六擋齒輪變速器設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過(guò))

下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 摘 要 本設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺(tái)用于敵國(guó)上的 FR 式的手動(dòng)變速器。本設(shè)計(jì)采用兩軸式變速器，該變速器的兩個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)：一是傳動(dòng)效率高，磨損及噪聲最??；二是在齒輪中心距較小的情況下仍可以獲得較大的一擋傳動(dòng)比。 根據(jù)敵國(guó)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)合自己選擇的適合于該敵國(guó)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、排量等重要參數(shù)。再結(jié)合某些敵國(guó)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)，再結(jié)合汽車設(shè)計(jì)、汽車?yán)碚?、機(jī)械設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)，計(jì)算出相關(guān)的變速器參數(shù) 并論證設(shè)計(jì)的合理性。 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，目的是在原地起步，爬坡，轉(zhuǎn)彎，加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空擋和倒擋。需要時(shí)變速器還有動(dòng)力輸出功能。 因?yàn)樽兯傧湓诘蜋n工作時(shí)作用有較大的力，所以一般變速箱的低檔都布置靠近軸的后支承處，然后按照從低檔到高檔順序布置各檔位齒輪。這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證裝配容易。變速箱整體結(jié)構(gòu)剛性與軸和殼體的結(jié)構(gòu)有關(guān)系。一般通過(guò)控制軸的長(zhǎng)度即控制檔數(shù)，來(lái)保證變速箱有足夠的剛性。 本文設(shè)計(jì)研究了六擋手動(dòng)變速器，對(duì)變速器的工作原理做了闡述，變速器的各擋齒輪和軸做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行了強(qiáng)度校核，對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了選型。變速器的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單講述了變速器中各部件材料的選擇。 關(guān)鍵詞： 擋數(shù)；傳動(dòng)比；齒數(shù)；軸；操縱機(jī)構(gòu)；殼體 下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 ABSTRACT The duty of this design is to design a FR type manual transmission used in the saloon,Its the countershaft-type transmission gearbox.This transmission has two prominent merits；First,the transmission efficiency of the direct drive keeps off high,the attrition and the noise are also slightest；second,its allowed to obtain in the biger gear ratio of the first gear when the center distance is smaller. According to the contour,track,wheel base,the smallest ground clearance,the smallest turning radium,the vehicles weight,the all-up weight as well as the highest speed and so on,union the choosing engine model we can obtain the important parameters of the max power,the max torque,the displacement and so on.According to the basic parameters of the certain saloon,choose the suitable final drive ratio.According to the above parameters,combining the knowledge of automobile design,automogbile teory,machine design and so on,calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the deign. Gearbox because of the low-grade work at a larger role, In general, the low-grade gearbox layout are close to the axis after support, Following from low-grade to high-grade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid. This paper describes the design of six block manual trans mission, the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design. A brief description of the trans mission of all components of the material choice. Keywords : block； Transmission ratio； Teeth； Axis； control mechanism；case 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘 要 . I Abstract . II 第 1章 緒 論 . 