙合套的形式；對(duì)于常用的高 檔位則采用同步器或嚙合套。轎車要求輕便性和縮短換檔時(shí)間，因此采用 同步器 換檔 3 。 速器軸承 作為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的 變速器軸支承 在殼體或其他 部位的地方以及齒輪與軸不做固定連買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 接處 應(yīng)安置 軸承 。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。至于何處應(yīng)當(dāng)采用何種類型的軸承， 受結(jié)構(gòu)限制并隨所承受的載荷特點(diǎn)不同而不同。 近年來(lái)，變速器的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是 向輕量化方向發(fā)展。 圓錐滾 子 軸承 在一些變速器上得到應(yīng)用 。其主要優(yōu)點(diǎn)如下： 直徑較小，寬度 較寬，因而容量 大 ，可承受高負(fù)荷和通過(guò)對(duì)軸承預(yù)緊能消除軸向間隙及軸向竄動(dòng)等。 滾針軸承主要用于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。滾針軸承有滾動(dòng)摩擦損失小，傳動(dòng)效率高，徑向配合間隙小，定位及運(yùn) 轉(zhuǎn)精度高，有利于齒輪嚙合等優(yōu)點(diǎn) 3 。 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) 中間 軸式變速器，倒 檔 布置方案如圖 f）所示，前進(jìn) 檔 皆為斜齒圓柱齒輪，倒 檔 為直齒圓柱齒輪，采用全同步器 換擋形式，軸承選取滾針軸承、圓錐滾子軸承。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 第 3 章 變速器主要 參數(shù)的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算 速器的檔位數(shù)，傳動(dòng)比和中心距的確定 數(shù) 變速器的檔數(shù)可在 3 20 個(gè)檔位范圍內(nèi)變化，通常變速器的檔數(shù)在 6 擋以下， 當(dāng)檔數(shù)超過(guò) 6 檔以后，可在 6 檔以下的主變速器基礎(chǔ)上，再行配置副變速器，通過(guò)兩者的組合獲得多檔變速器。 增加變速器的檔數(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。檔數(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)換檔頻率增高并增加了換檔難度。 在最低檔傳動(dòng)比不變的條件，增加變速器的檔數(shù)會(huì)使變速器相鄰的低檔與高檔之間的傳動(dòng)比比值減小，使換檔工作容易進(jìn)行。要求相鄰檔位之間的傳動(dòng)比值在 下，該值越小換檔工作越容易進(jìn)行。因高檔使用頻繁，所以又要求高檔區(qū)相鄰檔位之間的傳動(dòng)比 比值，要比低檔區(qū)相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值小。 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)排量大的乘用車變速器多用 5 個(gè)檔 3 。 對(duì)四輪驅(qū)動(dòng)的獅跑車，選用 5 個(gè)前進(jìn) 檔 和 1 個(gè)倒檔的 變速器。 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 3 。 本次設(shè)計(jì)的變速器最高檔位直接檔 。 定最低檔傳動(dòng)比 應(yīng)依據(jù)汽車最大爬坡度，驅(qū)動(dòng)車輪與路面間的附著力，汽車的最低穩(wěn)定車速，以及主減速比和驅(qū)動(dòng)車輪的滾動(dòng)半徑等綜合考慮確定。 汽車在最大上坡路面上行駛時(shí)，最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)能克服輪胎與路面間滾動(dòng)阻力 及上坡阻力。由于汽車上坡行駛時(shí)車速不高，故忽略空氣阻力。這時(shí)， 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 fF+ tF=r 10式中 最大驅(qū)動(dòng)力 ； 滾動(dòng)阻力 ； 最大上坡阻力 ； m 汽車總質(zhì)量 ； g 重力加速度 ； r 驅(qū)動(dòng)車輪滾動(dòng)半徑 ； 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 ； 0i 主減速器傳動(dòng)比 ； T 傳動(dòng)系傳動(dòng)效率 ； f 滾動(dòng)阻力系數(shù) ； 1i 變速器一檔傳動(dòng)比 ； 道路最大上坡角 ； 分動(dòng) 器傳動(dòng)比 。 代入式 （ ： r 10)s o s(m a xm a x 最大道路阻力系數(shù) 由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系式： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 ca 求得： 50377.0 =11 7 1 6 0 0 0103 4 33 7 =以 1i0 =以 ，由最大爬坡度要求的變速器一檔傳動(dòng)比為：1i=據(jù)驅(qū)動(dòng)車輪與路面的附著條件 ： r 102G （ 得變速器一檔傳動(dòng)比為： 1i 0=中 2G 汽車滿載靜止于水路平面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷 道路的附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 =以 i乘用車的傳動(dòng)比范圍內(nèi) 間 。 