重型自卸汽車(chē)變速器設(shè)計(jì)【優(yōu)秀機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文】

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重型自卸汽車(chē)變速器設(shè)計(jì)【優(yōu)秀機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文】.rar

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A0-重型自卸汽車(chē)變速器總成1.dwg

A0-重型自卸汽車(chē)變速器總成2.dwg

A2-主變速器中間軸常嚙合齒輪.dwg

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關(guān) 鍵詞：: 重型汽車(chē) 變速器設(shè)計(jì) 優(yōu)秀優(yōu)良機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文

資源描述：

文檔包括:

說(shuō)明書(shū)一份。40頁(yè)，16900字。

開(kāi)題報(bào)告一份。

外文翻譯一份。

圖紙共3張，如下所示

A0-重型自卸汽車(chē)變速器總成1.dwg

A0-重型自卸汽車(chē)變速器總成2.dwg

A2-主變速器中間軸常嚙合齒輪.dwg

A0-阿內(nèi)容簡(jiǎn)介.GIF

A0-重型自卸汽車(chē)變速器總成1.gif

A0-重型自卸汽車(chē)變速器總成2.gif

A2-主變速器中間軸常嚙合齒輪.gif

內(nèi)容簡(jiǎn)介：: 車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)論文 1 is of to T. in a is a of of a in to of of its in of by of as on of at of is to to on by in in of , 4 , is of in to to of to in to a in on in to is to to is it of it is of on 輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)論文 2 to of a of in of or to to is in by of to 1) to in In a of on of to of in a of in be 00km/h, in 0km/h. In of is (2) to to to a to in of to (3) in or to to of (4), in y of is of of is of to of of a of of of is by 輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)論文 3 As in of in of 1, to of be (a) : of by be of of of b) be a (c) by a of be in 2, be (a) of by (b) of is to of (c) be is of is by in or to of by he of (1) is of 0 of be mm .8 mm 5 or If be (2) is to to or If mm of 輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)論文 4 to If or (3) of in to if of 50. (4) be 2 is to of of is (1) of of to mm be be or (2) OM 3 of in of of is of (1) So in a no mm mm or (2) in of or to mm mm or be or (3) on of of be 4 . a 7 in 輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)論文 5 be in B. on of mm 10mm be If to be mm be 車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)論文 6 變速器手動(dòng)變速器是最常見(jiàn)的變速器，簡(jiǎn)稱(chēng) 的基本構(gòu)造用一句話概括，就是兩軸一中軸，即指輸入軸、軸出軸和中間軸，它們構(gòu)成了變速器的主體，當(dāng)然還有一根倒檔軸。手動(dòng)變速器又稱(chēng)手動(dòng)齒輪式變速器，含有可以在軸向滑動(dòng)的齒輪，通過(guò)不同齒輪的嚙合達(dá)到變速變扭目的。典型的手動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)及原理如下。輸入軸也稱(chēng)第一軸，它的前端花鍵直接與離合器從動(dòng)盤(pán)的花鍵套配合，從而傳遞由發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)來(lái)的扭矩。第一軸上的齒輪與中間軸齒輪常嚙合，只要輸入軸一轉(zhuǎn)，中間軸及其上的齒輪也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。中間軸也稱(chēng)副軸，軸上固連多個(gè)大小不等的齒輪。輸出軸又稱(chēng)第二軸，軸上套有各前進(jìn)檔齒輪，可隨時(shí)在操縱裝置的作用下與中間軸的對(duì)應(yīng)齒輪嚙合，從而改變本身的轉(zhuǎn)速及扭矩。輸出軸的尾端有花鍵與傳動(dòng)軸相聯(lián)，通過(guò)傳動(dòng)軸將扭矩傳送到驅(qū)動(dòng)橋減速器。由此可知，變速器前進(jìn)檔位的驅(qū)動(dòng)路徑是：輸入軸常嚙齒輪中間軸常嚙齒輪中間軸對(duì)應(yīng)齒輪第二軸對(duì)應(yīng)齒輪。倒車(chē)軸上的齒輪也可以由操縱裝置撥動(dòng)，在軸上移動(dòng)，與中間軸齒輪和輸出軸齒輪嚙合 ,以相反的旋轉(zhuǎn)方向輸出。多數(shù)汽車(chē)都有 5 個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔，每個(gè)檔位有一定的傳動(dòng)比，多數(shù)檔位傳動(dòng)比大于 1，第 4 檔傳動(dòng)比為 1，稱(chēng)為直接檔，而傳動(dòng)比小于 1 的第 5 檔稱(chēng)為加速檔?？諜n時(shí)輸出軸的齒輪處于非嚙合位置，無(wú)法接受動(dòng)力傳輸。由于變速器輸入軸與輸出軸以各自的速度旋轉(zhuǎn)，變換檔位時(shí)存在一個(gè) 同步問(wèn)題。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)速度不一樣齒輪強(qiáng)行嚙合必然會(huì)發(fā)生沖擊碰撞，損壞齒輪。因此，舊式變速器的換檔要采用兩腳離合的方式，升檔在空檔位置停留片刻，減檔要在空檔位置加油門(mén)，以減少齒輪的轉(zhuǎn)速差。但這個(gè)操作比較復(fù)雜，難以掌握精確。因此設(shè)計(jì)師創(chuàng)造出同步器，通過(guò)同步器使將要嚙合的齒輪達(dá)到一致的轉(zhuǎn)速而順利嚙合。目前全同步式變速器上采用的是慣性同步器，它主要由接合套、同步器鎖環(huán)等組成，它的特點(diǎn)是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步。接合套、同步器鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈上均有倒角（鎖止角），同步器鎖環(huán)的內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦。