西華大學(xué)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理課程設(shè)計(jì)說明書

1、 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 課程設(shè)計(jì)說明書 課 程 名 稱: 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理設(shè)計(jì) 課 程 代 碼: 106089439 題 目: 微型汽車變速器反求分析 學(xué)院(直屬系) : 機(jī)械工程學(xué)院 年級(jí)/專業(yè)/班: 學(xué) 生 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 楊昌明 開 題 時(shí) 間: 2016 年 11 月 27 日完 成 時(shí) 間: 2016年 12 月 23 日 目 錄摘要3引言5一、任務(wù)分析6二、微型汽車整車性能參數(shù)6三、微型汽車變速箱功能分析731 分析變速箱在汽車中的功能732 微型汽車變速器的位置733 觀察變速箱在微型汽車中怎樣將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到車輪.734 怎樣實(shí)現(xiàn)變速和保證變速

2、的順利進(jìn)行的735 怎樣實(shí)現(xiàn)變速和保證變速的順利進(jìn)行的736 利用黑箱（系統(tǒng)）分析方法畫出功能結(jié)構(gòu)圖8四、微型汽車變速箱運(yùn)動(dòng)分析941 測(cè)量微型汽車車輪直徑942 最高車速為120KM時(shí)變速箱的傳動(dòng)比943 四檔的傳動(dòng)比的分配944 變速箱的最大和最小載狀態(tài)945 行駛速度分別為10、20、40、60km/h時(shí)應(yīng)該使用檔位的分析9五、微型汽車變速箱受力分析10 5.1計(jì)算在受力最大時(shí)各軸的扭矩10 5.2計(jì)算各軸的最小直徑10 5.3各檔位齒輪強(qiáng)度校核106、 變速箱的拆裝13七、微型汽車變速箱的外觀功能分析14八、微型汽車變速箱結(jié)構(gòu)原理方案反求分析168.1 微型汽車變速箱整體結(jié)構(gòu)及布置方案

3、168.2 微型汽車變速箱具體結(jié)構(gòu)及布置方案反求16九、微型汽車變速箱關(guān)鍵零件反求分析.18 9.1齒輪零件的加工工藝.18 9.2 齒輪零件公差反求分析.18 9.3齒輪零件材料熱處理反求分析.19 9.4變速軸零件的結(jié)構(gòu)、功能原理的反求分析.199.5齒輪零件的受載分析.19 9.6齒輪零件的形狀位置公差反求分析.19 十、 變速器總成裝配.20總結(jié).21 參考文獻(xiàn).22摘要 通過本次課程設(shè)計(jì)，運(yùn)用反求工程的方法對(duì)微型汽車變速器進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，了解了它的總體布局、結(jié)構(gòu)方案、自鎖互鎖和倒擋鎖原理、裝配工藝、軸的支撐方式，同步器的作用和工作原理以及組成、重要零部件的形位公差等。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

4、有：變速箱的功能分析、運(yùn)動(dòng)分析、受力分析、外觀功能分析、變速箱的拆裝、微型汽車變速箱具體結(jié)構(gòu)及布置方案反求、微型汽車變速箱從動(dòng)軸總成反求分析。通過拆裝變速器了解并編寫操縱的裝配工藝過程，確定各零件的裝配方法；通過觀察變速箱的結(jié)構(gòu)形狀，分析其從提高剛度和剛性要求并滿足功能要求和工藝要求而設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)；對(duì)變速箱各軸的結(jié)構(gòu)形狀、結(jié)構(gòu)要素作用進(jìn)行分析，并對(duì)其結(jié)構(gòu)尺寸與軸的功能強(qiáng)度剛度裝配關(guān)系等進(jìn)行了反求；分析變速箱的主要零件材料、形位公差及箱體和軸的技術(shù)要求等。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)分析、反求設(shè)計(jì)、變速箱 Abstract By this course design，using the method of rev

5、erse engineering analysis and design of mini car transmission, to understand the overall layout, the structure scheme, self-locking interlock and reverse gear lock principle, assembly process, shaft, synchronizer function and working principle and composition, the important parts of the form toleran

