乘用車機(jī)械式變速器的畢業(yè)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 變速器用來改變 發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，為了使汽車在不同速度下行駛，變速器應(yīng)設(shè)有多個檔位，包括空擋和倒檔。機(jī)械式手動變速器是傳統(tǒng)的 汽車傳動系統(tǒng)，由于其結(jié)構(gòu)簡 單 、體積小、制造成本低、便于裝配和修理，傳動效率高等優(yōu)點，一直沿用至今。作為傳動機(jī)構(gòu)的重要部件，對變速器的設(shè)計都遵循著統(tǒng)一的目標(biāo)，那就是力求簡單和方便。變速器的性能直接體現(xiàn)出整車性能的高低，特別是燃油經(jīng)濟(jì)性的好壞。所以變速器的設(shè)計質(zhì)量的高低一直是汽車行業(yè)競爭的焦點。 本 設(shè)計 針對 乘用車 兩軸式 機(jī)械變速器 。 根據(jù)乘用車 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)合選擇的適合于該 乘用 車的發(fā)動機(jī)型號可以得出發(fā)動機(jī)的最大功率、最大扭矩、排量等重要的參數(shù)。結(jié)合某些 乘用 車的基本參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比。根據(jù)上述參數(shù) ， 計算出變速器 的相關(guān) 參數(shù) ，進(jìn)行 合理性的 設(shè)計。 關(guān)鍵詞 ： 變速器；傳動機(jī)構(gòu)； 傳動比； 齒輪；軸 ；同步器 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 o to of in to at be a of is a of of in as an of of it is of of is or of of in of as of be of of to of on to of a 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 摘要 第 1章緒論 1 題的目的和意義 1 速器發(fā)展和國內(nèi)外現(xiàn)狀 1 速器的設(shè)計要求 2 題研究的 基本 內(nèi)容 2 第 2 章 機(jī)械式變速器方案的設(shè)計 3 速器的功用和要求 3 速器結(jié)構(gòu)方案的確定 3 速器主要零件結(jié)構(gòu)分析與型式選擇 7 章小結(jié) 10 第 3 章 變速器齒輪的設(shè)計與校核 11 速器各檔傳動比的確定 11 輪參數(shù)的確定 13 輪尺寸的確定 15 檔齒輪齒數(shù)的分配 18 位系數(shù)的確定 20 輪的校核 21 速器殼體材料的選用 24 章小結(jié) 25 第 4章 變速器軸及軸承的設(shè)計與校核 26 速器主動錐齒輪的設(shè)計概述 26 速器軸的設(shè)計 28 速器軸的校核 29 承的校核 37 章小結(jié) 49 第 5 章 變速器同步器及操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計 40 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 步器的設(shè)計 40 縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計 43 章小結(jié) 44 結(jié)論 45 參考文 獻(xiàn) 46 致謝 47 附錄 48 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 第 1 章 緒 論 題的目的和意義 汽車變速器是汽車傳動系的重要組成部分。由于汽油機(jī)額定轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的速度范圍很小 ,而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的驅(qū)動力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，因此要用齒輪傳動來適應(yīng)駕駛時車速的變化。 變速器是傳動系的主要部件 ,它的性能對整車的動 力性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及乘坐舒適性等方面都有十分重要的影響。 