鎖止角與錐面在設(shè)計(jì)時(shí)已作了適當(dāng)選擇，錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步，同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生一種鎖止作用，防止齒輪在同步前進(jìn)行嚙合。當(dāng)同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后，在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低（或升高）到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)，齒輪相對(duì)于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零，因而慣性力矩也同時(shí)消失，這時(shí)在作用力的推動(dòng)下，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合，并進(jìn)一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過(guò)程。功能 (1)改變傳動(dòng)比，滿(mǎn)足不同行駛條件對(duì)牽引力的需要，使發(fā)動(dòng)機(jī)盡量工作在有利的工況下，滿(mǎn)足可能的行駛速度要求。在較大范圍內(nèi)改變汽車(chē)行駛速度的大小和汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪上扭矩的大小。由于汽車(chē)行駛條件不同，要求汽車(chē)行駛速度和驅(qū)動(dòng)扭矩能在很大范圍內(nèi)變化。例如，在高速路上車(chē)速應(yīng)能達(dá)到 100km/h，而在市區(qū)內(nèi)，車(chē)速常在 50km/h 左右?？哲?chē)在平直的公路上行駛時(shí)，行駛阻力很小，則當(dāng)滿(mǎn)載上坡時(shí)，行駛阻力便很大。而汽車(chē)發(fā)車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)論文 7 動(dòng)機(jī) 的特性是轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而轉(zhuǎn)矩變化范圍更不能滿(mǎn)足實(shí)際路況需要。 (2)實(shí)現(xiàn)倒車(chē)行駛，用來(lái)滿(mǎn)足汽車(chē)倒退行駛的需要。實(shí)現(xiàn)倒車(chē)行駛汽車(chē)，發(fā) 動(dòng)機(jī)曲軸一般都是只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的，而汽車(chē)有時(shí)需要能倒退行駛，因此，往往利用變速箱中設(shè)置的倒檔來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)倒車(chē)行駛。 (3)中斷動(dòng)力傳遞，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，汽車(chē)換檔或需要停車(chē)進(jìn)行動(dòng)力輸出時(shí)，中斷向驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞。 (4)實(shí)現(xiàn)空檔，當(dāng)離合器接合時(shí)，變速箱可以不輸出動(dòng)力。例如，可以保證駕駛員在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火時(shí)松開(kāi)離合器踏板離開(kāi)駕駛員座位。構(gòu)成變速箱由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成。變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要作用是改變轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的數(shù)值和方向；操縱機(jī)構(gòu)的主要作用是控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變速器傳動(dòng)比的變換，即實(shí)現(xiàn)換檔，以達(dá)到變速變矩。原理機(jī)械式變速箱主要應(yīng)用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。簡(jiǎn)單的說(shuō)，變速箱內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，而汽車(chē)行駛時(shí)的換檔行為，也就是通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使變速箱內(nèi)不同的齒輪副工作。如在低速時(shí)，讓傳動(dòng)比大的齒輪副工作，而在高速時(shí)，讓傳動(dòng)比小的齒輪副工作。分類(lèi) 1、按傳動(dòng)比的變化方式劃分，變速器可分為有級(jí)式、無(wú)級(jí)式和綜合式三種。 (a)有級(jí)式變速器：有幾個(gè)可選擇的固定傳動(dòng)比，采用齒輪傳動(dòng)。又可分為：齒輪軸線固定的普通齒輪變速器和部分齒輪 (行星齒輪 )軸線旋轉(zhuǎn)的行星齒輪變速器兩種。 (b)無(wú)級(jí)式變速器 :傳動(dòng)比可在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化 ,常見(jiàn)的有液力式 ,機(jī)械式和電力式等。 (c)綜合式變速器：由有級(jí)式變速器和無(wú)級(jí)式變速器共同組成的，其傳動(dòng)比可以在最大值與最小值之間幾個(gè)分段的范圍內(nèi)作無(wú)級(jí)變化。 2、按操縱方式劃分，變速器可以分為強(qiáng)制操縱式，自動(dòng)操縱式和半自動(dòng)操縱式三種。 (a)強(qiáng)制操縱式變速器：靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。 (b)自動(dòng)操縱式變速器：傳動(dòng)比的選擇和換檔是自動(dòng)進(jìn)行的。駕駛員只需操縱加速踏板，變速器就可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷信號(hào)和車(chē)速信號(hào)來(lái)控制執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)檔位的變換。 (c)半自動(dòng)操縱式變速器：可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是部分檔位自動(dòng)換檔，部分檔位手動(dòng) (強(qiáng)制 ) 換檔；另一類(lèi)是預(yù)先用按鈕選定檔位，在采下離合器踏板或松開(kāi)加速踏板時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自行換檔。車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)論文 8 變速器的檢修變速器齒輪經(jīng)常處在不斷變化的轉(zhuǎn)速 ,負(fù)荷下進(jìn)行工作 ,齒輪齒面又受到?jīng)_擊載荷的沖擊 ,致使齒輪 (特別是齒面 )產(chǎn)生損傷 (1)齒輪磨損變速器齒輪在正常工作條件下 ,齒面呈現(xiàn)出均勻的磨損 ,要求沿齒長(zhǎng)方向磨損不應(yīng)超過(guò)原齒長(zhǎng)的百分之 30;齒厚不應(yīng)超過(guò) 輪嚙合面積不低于齒面的 3 分之 2;運(yùn)轉(zhuǎn)齒輪嚙合間隙一般應(yīng)為用限度為合齒輪嚙合間隙應(yīng)為用限度為如果超過(guò)間隙 ,應(yīng)成對(duì)更換 . (2)齒輪輪齒破碎輪齒破碎 ,主要是由于齒輪嚙合間隙不符合要求 ,輪齒嚙合部位不當(dāng)或工作中受到較大的沖擊載荷所致微笑破碎 ,可用油石修磨后繼續(xù)使用 ;若超過(guò)這個(gè)范圍或有 3 處以上微笑破碎 ,則應(yīng)成對(duì)更換 . (3)常嚙合齒輪端面磨損常嚙合的斜齒端面應(yīng)有 0軸向間隙 ,以保證齒輪良好運(yùn)轉(zhuǎn) ,若齒端磨損起槽 ,可磨削修復(fù) ,但磨削量應(yīng)不超過(guò) (4)常嚙合齒輪軸頸 ,滾針軸承及座孔磨損成嚙合齒輪座孔與滾針軸承及軸頸三者配合間隙應(yīng)為則應(yīng)予更換 . 