6、ce. The main content of this design includes the transmission function analysis, motion analysis, stress analysis, function analysis, the appearance of gearbox mini car gearbox concrete structure and layout scheme in reverse, mini car gearbox output shaft assembly reverse analysis. Through disassemb

7、ling transmission to understand and write assembly process control, determine the method of assembly parts; by the structure to observe the shape of the gearbox structure analysis of the increased stiffness and rigidity requirements and meet the functional requirements and technical requirements of

8、the design; the gearbox structure shape, the structural elements of the axis of the function and intensity on the structure size and the stiffness of the shaft assembly relationship of reverse analysis; gearbox main parts materials, technical requirements and form position tolerance box and shaft et

9、c.Key word：structural analysis、Reverse design、Transmission case引言  反求工程是針對(duì)消化吸收先進(jìn)技術(shù)的一系列工作方法和技術(shù)的綜合工程，通過反求工程,在掌握先進(jìn)技術(shù)中創(chuàng)新，是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要途徑之一。在現(xiàn)代社會(huì)中，科技成果的應(yīng)用已成為推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的重要手段，把別的國(guó)家的科技成果加以引進(jìn)，消化吸收，改進(jìn)提高，再進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，進(jìn)而發(fā)展自己的新技術(shù)，是發(fā)展民族經(jīng)濟(jì)的接近。發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，特別是世界進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，主要一來高新科學(xué)技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)在實(shí)行對(duì)外改革開放，對(duì)內(nèi)搞活的經(jīng)濟(jì)政策以前，過分的強(qiáng)調(diào)了獨(dú)立自主，自力更生

10、地經(jīng)濟(jì)之路，對(duì)外交流很少，這極大的影響了我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在實(shí)行改革開放政策以后，我國(guó)重視了技術(shù)引進(jìn)工作，但存在著重應(yīng)用，輕分析的傾向，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，廣大科學(xué)技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到了在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要性。反求工程開始得到重視。在對(duì)引進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用分析研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新設(shè)計(jì)出許多適合中國(guó)國(guó)情的新產(chǎn)品，促進(jìn)了我國(guó)民族經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，學(xué)習(xí)反求設(shè)計(jì)和進(jìn)行此次反求設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)對(duì)于我們更為重要，我們要抓住此次機(jī)會(huì)好好訓(xùn)練，才能在以后的工作中有所貢獻(xiàn)。一、 任務(wù)分析 本次課程設(shè)計(jì)的目的在于進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)理論、知識(shí)以及專業(yè)技能，進(jìn)行獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的能力。機(jī)械產(chǎn)

11、品功能原理、機(jī)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于掌握典型機(jī)械的功能原理分析方法及分析機(jī)械機(jī)構(gòu)的組成要素和機(jī)構(gòu)功能，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求及特點(diǎn)，豐富學(xué)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)，啟發(fā)設(shè)計(jì)思維，通過實(shí)踐是學(xué)生的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論得以鞏固、加深，為今后進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。二 微型汽車整車性能參數(shù)21 微型汽車變速器所配置的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)1、型 號(hào) JL368Q3電噴發(fā)動(dòng)機(jī)2、工作形式 直立四沖程水冷頂置凸輪軸多點(diǎn)電噴3、氣缸數(shù)量 34、氣缸直徑 68.5 mm5、行 程 72 mm6、排 量 796 ml7、額定功率 26.5 KW（5500r/min）8、最大扭矩 60.5 N.m（3000-4000r/min）22 微

12、型汽車整車性能參數(shù)1、最高車速 120km2、最大爬坡度 tg30%3、起步換擋加速到100km/h所需時(shí)間 37s4、第四檔最小穩(wěn)定速度 25km/h5、微型汽車在60km/h時(shí)100km的耗油量為4.5L6、整車質(zhì)量645kg 全部載重后質(zhì)量為950kg左右。 三 微型汽車變速箱功能分析3.1 分析變速箱在汽車中的功能主要功能：（1）改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利的工況下工作。（2）在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下是汽車能夠倒退行駛。（3）利用空檔中斷動(dòng)力傳輸以便發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常啟動(dòng)，怠速并便于進(jìn)行動(dòng)力輸出。3.2觀察變速箱在微型汽車中的位