手動機(jī)械變速器可以完全遵從駕駛者的意志，且結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、故障率相對較低、經(jīng)濟(jì)性好 、環(huán)保性強(qiáng) 、 物美價廉 ,因此在市場上仍占有一席之地，開發(fā)手動機(jī)械變速器也適應(yīng)當(dāng)代世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需要。 隨著科技的高速發(fā)展，節(jié)能與環(huán)境保護(hù)、應(yīng)用新型材料、高性能及低成本都可將作為汽車新型變速器的研究方向。 速器發(fā)展和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 教練車都是手動 早期的汽車傳動系，從發(fā)動機(jī)到車輪之間的動力傳遞形式是很簡單的，一般都采用皮革作襯墊的油浴離合器。汽車自動變速器作為一 種新型的傳動器，最早是 1939年由通用公司奧茲莫比爾部開發(fā)的。自 20世紀(jì) 40年代起人們就不遺余力地發(fā)展自動變速器 1940 年奧茲莫比爾采用液力自動變速器，這是在批量生產(chǎn)的美國汽車上最早采用的全自動變速器，也是第一臺現(xiàn)代意義上的自動變速器。 1948 年，自動變速器已經(jīng)發(fā)展到與行星傳動組成一體的液力變矩器。 1983年，豐田汽車公司生產(chǎn)了自動變速驅(qū)動橋。這是第一種電控?fù)Q擋自動變速器，開創(chuàng)了變速器發(fā)展的新趨勢。在我國上海通用汽車公司在其生產(chǎn)的別克轎車上裝備了 4是我國第一家汽車公 司將自動變速器作為標(biāo)準(zhǔn)裝備裝于轎車 。 世界最大的手動變速器制造商德國 司預(yù)測說，到 2012 年北美市場出售的汽車中將只有 6%是手動擋，歐洲與美國的情況不同，有機(jī)構(gòu)預(yù)測，到 2013年歐洲有 52%的汽車還是手動擋，配備自動手動的變速器將只有 10%,配備無級變速器的將占 2%,配備雙離合變速器的將占 16%，歐洲人崇尚節(jié)能 環(huán)保，喜歡開小型車，更青睞手動變速器的經(jīng)濟(jì)燃油性。而在日本變速器市場， 市場占據(jù)絕對優(yōu)勢。在我國， 雖然自動變速器以及無級變速器已非常的普遍，但是大多數(shù)年中高檔的汽車是不會輕易放棄手動變速器 的。另外，現(xiàn)在在我國的汽車駕校中， 變速器的，除了經(jīng)濟(jì)適用 輕的司機(jī)還是崇尚手動，尤其是喜歡超車時手動變速帶來的那種快感，所以一些 之外，關(guān)鍵是能夠讓學(xué)員打好基礎(chǔ)以及鍛煉駕駛協(xié)調(diào) 1性 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 速器設(shè)計的要求 變速器設(shè)計的具體要求應(yīng)包括：正確選擇變速器的檔位和傳動比，使之與發(fā)動機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好的動力性和經(jīng)濟(jì)性；設(shè)置空擋，用來切斷發(fā)動機(jī)動力向驅(qū)動輪的傳輸；設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛；設(shè)置動力輸出裝置，需要時能進(jìn)行功率輸出；換擋迅速、省力、方便；工 作可靠，使用壽命長；變速器應(yīng)有高的工作效率；變速器的工作噪音要低；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。 究的基本內(nèi)容 本次設(shè)計的具體內(nèi)容是結(jié)合設(shè)計要求， 在保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟(jì)性的前提下， 利用所選定的發(fā)動機(jī)參數(shù)，完成變速器結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計。需要解決的主要問題包括： 使變速器能有效的防止脫檔，跳檔，亂擋并方便掛檔 ； 減小噪音并盡量能達(dá)到輕量化、高承載、低噪聲、換檔操縱性好和經(jīng)濟(jì)實用性 ； 使變速器 具有良好的動力性與經(jīng)濟(jì)性 ， 換擋迅速、省力、方便 ； 變速器還應(yīng)當(dāng)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 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 2 章 機(jī)械式變速器 方案的 設(shè)計 速器的功用和要求 變速器的功用是根據(jù)汽車在不同的行駛條件下提出的要求，改變發(fā)動機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速，使汽車具有適合的牽引力和速度，并同時保持發(fā)動機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。