變速器殼體是變速器總成的基礎(chǔ)件 ,用以保證變速器中各零件的正確位置 ,工作中承受一定的載荷 (1)軸承座孔的磨損殼體的軸承座孔磨損會(huì)破壞其與軸承的裝配關(guān)系 ,直接影響變速器輸入 ,輸出軸的相對(duì)位置大使用極限為 (2)殼體螺紋孔的修復(fù) 注油羅塞孔 ,放油螺塞孔的螺紋損傷以及殼體之間連接螺栓螺紋孔的損傷 ,可采取鑲螺塞修復(fù) . 變速器在工作過(guò)程中 ,各軸承受著變化的扭轉(zhuǎn)力矩 ,彎曲力矩作用 ,健齒部分還承受著擠壓 ,沖擊和滑動(dòng)摩擦等載荷 (1)軸頸磨損軸頸磨損過(guò)大 ,不但會(huì)使齒輪軸線偏移 ,而且會(huì)帶來(lái)齒輪嚙合間隙的改變 ,造成傳動(dòng)時(shí)發(fā)出噪聲運(yùn)轉(zhuǎn)可能引起燒蝕則景更換或鍍鉻修復(fù) .(2)健齒磨損健齒磨損在受力一側(cè)較為嚴(yán)重當(dāng)健齒磨損超過(guò) 與原鍵槽配合見(jiàn)習(xí)超過(guò) ,齒輪的接合齒圈 ,車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)論文 9 結(jié)合套與健齒周配合見(jiàn)習(xí)大于 ,半圓鍵與軸頸鍵槽見(jiàn)習(xí)超過(guò) 對(duì)健齒周或有鍵槽的軸應(yīng)修復(fù)或更換 . (3)變速器軸彎曲檢修用頂針頂住變速器軸兩端的頂針孔 ,利用百分表檢查軸的徑向跳動(dòng) ,其偏差應(yīng)小于步器的檢修 :鎖環(huán)的錐面角 a 約為 6 度 ,在使用中 ,錐角變形中增大而不能迅速同步 ,則應(yīng)及時(shí)更換 . 鎖銷(xiāo)式同步器主要損傷為錐環(huán) ,錐盤(pán)磨損 ,當(dāng)錐環(huán)斜面上的螺紋槽磨損至 010時(shí) ,應(yīng) 更換則需要端面車(chē)削 ,但累計(jì)車(chē)削兩不得大于 1則應(yīng)更換 . 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告（學(xué)生填表）院系：車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院 2013 年 4 月 15 日課題名稱(chēng) 重型自卸汽車(chē)設(shè)計(jì)（變速器設(shè)計(jì)）學(xué)生姓名韓超倫專(zhuān)業(yè)班級(jí) 車(chē)輛 094 課題類(lèi)型畢業(yè) 設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師薛運(yùn)起曹艷玲職稱(chēng) 高工副教授課題來(lái)源組合設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)與意義隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們出行的日益繁忙，汽車(chē)作為一種快速便捷的交通工具，在外出，旅行，載貨中起著越來(lái)越重要的作用，給人們生活帶來(lái)了許多的方便。被稱(chēng)為“改變世界的工具”。汽車(chē)品種的多樣性可滿(mǎn)足各種生產(chǎn)、生活活動(dòng)的需求，而且有良好的社會(huì)效益。汽車(chē)的進(jìn)步如同社會(huì)進(jìn)步一樣，與我們息息相關(guān)。從早期的蒸汽機(jī)到后來(lái)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)再到現(xiàn)在的電動(dòng)汽車(chē)、燃料汽車(chē)等，反映出了一條汽車(chē)發(fā)展的軌跡。汽車(chē)誕生 100 多年來(lái)，涌現(xiàn)了各種有關(guān)汽車(chē)技術(shù)發(fā)明，汽車(chē)面貌日新月異，隨著汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)各方面的性能也提出更高的要求。不僅要求汽車(chē)有良好的動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性，更要求有最好的安全性，更低的污染以及舒適的乘坐性能和輕便的駕駛性能等。變速器作為汽車(chē)一重要組成部分，其主要功能是用來(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(chē)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。本次設(shè)計(jì)即滿(mǎn)足了汽車(chē)的動(dòng)力性指標(biāo)又滿(mǎn)足了汽車(chē)的操縱性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。最后通過(guò)對(duì)變速器齒輪、軸、鍵、軸承等的校核，使變速器的尺寸及其零部件的強(qiáng)度都滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 2. 國(guó)內(nèi)外同類(lèi)設(shè)計(jì)（或同類(lèi)研究）的概況綜述隨著我國(guó)改革開(kāi)放的深入和社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，重型自卸汽車(chē)在城市的短距離運(yùn)輸和農(nóng)村得到了廣泛的運(yùn)用，為城市的發(fā)展和農(nóng)村的發(fā)展插上了翅膀。不僅在中國(guó)，在世界任何一個(gè)國(guó)家重型自卸汽車(chē)都無(wú)法被任何現(xiàn)有的交通工具所取代，發(fā)揮著其獨(dú)有的作用。汽車(chē)變速器自汽車(chē)問(wèn)世以來(lái)經(jīng)過(guò)了無(wú)數(shù)次改進(jìn)，已經(jīng)發(fā)展成了一個(gè)相當(dāng)完善的汽車(chē)部件，現(xiàn)在的中高檔汽車(chē)上一般都采用自動(dòng)變速器或無(wú)級(jí)變速器。為保證重型汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性，重型汽車(chē)的變速器一般采用機(jī)械式 6 擋或 7 擋手動(dòng)變速器。這不僅降低了生產(chǎn)成本，還提高了汽車(chē)的操縱性能。當(dāng)今汽車(chē)變速器的技術(shù)動(dòng)向，往輕量化、多擋化、低噪聲化和自動(dòng)變速化發(fā)展，除了一直雄踞市場(chǎng)的齒輪速器、無(wú)級(jí)變速器、半自動(dòng)變速器及雙換擋變速器等新產(chǎn)品也逐漸受到市場(chǎng)注目。大量使用鎂、鋁等合金材料是有效減質(zhì)的辦法；對(duì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析，在設(shè)計(jì)中尤為重要，對(duì)減質(zhì)亦是重要。試驗(yàn)表明，為了提高動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和平穩(wěn)性，要求變速器增加速比范圍，減少速比間隔。對(duì)于噪聲的降低，通過(guò)提高齒根重合度來(lái)降低高速擋齒輪的噪聲，小壓力角、大齒高齒輪設(shè)計(jì)已成為潮流。而自動(dòng)變速，除了對(duì)于駕駛者的勞動(dòng)強(qiáng)度降低，在油耗、動(dòng)力改變不大的情況下穩(wěn)定性也有提高。