轎車(chē)五檔手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、.摘要本設(shè)計(jì)的任務(wù)是為轎車(chē)設(shè)計(jì)五速手動(dòng)變速器。變速器的合理設(shè)計(jì)和布置，可以最合理地利用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，從而提高車(chē)輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)部分，介紹了變速器的功能和設(shè)計(jì)要求，對(duì)變速器進(jìn)行了方案論證，選擇了三軸變速器。介紹了變速器主要參數(shù)的確定、齒輪幾何參數(shù)的計(jì)算和列出、齒輪的強(qiáng)度計(jì)算、強(qiáng)度校核、軸的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核。該傳動(dòng)有兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：一是直接齒輪傳動(dòng)效率高，磨損和噪音??；二是齒輪中心距較小時(shí)仍能獲得較大的一檔傳動(dòng)比。關(guān)鍵詞：傳動(dòng)齒輪軸目錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc202436039 第 1 章 引言1 HYPERLINK l _Toc202436043 第二

2、章變速器總體方案設(shè)計(jì)6 HYPERLINK l _Toc202436045 2.1變速器功能及設(shè)計(jì)要求6 HYPERLINK l _Toc202436046 2.2傳動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)分析7 HYPERLINK l _Toc202436047 2.2.1三軸傳動(dòng)和二軸傳動(dòng)7 HYPERLINK l _Toc202436048 2.2.2傳動(dòng)主驅(qū)動(dòng)方案對(duì)比9 HYPERLINK l _Toc202436049 倒檔10布局方案 HYPERLINK l _Toc202436050 2.3變速器主要部件結(jié)構(gòu)方案分析11 HYPERLINK l _Toc202436051 2.3.1齒輪類(lèi)型11 _

3、 HYPERLINK l _Toc202436052 2.3.2 移位結(jié)構(gòu)類(lèi)型 11 HYPERLINK l _Toc202436053 2.3.3軸承類(lèi)型12 _ HYPERLINK l _Toc202436054 2.3傳輸方案最終設(shè)計(jì)12 HYPERLINK l _Toc202436055 第三章變速器主要參數(shù)的選擇與齒輪設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc202436055 h - 12 - HYPERLINK l _Toc202436056 3.1傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc202436056 h - 13 - HYPERLINK l _Toc202436057 3.1.1

4、齒輪數(shù)和傳動(dòng)比 PAGEREF _Toc202436057 h - 13 - HYPERLINK l _Toc202436058 3.1.2中心距 PAGEREF _Toc202436058 h - 14 - HYPERLINK l _Toc202436059 3.1.3齒輪模塊 PAGEREF _Toc202436059 h - 14 - HYPERLINK l _Toc202436060 3.1.4齒形、壓力角 、螺旋角和齒寬b PAGEREF _Toc202436060 h - 15 - HYPERLINK l _Toc202436061 3.1.5齒輪位移系數(shù) PAGEREF _Toc

5、202436061 h - 15 - HYPERLINK l _Toc202436062 3.2各齒輪傳動(dòng)比及輪齒數(shù)的確定 PAGEREF _Toc202436062 h - 16 - HYPERLINK l _Toc202436063 3.2.1確定第一齒輪的齒數(shù) PAGEREF _Toc202436063 h - 16 - HYPERLINK l _Toc202436064 3.2.2確定恒嚙合齒輪副的齒數(shù) PAGEREF _Toc202436064 h - 16 - HYPERLINK l _Toc202436065 3.2.3確定其他齒輪的齒數(shù) PAGEREF _Toc20243606

6、5 h - 17 - HYPERLINK l _Toc202436066 3.2.4確定倒檔齒輪的齒數(shù) PAGEREF _Toc202436066 h - 17 - HYPERLINK l _Toc202436067 3.3齒輪主要參數(shù)表18 HYPERLINK l _Toc202436068 第4章傳動(dòng)齒輪的強(qiáng)度計(jì)算和材料選擇20 HYPERLINK l _Toc202436069 4.1齒輪損壞原因及形式20 HYPERLINK l _Toc202436070 4.2齒輪強(qiáng)度計(jì)算與材料接觸應(yīng)力20 HYPERLINK l _Toc202436071 4.2.1齒輪抗彎強(qiáng)度計(jì)算20 HYPE

7、RLINK l _Toc202436072 4.2.2齒輪材料接觸應(yīng)力22 HYPERLINK l _Toc202436073 第 5 章 傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)與校核 PAGEREF _Toc202436073 h - 23 - HYPERLINK l _Toc202436074 5.1傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)及尺寸 PAGEREF _Toc202436074 h - 23 - HYPERLINK l _Toc202436075 5.1.1軸結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc202436075 h - 23 - HYPERLINK l _Toc202436076 5.1.2軸的尺寸 PAGEREF _Toc2024360

8、76 h - 23 - HYPERLINK l _Toc202436077 5.2軸校準(zhǔn) PAGEREF _Toc202436077 h - 24 - HYPERLINK l _Toc202436078 5.2.1第一軸強(qiáng)度和剛度校核 PAGEREF _Toc202436078 h - 24 - HYPERLINK l _Toc202436079 5.2.2第二軸的強(qiáng)度和剛度校核 PAGEREF _Toc202436079 h - 25 - HYPERLINK l _Toc202436080 第六章傳動(dòng)同步器及運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc202436080 h - 27 - HYPE

9、RLINK l _Toc202436081 6.1同步器設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc202436081 h - 27 - HYPERLINK l _Toc202436082 6.1.1同步器的工作原理 PAGEREF _Toc202436082 h - 28 - HYPERLINK l _Toc202436083 6.1.2同步回路主要參數(shù)的確定30 HYPERLINK l _Toc202436084 6.2變速器的運(yùn)行機(jī)構(gòu)32第一章介紹變速器的發(fā)展現(xiàn)狀在汽車(chē)變速器100多年的歷史中，主要經(jīng)歷了從手動(dòng)到自動(dòng)的發(fā)展過(guò)程。目前，世界上使用最多的汽車(chē)變速器3有五種：手動(dòng)變速器（MT）、自動(dòng)變速器（