為保證汽車倒車以及使發(fā)動機(jī)和傳動系能夠分離，變速器具有倒檔和空檔。在有動力輸出需要時，還應(yīng)有功率輸出裝置。 對變速器的主要要求是： （ 1） 應(yīng)保證汽車具有高的動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。在汽車整體設(shè)計時，根據(jù)汽車載重量、發(fā)動機(jī)參數(shù)及汽車使用要 求，選擇合理的變速器檔數(shù)及傳動比，來滿足這一要求。 （ 2） 工作可靠，操縱輕便。汽車在行駛過程中，變速器內(nèi)不應(yīng)有自動跳檔、亂檔、換檔沖擊等現(xiàn)象的發(fā)生。為減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行駛安全性，操縱輕便的要求日益顯得重要，這可通過采用同步器和預(yù)選氣動換檔或自動、半自動換檔來實現(xiàn)。 （ 3） 重量輕、體積小。影響這一指標(biāo)的主要參數(shù)是變速器的中心距。選用優(yōu)質(zhì)鋼材，采用合理的熱處理，設(shè)計合適的齒形，提高齒輪精度以及選用圓錐滾柱軸承可以減小中心距。 （ 4） 傳動效率高。為減小齒輪的嚙合損失，應(yīng)有直接檔。提高零件的制造精度和安裝 質(zhì)量，采用適當(dāng)?shù)臐櫥投伎梢蕴岣邆鲃有省?（ 5） 噪聲小。采用斜齒輪傳動及選擇合理的變位系數(shù)，提高制造精度和安裝剛性可減小齒輪的噪聲。 速器結(jié)構(gòu)方案的確定 1、變速器傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析與型式選擇 有級變速器與無級變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡單、制造低廉，具有高的傳動效率（ =因此在各類汽車上均得到廣泛的應(yīng)用。 設(shè)計時首先應(yīng)根據(jù)汽車的使用條件及要求確定變速器的傳動比范圍、檔位數(shù)及各檔的傳動比，因為它們對汽車的動力性與燃料經(jīng)濟(jì)性都有重要的直接影響。 傳動比范圍是變速器低檔傳動比與 高檔傳動比的比值。汽車行駛的道路狀況愈多樣，發(fā)動機(jī)的功率與汽車質(zhì)量之比愈小，則變速器的傳動比范圍應(yīng)愈大。目前，轎車變速器的最高傳動比范圍為 般用途的貨車和輕型以上的客車為 野車與牽引車為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 通常，有級變速器具有 3、 4、 5 個前進(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 個甚至 20 個。 變速器檔位數(shù)的增多可提高發(fā)動機(jī)的功率利用率、汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性及平均車速，從而可提高汽車的運輸效率，降低運輸成本。但采用手動的機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)時，要實現(xiàn)迅速、無聲換檔，對于多于 5 個前進(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才使用的超速檔。采用傳動比小于 1（ 超速檔，可以更充分地利用發(fā)動機(jī)功率，降低單位行駛里程的發(fā)動機(jī)曲軸總轉(zhuǎn)數(shù)，因而會減少發(fā)動機(jī)的磨損，降低燃料消耗。但與傳動比為 1 的直接檔比較，采用超速檔會降低傳動效率。 有級變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關(guān)，包 括傳遞動力的齒輪副數(shù)目、轉(zhuǎn)速、傳遞的功率、潤滑系統(tǒng)的有效性、齒輪及軸以及殼體等零件的制造精度、剛度等。 三軸式和兩軸式變速器得到的最廣泛的應(yīng)用。 1 第一軸； 2 第二軸； 3 中間軸 圖 轎車中間軸式四檔變速器 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買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 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，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。其他前進(jìn)檔需依次經(jīng)過兩對齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。