1 1.1 變速器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及種類 . 3 1.2 機(jī)械式變速器的特點(diǎn) . 4 1.3 變速器設(shè)計(jì)的基本要求 . 4 1.4 本章主要內(nèi)容 . 5 第 2章 數(shù)據(jù)計(jì)算 . 6 2.1 總體方案設(shè)計(jì) . 6 2.1.1 汽車參數(shù)的選擇 . 6 2.1.2 變速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 . 6 2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 . 6 2.2.1 固定軸式變速器 . 6 2.2.2 倒擋布置方案 . 7 2.3 變速器傳動(dòng)比分配及各檔傳動(dòng)比確立 . 8 2.3.1 檔位確定 . 8 2.3.2 確定最大傳動(dòng)比 . 8 2.4 齒輪參數(shù) .11 2.4.1 模數(shù)的選取 .11 2.4.2 壓力角 .11 2.4.3 齒寬 . 12 2.4.5 齒頂高系數(shù) . 12 2.5 各擋齒輪齒數(shù)的分配 . 12 2.5.1 確定一擋齒輪的齒數(shù) . 12 2.5.2 確定其他各擋的齒數(shù) . 15 2.5.4 確定倒擋齒輪齒數(shù) . 26 2.6 本章小結(jié) . 28 第 3章 齒輪校核 . 29 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3.1 齒輪材料的選擇原則 . 29 3.1.1 滿足工作條件的要求 . 29 3.1.2 合理選擇材料配對(duì) . 29 3.1.3 考慮加工工藝及熱處理工藝 . 29 3.2 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 . 29 3.3 齒強(qiáng)度計(jì)算 . 30 3.3.1 輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算 . 30 3.3.2 輪齒接觸應(yīng)力 . 32 3.4 計(jì)算各擋齒輪的受力 . 34 3.4 本章小結(jié) . 37 第 4章 軸及軸上支承的校核 . 38 4.1 軸的工藝要求 . 38 4.2 軸的強(qiáng)度計(jì)算 . 38 4.2.1 初選軸的直徑 . 38 4.2.2 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 . 39 4.2.3 軸的強(qiáng)度計(jì)算 . 44 4.3 軸承及軸承校核 . 46 4.4 本章小結(jié) . 50 第 5章 換檔機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 51 5.1 變速器操縱形式 . 51 5.1.1 直接操縱手動(dòng)換擋變速器 . 51 5.1.2 遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換擋變速器 . 51 5.2 變速桿的布置 . 52 5.3 鎖止裝置 . 53 5.3.1 互鎖裝置 . 53 5.3.2 自鎖裝置 . 54 5.2.3 倒檔鎖裝置 . 54 5.4 鎖環(huán)式同步器 . 55 5.4.1 鎖環(huán)式同步器結(jié)構(gòu) . 55 5.4.2 鎖環(huán)式同步器工作原理 . 55 5.4.3 鎖環(huán)式同步器主要尺寸的確定 . 56 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5.5 本章小結(jié) . 59 結(jié) 論 . 60 參考文獻(xiàn) . 61 致 謝 . 62 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 買文檔送全套 CAD 圖紙， 扣扣 414951605 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 1 章 緒 論 由于有了內(nèi)燃機(jī)，汽車才得以誕生。然而，內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力特性表現(xiàn)為低轉(zhuǎn)速時(shí)功率小、扭矩低、耗油大。而大功率、高扭矩、低油耗的理想工作狀態(tài)要在中高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)。內(nèi)燃機(jī)的這種動(dòng)力和最大的扭矩。而為了提供最大的動(dòng)力和最大的扭矩，內(nèi)燃機(jī)必須在中高速的理想工作狀態(tài)下工作。內(nèi)燃機(jī)的特性和汽車的要求產(chǎn)生了矛盾。為了使汽車的要求產(chǎn)生了矛盾。為了使汽車順利起步，必須要減變速，于是變速器出現(xiàn)了。 變速器是用于改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種 道路障礙等不同行駛條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速不同要求的汽車總成。設(shè)置變速器的目的是在各種行駛工況下，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。因此它的性能直接影響汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 1.1 變速器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及種類 變速器由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。