13、置 變速器一般都是通過離合器和發(fā)動(dòng)機(jī)相連的，輸出接差速器。3.3觀察變速箱在微型汽車中怎樣將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到車輪 發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸輸出功率到變速器輸入軸上，通過變速器改變驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速再傳遞差速器，受力不同的時(shí)候兩個(gè)車輪所獲得不同的速度，再通過差速器把動(dòng)力通過半軸把力傳遞到驅(qū)動(dòng)車輪上。3.4怎樣實(shí)現(xiàn)變速和保證變速的順利進(jìn)行的變速器的中間軸上有二個(gè)同步器，而每個(gè)同步器都與變速器輸出軸連在一起，并且可以左右滑動(dòng)。每個(gè)同步器共有左、中、右三個(gè)位置，中間不與任何齒輪同步，而左右都可以和齒輪同步，通過撥叉撥動(dòng)來控制同步器的左右運(yùn)動(dòng)，與不同的齒輪同步，而四結(jié)齒輪處于常嚙全狀態(tài)，但可以相對(duì)于軸轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦

14、與同步器同步就可帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過撥叉控制同步器與不同的齒輪嚙合，實(shí)現(xiàn)變速。而撥叉機(jī)構(gòu)具有自鎖與互鎖功能，每次變速換檔都會(huì)經(jīng)過中間位置，即空檔，這樣就保證了變速的順利進(jìn)行。3.5怎樣實(shí)現(xiàn)各個(gè)檔位的換擋的 變速器的換檔操縱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)檔位的轉(zhuǎn)換，其中變速器內(nèi)部一共有三根控制換檔桿，其中每一根桿都有左、中、右三個(gè)位置可供控制，可實(shí)現(xiàn)六個(gè)檔位控制。換檔是通過換檔桿實(shí)現(xiàn)的，換檔桿縱向有三個(gè)位置，旋轉(zhuǎn)有兩個(gè)位置，從而實(shí)現(xiàn)六個(gè)位置的控制。但是任何檔位之間要切換時(shí)都必須先回到中間位置，即空檔位置。而且每個(gè)檔位之間都具有自鎖和互鎖功能，從而實(shí)現(xiàn)不跳檔和脫檔的現(xiàn)象。變速箱的控制操縱方式如下圖：倒檔3檔1檔2檔4檔

15、 圖3-1 變檔操縱圖 3.6利用黑箱（系統(tǒng)）分析方法畫出功能結(jié)構(gòu)圖 變速箱轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速不同的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速檔位操作噪音、熱圖3-2 黑箱圖主軸變速機(jī)構(gòu)檔桿轉(zhuǎn)動(dòng)換擋噪音熱I檔轉(zhuǎn)速II檔轉(zhuǎn)速III檔轉(zhuǎn)速IV檔轉(zhuǎn)速倒檔轉(zhuǎn)速摘 要 圖3-3 結(jié)構(gòu)功能圖 四 微型汽車變速箱運(yùn)動(dòng)分析41 測(cè)量微型汽車車輪直徑 經(jīng)測(cè)量微型汽車的車輪直徑為D=420mm42 計(jì)算最高車速為120KM時(shí)變速箱需要的傳動(dòng)比 由車輪的線速度公式可以求出總的傳動(dòng)比，則有： V=120Km/h=33.33m/s ; n3=n1/i總 4-1 i總=Dn最/60v=3.9 4-2 43 四檔的傳動(dòng)比的分配首先應(yīng)該保證汽車在全部載重后能夠平穩(wěn)

16、的起步，然后是汽車在高速行駛的時(shí)候能夠達(dá)到需要的最高速度。發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定、轉(zhuǎn)速一定的情況下只有通過減速器的減速作用來實(shí)現(xiàn)汽車的平穩(wěn)行駛，根據(jù)資料查的各個(gè)檔位的傳動(dòng)比分配如下表： 表4-1 檔位傳動(dòng)比分配圖 一檔二檔三檔四檔3.5852.1661.330.9 4.4什么條件時(shí)變速箱的載荷最大和最小發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是一定的，當(dāng)載荷最大的時(shí)候其扭矩也最大，速度最低;當(dāng)載荷最小的時(shí)候其速度最高，其扭矩也最小，對(duì)應(yīng)的是高檔位。 45 行駛速度分別為10、20、40、60km/h時(shí)應(yīng)該使用檔位的分析變速箱主減速器的傳動(dòng)比為i：i=3.9根據(jù)速度計(jì)算公式可以計(jì)算出在額定功率下各個(gè)檔位所能夠達(dá)到的最大速度。則有