因此。在齒輪中心距較小的情況下仍然可以獲得大的一檔傳動比，這是三軸式變速器的另一優(yōu)點。其缺點是：除直接檔外其他各檔的傳動效率有所下降。 兩軸式變速器如 圖 1 第一軸； 2 第二軸； 3 同步器 圖 軸式變速器 示意圖 與三軸式變速器相比， 兩軸式變速器 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊且除 倒 檔外其他各檔的傳動效率高、噪聲低。轎車多采用前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動的布置，因為這種布置使汽車的動力 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 使傳動系 結(jié)構(gòu)簡 單。如圖所示，兩軸式變速器的第二軸（即輸出軸）與主減速器主動齒輪做成一體，當(dāng)發(fā)動機(jī)縱置時，主減速器可用螺旋錐齒輪或雙面齒輪；當(dāng)發(fā)動機(jī)橫置時則可用圓柱齒輪，從而簡化了制造工藝，降低了成本。除倒檔常用滑動齒輪外，其他檔均采用常嚙合斜齒輪傳動； 低 檔的同步器多裝在第二軸上，這是因為一檔的主動齒輪尺寸小，裝同步器有困難；而高檔的同步器也可裝在第一軸的后端，如圖。 兩軸式變速器沒有直接檔，因此在高檔工作時，齒輪和軸承均承載，因而噪聲 比較大，也增加了磨損，這是它的缺點 。另外，低檔傳動比取值的上限 也受到較大限制 ,但這一缺點可通過減小各檔傳動比同時增大主減速比來取消。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 有級變速器結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢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)計中， 倒檔齒輪采用直 齒輪。 由于 本次 所設(shè)計的汽車是發(fā)動機(jī)前置， 前 輪驅(qū)動，因此采用 兩 軸式變速器。 兩軸式變速器沒有直接檔，因此在高檔工作時齒輪和軸承均受載，因此噪聲較大也曾加了磨損，這是它的 缺點。另外，低檔傳動比取值的上限也受到較大限制，但這缺點可通過減小各檔傳動比同時增大主減速比來消除。 ( a ) ( b ) ( c ) （ d ） 圖 兩軸式變速器的傳動方案 圖 的 (a)、 (b)、 (c)、 (d)分別示出來了 幾種兩軸式變速器的傳動方案，它們的共同的特點是： 一檔和倒檔的齒輪都布置的靠近支撐 。為了提高軸的剛度，有的將倒檔齒輪移至附加殼體內(nèi)的支撐旁，如圖 （ c） 。也有設(shè)置附加支撐的，如圖 （ d）， 這些措施均可減小齒輪的磨損及降低噪音。有些兩軸式變速器，將高檔的同步器裝在第一軸上；低檔的同步器裝在第二軸上，如圖 （ b） 、 （ d） ，以減小變速器的軸向尺寸。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 2、 倒檔傳動方案 圖 倒檔傳動方案 圖 b） 所示方案的優(yōu)點是換倒擋時利用了中間軸上的一擋齒輪，因而縮短了中間軸的長度。但換擋時有兩對齒輪同時進(jìn)入嚙合，使換擋困難。圖 c） 所示方案能獲得較大的倒擋傳動比，缺點是換擋程序不合理。圖 d） 所示方案針對前者的缺點做了修改，因而取代了圖 c） 所示方案。e） 所示方案是將中間軸上的一，倒擋齒輪做成一體，將其齒寬加長。圖 2.4(f)所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，縮短變速器軸向長度，有的貨車 倒擋傳動采用圖 2.4(g)所示方案。其缺點是一，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)計采用圖 2.4(f)所示的傳動方案。因為變速器在一擋和倒擋工作時有較大的力，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。倒擋的傳動比雖然與一擋的傳動比接近，但因為使用倒擋的時間非常短，從這點出發(fā)有些方案將一擋布置在靠近軸的支承 2處 。 速器主要零件結(jié)構(gòu)的方案分析 變速器的設(shè)計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。在確買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 定變速器結(jié)構(gòu)方案時，也要考慮齒輪型式、換檔結(jié)構(gòu)型式、軸承型式、潤滑和密封等因素。 1、 齒輪型式 的選擇 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、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作時噪聲低等優(yōu)點；缺點是制造時稍復(fù)雜，工作時有軸向力，這對軸承不利。