10、AT） 、手自一體變速器（AMT） 、無(wú)級(jí)變速器（CVT）和雙離合變速器（DCT） .它們各有優(yōu)缺點(diǎn)：MT節(jié)能效果最好，經(jīng)濟(jì)性和娛樂(lè)性強(qiáng)，但對(duì)駕駛技術(shù)要求高； AT節(jié)能效果較差，但操作簡(jiǎn)單，舒適性好，部件可靠性高； AMT具有前者兩者的優(yōu)點(diǎn)，但換檔時(shí)會(huì)有短暫的中斷，舒適性較差； CVT結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，功率大，變速平穩(wěn)，但傳動(dòng)帶易損壞，不能承受大載荷； DCT結(jié)合了手動(dòng)變速箱的燃油經(jīng)濟(jì)性和自動(dòng)變速箱的舒適性。它是從傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器演變而來(lái)的，目前代表了變速器的最高技術(shù)。在我國(guó)，根據(jù)2007年的調(diào)查，手動(dòng)變速器的市場(chǎng)占有率為74%，占有較大的市場(chǎng)份額。從2002年到2007年，自動(dòng)變速器的市場(chǎng)份

11、額從9%上升到26%。 Global Insight預(yù)測(cè)，到2012年，自動(dòng)變速器將占據(jù)33%的份額，而自動(dòng)變速器在乘用車(chē)市場(chǎng)的占比可能達(dá)到44%。 %。從2002年到2006年，女性用戶從20.3%增長(zhǎng)到30.9%，自動(dòng)變速器的易用性在女性用戶中非常受歡迎。此外，在消費(fèi)者調(diào)查中最受關(guān)注的汽車(chē)零部件中，安全氣囊排在首位，自動(dòng)變速器排在第二位。在中國(guó)，自動(dòng)變速器市場(chǎng)非常樂(lè)觀。同時(shí)，手動(dòng)擋的節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、駕駛娛樂(lè)性也決定了它的不可替代性。針對(duì)中國(guó)輸電市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，Dr. Global Insight亞洲技術(shù)分析師段誠(chéng)武發(fā)表了自己的見(jiàn)解：1、短期內(nèi)手動(dòng)變速器仍占據(jù)主要份額，而自動(dòng)變速器將有更大的增長(zhǎng)

12、空間。2、鑒于中國(guó)市場(chǎng)的復(fù)雜性，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，變速器不是單一的發(fā)展趨勢(shì)，沒(méi)有一種變速器會(huì)成為最終的贏家。3、在中國(guó)市場(chǎng)，AMT在技術(shù)支持、當(dāng)前市場(chǎng)份額和設(shè)備供應(yīng)等方面與LPG、AUTOE和汽油、CVTE和混合動(dòng)力、DCT和柴油類(lèi)似。第四，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，中國(guó)本土企業(yè)應(yīng)該更加關(guān)注DCT產(chǎn)品，因?yàn)樗鼤?huì)有很好的前景。第二章傳動(dòng)總體方案設(shè)計(jì)2.1 變速器功能及設(shè)計(jì)要求變速器是一種能以固定或有級(jí)方式改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)裝置，又稱(chēng)齒輪箱。作為汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分，主要用于轉(zhuǎn)換發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳遞的扭矩和轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)在起步、加速、行駛和克服各種路面等不同行駛工況下驅(qū)動(dòng)輪的牽引力。障礙。隨著車(chē)輛的速度

13、不同的需求。此外，變速箱還用于使汽車(chē)能夠倒車(chē)行駛，并在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)滑行或停車(chē)時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)保持分離；如有必要，還應(yīng)具有取力器功能。為保證變速器具有良好的工作性能，對(duì)變速器應(yīng)提出以下設(shè)計(jì)要求。應(yīng)確保汽車(chē)具有較高的動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在汽車(chē)的整體設(shè)計(jì)中，根據(jù)汽車(chē)的承載能力、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)和汽車(chē)的要求，選擇合理的傳動(dòng)齒輪數(shù)量和傳動(dòng)比來(lái)滿足這一要求。設(shè)置空檔，確保汽車(chē)在必要時(shí)可以長(zhǎng)時(shí)間將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)分離；設(shè)置一個(gè)倒檔，使汽車(chē)可以倒車(chē)。工作可靠，操作簡(jiǎn)單。汽車(chē)在行駛過(guò)程中，變速器不應(yīng)出現(xiàn)自動(dòng)跳車(chē)、亂換擋、換擋震動(dòng)等現(xiàn)象。為了降低駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行車(chē)安全性，對(duì)輕便操控的要求越來(lái)越重要，這可以通過(guò)使用

14、同步器和預(yù)選氣動(dòng)換檔或自動(dòng)和半自動(dòng)換檔來(lái)實(shí)現(xiàn)。重量輕，體積小。影響該指標(biāo)的主要參數(shù)是傳輸?shù)闹行木嚯x。選用優(yōu)質(zhì)鋼材，采用合理的熱處理，設(shè)計(jì)合適的齒形，提高齒輪精度，配合圓錐滾子軸承減小中心距。傳輸效率高。為了減少齒輪的嚙合損失，應(yīng)該有一個(gè)直接齒輪。提高零件的制造精度和安裝質(zhì)量，使用合適的潤(rùn)滑油提高傳動(dòng)效率。低噪聲。采用斜齒輪傳動(dòng)，選擇合理的位移系數(shù)，提高制造精度和安裝剛度，可降低齒輪的噪音。落實(shí)零部件標(biāo)準(zhǔn)化、零部件通用化、傳動(dòng)總成系列化等設(shè)計(jì)要求，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。必要時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)取力器。2.2 傳動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)分析傳動(dòng)的種類(lèi)很多，按改變傳動(dòng)比的方式可分為有級(jí)、無(wú)級(jí)和綜合型。有級(jí)變速器按前