本次設(shè)計(jì)使設(shè)計(jì)九擋變速器，采用雙中間軸式變速箱，其優(yōu)點(diǎn)是軸向尺寸小，承受的力大，使用可靠。 3. 課題設(shè)計(jì)（或研究）的內(nèi)容選用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，參考相應(yīng)車(chē)型的主要參數(shù)，完成重型自卸汽車(chē)變速器總成設(shè)計(jì)，要求如下：（ 1）圖紙工作量：繪制變速器總成 1 張及其零件圖，其中包括 1 張中等難度的機(jī)繪圖，總工作量折合不少于 3 張紙。（ 2）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，包括：封面、任務(wù)書(shū)、中文摘要、英文摘要、目錄、符號(hào)說(shuō)明、前言、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)（不少于 15 篇）、致謝、附錄、封底。內(nèi)容有：設(shè)計(jì) 綜述，變速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能參數(shù)的選擇，主要零、部件的強(qiáng)度計(jì)算。內(nèi)容不少于 12000 字，中文摘要不少于 400 字，英文摘要不少于 300 個(gè)詞。（ 3）獨(dú)立完成 10000 以上印刷符號(hào)的與專(zhuān)業(yè)有關(guān)的外文譯文。 4. 設(shè)計(jì)（或研究）方法根據(jù)所給技術(shù)條件和要求，按照變速器總成設(shè)計(jì)的方法，將變速器設(shè)計(jì)為中間軸式變速器，換擋采用同步器和嚙合套換擋，操縱機(jī)構(gòu)采用直接操縱機(jī)構(gòu)形式。 5. 進(jìn)度計(jì)劃調(diào)研，收集資料一周確定方案，畫(huà)草圖四周完成總裝圖四周撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，整理圖紙二周互評(píng)、答辯一周指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽字：年月日研究所（教研室）意見(jiàn) 研究所所長(zhǎng)（教研室主任）簽字：年月日 1 重型自卸汽車(chē)設(shè)計(jì) (變速器設(shè)計(jì) ) 摘要重型自卸汽車(chē)因其運(yùn)載量比較大，驅(qū)動(dòng)力比較大、發(fā)動(dòng)機(jī)功率、扭矩大，工作環(huán)境惡劣，在工程運(yùn)輸中運(yùn)用比較廣泛。對(duì)于變速器的設(shè)計(jì) :我在設(shè)計(jì)中要首先確定變速器的布置形式，然后選擇傳動(dòng)比的范圍，確定各擋的傳動(dòng)比。之后確定中心距、外形尺寸。齒輪參數(shù)的選擇 :模數(shù)、壓力角、螺旋角、尺寬。各擋齒輪的齒數(shù)確定。變速器的各種布置中要分析各種變速器的布置對(duì)汽車(chē)整體以及各個(gè)部件的影響，選擇合適的布置形式給變速器與更優(yōu)化的布置。讓變速器在汽車(chē)整體中的作用能夠達(dá)到最佳的狀態(tài)。最后，就是變速器的操作機(jī)構(gòu)布置與設(shè)計(jì)，主要考慮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作輕便、檔位清晰、操作桿的位置合理、換檔準(zhǔn)確、迅速、安全可靠。本設(shè)計(jì)選用機(jī)械式遠(yuǎn)距離操作，在換檔與掛擋機(jī)構(gòu)中，設(shè)置了互鎖自鎖裝置；為防止誤掛倒檔，還設(shè)置了倒檔鎖。設(shè)計(jì)中變速器的齒輪采用漸開(kāi)線齒輪形式。變速器的軸應(yīng)滿(mǎn)足剛度、強(qiáng)度、耐磨性要求。最后，還得進(jìn)行變速器實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)?？己她X輪的可靠性與疲勞壽命；同步器和換檔機(jī)構(gòu)的工作性能與耐久性；測(cè)定傳動(dòng)的效率、噪聲即剛度等。關(guān)鍵詞：操作機(jī)構(gòu)，同步器，軸承，模數(shù)，傳動(dòng)比 2 an it of of is in of of of to of be of he to to in of is to of a to of in of of of to to to to in of to of n to by up sh of to of of on of on of a in t 3 of to of 4 目錄第一章前言 . 6 第二章概述 . 8 第三章變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置 . 10 動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析 . 10 定軸式變速器 . 10 擋布置方案 . 13 部件結(jié)構(gòu)方案分析 . 14 輪形式 . 14 擋機(jī)構(gòu)形式 . 14 速器軸承 . 15 第四章變速器主要參數(shù)的選擇 . 17 檔傳動(dòng)比的分配 . 17 心距 A . 17 輪參數(shù)的選取 . 18 數(shù) . 18 力角 . 19 旋角的選取 . 20 擋齒輪齒數(shù)的分配及傳動(dòng)比的計(jì)算 . 21 定第一軸常嚙合齒輪參數(shù)： . 21 定六檔齒輪參數(shù)及傳動(dòng)比： . 21 定七檔齒輪參數(shù)及傳動(dòng)比： . 21 定四檔齒輪參數(shù)及傳動(dòng)比： . 22 定爬坡檔齒輪參數(shù)及傳動(dòng)比： . 22 定倒檔檔齒輪參數(shù)及傳動(dòng)比： . 22 第五章變速器的設(shè) 計(jì)與計(jì)算 . 24 的計(jì)算與校核 . 24 間軸的受力分析 . 24 面受力分析： . 25 Y 面受力分析： . 25 力矩圖 . 25 5 核計(jì)算 . 27 輪的計(jì)算與校核 . 27 輪的計(jì)算校核公式： . 27 核 1 . 28 核43 . 29 核5 . 29 核78齒輪： . 30 核9. 30 承的計(jì)算與校核 . 31 接觸球軸承的校核計(jì)算 . 31 的校核計(jì)算 . 31 鍵的校核計(jì)算 . 32 鍵的校核計(jì)算 . 32 第六章同步器的設(shè)計(jì) . 33 式同步器主要尺寸的確定 . 34 要參數(shù)的確定 . 34 第七章變速器操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 36 結(jié) 論 . 37 參考文獻(xiàn) . 38 致謝 . 39 附錄 . 40 6 第一章前言汽車(chē)的誕生，車(chē)的發(fā)展，在歷史的長(zhǎng)河中給我們留下了點(diǎn)點(diǎn)滴滴。汽車(chē)自上個(gè)世紀(jì)末誕生以來(lái)，已經(jīng)走過(guò)了風(fēng)風(fēng)雨雨的一百多年。從卡爾 8 公里的速度，跑到現(xiàn)在，竟然誕生了從速度為零到加速到 100 公里 /小時(shí)只需要三秒鐘多一點(diǎn)的超級(jí)跑車(chē)。這一百年，汽車(chē)發(fā)展的速度是如此驚人！同時(shí)，汽車(chē)工業(yè)也造就了多位巨人，他們一手創(chuàng)建了通用、福特、豐田、本田這樣一些在各國(guó)經(jīng)濟(jì)中舉足輕重的著名公司。這篇資寫(xiě)著許多有趣的故事，在中國(guó)已經(jīng)成為世界五大汽車(chē)強(qiáng)國(guó)之際，讓我們一起來(lái)回望汽車(chē)的發(fā)展歷史，體會(huì)汽車(chē)給我們帶來(lái)的種種歡樂(lè)與夢(mèng)想中國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展進(jìn)入新階段中國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展我認(rèn)為大致可以分成三個(gè)階段：第一個(gè)階段：中國(guó)汽車(chē)工業(yè) 1953 誕生到 1978 年改革開(kāi)放前。