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會使常嚙合齒輪數(shù)增加，并導(dǎo) 致變速器的轉(zhuǎn)動慣量增大。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒擋。但是，在本設(shè)計中由于一檔采用的是常嚙合方案，因此一檔也采用斜齒輪傳動方案，即除倒檔外，均采用斜齒輪傳動。 2、 換檔結(jié)構(gòu)型式 換檔結(jié)構(gòu)分為直齒滑動齒輪、嚙合套和同步器三種。 直齒滑動齒輪換檔的特點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但由于換檔不輕便、換檔時齒端面受到很大沖擊、導(dǎo)致齒輪早期損壞、滑動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使用的。由于齒輪常嚙合，因而減少了噪聲和動載荷，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不受沖擊，使齒輪強(qiáng)度得以充分發(fā)揮，同時保證迅速、無噪音、 操縱輕便，縮短了換檔時間，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現(xiàn)操縱自動化。其缺點是結(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。 利用同步器換擋，其換擋行程 要比滑動齒輪換擋行程短。在滑動齒輪特別寬的情況下，這種差別就更為明顯。為了操縱方便，要求換入不同檔位的變速桿行程應(yīng)盡可能一樣，如利用同步器或嚙合套換擋，就很容易實現(xiàn)這一點。 因此經(jīng)過比較得出，倒檔用直齒滑動齒輪換擋，其余檔位選用鎖環(huán)式同步器換擋。 3、 自動脫檔是變速器的主要故障之一。由于結(jié)合齒磨損、變速器剛度不足以及振動等原因，都會導(dǎo)致自動脫檔。為解決這一問題，除工藝上采用措施以外，目前在結(jié)構(gòu)上采取措施且行之有效的方案有以下幾種： (1)將嚙合套做得長一些 如 圖 (a）或者兩接合齒 的嚙合位置錯開 如圖 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 中 （ b），這樣在嚙合時使接合齒端部超過被接合齒約 1 3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，以阻止自動脫檔。 (2)將嚙合套齒座上前齒圈的齒厚切?。?這樣，換檔后嚙合套的后端面便被后齒圈的前端面頂住，從而減少自動脫檔 如圖 c）。 (3)圖 d） 的這種結(jié)構(gòu)方案比較有效，常被 應(yīng)用于變速器中。 ( （ a) (b) （ c） （ d） 圖 常見嚙合套形式 在本設(shè)計中所采用的是鎖環(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 3示 ： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 l、 42356 滑塊 ; 789 輸出軸 ;10、 11圖 鎖環(huán)式同步器 章小結(jié) 通過對變速器傳動方案的分析，確定了變速器軸的布置方案， 選擇 齒輪 的形式 ，倒檔的傳動方案， 討論了防止自動脫檔的方法，換擋機(jī)構(gòu) 與同步器 的 工作原理的 分析與 選擇，為下一步做好準(zhǔn)備 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 m a x 0 m 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 第 3 章 變速器 齒輪 的設(shè)計 與校核 根據(jù)本設(shè)計的要求，以桑塔納 參考依據(jù)，該車的發(fā)動機(jī)最大功率P=66=138N m, n=3300r/減速器傳動比 i=高車速 u=161km/h,整車整備質(zhì)量 1030輪半徑 4m . 1、 檔數(shù)的確定 近年來，為了降低油耗，變速器的檔位有增加的趨勢。目前，乘用車一般用 4 5個檔位的變速器。發(fā)動機(jī)排量大的乘用車變速器多用 5 個檔，發(fā)動機(jī)排量小的可選用4個檔。 本設(shè)計采用 4 個檔 。 2、 傳動比范圍的確定 選擇最低檔傳動比時，應(yīng)根據(jù)汽車最大爬坡度、驅(qū)動輪與路面的附著 力、汽車的最低穩(wěn)定車速以及主減速比和驅(qū)動輪的滾動半徑等來綜合考慮、確定 。目前乘用車的傳動比范圍在 間，總質(zhì)量輕些的商用車在 間，其他商用車更大。 