15、進(jìn)檔數(shù)可分為三檔、四檔、五檔和多檔變速器；并根據(jù)軸中心線的位置可分為定軸式、螺旋軸式和綜合式。其中，固定軸式應(yīng)用較多，有二軸式和三軸式。前者多用于前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，而后者多用于前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。2.2.1 三軸傳動(dòng)和二軸傳動(dòng)大多數(shù)現(xiàn)代汽車(chē)使用三軸變速器。以下是三軸和二軸傳動(dòng)的傳動(dòng)方案。三軸傳動(dòng)如圖2-1所示。第一軸的常嚙合齒輪和第二軸的齒輪分別與中間軸的對(duì)應(yīng)齒輪嚙合，第一軸和第二軸同心。直接連接第一軸和第二軸來(lái)傳遞扭矩的稱(chēng)為直接齒輪。此時(shí)，齒輪、軸承和中間軸都沒(méi)有負(fù)載，第一和第二軸也傳遞扭矩。因此，直接齒輪傳動(dòng)效率高，磨損和噪音小，是三軸傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)。其他前進(jìn)檔需要依次通過(guò)兩對(duì)齒

16、輪傳遞扭矩。所以。較小的齒輪中心距（影響變速器尺寸的重要參數(shù)）仍然可以獲得較大的一檔傳動(dòng)比，這是三軸變速器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是直接齒輪以外的其他齒輪的傳動(dòng)效率降低。圖 2-1 轎車(chē)三軸四檔變速器1.第一軸； 2.第二軸； 3.中間軸兩軸傳動(dòng)如圖 2-2 所示。與三軸傳動(dòng)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，除最極端的齒輪外，所有齒輪傳動(dòng)效率高，噪音低。大多數(shù)汽車(chē)采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的布置，因?yàn)檫@種布置使汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)緊湊，機(jī)動(dòng)性好，可以將汽車(chē)質(zhì)量減少6%到10%。兩軸傳動(dòng)有利于這種布置，并且傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。如圖所示，雙軸變速器的第二軸（即輸出軸）與末級(jí)減速器的主動(dòng)齒輪為一體。發(fā)動(dòng)機(jī)垂直放置時(shí)，末級(jí)減速器

17、可采用螺旋錐齒輪或雙面齒輪；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水平放置時(shí)，可以使用圓柱齒輪，簡(jiǎn)化了制造工藝，降低了成本。除倒檔常用的滑動(dòng)齒輪（正齒輪）外，其他齒輪均采用常嚙合斜齒輪傳動(dòng)；一檔同步器多安裝在二軸上，因?yàn)橐粰n主動(dòng)齒輪尺寸小，安裝同步。高檔同步器也可以安裝在第一軸后端，如圖。二軸傳動(dòng)沒(méi)有直接齒輪，所以在高速檔工作時(shí)，齒輪和軸承都承受負(fù)荷，所以噪音比較大，磨損也增加，這是它的缺點(diǎn)。此外，低速比的上限（i gI = 4.04.5）也受到很大限制，但可以通過(guò)降低各檔速比，提高最終減速比來(lái)消除這一缺點(diǎn)。圖 2-2 兩軸傳動(dòng)1.第一軸； 2.第二軸； 3.同步器由于該設(shè)計(jì)的汽車(chē)為前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)，因此采用了三軸傳動(dòng)。

18、2.2.2 傳動(dòng)主傳動(dòng)方案對(duì)比圖2-3是三軸五檔變速器的傳動(dòng)方案。它們的共同特點(diǎn)是變速器的第一軸和第二軸的軸線在同一直線上，并通過(guò)嚙合套筒相連接，得到直齒輪。采用直接齒輪，變速器和中間軸的齒輪和軸承沒(méi)有負(fù)載，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩直接通過(guò)變速器的一、二軸輸出。由于直接齒輪的利用率高于其他齒輪，因此減少了軸承的磨損，從而提高了變速器的使用壽命；其他前進(jìn)檔工作時(shí)，變速器傳遞的動(dòng)力需要經(jīng)過(guò)第一軸、中間軸和第二軸。因此，在變速器中間軸與二軸的距離（中心距）不大的情況下，一檔仍有較大的傳動(dòng)比；高檔齒輪由常嚙合齒輪傳動(dòng)，低檔齒輪（一檔）可采用常嚙合齒輪傳動(dòng)或不傳動(dòng)；在大多數(shù)傳動(dòng)方案中，除一檔外的其他檔位的換檔機(jī)構(gòu)均采

19、用同步器或嚙合套換檔，少數(shù)結(jié)構(gòu)上的一檔也采用同步器或嚙合套換檔，而同步器或嚙合套大多數(shù)情況下，每個(gè)齒輪都安裝在第二個(gè)軸上。三軸傳動(dòng)在除直接檔以外的其他檔位工作時(shí)，傳動(dòng)效率略有下降，這是它的缺點(diǎn)。在檔數(shù)相同的情況下，各種三軸變速器的主要區(qū)別在于常嚙合齒輪的對(duì)數(shù)、換檔方式和倒檔的傳動(dòng)方案。如圖2所示-3a，除一個(gè)倒檔由直齒滑動(dòng)齒輪換檔外，其余齒輪均為常嚙合齒輪傳動(dòng)。圖2-3b、c、d所示方案中的前進(jìn)齒輪均采用常嚙合齒輪傳動(dòng)；圖2-3d所示方案中的倒檔和超速檔安裝在位于變速器后部的副箱內(nèi)，這樣布置除了提高軸的剛度，減少齒輪磨損，減少操作噪音，它也可以形成一個(gè)只有四個(gè)前進(jìn)檔的變速器，而不需要超速檔。在