17、：V1=Dn/(60×i輸入×i1） 4-3=3.14*0.42*5500/60*3.9*3.585)=8.6m/s=31Km/hV2=51.5Km/h; V3=84Km/h; V4=123.7Km/h;再通過最大速度與所要求的速度進(jìn)行比較，由于汽車的第四檔穩(wěn)定速。以汽車在行駛的過程中能夠省油為標(biāo)準(zhǔn)選取合適的檔位行使，則最后選定： 10km/h用1檔，20km/h用2檔，40km/h用3檔，60km/s用4檔。五 微型汽車變速箱受力分析5.1計(jì)算在受力最大時(shí)各軸的扭矩 發(fā)動(dòng)機(jī)最大的扭矩是60.5N.m，而發(fā)動(dòng)機(jī)直接和變速箱輸入軸相連，因此輸入軸的最大扭矩是60.5N.m=T

18、1第二軸的扭矩T2=T1×3.585=60.5×3.585216.89N.m 5-1第三軸即輸出軸的扭矩T3=T2×3.9216.89×3.9845.87N.m 5-25.2計(jì)算各軸的最小直徑 額定功率其扭矩為：T1=60.5N.mT額=P額*30/(* n額） 5-3=26.5*30*1000/(3.14*5500)=46N.m<60.5N.m 在最大扭矩時(shí)還沒有達(dá)到額定功率，因此以最大扭矩的功率來計(jì)算最小直徑。 P1=T1*W1=19Kw<P額所以計(jì)算軸最小直徑用公式：d=A3(P/n) 取A=112 5-4 d1=21.2mm; d2=

19、32.4mm; d3=52.6mm.5.3各檔位齒輪強(qiáng)度校核 我們主要校核從動(dòng)軸的四檔齒輪強(qiáng)度，校核其彎曲疲勞強(qiáng)度。齒輪材料為20CrMoTi,其熱處理為滲碳淬火加低溫回火，HRC=56-62。 5-5 5-6各齒輪參數(shù)如下表： 表5-1齒輪參數(shù)表I檔II檔III檔IV檔齒數(shù)Z43393227螺旋角28933288法面模數(shù)218齒寬b12121211重合度1.581.481.481.5K2.97524241252571.6761.6651.6351.600.800.720.720.723134294724182040傳動(dòng)比3.5852.1661.330.92332181898941815669

20、565 所以，各檔齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度為：齒面接觸疲勞強(qiáng)度為：可見，齒輪的強(qiáng)度滿足要求。 六 變速箱的拆裝變速箱的拆裝過程具體如拆裝工藝過程分析記錄表所示：拆分工藝過程分析記錄序號(hào)名稱內(nèi)容零件編號(hào)操作方法所用工具注意事項(xiàng)1離合軸承取出離合軸承用尖嘴鉗拆尖嘴鉗保管好零件2離合器操縱桿用手直接拆卸注意保管好操縱桿上的彈簧3端蓋螺釘用十字螺絲刀拆十字螺絲刀4軸承前端蓋拆卸順序，避免變形5端蓋螺栓M121、16、6、10工具拆松，手工拆卸12號(hào)扳手對(duì)稱松動(dòng)6端蓋螺栓M1213、5、4、8、18、1712號(hào)扳手對(duì)稱松動(dòng)7端蓋螺栓M1214、15、9、2、712號(hào)扳手對(duì)稱松動(dòng)8端蓋螺栓M122、11、3、1