速器各檔傳動比的確定 1、 變速器最高傳動比的確定 汽車爬陡坡時車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動力用于克服輪胎與路面間的滾動阻力及爬坡阻力。故有 （ 則由最大爬坡度要求的變速器檔傳動比為 （ 式中 ： m 汽車總質(zhì)量； G 重力加速度； 道路最大阻力系數(shù)； 驅(qū)動輪的滾動半徑； 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩； 主減速比； 汽車傳動系的傳動效率。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 m a x 2e g I r 2m i m a 根據(jù)驅(qū)動車輪 與路面的附著條件 （ 求得的變速器 I 檔傳動比為： （ 式中 ： 汽車滿載靜止于水平路面時驅(qū)動橋給路面的載荷； 路面的附著系數(shù)，計 算時取 = 由已知條件：滿載質(zhì)量 1030 Te 38 = 根據(jù)公式（ 得： 選 2、 變速器各檔傳動比的確定 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系為 500 . 3 7 7 /r n u i （ 式中 ： 汽車行駛速度，61km/h; n 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速， n=5200r/ 變速器傳動比，最高檔傳動比為4低檔傳動比為1 0i 主減速器傳動比。 03 7 （ 計算得 中間檔的傳動比理論上按公比為 （ 實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)動機(jī)參數(shù)的合理匹配。根據(jù)上式可的出： q = 計算的各檔傳動比為： i 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 i 3、 中心距 A 的確定 中心距對變速器的尺寸及質(zhì) 量有直接影響，所選的中心距、應(yīng)能保證齒輪的強(qiáng)度 。初選中心距 根據(jù)下述經(jīng)驗公式計算 3 1m ax （ 式中 ： 中心距系數(shù)。對轎車，貨車， 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 。 1i 變速器一檔傳動比。 g 變速器的傳動效率。 計算得： A= 取 A=70 4、 軸向尺寸 的確定 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)： 四檔 ( 五檔 ( 六檔 ( 當(dāng)變速器選用常嚙合齒輪對數(shù)和同步器多時，中心距系數(shù) 檢測方便， 本次設(shè)計為 轎車四檔變速器，其殼體的軸向尺寸為 （ A=210 238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 6定 。 輪參數(shù) 的確定 變速器 四個前進(jìn)擋采用斜齒圓柱輪，倒檔采用 直齒圓柱齒輪。 1、 模數(shù)的選取 齒輪模數(shù)是一個重要參數(shù)，影響它的選取因素有很多，如齒輪的強(qiáng)度 、質(zhì)量、噪音、工藝要求等。嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸近線。由于工藝上的原因同一變速器中的接合齒模數(shù)相同。其取值范圍是：乘用車和總質(zhì)量t 的貨車為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 所有齒輪的模數(shù)定為 2、 壓力角的選取 壓力角較小時，重合度大，傳動平穩(wěn)，噪聲低；較大時可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。對轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些；對貨車，為提高齒輪 承載力，取大些。在本設(shè)計中變速器齒輪 壓力角定為 3、 螺旋角的確定 斜齒輪咋變速器中得到廣泛的應(yīng)用。從提高低檔齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，并不希望用過大的螺旋角，以 515 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。斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時，為使工藝簡便，可將螺旋角設(shè)計成一樣的，中間軸上全部齒輪的螺旋方向應(yīng)一律取為右旋。 中間軸式變速器為 422 ； 貨車變速器： 618 ； 所以初選斜齒輪螺旋角 。 