20、上述各種方案中，在采用常嚙合齒輪傳動(dòng)的情況下，換檔方式可以通過(guò)同步器或嚙合套來(lái)實(shí)現(xiàn)。在同一個(gè)變速器中，有的檔位用同步器換檔，有的檔位用嚙合套換檔，那么就必須用同步器換高檔，用低檔嚙合。傳動(dòng)采用-3c圖2所示的多支撐結(jié)構(gòu)方案，可提高軸的剛性。這時(shí)，如果采用可以在軸平面上分離的外殼，就可以更好地解決軸、齒輪等零件裝配困難的問(wèn)題。圖2所示的方案-3c具有懸臂狀態(tài)的高級(jí)從動(dòng)齒輪，而一檔和倒檔布置在變速器殼體的中間跨度，中間齒輪同步器布置在中間軸上是一個(gè)特點(diǎn)這個(gè)方案的。2.2.3 倒檔布置方案常見(jiàn)的倒檔齒輪結(jié)構(gòu)方案如下：圖 2-4a顯示了一種常見(jiàn)的倒檔裝置。圖2-4b是在換擋時(shí)利用中間軸上的一檔，從而縮

21、短了中間軸的長(zhǎng)度。然而，換檔時(shí)，兩對(duì)齒輪同時(shí)嚙合，換檔困難。一些輕型卡車(chē)四速變速器使用這種方案。圖2-4c圖2-4d針對(duì)前者的缺點(diǎn)進(jìn)行了修改，因此常用于卡車(chē)變速器。圖2-4e是將中間軸上的一、倒檔齒輪做成一體，并加長(zhǎng)其齒寬。圖2-4f適用于所有齒輪副均為常嚙2 用于-4g圖2-4f2.3 變速器主要部件結(jié)構(gòu)方案分析變速器的設(shè)計(jì)方案必須滿足性能、制造條件、維修方便和三化現(xiàn)代化的要求。在確定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方案時(shí)，還應(yīng)考慮齒輪類(lèi)型、換擋結(jié)構(gòu)類(lèi)型、軸承類(lèi)型等因素。2.3.1 齒輪類(lèi)型齒輪形式包括正齒輪和斜齒輪。階梯式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)是增加常嚙合齒輪副的數(shù)量，從而可以使用斜齒輪。與直齒輪相比，斜齒輪具有使用

22、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行時(shí)噪音低等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是制造稍復(fù)雜，運(yùn)行時(shí)有軸向力。變速器中的常嚙合齒輪均為斜齒輪正齒輪，盡管這增加了常嚙合齒輪的數(shù)量并導(dǎo)致變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加。正齒輪僅用于低檔和倒檔。但在本設(shè)計(jì)中，由于倒檔采用恒嚙合方案，倒檔也采用斜齒輪傳動(dòng)方案，即除一檔外，均采用斜齒輪傳動(dòng)。2.3.2 移位結(jié)構(gòu)類(lèi)型今天大多數(shù)汽車(chē)變速器使用同步器來(lái)?yè)Q檔。使用同步器換檔可以保證換檔時(shí)檔位不受沖擊，充分發(fā)揮檔位的力量，同時(shí)操作輕便，換檔時(shí)間縮短，從而提高了加速性能，汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性和駕駛安全性。此外，這種類(lèi)型也有利于自動(dòng)化操作。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高，軸向尺寸增加，銅同步環(huán)使用壽命短。目前，同步器廣泛應(yīng)用于各種變速器

23、中。本設(shè)計(jì)中使用的是鎖環(huán)同步器，它通過(guò)摩擦實(shí)現(xiàn)同步。但在結(jié)構(gòu)上可以保證聯(lián)軸套和待嚙合的花鍵齒圈在同步之前不能接觸，從而避免齒間沖擊和噪音。其結(jié)構(gòu)和工作原理將在第六章進(jìn)行說(shuō)明。2.3.3 軸承類(lèi)型傳動(dòng)軸承常用圓柱滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承、滑動(dòng)襯套等。在本設(shè)計(jì)中，由于腔體尺寸小，第一軸上的恒嚙合齒輪和第二軸上的齒輪均采用滾針軸承。變速器第一、二軸的后軸承按直徑系列應(yīng)為深溝球軸承或圓柱滾子軸承。中間軸前后軸承采用圓錐滾子軸承。2.4 傳輸方案的最終設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)傳動(dòng)型式、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案和主要零部件結(jié)構(gòu)方案的分析選型，并根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，最終傳動(dòng)方案如圖2-5所示。其傳播途徑：1檔：1軸1

24、2中間軸1099、11中間同步器2軸輸出2檔：1軸12中間軸875、7中間同步器2軸輸出3檔：1軸12中間軸655、7同步器2軸輸出4檔：為直檔，即一軸11、3中間同步器二軸輸出5檔：1軸12中間軸431,3中間同步器2軸輸出倒檔：一軸12中間軸1213119、11中間同步器二軸輸出圖2-5 五檔變速器結(jié)構(gòu)圖第三章變速器主要參數(shù)的選擇與齒輪設(shè)計(jì)3.1 傳輸主要參數(shù)的選擇主減速比：4.782最高時(shí)速：190公里/小時(shí)最大扭矩：170Nm/4500rpm最高轉(zhuǎn)速：6000r/min0-100km/h加速時(shí)間：12s發(fā)動(dòng)機(jī)功率：120馬力3.1.1齒輪數(shù)和傳動(dòng)比近年來(lái)，為了降低油耗，變速器的齒輪數(shù)有