初步奠定了汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ) 。汽車(chē)產(chǎn)品從無(wú)到有。第二個(gè)階段， 1978 年到 20 世紀(jì)末。中國(guó)汽車(chē)工業(yè)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，形成了完整的汽車(chē)工業(yè)體系。從載重汽車(chē)到轎車(chē)，開(kāi)始全面發(fā)展。這一階段是我國(guó)汽車(chē)工業(yè)由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)型期。這一時(shí)期的特點(diǎn)是：商用汽車(chē)發(fā)展迅速，商用汽車(chē)產(chǎn)品系列逐步完整，生產(chǎn)能力逐步提高。具有了一定的自主開(kāi)發(fā)能力。重型汽車(chē)、輕型汽車(chē)的不足得到改變。轎車(chē)生產(chǎn)奠定了基本格局和基礎(chǔ)。我國(guó)汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)體系進(jìn)一步得到完善。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的建立，政府經(jīng)濟(jì)管理體制的改革，企業(yè)自主發(fā)展、自主經(jīng)營(yíng)，大企業(yè)集團(tuán)對(duì)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的影響越來(lái)越大。汽車(chē)工業(yè)企業(yè)逐步擺脫了計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下存在的嚴(yán)重的行政管理的束縛。政府通過(guò)產(chǎn)業(yè)政策對(duì)汽車(chē)工業(yè)進(jìn)行宏觀管理。通過(guò)引進(jìn)技術(shù)、合資經(jīng)營(yíng)，使中國(guó)汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)品水平有了較大提高。摸索了對(duì)外合作、合資的經(jīng)驗(yàn)。第三個(gè)階段，進(jìn)入 21 世紀(jì)以后。中國(guó)汽車(chē)工業(yè)在中國(guó)加入，進(jìn)入了一個(gè)市場(chǎng)規(guī)模、生產(chǎn)規(guī)模迅速擴(kuò)大；全面融入世界汽車(chē)工業(yè)體。變速器作為汽車(chē)的一個(gè)重要組成部分，是用來(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(chē)獲得不同的牽引力和速度。本說(shuō)明書(shū)主要介紹了重型自卸汽車(chē)變速器及操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括概述 7 及五章設(shè)計(jì)內(nèi)容，希望老師對(duì)于說(shuō)明書(shū)中的不足之處予以批評(píng)指正。 8 第二章概述變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)裝置。又稱(chēng) 變速箱。變速器由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)組成，可制成單獨(dú)變速圖 1中間軸變速器機(jī)構(gòu)或與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)合裝在同一殼體內(nèi)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大多用普通齒輪傳動(dòng)，也有的用行星齒輪傳動(dòng)。普通齒輪傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)一般用滑移齒輪和離合器等。滑移齒輪有多聯(lián)滑移齒輪和變位滑移齒輪之分。用三聯(lián)滑移齒輪變速，軸向尺寸大；用變位滑移齒輪變速，結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)比變化小。離合器有嚙合式和摩擦式之分。用嚙合式離合器時(shí)，變速應(yīng)在停車(chē)或轉(zhuǎn)速差很小時(shí)進(jìn)行，用摩擦式離合器可在運(yùn)轉(zhuǎn)中任意轉(zhuǎn)速差時(shí)進(jìn)行變速，但承載能力小，且不能保證兩軸嚴(yán)格同步。為克服這一缺點(diǎn)，在嚙合式離合器上裝以摩擦片，變速時(shí)先靠摩擦片把從動(dòng)輪帶到同步轉(zhuǎn)速后再進(jìn)行接合。行星齒輪傳動(dòng)變速器可用制動(dòng)器控制變速。變速器廣泛用于機(jī)床、車(chē)輛和其他需要變速的機(jī)器上。機(jī)床主軸常裝在變速器內(nèi)，所以又也叫主軸箱，其結(jié)構(gòu)緊湊，便于集中操作。在機(jī)床上用以改變進(jìn)給量的變速器稱(chēng)為進(jìn)給箱。汽車(chē)變速器是通過(guò)改變傳動(dòng)比，改變發(fā)動(dòng)機(jī) 曲軸的轉(zhuǎn)拒，適應(yīng)在起步、加速、行駛以及克服各種道路阻礙等不同行駛條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪牽引力及車(chē)速不同要求的需要。通俗上分為手動(dòng)變速器 (自動(dòng)變速器 ( 手動(dòng) /自動(dòng)變速器，無(wú)級(jí)式變速器。變速器是汽車(chē) 傳動(dòng)系中最主要的部件之一。變速器作為汽車(chē)的一個(gè) 9 重要組成部分，是用來(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(chē)獲得不同的牽引力和速度。變速器是用來(lái)改變改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的，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(chē)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)有空擋，可在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車(chē)滑行或停車(chē)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)有倒擋，使汽車(chē)獲得倒退行駛能力。對(duì) 變速器提出如下要求： 1）保證汽車(chē)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)置倒擋，使汽車(chē)能倒退行駛。 4)設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要是能進(jìn)行功率輸出。 5)換檔迅速、省力、方便。 6)工作可靠。汽車(chē)行使過(guò)程中，變速器不得跳擋、亂擋及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。 7)變速器應(yīng)有高的工作效率。 8)變速器的工作燥聲低。除此之外，變速器還應(yīng)當(dāng)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(mǎn)足汽車(chē)必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器的擋數(shù)、傳動(dòng)比有關(guān)。