從現(xiàn)在市場(chǎng)上不同車型所配置的變速器來(lái)看，主要分為：手動(dòng)變速器（ MT）、自動(dòng)變速器（ AT）、手動(dòng) /自動(dòng)變速器（ AMT）、黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 無(wú)級(jí)變速器（ CVT）。 DCT 結(jié)合了手變速器的燃油經(jīng)濟(jì)性和自動(dòng)變速器的舒適性，它是從傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器演變而來(lái) ，目前代表變速器的最高技術(shù)。手動(dòng)變速器（ Manual Transmission）采用齒輪組，每檔的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各檔的變速比是個(gè)定值 ( 也就是所謂的“級(jí)” )。所以說(shuō)它是有級(jí)變速器。世界上最大的手動(dòng)變速器制造商德 ZF 公司預(yù)測(cè)說(shuō)，到 2012 年北美市場(chǎng)出售的汽車中將只有 6%是手動(dòng)擋。歐洲與美國(guó)的情況有很大不同。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到 2013 年，歐洲 52%的汽車還是手動(dòng)擋，配備自動(dòng)手動(dòng)變速器的將占 10%，配備無(wú)極變速器的將占 2%，配備雙離合器的變速器將占 16%。歐洲人崇尚節(jié)能、環(huán)保，喜歡開小型車，更親睞手動(dòng)變 速器的經(jīng)濟(jì)性。而在日本變速器市場(chǎng)， CVT 的市場(chǎng)份額占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。 在我國(guó)，據(jù)調(diào)查 2007 年手動(dòng)變速器的市場(chǎng)比重為 74%，占據(jù)較大市場(chǎng)份額。從2002 年到 2007 年間自動(dòng)擋變速器市場(chǎng)占有率從 9%增長(zhǎng)到 26%。在中國(guó)自動(dòng)擋變速器的市場(chǎng)是十分樂(lè)觀的。同時(shí)手動(dòng)擋變速器的節(jié)能型，經(jīng)濟(jì)性以及駕駛娛樂(lè)性也決定了不可替代性。 針對(duì)中國(guó) Gbballnsigh 公司的亞洲區(qū)技術(shù)分析師段誠(chéng)武博士闡述了自己的見解 :短期內(nèi)，手動(dòng)變速器仍然占據(jù)主要份額，而自動(dòng)變速器將有更大的增長(zhǎng)空間。 1.2 機(jī)械式變速器的特點(diǎn) 機(jī)械式變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 維修維護(hù)方便，造價(jià)低廉，傳動(dòng)效率較高，工作可靠性強(qiáng)。機(jī)械式變速器分為兩軸式和中間軸式。兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)乘用車，中間軸式發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的中輕型貨車。中間軸式機(jī)械效率低，噪聲大。而兩軸式軸和軸承數(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)。根據(jù)其發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用兩軸式結(jié)構(gòu)形式，以使設(shè)計(jì)的變速器結(jié)構(gòu)緊湊、優(yōu)化、操作簡(jiǎn)便，并且性價(jià)比更高。 1.3 變速器設(shè)計(jì)的基本要求 變速器的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求： 1.保證汽車有必要的的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性； 2.設(shè)置不 同擋位，滿足用來(lái)調(diào)整與切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸并使汽車能倒退行駛； 3.工作可靠，汽車行駛過(guò)程中，變速器不得有跳擋、亂擋，以及換擋沖擊等現(xiàn)象出現(xiàn)； 4.工作效率高，噪聲小；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方案合理； 5.在滿載及沖擊載荷條件下，使用壽命長(zhǎng)。 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 變速器的功用和要求 變速器的結(jié)構(gòu)對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、換擋操縱的可靠性與輕便性，傳動(dòng)的平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)變速器與主減速器，以及變速器的參數(shù)做優(yōu)化匹配，可得到良好的動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性；采用自鎖及互鎖裝置、倒檔安全裝置，對(duì)接合齒采取倒錐齒側(cè) （或越程接合、錯(cuò)位接合、齒厚減薄、臺(tái)階齒側(cè)）等措施，以及其他結(jié)構(gòu)措施，可使操縱可靠，不跳檔、亂檔、自行脫檔和誤掛倒檔；采用同步器可使換擋輕便、無(wú)沖擊及噪聲；采用高齒、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低。降低噪聲水平已成為提高變速器質(zhì)量和設(shè)計(jì)、工藝水平的關(guān)鍵。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，以及電子控制的自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)等新結(jié)構(gòu)也相繼問(wèn)世。 變速器多采用飛濺潤(rùn)滑，重型汽車有時(shí)強(qiáng)制潤(rùn)滑第一、二軸軸承等。 變速器都裝有單向的通氣閥，以防殼內(nèi)空氣熱脹而漏油及潤(rùn)滑油氧化。