21、212號(hào)扳手對(duì)稱松動(dòng)9移下上端蓋用一字螺絲刀撬變速器上下端的啟蓋部位，撬松后再取下一字螺絲刀先撬松端蓋，再取下10拆除減震支撐手工拆裝扳手保管好零件11拆下主動(dòng)軸手工拆裝不要碰傷軸12拆除自鎖定位螺釘手工拆裝螺絲刀保管好零件13取出彈簧和鋼珠手工拆裝避免鋼珠掉落14拆除從動(dòng)軸小心的從下端蓋取出手工拆裝避免從動(dòng)軸掉落15拆除差速器速器手工拆裝保管好零件16記錄用相機(jī)拍下拆裝過程過程完整17分工分組拆卸零件對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量千分尺、游標(biāo)卡尺、扳手測(cè)量準(zhǔn)確 七、微型汽車變速箱的外觀功能分析 圖7-1 外觀圖1.從動(dòng)軸端蓋或者說叫做油封：其密封的作用。2.自鎖螺釘：用于換擋時(shí)的自鎖。當(dāng)換到一個(gè)檔位的時(shí)候自

22、鎖裝置上的小鋼球就卡到換擋桿上的小圓坑將其鎖住，防止跳檔的出現(xiàn)。3.觀察孔：用于觀察變速器內(nèi)部情況。4.離合器分離軸承：用來斷開和連接發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間的運(yùn)動(dòng)，是關(guān)鍵零件。 圖7-2 外觀圖5.離合器操縱手柄：方便分離離合器軸承。6.浮動(dòng)懸掛連接裝置：變速箱，發(fā)動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，而懸掛連接有浮動(dòng)的空間，可以有效的緩解帶來的振動(dòng)。7.圓柱小凸臺(tái)：沒有功能作用，是鑄造加工所產(chǎn)生的。8.9.放油孔：方便更換潤(rùn)滑油所設(shè)定的孔。10.排氣孔（排粉塵）：位于飛輪殼的下方，離合器摩擦片工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生粉塵，同時(shí)也起到排氣的作用。 圖7-3 外觀圖12.啟動(dòng)馬達(dá)安裝孔：用來安裝啟動(dòng)馬達(dá)，此孔加工精度很

23、高，大小由馬達(dá)決定，馬達(dá)通過齒輪嚙合來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸有垂直度和距離的要求。13.觀察孔：用來觀察和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間。14.加強(qiáng)筋：在箱體薄弱的地方設(shè)置加強(qiáng)筋提高剛度。16.安裝吊孔：箱蓋吊裝時(shí)所用。17.通氣孔：變速器內(nèi)部全部是封閉結(jié)構(gòu)，工作的時(shí)候會(huì)發(fā)熱膨脹影響密封性，為防止此現(xiàn)象的產(chǎn)生采用通氣孔加長(zhǎng)軟管的方式解決，軟管一直接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣孔，最后將氣體送到油缸進(jìn)行燃燒。18.測(cè)速裝置：位于箱尾，用來記錄發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速行駛距離等信息。19.油標(biāo)空：用來觀察潤(rùn)滑油也可以用來加油。20.用來束縛通氣軟管。21.起蓋孔：方便開啟變速箱箱蓋。22.工藝孔：加工時(shí)定位用。八、微型汽車變速箱結(jié)構(gòu)原

24、理方案反求分析 8.1微型汽車變速箱整體結(jié)構(gòu)及布置方案 變速箱在汽車中的位置：一般安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋之前。 三軸式變速器的結(jié)構(gòu)方案：第一軸與齒輪做成一體，其前端軸承支承在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)腔的軸承上，軸頸根據(jù)其與殼體之間軸承內(nèi)徑而定，長(zhǎng)度根據(jù)離合器總成軸向尺寸來定。軸與殼體之間軸承的外徑最好大于第一軸常嚙合齒輪的外徑，以便于裝拆第一軸。第二軸前端通過軸承安裝在第一軸的常嚙合齒輪內(nèi)腔，其軸徑受齒輪徑向尺寸限制。安裝同步器齒轂的花鍵多采用漸開線花鍵，其定位性能好，承載能力大，花鍵齒短，其小徑相應(yīng)增大，可一提高軸的剛度。此軸上各檔齒輪與軸之間有相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，軸的表面加工精度要求很高。一般情況下，軸上開