汽車(chē)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。變速器由變速傳動(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)擋數(shù)或軸的形式分類(lèi)。在原有變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上，再附加一個(gè)副箱體，這就在結(jié)構(gòu)變化不大的基礎(chǔ)上，達(dá)到增加變速器擋數(shù)的目的。近年來(lái)，變速器操縱機(jī)構(gòu)有向自動(dòng)操作方向發(fā)展的趨勢(shì)。 10 第三章變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置機(jī)械式變速器因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(chē)上得到廣泛的應(yīng)用。動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析定軸式變速器一 . 兩軸式變速器固定軸式變速器中的兩軸式和中間軸式變速器得到廣泛應(yīng)用。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)汽車(chē)上。與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器因軸和軸承數(shù)少，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)燥聲也低。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接擋，所以在高檔工作時(shí)齒輪和軸承均承載，不僅工作燥聲增大，容易損壞，還有，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器與一擋速比不可能設(shè)計(jì)的很大。對(duì)于前進(jìn)擋，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。圖 2 1 示出用在發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的乘用車(chē)上的兩軸式變速器傳動(dòng)方案。其特點(diǎn)是：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；多數(shù)方案的倒擋傳動(dòng)常用滑動(dòng)齒輪，其它擋位均采用常嚙合齒輪傳動(dòng)。圖 2 1f 中的倒擋齒輪為常嚙合齒輪，并且用同步器換檔；同步器多數(shù)用在輸出軸上，這是因?yàn)橐粨踔鲃?dòng)齒輪尺寸小，同步器裝在輸入軸上有困難，而高擋的同步器可以裝在輸入軸后端，如圖 2 1d,e 所示；圖 2 1d 所示方案有輔助支撐，用來(lái)提高軸的剛度，減少齒輪磨損和降低工作噪聲。圖 21f 所示方案為五擋全同步器式變速器，以此為基礎(chǔ)，只要將五擋齒輪用尺寸相當(dāng)?shù)母籼滋娲?，即可改變?yōu)樗膿踝兯倨鳎瑥亩纬梢粋€(gè)系列產(chǎn)品。 11 圖 3速器二、中間軸式變速器中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的客車(chē)上。變速器第一軸的前端經(jīng)軸承支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上 ,第一軸上的花鍵用來(lái)裝設(shè)離合器的從動(dòng)盤(pán) ,而第二軸的末端經(jīng)花鍵與萬(wàn)向節(jié)連接。圖分別示出了幾種中間軸式變速器的傳動(dòng)方案。各種傳動(dòng)方案的共同特點(diǎn)是 :變速器的第一軸后端與常嚙合主動(dòng)齒輪做成一體。絕大多數(shù)方案的第二軸前端經(jīng)軸支撐在第一軸的后端的孔內(nèi) ,并且保持兩軸軸線在同一直線上 ,經(jīng)嚙合套將它們連接后可得到直接擋。使用直接擋 ,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)到 90%以上 ,噪聲低 ,齒輪和軸承的磨損減少。因?yàn)橹苯訐醯睦寐室哂谄渌鼡跷?,因而提高了變速器的使用壽命 ;在其它前進(jìn)擋位工作時(shí) ,變速器傳遞的動(dòng)力需要經(jīng)過(guò)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不大的條件下 ,一擋仍然有較大的傳動(dòng)比 ;檔位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng) ,擋位低的齒輪的齒輪可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動(dòng) ,多數(shù)傳動(dòng)方案中除一擋以外的其它擋位的換檔機(jī)構(gòu) ,均采用同步器或嚙合套換擋 ,少數(shù)結(jié)構(gòu)的一擋也采用同步器或嚙合套換擋 ,還有各擋同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。在除直接擋以外的其它擋位工作時(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)。 12 在擋數(shù)相同的情況下 ,中間軸式變速器主要在常嚙合齒輪對(duì)數(shù) ,軸的支撐方式 ,換擋方式和倒擋傳動(dòng)方案以及擋位布置順序上有差別。 e 圖 3變速器傳動(dòng)方案圖 3 2 中間軸式五檔變速器傳動(dòng)方案中 ,圖 a 所示方案中 ,除一 ,倒擋用直齒滑動(dòng)齒輪換擋外 ,其余各擋為常嚙合齒輪傳動(dòng)。圖 b、 c 所示的方案的各前進(jìn)擋均采用常嚙合齒輪傳動(dòng)。圖 d 所示方案中的倒擋和超速擋安裝在位于變速器后部的副箱體內(nèi) ,這樣布置除可以提高軸的剛度 ,減少齒輪磨損和降低噪聲外還可以在不需要超速擋的條件下 ,很容易形成一個(gè)只有四個(gè)前進(jìn)擋的變速器。圖 a 所示方案中的一擋 ,倒擋和圖 b 所示方案中的倒擋用直齒滑動(dòng) 齒輪換擋 ,其余各擋均為常嚙合齒輪。圖 e 為雙中間軸變速器。以上各方案中 ,凡采用嚙合齒輪傳動(dòng)的擋位 ,其換擋方式可以用同步器或嚙合套來(lái)實(shí)現(xiàn)。同一變速器中 ,有的擋位用用同步器換擋 ,有的擋位用嚙合 13 套換擋 ,那么一定是擋位高的用同步器換擋 ,擋位低的用嚙合套換擋。發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的承用車(chē)采用中間軸式變速器 ,為縮短傳動(dòng)軸長(zhǎng)度 ,將第二軸加長(zhǎng)置于附加殼體內(nèi) ,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及提高中間軸和輸出軸的剛度。變速器用圖 2 2c 所示的多支撐結(jié)構(gòu)方案 ,能提高軸的剛度。這時(shí)如用在軸的平面上可分開(kāi)的殼體 ,就能很好的解決軸和齒輪等零部件裝配困難的問(wèn)題。圖 2 2 c 所示方案的高檔從動(dòng)齒輪處于懸臂狀態(tài) ,同時(shí)一擋和倒擋齒輪布置在變速器殼體的中間跨距里 ,而中間擋的同步器布置在中間軸上是這個(gè)方案的特點(diǎn)。圖 e 為雙中間軸式變速器，這種變速器使輸出軸受力均勻。本次設(shè)計(jì)我設(shè)計(jì)的是重型自卸汽車(chē)變速器，通過(guò)對(duì)上述方案的分析，決定采用雙中間軸式變速器。擋布置方案與前進(jìn)擋相比，倒擋使用率不高，而且都是在停車(chē)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)換倒擋，故多數(shù)方案均采用直齒滑動(dòng)齒輪方式換擋。