25、增加的趨勢(shì)。目前乘用車(chē)一般采用4-5檔變速器。這個(gè)設(shè)計(jì)也使用了5個(gè)齒輪。選擇最低傳動(dòng)比5 ，應(yīng)根據(jù)汽車(chē)的最高等級(jí)、驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著力、汽車(chē)的最低穩(wěn)定速度、主減速比和主減速比綜合考慮確定。驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑。汽車(chē)在陡坡爬坡時(shí)，車(chē)速不高，空氣阻力可以忽略不計(jì)，所以用最大的驅(qū)動(dòng)力來(lái)克服輪胎與路面之間的滾動(dòng)阻力和爬坡阻力。因此有6那么最大爬坡度所要求的變速器一檔的傳動(dòng)比（3-1）其中m 是車(chē)輛的總質(zhì)量；g是重力加速度； max 道路的最大阻力系數(shù)；r r驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑；T emax發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩；i 0 主減速比； 汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率。根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著情況得到的變速器檔傳動(dòng)比為：(3-2

26、)式中， G 2 車(chē)輛滿載靜止在平整路面時(shí)驅(qū)動(dòng)橋?qū)β访娴妮d荷； 路面附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 =0.50.6。按已知條件：滿載質(zhì)量1800kg； r = 337.25mm; _ T e max =170Nm；我0 =4.782; =0.95根據(jù)公式（3-2）可得： i gI =3.85。超速檔的傳動(dòng)比一般為0.70.8。在本設(shè)計(jì)中，五檔傳動(dòng)比為ig =0.75。中間齒輪的傳動(dòng)比理論上如下：(3-3)其實(shí)與理論略有出入，因?yàn)辇X數(shù)是整數(shù)，普通齒輪之間的公比應(yīng)該更小，還要考慮與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的合理匹配。根據(jù)上式可得： =1.51。因此，有： , , （修正為 1）。3.1.2中心距中心距直接影響變速器的尺寸和

27、質(zhì)量，所選擇的中心距應(yīng)能保證齒輪的強(qiáng)度。三軸傳動(dòng)的中心距A可以根據(jù)現(xiàn)有傳動(dòng)的統(tǒng)計(jì)得到的經(jīng)驗(yàn)公式初步選擇。(3-4)式中， K A 中心距系數(shù)，汽車(chē)取K A =8.99.3；T I max - 變速器處于一檔時(shí)的輸出扭矩：T I max = T e max i g I =628.3N米可以得到77.08mm初始中心距A= 。3.1.3齒輪模塊齒輪模數(shù)選擇的一般原則：1 ）為降低噪聲，應(yīng)合理降低模數(shù)，同時(shí)增加齒寬；2 ）為了使質(zhì)量更小，應(yīng)增加模量，同時(shí)減小齒寬；3 ）考慮工藝，每個(gè)齒輪應(yīng)選擇一個(gè)模塊；4 ）考慮強(qiáng)度，每個(gè)齒輪應(yīng)該有不同的模塊。對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)，降低運(yùn)行噪音更為重要，因此模數(shù)應(yīng)選擇較小；

28、對(duì)于卡車(chē)來(lái)說(shuō)，減輕質(zhì)量比降低噪音更重要，因此模數(shù)應(yīng)該更大。選用的模量值應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。第一軸常嚙合斜齒輪的m n(3-5)其中=170Nm，可以得出m n =2.5。m一檔正齒輪毫米(3-6)通過(guò)計(jì)算m = 3。同步器與嚙合套的嚙合多采用漸開(kāi)線齒形。變速器中齒輪上的花鍵和聯(lián)軸套的模數(shù)為2.5或2。3.1.4齒形、壓力角 、螺旋角和齒寬b7的汽車(chē)傳動(dòng)齒輪按表3-1選擇。表 3-1 汽車(chē)傳動(dòng)齒輪的齒形、壓力角和螺旋角齒形壓力角螺旋角車(chē)高齒形和改良齒形14.5、15、16、16.52545普通卡車(chē)GB/T1356-2001規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒形202030重型車(chē)輛GB/T1356-2001規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)齒

29、形低檔、倒檔 22.5、25小螺旋角壓力角小，重合度大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低；當(dāng)壓力角大時(shí)，可以提高輪齒的彎曲強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。對(duì)于汽車(chē)，為了增加重合度，降低噪音，取較小的值；對(duì)于卡車(chē)，為了提高齒輪承載能力，取較大值。本設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)齒輪的壓力角取20 ，嚙合套或同步器取30 。需要注意的是，在選擇斜齒輪的螺旋角時(shí)，中間軸上的軸向力應(yīng)相互抵消。為此，中間軸上的所有齒輪都向右轉(zhuǎn)動(dòng)，而第一軸和第二軸上的斜齒輪向左轉(zhuǎn)動(dòng)，軸向力通過(guò)軸承蓋由外殼承擔(dān)。齒輪寬度b的大小直接影響齒輪的承載能力。 b越大，齒的承載能力越高。但試驗(yàn)表明，齒寬增加到一定值后，由于載荷分布不均勻，齒輪軸承負(fù)載能力降低。因此，在保證齒輪

30、強(qiáng)度的情況下8 ，齒寬應(yīng)選擇盡可能小，以減輕變速器的重量，縮短其軸向尺寸。通常根據(jù)齒輪模數(shù)的大小來(lái)選擇齒寬：直齒b=(4.58.0)m，mm斜齒b=(6.08.5)m，mm第一軸恒嚙合齒輪副的齒寬系數(shù)值可以較大，從而增加接觸線的長(zhǎng)度，減少接觸應(yīng)力，從而提高傳動(dòng)的穩(wěn)定性和壽命的齒輪。3.1.5齒輪位移系數(shù)位移齒輪主要有兩種類(lèi)型：高度位移和角位移。高位移齒輪對(duì)的一對(duì)嚙合齒輪的位移系數(shù)之和為零。大排量可以增加小齒輪的齒根強(qiáng)度，使其接近大齒輪的強(qiáng)度。大排量齒輪副的缺點(diǎn)是不能同時(shí)增加一對(duì)齒輪的強(qiáng)度，而且難以降低噪音。角位移齒輪副的位移系數(shù)之和不等于0。角位移能獲得良好的嚙合性能和傳動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)，所以使用較