殼底的放油塞多置磁鐵，以吸附油中鐵屑。涉水車需有防水 措施。 為保證變速器具有良好的工作性能，對(duì)變速器提出如下的設(shè)計(jì)要求。 1.正確的選擇變速器的檔位數(shù)和傳動(dòng)比，并使之與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)及主減速比做優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好的動(dòng)力性與燃料經(jīng)濟(jì)性。 2.設(shè)置空擋，以保證汽車在必要時(shí)能將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系長(zhǎng)時(shí)間分離；設(shè)置倒檔，使汽車可以倒退行駛。 3.操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、輕便、迅捷。 4.傳動(dòng)效率高、工作平穩(wěn)、無(wú)噪聲或低噪聲。 1.4 本章主要內(nèi)容 本章首先對(duì)機(jī)械式重型汽車變速器的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，給出了變速器的總體設(shè)計(jì)要求，并分別確定了變速器的齒輪形式、換擋形式和倒檔形式 ，最后確定了變速器的總體結(jié)構(gòu)方案。 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第 2 章 數(shù)據(jù)計(jì)算 2.1 總體方案設(shè)計(jì) 2.1.1 汽車參數(shù)的選擇 根據(jù)變速器設(shè)計(jì)所選擇的汽車基 本參數(shù)如下表 2.1 所示： 表 2.1 設(shè)計(jì)基本參數(shù)表 發(fā)動(dòng)機(jī) 96KW 最高車速 200Km/h 轉(zhuǎn)矩 220N m 總質(zhì)量 1715Kg 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速 1750-3500r/min 車輪 205/55R16S 功率轉(zhuǎn)速 5000r/min 傳動(dòng)效率 0.96 2.1.2 變速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 對(duì)變速器如下基本要求 . 1.保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 2.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。 3.設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛。 4.設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)行功率輸出。 5.換擋迅速，省力，方便。 6.工作可靠。汽車行駛過(guò)程中，變速器不得有跳擋，亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。 7.變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率。 除此以外，變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小，制造成本低，維修方便等要求。滿足汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器的檔數(shù)，傳動(dòng)比范圍和各擋傳動(dòng)比有關(guān)。汽車工作的道路條件越復(fù)雜，比功率越小，變速器的傳動(dòng)比范圍越大。 2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 2.2.1 固定軸式變速器 固定軸式又分為兩軸式，中間軸式，雙中間軸式變速器。固定軸式應(yīng)用廣泛，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)的汽車上。與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輪廓尺寸小，布置方便。此外，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器的一擋速比不可能設(shè)計(jì)得很大。黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 我們?cè)O(shè)計(jì)的是乘用車，所以我選擇的是兩軸式的變速器。傳遞方案如圖 2.1 所示。 1-一檔主動(dòng)齒輪 2-一檔從動(dòng)齒輪 3-二檔主動(dòng)齒輪 4-二檔從動(dòng)齒輪 5-三檔主動(dòng)齒輪 6-三檔從動(dòng)齒輪 7-四檔主動(dòng)齒輪 8-四檔從動(dòng)齒輪 9-五檔主動(dòng)齒輪 10-五檔從動(dòng)齒輪 11-六檔主動(dòng)齒輪 12-六檔從動(dòng)齒輪 13-倒檔中間軸齒輪 14-倒檔輸出軸齒輪 15-倒檔惰輪 圖 2.1 六檔變速器傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 2.2.2 倒擋布置方案 與前進(jìn)擋位比較，倒擋使用率不高，而且都是在停車狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)換倒擋，故多數(shù)方案采用直齒滑動(dòng)齒輪方式換倒擋。為實(shí)現(xiàn)倒擋傳動(dòng)，有些方案利用在中間軸和第二軸上的齒輪傳動(dòng)路線中，加入一個(gè)中間傳動(dòng)齒輪的方案。前者雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是中間傳動(dòng)齒輪的輪齒，是在最不利的正，負(fù)交替對(duì)稱變化的彎曲應(yīng)力狀 態(tài)下工作，而后者是在較為有利的單向循環(huán)彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作，并使倒擋傳動(dòng)比略有增加。 