步確定其他各檔傳動(dòng)比 變速器的最高檔位直接檔，所以5i=1，取1i= 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，按等比級(jí)數(shù)分配， 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 54433221（ q 幾何級(jí)數(shù)的公比 所以，2i=i=i= 選中心矩 對(duì)中間軸式變速器，是將中間軸與第二軸軸線之間的距離成為變速器的中心矩。它的大小不僅對(duì)變速器的外形尺寸，體積和質(zhì)量大小有影響，而且對(duì)輪齒的接觸強(qiáng)度 有影 響，所以，最小允許的中心距應(yīng)當(dāng)由保證輪齒有必要的接觸強(qiáng)度來(lái)確 定。 中間軸式變速器初選中心距 A 時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 ： A =3 1 （ 式中 中心距系數(shù) ,對(duì)乘用車 所以， A =用車變速器的中心距約在 65 80 范圍內(nèi)變化，經(jīng)過(guò)圓整后取中心距 A =80 輪參數(shù)的確定 輪的模數(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。 應(yīng)該指出，選取齒輪模數(shù)時(shí)一般要遵守的原則是： 在變速器中心距相同的條件下，選取較小的模數(shù)，就可以增加齒輪的齒數(shù)，同時(shí)增加齒寬可以使齒輪嚙合的重合度增加，并減少齒輪 噪聲，所以為了減少噪聲應(yīng)合理減少模數(shù)，同時(shí)增加齒寬；為使質(zhì)量小些，應(yīng)該增加模數(shù)，同時(shí)減少齒寬；從工藝方面考慮，各擋齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)，而從強(qiáng)度方面考慮，各擋齒輪應(yīng)有不同的模數(shù)；減少乘用車齒輪工作噪聲有較為重要的意義，因此齒輪的模數(shù)應(yīng)選得小些；變速器低檔齒輪應(yīng)選用大些的模數(shù)，其他擋位選用另一種模數(shù)。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(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 13571987 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。 輸入 軸常嚙合斜齒輪的法面模數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 （ = 取3 一檔齒輪為直齒輪 m ： m =1 = m =3 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 力角 齒輪壓力角較小時(shí)，重合度較大并降低了輪齒剛度，為此能減少進(jìn)入嚙合和退出嚙合時(shí)的動(dòng)載荷，使傳動(dòng)平穩(wěn)，有利于降低噪聲；壓力角較大時(shí)，可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。試驗(yàn)證明：對(duì)于直齒輪，壓力角為 28時(shí)強(qiáng)度最 高，但是超過(guò)28強(qiáng)度增加不多；對(duì)于斜齒輪，壓力角為 25時(shí)強(qiáng)度最高。因此，理論上對(duì)于乘用車，為加大重合度以降低噪聲應(yīng)取用 15、 16、 小些的壓力角；對(duì)商用車，為提高齒輪承載能力應(yīng)選用 25等大些的壓力角。 實(shí)際上，因國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20，所以變速器齒輪普遍采用的壓力角為20。嚙合套或同步器的接合齒壓力角為 20、 25、 30等，但普遍采用 30壓力角。 應(yīng)該指出，國(guó)外有些企業(yè)生產(chǎn)的乘用車變速器齒輪采用兩種壓力角，即高檔齒輪買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 采用小些的壓力角以減少噪聲；而低檔 和倒擋齒輪采用較大的壓力角，以增加強(qiáng)度，必須指出，齒輪采用小壓力角和小模數(shù)時(shí)，除必須采用大的齒高系數(shù)外，還應(yīng)采用大圓弧齒根，這樣可以提高彎曲強(qiáng)度在 30%以上。 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(guò)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 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： 乘用車變速器 ： 兩軸式變速器為 20 25 中間軸式變速器為 22 34 貨車變速器： 18 26 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。 考慮到盡可能縮短變速器的軸向尺寸和減少質(zhì)量，應(yīng)該選用較小的齒寬。另一方面，齒寬減少 使斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)被削弱，此時(shí)雖然可以用增加齒輪螺旋角的方法給予補(bǔ)償，但這時(shí)軸承承受的軸向力增大，使其壽命降低。齒寬窄又會(huì)使齒輪的工作應(yīng)力增加。選用寬些的齒寬，工作時(shí)會(huì)因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻造成偏載，導(dǎo)致承載能力降低，并在齒寬方向磨損不均勻。 通常是根據(jù)齒輪模數(shù)來(lái)確定的。 