25、螺旋油槽，以保證充分潤(rùn)滑。第二軸制成階梯軸，便于安裝齒輪。從受力和合理利用材料來看，這也是需要的。各截面尺寸要避免相差懸殊。軸上供磨削用的砂輪越程槽產(chǎn)生應(yīng)力集中，易造成軸的折斷。輕型汽車變速器各檔齒輪常用彈性擋圈軸向定位，簡(jiǎn)單，但拆裝不方便。8.2 微型汽車變速箱具體結(jié)構(gòu)及布置方案反求同步器工作過程與原理：當(dāng)離合器接合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩作用在變速器輸入軸（第一軸）上，第一軸伸入變速器箱內(nèi)，由一大型球軸承支承并有一個(gè)與第一軸一體的齒輪。輸出軸（第二軸）軸前端插入第一軸軸端孔中，但可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。第二軸由第一軸端孔中軸承和變速箱后部一軸承支承。各種速度的齒輪在第二軸上旋轉(zhuǎn)，第一軸和第二軸組件的下部或側(cè)面固

26、定一中間軸，其上裝有幾種尺寸的齒輪，這些齒輪除了一個(gè)齒輪外，均與第二軸上齒輪保持常嚙合，還有一個(gè)齒輪與第一齒輪保持常嚙合。當(dāng)駕駛員選定一齒輪，該齒輪被鎖定或連與第二軸，則出現(xiàn)齒輪換檔。這是通過一個(gè)將齒輪與軸相連的接合套的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，僅當(dāng)齒輪和軸以同速旋轉(zhuǎn)時(shí)，換檔才可能很平穩(wěn)無噪音，這就是同步器的主要功能。滑塊式同步器由花鍵轂，接合套，鎖環(huán)（同步環(huán)）和滑塊或彈簧-鋼球定位裝置而組成。 圖8-1 工作原理圖 圖8-2 同步器滑塊式慣性同步器工作原理：當(dāng)接合套剛從二檔退到空擋時(shí)，齒輪和接合套都在其本身及所聯(lián)系的一系列運(yùn)動(dòng)件的慣性作用下，繼續(xù)沿原方向旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，鎖環(huán)在軸向是自由的，故其內(nèi)錐面與齒輪外

27、齒錐面并不接觸，其鎖止作用是齒輪的慣性力矩造成的。8.2.2 鎖止裝置(1)互鎖裝置： 圖8-3 互鎖圖互鎖裝置是保證移動(dòng)某一變速撥叉軸時(shí)，其他變速撥叉軸被鎖住?；ユi裝置的結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：1.互鎖銷式2.擺動(dòng)鎖塊式3.轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式4.三向鎖銷式(2)自鎖裝置： 圖8-4 自鎖圖圖十自鎖裝置的作用是防止因汽車振動(dòng)或有小的軸向力作用而導(dǎo)致脫檔，保證嚙合齒輪在全齒長(zhǎng)上進(jìn)行嚙合，并使駕駛員有換入檔位的感覺。自鎖作用通常是由剛球和彈簧組成的自鎖裝置來保證的，自鎖裝置可以裝在變速器蓋內(nèi)，也可以裝在變速叉內(nèi)。(3) 倒檔鎖：在汽車行駛過程中，為了防止誤掛倒檔而造成安全事故和損壞傳動(dòng)系，在操縱機(jī)構(gòu)中而設(shè)置的

28、。九、微型汽車變速箱關(guān)鍵零件三檔齒輪反求分析9.1三檔齒輪零件的加工工藝反求分析 工序號(hào)工序名稱機(jī)床名稱1粗車大齒CA61402精車大齒CA61403滾大齒滾齒機(jī)4磨大齒砂輪磨床5粗車小齒CA61406精車小齒CA61407插小齒插齒機(jī)8粗車齒輪內(nèi)孔CA61409半精車齒輪內(nèi)孔CA614010磨削齒輪內(nèi)孔砂輪磨削9.2 變速變速三檔齒輪零件公差反求分析實(shí)測(cè)尺寸不等于原設(shè)計(jì)尺寸，需要從實(shí)測(cè)尺寸推論出原設(shè)計(jì)尺寸。假設(shè)所測(cè)的零件尺寸均為合格，實(shí)測(cè)值一定是圖樣上規(guī)定的公差范圍內(nèi)一數(shù)值，即實(shí)測(cè)值=基本尺寸± 制造誤差± 測(cè)量誤差 采用基孔制： 孔公差（IT7級(jí)） 采用基軸制： 軸公差