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，然后按照從低擋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，然后再布置倒擋 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 2.3 變速器傳動(dòng)比分配及各檔傳動(dòng)比確立 2.3.1 檔位確定 增加變速器的擋數(shù)能改善汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。擋數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，并且是尺寸輪廓和質(zhì)量加大。同時(shí)操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，而且在使用時(shí)換擋頻率也增高。 在最低擋傳動(dòng)比不變的條件下，增加變速器的當(dāng)屬會(huì)是變速器相鄰的低擋與高擋之間傳動(dòng)比比值減小，是換擋工作容易進(jìn)行。要求相鄰擋位之間的傳動(dòng)比比值在 1.8以下 ,該制約小換擋工作越容易進(jìn)行。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。 目前轎車一般用 45 個(gè)擋位，級(jí)別高的轎車變速器多用 5 個(gè)擋，貨車變速器采用45 個(gè)擋位或多擋 。裝載質(zhì)量在 23.5T 的貨車采用 5 擋變速器，裝載質(zhì)量在 48T 的貨車采用 6 擋變速器。多擋變速器多用于重型貨車和越野車。 本次設(shè)計(jì)選用的是 6 擋變速器。 變速器各擋傳動(dòng)比的確定由公式 2.1 進(jìn)行計(jì)算： maxaU = 0.3770maxiirngp （ 2.1） 式中：maxaU 最高車速 pn 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速 r 車輪半徑 maxgi 變速器最大傳動(dòng)比 0i 主減速器傳動(dòng)比 已知：最高車速 maxmax aau =200 km/h；最高檔為超速檔，傳動(dòng)比gi=0.75；車輪滾動(dòng)半徑由所選用的輪胎規(guī)格 185/60R14S 得到 r=315.65(mm)；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=pn=4850（ r/min）；由公式得到主減速器傳動(dòng)比計(jì)算公式： 主減速器傳動(dòng)比 0i =0.377maxamaxUirngp =0.377 20075.0 1065.3155000 3 =3.97 2.3.2 確定最大傳動(dòng)比 按最大爬坡度設(shè)計(jì)，滿足最大通過(guò)能力條件，即用一檔通過(guò)要求的最大坡道角maxa 坡道時(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，空氣黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 阻力忽略不計(jì)）。用公式表示如下： 1.滿足最大爬坡度 根據(jù)汽車行駛方程式 2.2 dtdumGiuACGfriiTaDTg 20e m a x15.21（ 2.2） 汽車以一擋在無(wú)風(fēng)、干砂路面行駛，公式簡(jiǎn)化為 s in c o s0e m a x GGfriiT Tg （ 2.3） 即， Ttqg iTfGri01sincos （ 2.4） 式中： G 作用在汽車上的重力， mgG ， m 汽車質(zhì)量， g 重力加速 度，前置前驅(qū)車前軸荷占整車質(zhì)量比為 0.6 mgG =1715 9.8 0.6=100.842N； maxeT 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，maxeT=220N.m； 0i 主減速器傳動(dòng)比，0i=3.97； T 傳動(dòng)系效率， T =0.96 r 車輪半徑， r =0.316m； f 滾動(dòng)阻力系數(shù)， (對(duì)瀝青路面 =0.010.02) 爬坡度，取 =16.7 將上述數(shù)值代入式（ 2.4）中 9.097.3200 32.0）7.16sin7.16cos015.0（8.917151 gi=2.126 2.滿足附著 條件 riiT Tg 01emax z2F （ 2.5） 在瀝青混凝土干路面， =0.70.8，取 =0.75 代入式（ 2.5）中 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 即1gi96.097.3200 32.06.08.91715 =4.233 由最大爬坡度和附著條件可得 2.1261gi 4.233， 所以，初選一檔傳動(dòng)比為 1gi=3.7 其他各擋傳動(dòng)比的確定： 按等比級(jí)數(shù)原則，一般汽車各擋傳動(dòng)比大致符合如下關(guān)系： qiiiiiiiiiigggggggggg 6554433221 （ 2.6） 式中： q 常數(shù)，也就是各擋之間的公比；因此，各擋的傳動(dòng)比為： 1qig ，42 qig ，33 qig ，24 qig ，qig 51n 1 giq=575.07.3 =1.376 所以其他各擋傳動(dòng)比為： 1gi=3.7，2gi=2.69，3gi=1.95，4gi=1.42，5gi=1.03，6gi=0.75， ri =3.75 中心距 A 初選中心距時(shí)，可根據(jù)下述經(jīng)驗(yàn)公式 2.7 則： 3 maxeAC TKA （ 2.7） 式中 ACK 按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 maxeT 直接求出 A時(shí)的中心距系數(shù)，對(duì)轎車取 14.516.0；對(duì)貨車取 17.0 19.5 。 由公式 2.7 可得： A= 3 220)0.165.14( A=87.53 96.59 mm 初選中心距 A=90mm。 變速器的軸向尺寸 變速器的軸向尺寸與檔位數(shù)、齒輪形式、換檔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式等都有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)初可根據(jù)中心距 A 的尺寸參數(shù)照下列關(guān)系初選。 