31、多。位移系數(shù)的選擇原則：1 ）對(duì)于高檔齒輪，位移系數(shù)的選擇應(yīng)按照保證最大接觸強(qiáng)度的原則和最有利的抗膠和耐磨性原則來(lái)選擇。2 ）對(duì)于低速齒輪，為提高小齒輪的齒根強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)段齒厚相等的條件選擇大小齒輪的位移系數(shù)。3 ）總位移系數(shù)越小，輪齒根的抗彎強(qiáng)度越低。但它容易吸收沖擊和振動(dòng)，噪音更小。為了降低噪音，變速器中除一、二檔以外的其他齒輪的總排量系數(shù)應(yīng)選擇較小的值。一般來(lái)說(shuō)，隨著檔位減小，總變異系數(shù)應(yīng)逐檔增加。一、二、倒檔應(yīng)選擇較大的值。3.2 各齒輪傳動(dòng)比及輪齒數(shù)的確定3.2.1確定第一齒輪的齒數(shù)已知一檔傳動(dòng)比(3-7)為了確定Z 9和Z 10的齒數(shù)，首先求齒數(shù)之和： （3-8）其中A = 7

32、7.08mm， m =3；所以有。在選擇齒輪的齒數(shù)時(shí)，應(yīng)注意最好不要使匹配齒輪的齒數(shù)之和為偶數(shù)，以減少齒輪齒數(shù)之間出現(xiàn)公約數(shù)的機(jī)會(huì)。大齒輪和小齒輪，否則會(huì)造成齒面磨損不均。然后取=51。當(dāng)汽車(chē)為三軸傳動(dòng)時(shí)，若此處取=16 ，則可得=35?；谥鰽和m的計(jì)算可能不是整數(shù)。將其調(diào)整為整數(shù)后，從公式（3-8）可以看出，中心距發(fā)生了變化。此時(shí)，中心距應(yīng)由齒輪位移系數(shù)反算。 A ，然后將這個(gè)修正后的中心距作為以后計(jì)算的基礎(chǔ)。此處修正為 51，則根據(jù)公式（3-8），可以反推76.5mmA = 。3.2.2確定恒嚙合齒輪副的齒數(shù)由公式（3-7）計(jì)算恒嚙合齒輪的傳動(dòng)比(3-9)從可用的已知數(shù)據(jù)來(lái)看：常嚙合齒輪

33、的中心距等于第一齒輪的中心距，斜齒輪的中心距(3-10)由此我們得到： （3-11）根據(jù)已知數(shù)據(jù)可以計(jì)算出： 。聯(lián)立方程可以得到： =19， =34。然后根據(jù)公式（3-7），可以計(jì)算出一檔的實(shí)際傳動(dòng)比為： 。3.2.3確定其他齒輪的齒數(shù)2檔傳動(dòng)比(3-12)所以有： ，對(duì)于斜齒輪：(3-13)所以：聯(lián)立方程得到： .按同樣方法可分別計(jì)算：三檔；五檔。3.2.4確定倒檔齒輪的齒數(shù)一般來(lái)說(shuō)，倒檔齒輪比接近一檔齒輪比，在本設(shè)計(jì)中，倒檔齒輪比為3.7。中間軸上的倒檔齒輪的齒數(shù)略小于一檔主動(dòng)齒輪10的齒數(shù)，以較小者為準(zhǔn)。一般情況下，倒檔軸檔位取2123，這里取=23。由(3-14)可以計(jì)算出來(lái)。由于該設(shè)

34、計(jì)中倒車(chē)齒輪也是斜齒輪，因此可以得到中間軸與倒車(chē)軸的中心距。倒檔軸與第二軸的中心距第四章傳動(dòng)齒輪的強(qiáng)度計(jì)算與材料選擇4.1 齒輪損壞的原因齒輪損壞分為三種類(lèi)型：斷齒、齒面疲勞剝落和變速齒輪端部損壞。4.2 齒輪強(qiáng)度計(jì)算與材料接觸應(yīng)力與其他機(jī)械設(shè)備中使用的變速器相比，不同用途車(chē)輛的變速器齒輪的使用條件還是相似的。此外，汽車(chē)傳動(dòng)齒輪所用的材料、熱處理方法、加工方法、精度等級(jí)、支撐方式等基本相同。如汽車(chē)傳動(dòng)齒輪采用低碳合金鋼，剃齒或齒輪精加工，齒輪表面經(jīng)滲碳淬火熱處理，齒輪精度不低于7級(jí)。因此，使用比一般齒輪強(qiáng)度計(jì)算公式更簡(jiǎn)化的計(jì)算公式計(jì)算汽車(chē)齒輪可以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。這里選擇的齒輪材料是40Cr。

35、4.2.1齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算直齒輪彎曲應(yīng)力(4-1)其中彎曲應(yīng)力（MPa）；一檔10的圓周力（N） ，；其中是計(jì)算的載荷 (N mm)， d是節(jié)圓的直徑。應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取為1.65；摩擦力影響系數(shù)，主動(dòng)齒輪取1.1，從動(dòng)齒輪取0.9；b 齒寬（mm），取20t端面齒距（mm）；y齒形系數(shù)在一檔時(shí)，中間軸上的計(jì)算扭矩為：(4-2)可用= 659668Nm因此，可以得到；然后將得到的數(shù)據(jù)代入式(4-1)得當(dāng)計(jì)算載荷取最大扭矩作用于變速器第一軸時(shí)，第一檔正齒輪10的彎曲應(yīng)力在400850MPa之間。斜齒輪的彎曲應(yīng)力(4-3)重合度影響系數(shù)，取2.0；其他參數(shù)同式(4-1 ) 。二檔圓周力：(4-