為了實(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。圖 3擋布置方案圖 2 3 為常見(jiàn)的倒擋布置方案。圖 2 3b 所示方案的優(yōu)點(diǎn)是倒擋時(shí)利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間周的長(zhǎng)度；但倒擋時(shí)要求有兩對(duì) 14 齒輪同時(shí)進(jìn)入嚙合，使倒擋困難，圖 2 3c 所示方案能獲得較大的倒擋傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換擋程序不合理。圖 2 3d 所示方案針對(duì)前者的缺點(diǎn)作了修改，因而取代了圖 2 3c 所示方案。圖 2 3e 所示方案是將中間軸上的一倒擋齒輪做成一體，將齒寬加長(zhǎng) 。圖 2 3f 所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，換擋更為輕便。為了充分利用空間，縮短變速器的軸向長(zhǎng)度，有的客車(chē)倒擋傳動(dòng)采用圖 2 3g 所示方案；其缺點(diǎn)是一，倒擋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。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)出齒輪磨損加快和工作噪聲增加。為此，無(wú)論使兩軸式變速器還是中間軸式變速器的一擋與倒擋，都應(yīng)當(dāng)布置在靠近軸的支撐處，以便改善上述不良狀況，然后按照從低擋到高擋的三順序布置各擋齒輪，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靠近軸的支撐處。倒擋設(shè)置在變速器的左側(cè)或右側(cè)，在結(jié)構(gòu)上均能實(shí)現(xiàn)，不同之處是掛倒擋時(shí)駕駛員移動(dòng)變速桿的方向改變了。為防止以外掛如倒擋，一般在掛倒擋時(shí)設(shè)有一個(gè)掛倒擋時(shí)需要克服彈簧所產(chǎn)生的力，用來(lái)提醒駕駛員注意。部件結(jié)構(gòu)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)使常嚙合齒輪齒數(shù)增加，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擋和倒擋。本次設(shè)計(jì)除爬坡檔和倒檔用直齒圓柱齒輪外其余全部采用斜齒圓柱齒輪。擋機(jī)構(gòu)形式變速器換擋機(jī)構(gòu)有直齒滑動(dòng)齒輪，嚙合套，和同步器換擋三種形式。汽車(chē)行駛時(shí)，因變速器內(nèi)各轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪有不同的角速度，所以用軸向滑動(dòng)直齒 15 齒輪方式換擋，會(huì)在齒端面產(chǎn)生沖擊，并伴隨噪聲。這不僅是齒輪端部磨損加劇并過(guò)早損壞，同時(shí)使駕駛員精神緊張，而換擋產(chǎn)生的噪聲又使承坐舒適性降低。只有駕駛員用熟練的操作技術(shù)才能使換擋時(shí)齒輪無(wú)沖擊，并克服上述缺點(diǎn)；但換擋瞬間駕駛員注意力被分散，又影響行駛安全。除此之外，采用直齒滑動(dòng)齒輪換擋時(shí)，換擋行程長(zhǎng)也是它的缺點(diǎn)。因此，盡管這種換擋方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造，拆裝與維修工作容易，并能減少變速器旋轉(zhuǎn)部分的慣性力矩，但除一擋，倒擋外已很少使用。當(dāng)變速器第二軸上的齒輪與中間軸齒輪處于常嚙合狀態(tài)時(shí)，可以用移動(dòng)嚙合套換擋。這時(shí)，不僅換擋行程短，同時(shí)因承受換擋沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，而齒輪又不參與換擋，所以它們都不會(huì)過(guò)早損壞；但因不能消除換擋沖擊，仍然要求駕駛員又熟練的操作技術(shù)。因此，目前這種換擋方法只在某些要求不高的擋位及重型貨車(chē)變速器上應(yīng)用。這是因?yàn)橹匦拓涇?chē)擋位間的公比較小，則換擋機(jī)構(gòu)連接件之間的角速度差也小，因此采用嚙合套換擋，并且與同步器換擋比較還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，能降低制造成本及減少變速器長(zhǎng)度等有點(diǎn)。使用同步器能保證迅速，無(wú)沖擊，無(wú)噪聲換擋，而與操作技術(shù)的熟練程度無(wú)關(guān)，從而提高了汽車(chē)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，雖然它油結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，軸向尺寸大等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛的應(yīng)用。利用同步器或嚙合套換擋，其擋位行程要比滑動(dòng)齒輪換擋行程短。在滑動(dòng)齒輪特別寬的情況下，這種差別就更為明顯。為了操縱方便，要求換入不同擋位的變速桿行程應(yīng)盡可能一樣，如利用同步器或嚙合套換擋，就很容易實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。我采用的換擋機(jī)構(gòu)形式是同步器換擋。速器軸承作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的變速器軸支撐在殼體或其它部位的地方以及齒輪與軸不做固定連接處應(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(lèi)型的軸承，是受結(jié)構(gòu)限制并隨所承受的載荷特點(diǎn)不同而不同。汽車(chē)變速器結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小的特點(diǎn)，采用尺寸大寫(xiě)的軸承受結(jié)構(gòu)限制， 16 常在布置上油困難。如變速器的第二軸前端支撐在第一軸常嚙合齒輪的內(nèi)腔中，內(nèi)腔尺寸足夠時(shí)可布置圓柱滾子軸承，若空間不足則采用滾針軸承。第二軸后端常采用球軸承，用來(lái)承受軸向力和徑向力。變速器第一軸前端支撐在飛輪的內(nèi)腔里，因有足夠大的空間，常采用一端有密封圈的球軸承來(lái)承受徑向力。作用在第一軸常嚙合齒輪上的軸向力，經(jīng)第一軸后不軸承傳給變速器殼體，此處常采用軸承外圈有擋圈的球軸承。由于變速器向輕量化方向發(fā)展的需要，要求減少變速器中心距，這就影響倒軸承外徑的尺寸。為了保證軸承有足夠的壽命，可選用能承受一定軸向力的無(wú)保持架的圓柱滾子軸承。中間軸上齒輪工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力，原則上由前或后軸承來(lái)承受都可以，但當(dāng)在殼體前端面布置軸承蓋由困難時(shí)，必須由后端軸承承受軸向力。前端采用圓柱滾子軸承來(lái)承受徑向力，而后端采用外圈由擋圈的球軸承或圓柱滾子軸承。圓錐滾子軸承因有直徑較小、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)緊能消除軸向竄動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，故在一些變速器上得到應(yīng)用。圓錐滾子軸承也有裝配后需要調(diào)整預(yù)緊，使裝配麻煩且磨損后軸易歪斜，從而影響齒輪正確嚙合等一些缺點(diǎn)。當(dāng)采用錐軸承時(shí)，要注意軸承的預(yù)緊，以免殼體受熱膨脹后軸承出現(xiàn)間隙而使中間軸歪斜。導(dǎo)致齒輪不能正確嚙合而損壞。因此。錐軸承不適合用在線性系數(shù)比較大的鋁合金殼體上。