4、 齒寬的確定 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， 、 齒頂高系數(shù) 齒頂高系數(shù)對 重合度、齒輪強(qiáng)度、 工作噪音、輪齒相對滑動速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。 規(guī)定齒頂高系數(shù)取 6、 齒輪材料的選擇 變速器齒輪可以與軸設(shè)計成一體或與軸分開，然后用花鍵、過盈配合或者滑動支撐等方式之一與軸連接。 齒輪尺寸小 又與軸分開，其內(nèi)徑直徑到齒頂圓處的厚 求尺寸了使齒輪裝在軸上以后，保持足夠大的穩(wěn)定性，齒輪輪轂部分的寬度尺寸 C ，在結(jié)構(gòu)允許條件下應(yīng)盡可能大 一些，至少滿足尺寸 2) ， 2d 為花鍵內(nèi)徑。為了減小質(zhì)量，輪輻處厚度 應(yīng)滿足強(qiáng)度條件下設(shè)計得薄些。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 齒輪表面粗糙度數(shù)值降低，則噪音減小，齒面磨損速度減慢，提高了齒輪壽命。變速器齒輪齒面的表面粗糙度應(yīng)在 求齒 輪制造精度不低于 7 級。 國內(nèi)汽車變速器齒輪材料主要采用 515 520525 528滲碳齒輪表面硬度為 8 。心部硬度為 3 。值得指出的是，采用噴丸處理、磨齒、加大齒根圓弧半徑和壓力角等措施能使齒輪得到 強(qiáng) 2化 。 輪尺寸的確定 1、一檔齒輪 尺寸的確定 一檔齒輪： 131z ， 452 z （ 1） 變位系數(shù)： ， （ 2） 理論中心距：0 21=（ 3） 中心距變動系數(shù)： = 4） 齒頂降低系數(shù)： = 5） 端面模數(shù)： （ 6） 分度圓直徑： （ 7）齒頂高： 2 1 1 ( 101 4 1 1 ( 202 （ 8）齒根高： 6 ( 101 3 ( 202 （ 9）齒全高： 8 （ 10）齒頂圓直徑： 11 22 （ 11）齒根圓直徑 ： 11 22 2、二檔齒輪尺寸的確定 二檔齒輪： 193 z， 404 z 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 （ 1） 變位系數(shù)： ， （ 2） 理論中心距：0 43 = 3） 中心距變動系數(shù)： = 4） 齒頂降低系數(shù)： = 5） 端面模數(shù)：2 = 6） 分度圓直徑： （ 7）齒頂高： 9 ( 303 9 ( 404 （ 8）齒根高： 1 ( 303 1 ( 404 （ 9）齒全高： （ 10）齒頂圓直徑： 33 44 （ 11）齒根圓直徑 ： 33 8 72 444 3、 三檔齒輪尺寸的確定 三檔齒輪： 255 z， 346 z（ 1） 變位系數(shù)： 065 （ 2） 端面模數(shù)：3 = 3） 分度圓直徑： 9 0 （ 4）齒頂高： )( 505 )( 606 （ 5）齒根高： ( 505 ( 606 （ 6）齒全高： 6 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 （ 7）齒頂圓直徑： 9 55 0 66 （ 8）齒根圓直徑 ： 55 7 66 4、 四檔齒輪尺寸的確定 四檔齒輪： 317 z， 278 z（ 1） 變位系數(shù)： 087 （ 2） 端面模數(shù)：4 = 3） 分度圓直徑： 1 7 （ 4）齒頂高： )( 707 )( 808 （ 5） 齒根高： ( 707 6 6 2 ( 808 （ 6）齒全高： 6 （ 7）齒頂圓直徑： 1 77 88 （ 8）齒根圓直徑： 9 77 88 5、 倒檔齒輪尺寸的確定 倒檔齒輪： 139 z， 4110z， 2311z （ 1） 變位系數(shù)： ， ， （ 2） 分度圓直徑： 99 1111 （ 3）齒頂高： ( 909 ( 10010 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 ( 11011 （ 4）齒根高： 8 ( 909 8 ( 10010 3 ( 11011 （ 5）齒全高： 6 6 （ 6）齒頂圓直徑： 99 80 7 22 101010 11111 （ 7）齒根圓直徑： 99 01010 11111 檔 齒輪齒數(shù)的分配 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)、傳動比和結(jié)構(gòu)方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。應(yīng)該注意的是，各檔齒輪的齒數(shù)比應(yīng)該盡可能不是整數(shù)，以使齒面磨損均勻。下面結(jié)合本設(shè)計來說明分配各檔齒數(shù)的方法。 1、 2 一檔齒輪， 3、 4 二檔齒輪， 5、 6 三檔齒輪