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 轎車變速器殼體的軸向尺寸： 四檔（ 2.42.8） A 五檔（ 2.73.0） A 六檔（ 3.23.5） A 轎車變速器殼體的軸向尺寸： 四檔（ 3.03.4） A 軸向尺寸為：（ 3.23.5） A=288306 mm 2.4 齒輪參數(shù) 2.4.1 模數(shù)的選取 遵循的一般原則：為了減少噪聲應(yīng)合理減少模數(shù)，增加尺寬；為使質(zhì)量小，增加數(shù)，同時(shí)減少尺寬；從工藝方面考慮，各擋齒輪應(yīng)選用同一種模數(shù)，而從強(qiáng)度方面考慮，各擋齒數(shù)應(yīng)有不同的模數(shù)。減少轎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?。粚?duì)貨車，減小質(zhì)量比噪聲更重要，故齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)。 低擋齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)，其他擋位選另一種模數(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)。如表 2.1 表 2.2 模數(shù)選取范圍 嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開線齒輪。由于工藝上的原應(yīng)，同一變速器的接合齒模數(shù)相同。其取用范圍是：乘用車和總質(zhì)量 am 在 1.8 14.0t 的貨車為 2.03.5mm。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利換擋。 齒輪的模數(shù)初選為 3mm。 2.4.2 壓力角 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。 螺旋角 標(biāo)準(zhǔn)齒形螺旋角： 20 30 初選一擋斜齒輪齒輪螺旋角為 23 車 型 乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量 am /t 1.014 模數(shù)nm/mm 2.252.75 2.753.00 3.504.50 4.506.00 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 2.4.3 齒寬 b 直齒 mkbc，ck為齒寬系數(shù)，取為 4.5 8.0，取 7.0； 斜齒 ncmkb ，ck取為 6.0 8.5； b= ncmk =（ 6.0 8.5） 3 取 20； 2.4.5 齒頂高系數(shù) 在齒輪加工精度提高以后，包括我國(guó)在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)取為 1.00。 2.5 各擋齒輪齒數(shù)的分配 2.5.1 確定一擋齒輪的齒數(shù) 一擋齒輪齒數(shù)，貨車可在 1217 之間選用，最小為 1214，取10Z=13，一擋齒輪為斜齒輪。 一擋傳動(dòng)比為： 121g ZZi （ 2.8） 斜齒 nh mAZ cos2 （ 2.9） =3 23cos902 =55.23 取整為 56。 轎車 1Z 可以 1217 之間選取，取 13，則 2Z 取 43 則一檔傳動(dòng)比為121g ZZi =3.31 對(duì)中心距 A 進(jìn)行修正 因?yàn)橛?jì)算齒數(shù)和 hZ 后，經(jīng)過(guò)取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取定的 hZ 和齒輪變位系數(shù)重新計(jì)算中心距 A ，再以修正后的中心距 A 作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。 210 cos2 hn ZmA = cos232 )4313（3 =91.25mm （ 2.10） 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 取整為 A=92mm。 對(duì)一擋齒輪進(jìn)行角度變位： 初選一檔 =23 端面壓力角 t： tant=tan n /cos 1 =tan20/cos23 （ 2.11） t=21.57 嚙合角 ,t： cos ,t=toAA cos（ 2.12） ,t=22.80 變位系數(shù)之和 nt,t21n tan2 invinvzz （ 2.13） = 0.3049 31.3134312 zzU ， 0707.01 ， 2342.02 由公式 2.10 計(jì)算 精確值： A=21cos2 hn Zm 99.2221表 2.2 漸開線圓柱齒輪基準(zhǔn)齒形 GB1356-78 基本要素名稱 代 號(hào) 標(biāo) 準(zhǔn) 齒 短 齒 增大齒形角 齒形角 a 20o 20o 25o 齒頂高系數(shù) fo 1.0 0.8 1.0 徑向間隙系數(shù) c 0.25(0.35*)m 0.3m 0.2m 齒 根圓角半徑 r 0.38(0.25*)m 0.46m 0.35m *考慮到某些工藝要求，徑向間隙允許增大至 0.35m，齒根圓角半徑允許減小至 0.25m 黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 一擋齒輪參數(shù)： 分度圓直徑 211n1 cos/m zd =3 13/cos24.08 =42.71mm （ 2.14） 212n2 cos/m zd =3 43/cos24.08 =141.29mm 齒頂高 nn101 yf mh a =2.875mm （ 2.15） nn202 yf mh a =3.5 4mm 式中： n0n /mAAy ）（ =（ 92-91.25） /3=0.25 （ 2.16） nnn yy =0.3049-0.25=0.0549 （ 2.17） 齒根高 n101 f mch f =3.715m （ 2.18） n202 f mch f =3.05mm 齒全高 f1a1 hh h =6.05mm （ 2.19） 齒頂圓直徑 11a1 2 ahdd =48.48mm （ 2.20） 2a22 2hdd a =148.37mm 齒根圓直徑 111 2 ff hdd =34.78mm （