變速器第一軸、第二軸的后部軸承，以及中間軸前、后軸承，按直徑系列一般選用中系列球軸承或圓柱滾子軸承。軸承的直徑根據(jù)變速器中心距確定，并保證殼體后壁兩軸承孔之間的距離不小于 6 滾針軸承、滑動(dòng) 軸套主要用在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。滾針軸承有滾動(dòng)摩擦損失小、傳動(dòng)效率高、經(jīng)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)?；瑒?dòng)軸套的經(jīng)向間隙大、易磨損、間隙增大后影響齒輪的定位和運(yùn)轉(zhuǎn)精度并使工作噪聲增加。滑動(dòng)軸套的優(yōu)點(diǎn)是制造容易、成本低。第二軸的兩端采用深溝球軸承，第二軸中和齒輪配合的軸承采用滾針軸承，中間軸兩端采用深溝球軸承。 17 第四章變速器主要參數(shù)的選擇檔傳動(dòng)比的分配分析該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)及相關(guān)參數(shù)：該車(chē)總重量為 64000i=10，按最大爬坡度計(jì)算一擋傳動(dòng)比： m a a x 0g i (4試中 :m 為汽車(chē)重質(zhì)量 m=64000k g,g 為重力加速度 g=g,0，道路最大阻力系數(shù)等于 0.3，=汽車(chē)傳動(dòng)系效率。代入數(shù)據(jù)得1 根據(jù)車(chē)輪與路面附著條件確定一檔傳動(dòng)比： a e i (42考同類(lèi)車(chē)型2G=64000 為道路附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 =此取代入數(shù)據(jù)得考同類(lèi)車(chē)型初選一檔傳動(dòng)比為他各檔傳動(dòng)比按等比數(shù) 列來(lái)分配：則 3 45，心距 A 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稱(chēng)為變速器的中心距 A。對(duì)兩軸式變速器，將變速器輸入軸與輸出軸軸線之間的距離稱(chēng)為變速器的中心距 A。它是一個(gè)基本參數(shù)，其大小不僅對(duì)變速器的外形尺寸、 18 體積大小由影響，而且對(duì)齒輪的接觸強(qiáng)度由影響。中心距越小，齒輪的接觸應(yīng)力越大，齒輪的壽命越短。因此，最小允許中心距應(yīng)當(dāng)由保證齒輪必要的接觸強(qiáng)度來(lái)確定。變速器軸經(jīng)軸承安裝在殼體上，從布置軸承的可能與反便和不因同一垂直面上的兩軸承孔之間的距離過(guò)小而影響殼體的強(qiáng)度考慮，要求中心距取大些。此外，受一擋小齒輪齒數(shù)不能過(guò)少的限制，要求中心距也要大些。還有，變速器中心距取的過(guò)小，會(huì)使變速器長(zhǎng)度增加，并因此使軸的剛度被削弱和使齒輪的嚙合狀態(tài)變壞。對(duì)于中間軸式初選中心距 A 時(shí)，可根據(jù)下述公式計(jì)算 A=ge (4式中， A 為中心距（中心距系數(shù)，貨車(chē)取； 1i 為變速器一擋傳動(dòng)比；g為變速器傳動(dòng)效率，取 96。把一檔傳動(dòng)比代入中心距公式計(jì)算變速器中心距： A= 輪參數(shù)的選取數(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。在變速器中心距相同的的條件下，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(chē)齒輪工作噪聲又較為重要的意義，因此齒輪的模數(shù)應(yīng)選的小些；直齒輪模數(shù) 3 2 y（ 4 式中計(jì)算載荷， N ； 19 K 應(yīng)力集中系數(shù)，直齒輪取 K = 摩擦力影響系數(shù)，因主、被動(dòng)齒輪在嚙合處的摩擦力方向不同，故對(duì)彎曲應(yīng)力的影響系數(shù)也不同：主動(dòng)齒輪取動(dòng)齒輪取 z 齒輪的齒數(shù)； y 齒型系數(shù)，見(jiàn)圖 4-1 w 齒輪彎曲應(yīng)力， jT=齒輪的許用應(yīng)力【w】=400800 ； 132f g k k T k Kb ty m Z K y （ 4 式中 K 應(yīng)力集中系數(shù)，斜齒輪取 K= 斜齒輪螺旋角；齒寬系數(shù)，斜齒輪取 K 重合度影響系數(shù)，取 K=2； y 齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù) 3由圖 4得； w 彎曲應(yīng)力，貨車(chē)斜齒輪取【w】 =100250 取表 4 1 汽車(chē)變速器齒輪的法向模數(shù)微型、輕型轎車(chē) 中級(jí)轎車(chē) 中型貨車(chē) 重型汽車(chē) 于設(shè)計(jì)車(chē)型為重型車(chē)，所以取力角齒輪壓力角較小時(shí)。重合度較大并降低了齒輪的剛度，為此能減少進(jìn)入嚙合和推出嚙合時(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)，可提高齒輪的抗彎強(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，超過(guò) 28時(shí)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(chē)， 15， 16，小些的壓力角；對(duì)商用車(chē)，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壓力角為 20。在這次設(shè)計(jì)中我選用壓力角 20。 20 旋角的選取選取斜齒輪的螺旋角，應(yīng)該注意它對(duì)齒輪工作噪聲的、齒輪的強(qiáng)度和軸向力的影響。在齒輪選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而螺旋角應(yīng)選高的。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。斜齒輪的螺旋角一般在 20到 30之間。四、齒寬 b 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、工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)的受力均勻程度均有影響。考慮到盡可能縮短變速器的軸向尺寸和減小質(zhì)量，應(yīng)該選用較小的齒寬。另一方面，齒寬減小使斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)的有點(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)使齒寬方向受力不均勻造成便載，導(dǎo)致承載能力降低，并載齒寬方向磨損不均勻。通常根據(jù)齒輪模數(shù)的大小來(lái)選定齒寬：斜齒 b=nm cK, 直齒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，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，擋位低的齒輪的齒寬系數(shù)取得稍大。五、齒輪變位系數(shù)的選擇原則齒輪的變位是齒輪設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(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。齒輪變位主要有兩類(lèi)：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)使不能同時(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

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