36、4)根據(jù)斜齒輪參數(shù)計(jì)算公式可得： =6798.8N齒輪8的當(dāng)量齒數(shù)=47.7，由表（4-1）可得： .因此，可以得到：同樣可以得到： .根據(jù)第二個(gè)齒輪的計(jì)算方法，可以得到其他齒輪的彎曲應(yīng)力。計(jì)算結(jié)果如下：三檔： ;四檔： ;五檔： ;當(dāng)計(jì)算載荷取作用在第一軸上的最大扭矩時(shí)，常嚙合齒輪和高檔齒輪的許用應(yīng)力在180-350MPa左右。因此，上述直齒輪和斜齒輪的計(jì)算結(jié)果滿足抗彎強(qiáng)度要求。4.2.2齒輪材料接觸應(yīng)力齒輪接觸應(yīng)力11(4-5)式中齒輪的接觸應(yīng)力（MPa）；F 齒面法向力（N）， ；- (N) 處的圓周力；節(jié)點(diǎn)處的壓力角（）；齒輪螺旋角（）；E齒輪材料的彈性模量（MPa），宜查數(shù)據(jù)；B 實(shí)

37、際齒輪接觸寬度， 20mm；主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑（mm）；正齒輪：(4-6)(4-7)斜齒輪：(4-8)(4-9)其中，主、從動(dòng)齒輪的節(jié)圓半徑（mm）分別為。以作用于變速器第一軸的載荷為計(jì)算載荷時(shí)，傳動(dòng)齒輪的許用接觸應(yīng)力如下表所示：表 4-1 傳動(dòng)齒輪的內(nèi)容接觸應(yīng)力齒輪/MPa滲碳齒輪液體碳氮共滲齒輪一檔和倒檔1900 2000950 1000恒嚙合齒輪和高等級(jí)1300 1400650 700通過(guò)計(jì)算可以得出各齒輪的接觸應(yīng)力如下：一檔： =1998.61MPa ；二檔： =1325.17MPa；三檔： =1233.1MPa齒輪： =1208.5MPa；五檔： =1015.78MPa；倒

38、檔： =1904.32MPa由上表4-1可知，設(shè)計(jì)的傳動(dòng)齒輪的接觸應(yīng)力基本滿足要求。第五章傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)與校核5.1 傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)及尺寸5.1.1軸的結(jié)構(gòu)第一軸通常與齒輪成一體，前端多支撐在飛輪腔的軸承上，其軸徑根據(jù)前軸承直徑確定。軸承不承受軸向力，軸的軸向定位一般由帶止動(dòng)環(huán)和軸承蓋的后軸承實(shí)現(xiàn)。第一軸的長(zhǎng)度由離合器的軸向尺寸決定，花鍵尺寸應(yīng)與離合器輪轂的花鍵統(tǒng)一考慮。第一個(gè)軸如圖 5-1 所示：圖 5-1 變速器第一軸中間軸分為轉(zhuǎn)軸式和固定軸式。本設(shè)計(jì)采用轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)方案。由于一、倒檔齒輪較小，通常與中間軸為一體，高檔齒輪分別用鍵固定在軸上，以便齒輪磨損后更換。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：一檔倒檔圖 5-2 傳

39、動(dòng)中間軸5.1.2軸尺寸傳動(dòng)軸的確定和尺寸主要根據(jù)結(jié)構(gòu)布置的要求，并考慮加工工藝和裝配工藝的要求來(lái)確定12。在草圖設(shè)計(jì)中，軸的長(zhǎng)度可以通過(guò)齒輪和變速零件的工作位置和尺寸來(lái)初步確定。軸徑可參照同類(lèi)汽車(chē)傳動(dòng)軸的尺寸選擇，或按以下經(jīng)驗(yàn)選擇第一軸和中間軸： （5-1）第二軸： （5-2）式中發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩，Nm為了保證設(shè)計(jì)的合理性，軸的強(qiáng)度和剛度應(yīng)有一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。因此，軸徑d與軸長(zhǎng)L的關(guān)系可以選擇如下：第一軸和中間軸： d/L =0.16 0.18；第二軸： d/L =0.18 0.21。5.2 軸校準(zhǔn)一般來(lái)說(shuō)，考慮加工和裝配的變速器的結(jié)構(gòu)布置所確定的軸的強(qiáng)度是足夠的，只可以檢查危險(xiǎn)部分。對(duì)于本設(shè)

40、計(jì)的變速器，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，軸13的強(qiáng)度和剛度有一定的余量，所以在校核時(shí)只需要校核一個(gè)齒輪；因?yàn)檐?chē)輛在行駛過(guò)程中，一檔傳遞的扭矩最大，即軸所承受的扭矩也最大。由于第二軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是重點(diǎn)檢查對(duì)象。下面檢查第一和第二軸。5.2.1第一軸的強(qiáng)度和剛度檢查由于第一軸在運(yùn)行過(guò)程中的彎矩很小，可以忽略不計(jì)，可以認(rèn)為它只受扭矩。在這種情況下，軸的扭矩強(qiáng)度條件公式為(5-3)式中扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa；T 軸上的扭矩，Nmm；軸的扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)， ；P軸傳遞的功率，kw；d軸在計(jì)算截面處的直徑，mm； 許用扭剪應(yīng)力，MPa。其中P =95kw， n =5750r/min， d = 24mm；代入上式可得：從表中可以看