29、（IT7級(jí)） 在選擇孔和軸結(jié)構(gòu)的形位公差時(shí)，首先保證其形位公差值應(yīng)該小于其尺寸公差，選擇形位公差時(shí)要考慮其加工方法，采用基孔制，7級(jí)精度H7。9.3變速齒輪三檔零件材料熱處理反求分析 機(jī)械零件的材料選擇與熱處理方法直接影響到零件的強(qiáng)度，剛度，周，壽命，可靠性等指標(biāo)，材料的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要問題。 材料的成分分析：對(duì)材料的整體，局部，表面進(jìn)行定性分析或定量分析時(shí)，可通過以下手段：火花鑒別法，音質(zhì)判別法，原子發(fā)射光譜分析法，化學(xué)成分分析法，微探針分析法。材料的組織結(jié)構(gòu)分析：可以用放大鏡觀察材料的晶體大小，淬火硬層的分布，縮孔的缺陷等情況。通過對(duì)材料的分析，結(jié)合我國(guó)國(guó)產(chǎn)材料的具體性能，選擇合適的

30、代用品。所以選擇20CrMnTi作為齒輪的材料，并且進(jìn)行滲碳處理，其深度達(dá)到0.8mm，調(diào)質(zhì)處理后的硬度達(dá)到55HRC以上才能保證其工作要求。 9.4 三檔齒輪零件的結(jié)構(gòu)、功能原理的反求分析 齒輪的剛度不足，會(huì)產(chǎn)生過大的變形，影響齒輪的正常嚙合，產(chǎn)生過大的噪音，并會(huì)降低齒輪的使用壽命。齒輪盡管由于它們?cè)跈C(jī)器中的功用不同而設(shè)計(jì)成不同的形狀和尺寸，但總可以分為齒圈和輪體兩個(gè)部分。9.5三檔齒輪零件的受載反的求分析 齒輪好像一個(gè)懸臂梁，受載以后齒根處產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大，在加上齒根處過渡部分的尺寸發(fā)生了急劇變化，以及沿齒寬方向留下的加工痕跡等引起的應(yīng)力集中作用，當(dāng)輪齒重復(fù)受載后，齒根處就是產(chǎn)生疲勞裂紋

31、，并逐步擴(kuò)展，致使齒輪折斷。9.6三檔齒輪零件的形狀位置公差反求分析 一般地，采用獨(dú)立原則時(shí)，同一要素上的形狀公差值應(yīng)小于位置公差值，而行為公差與尺寸公差無關(guān)，相互獨(dú)立。采用最大實(shí)體原則時(shí)，同一要素上的形狀公差值小于位置公差值，而行為公差可以從尺寸公差中得到補(bǔ)償，此時(shí)被測(cè)要素被控制在實(shí)效邊界內(nèi)。十、變速器總成裝配（1）應(yīng)清洗所有的零件，所有滑動(dòng)配合表面應(yīng)涂齒輪油。（2）在將各零件裝配在輸出軸時(shí)，應(yīng)注意各墊圈，齒輪，同步器轂和同步器套在安裝方向和位置。（3）當(dāng)在輸出軸上裝低速檔和高速檔同步器轂時(shí)，各轂長(zhǎng)凸臺(tái)部位的安裝方向要正確。（4）裝低速同步器套時(shí)，應(yīng)同步器套外表面的槽朝低速齒輪側(cè)；裝高速同步器套時(shí)應(yīng)使外表面槽朝離合器。（5）裝二檔和三檔齒輪套時(shí)，應(yīng)檢查中間軸 油孔與二檔，三檔齒輪套油槽是否對(duì)準(zhǔn)。（6）裝同步器套彈簧時(shí)不得使彈簧變形或損傷。裝彈簧時(shí)，應(yīng)將彈簧的一端插入同步器轂的彈簧固定孔內(nèi)，并使兩彈簧相對(duì)，以使載荷均勻的施加在同步器滑塊上。( 7) 安裝同步器環(huán)時(shí)注意所用的同步器環(huán)的類型，不要錯(cuò)裝；同步器環(huán)應(yīng)安裝到位。(8)