直齒 取齒 取8.5 b 為齒寬（ 采用嚙合套或同步器換擋時(shí)，其接合齒的工作寬度初選時(shí)可取為 2 4 第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù)接觸線長(zhǎng)度增加，接觸應(yīng)力降低，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 以提高傳動(dòng)平穩(wěn)性和齒輪壽命。對(duì)于模數(shù)相同的各擋齒輪，擋位低的齒輪的齒寬系數(shù)取得稍大。 齒寬的選擇既要考慮變 速器的質(zhì)量小，軸向尺寸緊湊，又要保 證輪齒的強(qiáng)度及工作平穩(wěn)性要求 。 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)，又避免了其缺點(diǎn)。 由幾對(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)和多的齒數(shù)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)，故采用得較多。對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，還可以通過(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 齒輪，其主要損壞形式是齒面疲勞剝落， 因此應(yīng)按保證最大接觸強(qiáng)度和抗膠合及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)盡可能取大些，這樣兩齒輪的齒廓漸開(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。為提高小齒輪的抗彎強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)斷面齒厚相等的條件來(lái)選擇來(lái)選擇大小齒輪的變位系數(shù)，此時(shí)小齒輪的變位系數(shù)，此時(shí)小齒輪的變位系數(shù)大雨零。由于工作需要，有時(shí)齒輪齒數(shù)取得少（如一擋主動(dòng)齒輪）會(huì)造成輪齒根切。這不僅削弱了輪齒的抗彎強(qiáng)度，而且使重合度 減少。此時(shí)應(yīng)對(duì)齒輪進(jìn)行正變位，以消除根切現(xiàn)象。 總變位系數(shù)21 對(duì)齒輪齒根總的厚度越薄，齒根越弱，抗彎強(qiáng)度越低。但是由于輪齒的剛度減小，易于吸收沖擊振動(dòng)故噪聲要小一些。另外，c值越買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 小，齒輪的齒形重合度越大，這不但對(duì)降噪有利，而且由于齒形重合度增大，單齒承受最大載荷時(shí)的著力點(diǎn)距齒根近，彎曲力矩減小，相當(dāng)于齒根強(qiáng)度提高，對(duì)由于齒根減薄而產(chǎn)生的削弱強(qiáng)度的因素有所抵消。 根據(jù)上述 理由，為了降低噪聲，對(duì)于變速器中除去一、二 檔 和倒 檔 以外的其他各檔 齒輪的總變位系數(shù)要選用較小一些的數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動(dòng)。一般情況下，最高 檔 和一軸齒輪副的c可以選為 著 檔 位的降低，c值應(yīng)該逐 檔 增大。一、二 檔 和倒 檔 齒輪，應(yīng)該選用較大的c值，以便獲得高強(qiáng)度齒輪副。一 檔 齒輪的c值可以選用 上。 頂高系數(shù) 齒頂高系數(shù)對(duì)重合度、輪齒強(qiáng)度、工作噪聲、輪齒相對(duì)滑動(dòng)速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。若齒頂高系數(shù)小，則齒輪重合度小、工作噪聲大；但因輪齒受到的彎矩減少，輪齒的彎曲應(yīng)力也減少。因此，從前因齒輪加工精度不高，并認(rèn)為輪齒上受到的載荷集中作用到齒頂上，所以曾采用過(guò)齒頂高系數(shù)為 短齒制齒輪。 在齒輪加工精度提高以后，短齒制齒輪不再被采用，包括我國(guó)在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)為 為了增加齒輪嚙合的重合度，降低噪聲和提高齒根強(qiáng)度，有些變速器采用齒頂高系數(shù)大于 細(xì)高齒制。采用細(xì)高齒制時(shí)，必須通 齒輪沒(méi)有根切和齒頂干涉。目前，對(duì)于細(xì)高齒制的齒頂高系數(shù)，還沒(méi)有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，由各企業(yè)自行確定，從小至 大至 都有，且許多變速器的一對(duì)主、從動(dòng)齒輪的齒頂高系數(shù)不同 3 。 檔傳動(dòng)比及其齒輪齒數(shù)的確定 在初選中心距、齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可根據(jù)變速器的檔數(shù)、傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來(lái)分配各檔齒輪的齒數(shù)。應(yīng)該注意的是，各檔相互嚙合的齒輪的齒數(shù)最好為質(zhì)數(shù)，以使齒面磨損均勻。如圖 本次設(shè)計(jì)的變速器的傳動(dòng)方案。 1、 確定一檔齒輪齒數(shù) 一檔的傳動(dòng)比為： 1i =10192zz 為了確定9z，10求其齒數(shù)和紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 斜齒輪： z=09 = 3 23 = （ 應(yīng)取 z=49 為了使9z/10將10樣，在1z/1使第一軸常嚙合齒輪可分配到較多的齒數(shù)，以便在其內(nèi)腔設(shè)置第二軸的前軸承，10此，的選定應(yīng)與中間軸軸頸的確定因素統(tǒng)一考慮。 為避免發(fā)生根切，增強(qiáng)剛度，一檔小齒輪應(yīng)為變位齒輪。 乘用車中間軸式變速器的1i=，則105 17 內(nèi)選擇。取10z=17。 則32109 圖 間軸式變速器傳動(dòng)