41、出， =55MPa，所以 滿足強(qiáng)度要求。軸的扭轉(zhuǎn)變形表示為每米長(zhǎng)度的扭轉(zhuǎn)角。其計(jì)算公式為：(5-4)式中， T軸上的扭矩，Nmm；G 軸材料的剪切彈性模量，MPa，對(duì)于鋼， G = 8.1 MPa；軸截面的極慣性矩， ， ；將已知數(shù)據(jù)代入上式可得：適用于一般傳動(dòng)軸；因此，它也滿足剛性要求。5.2.2第二軸的強(qiáng)度和剛度檢查1) 軸強(qiáng)度校核用于計(jì)算的齒輪嚙合的徑向力和軸向力可以得到如下：(5-5)(5-6)(5-7)公式中計(jì)算齒輪的傳動(dòng)比，這里是三檔傳動(dòng)比3.85；d計(jì)算齒輪的節(jié)圓直徑，mm，為105mm；節(jié)點(diǎn)處的壓力角，16；- 螺旋角，30；發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為170000Nmm。代入上式得： ;

42、 ; .危險(xiǎn)段受力圖為：圖 5-3 危險(xiǎn)段受力分析平面： (160+75)= 75，我們可以得到=1317.4N；水平面上的力矩：垂直平面：(5-8)可以查到= 6879.9N垂直平面上的力矩： 。軸上的扭矩為： 。因此，危險(xiǎn)段的組合彎矩為：(5-9)可用M那么彎矩和扭矩共同作用下的軸向應(yīng)力（MPa）：(5-10)代入上式得： ， =400 MPa 低檔工作時(shí)，有： ，滿足要求。2）檢查軸的剛度第二軸在垂直面的撓度和在水平面的撓度可以計(jì)算如下：(5-11)(5-12)式中輪齒寬中間平面上的徑向力（N），等于；- 輪齒寬度中平面上的圓周力 (N)，等于；E彈性模量（MPa）， （MPa）， E

43、= MPa；I轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ ）， ， d為軸的直徑（ ）；a、b齒輪作用力與支座A 、 B的距離（ ）；L 支撐之間的距離（ ）。將這些值代入方程 (5-11) 和 (5-12) 得到： , .因此，軸的全撓度為，滿足剛度要求。第六章傳動(dòng)同步器及運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1 同步器設(shè)計(jì)如前所述，本設(shè)計(jì)中使用的同步器類(lèi)型為鎖環(huán)同步器，其結(jié)構(gòu)如下圖6-1所示：圖 6-1 鎖環(huán)同步器1、9傳動(dòng)齒輪2滾針軸承3、8組合齒圈4、7鎖緊環(huán)（同步環(huán)）5-彈簧 6-定位銷(xiāo) 10-花鍵輪轂 11-組合套筒6.1.1同步器如何工作如圖6-2所示，該型同步器的工作原理是：換檔時(shí)，軸向作用在嚙合套上的換檔力推動(dòng)嚙合套，帶動(dòng)定位銷(xiāo)

44、和鎖緊環(huán)運(yùn)動(dòng)，直到鎖環(huán)的錐面與嚙合齒輪的錐面接觸，直到與嚙合齒輪上的錐面接觸。之后，由于作用在錐面上的法向力與兩個(gè)錐面的角速度不同，在錐面上作用有摩擦力矩，使鎖緊環(huán)相對(duì)于嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)一角度。 , 滑塊移動(dòng)。被定位。接著，嚙合套筒的齒端與鎖環(huán)齒端的鎖緊面接觸（圖6-2b），使嚙合套筒的運(yùn)動(dòng)受阻，同步器處于鎖定狀態(tài)，第一階段的換檔就結(jié)束了。換檔力繼續(xù)將鎖緊環(huán)壓在錐面上，使摩擦力矩增大，同時(shí)反方向的撥環(huán)力矩作用在鎖緊面上。齒輪和鎖環(huán)的角速度逐漸接近，在角速度相等的瞬間，同步過(guò)程結(jié)束，完成第二階段的換檔過(guò)程。之后，摩擦力矩消失，撥環(huán)力矩返回鎖緊環(huán)，兩個(gè)鎖緊面分離，同步器解除鎖緊狀態(tài)，嚙合套上的嚙合

45、齒通過(guò)鎖緊環(huán)到達(dá)齒輪在換擋力的作用下。上部嚙合齒嚙合（圖6-2d），完成同步換檔。圖6-2 鎖環(huán)同步器工作原理6.1.2同步環(huán)主要參數(shù)的確定(1)同步環(huán)錐面上的螺紋槽如果螺紋槽螺旋的頂部設(shè)計(jì)得較窄，則刮去摩擦錐面之間存在的油膜效果好。但是，如果頂部的寬度太窄，則會(huì)影響接觸面的壓力并加速磨損。試驗(yàn)還證明，螺紋的齒尖寬度對(duì)摩擦因數(shù)影響很大，摩擦因數(shù)隨著齒尖磨損而降低，換檔費(fèi)力，因此齒尖寬度不易被太大了。螺紋槽設(shè)計(jì)得更大，使刮出的油可以?xún)?chǔ)存在螺紋之間的間隙中，但螺距的增大會(huì)減小接觸面，增加磨損率。圖 6 中給出的尺寸-3a適用于輕型和中型車(chē)輛；圖 6-3b適用于重型車(chē)輛。通常軸向排油槽有6 12個(gè)，槽寬為3 4mm 圖 6-3 同步器螺紋槽形式(2)錐面半錐角摩擦錐的半錐角，摩擦力矩越大。但如果太小，摩擦錐會(huì)產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，避免自鎖的條件為棕褐色。一般=6 8 。 =6 ，摩擦力矩較大，但是，當(dāng)錐面的表面粗糙度沒(méi)有嚴(yán)格控制時(shí)，就有粘咬的傾向； = 7 時(shí)，幾乎沒(méi)有咬合現(xiàn)象。本設(shè)計(jì)中使用的錐角均取為7 。摩擦錐的平均半徑RR設(shè)計(jì)得越大，摩擦力矩越大。