汽車變速器三軸五檔設計本科學位論文

Ⅱ第1章緒論現(xiàn)代汽車的動力裝置，幾乎都采用往復活塞式內燃機。它具有相當多的優(yōu)點，如體積小，質量輕，工作可靠，使用方便等。但其性能與汽車的動力性和經(jīng)濟性之間存在著較大的矛盾。如在坡道上行駛時，所需的牽引力往往是發(fā)動機所能提供的牽引力的數(shù)倍。而且一般發(fā)動機如果直接與車輪相連，其輸出轉速換算到對應的汽車車速上，將達到現(xiàn)代汽車極限速度的數(shù)倍。上述發(fā)動機牽引力、轉速與汽車牽引力、車速要求之間的矛盾，單靠現(xiàn)代汽車內燃機本身是無法解決的。因此就出現(xiàn)了車用變速箱和主減速器。它們的共同努力使驅動輪的扭矩增大到發(fā)動機扭矩的若干倍，同時又可使其轉速減小到發(fā)動機轉速的幾分之一。另外，現(xiàn)代汽車的使用條件極為復雜，在不同場合下有不同的要求。往往要受到如載運量、道路坡度、路面好壞及交通是否通暢等條件的影響。這就要求汽車的牽引力和車速能在較大范圍內變化，以適應使用的要求。在條件良好的平直路面上要能以高速行駛，而在路面不平和有較大坡度時能提供較大的扭矩。變速箱的多擋位選擇就能滿足這些需求。此外，發(fā)動機在不同工況下，燃油的消耗量也是不一樣的。駕駛員可以根據(jù)具體情況，選擇變速箱的某一擋位，來減少燃油的消耗。在某些情況下，汽車還需要能倒向行駛。發(fā)動機本身是不可能倒轉的，只有靠變速箱的倒擋齒輪來實現(xiàn)。變速箱是由變速傳動機構和操縱機構組成。根據(jù)前進擋數(shù)的不同，變速箱有三、四、五和多擋幾種。根據(jù)軸的不同類型，分為固定軸式和旋轉軸式兩大類。而前者又分為兩軸式、中間軸式和多中間軸式變速箱?，F(xiàn)在汽車變速器的發(fā)展趨勢是向著可調自動變速箱或無級變速器方向發(fā)展。無級變速機構由兩組錐形輪組成，包括一對主動錐形輪（錐形輪組1）和一對被動錐形輪（錐形輪組2）同時有一根鏈條運行在兩對錐形輪V形溝槽中間，鏈條的運動如同動力傳遞單元。錐形輪組1由發(fā)動機的輔助減速機構驅動，發(fā)動機的動力通過鏈條傳遞給錐形輪組2直至終端驅動。在每組錐形輪中有一個錐形輪可以在軸向移動，調整鏈條在錐形輪的工作直徑并傳遞速比。兩組錐形輪必須保持相同的調整，以保證鏈條始終處與漲緊狀態(tài)，使傳遞扭矩時錐形輪接觸充分的壓力。采用無級變速器可以節(jié)約燃料，使汽車單位油耗的行駛里程提高30%。通過選擇最佳傳動比，獲得最有利的功率輸出，它的傳動比比傳統(tǒng)的變速器輕，結構更簡單而緊湊。世界各大汽車制造商正競相開發(fā)無級變速器。專家預計2003至2005年間無級變速器將成為世界各大汽車制造商的技術開發(fā)重點。目前一些著名汽車制造商（如福特、通用、本田、克萊斯勒等）正致力于無級變速器的開發(fā)工作?，F(xiàn)在全球CVT的產(chǎn)量約為50萬臺，而普通型自動變速器的產(chǎn)量約為2,500萬臺，雙向通訊和線控技術的應用，無級變速器有無比的優(yōu)勢，預計不久將來中國各大汽車制造商也將生產(chǎn)自己的CVT無級變速器，并廣泛應用于國產(chǎn)轎車。在此次設計中對變速器作了總體設計，對變速器的傳動方案進行了選擇，變速器的齒輪和軸做了詳細的設計計算，對同步器和一些標準件做了選型設計。第2章總體方案設計2.1汽車參數(shù)的選擇根據(jù)變速器設計所選擇的汽車基本參數(shù)如下表表2-1設計基本參數(shù)表Tablet1-1ablebasicdesignparameters項目參數(shù)值發(fā)動機：2.5LV6擋數(shù):5最大功率(kW/n)：1526最大扭矩(N·m/n)：245/35002.2變速器設計應滿足的基本要求對變速器如下基本要求.1）保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性。2）設置空擋，用來切斷發(fā)動機動力向驅動輪的傳輸。3）設置倒檔，使汽車能倒退行駛。4）設置動力輸出裝置，需要時能進行功率輸出。5）換擋迅速，省力，方便。6）工作可靠。汽車行駛過程中，變速器不得有跳擋，亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。7）變速器應當有高的工作效率。除此以外，變速器還應當滿足輪廓尺寸和質量小，制造成本低，維修方便等要求。滿足汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性指標，這與變速器的檔數(shù)，傳動比范圍和各擋傳動比有關。汽車工作的道路條件越復雜，比功率越小，變速器的傳動比范圍越大。第3章變速器傳動機構布置方案機械式變速器因具有結構簡單，傳動效率高，制造成本低和工作可靠等優(yōu)點，在不同形式的汽車上得到廣泛應用。3.1傳動機構布置方案分析3.1.1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。固定軸式應用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動機前置前輪驅動的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動機前置后輪驅動的汽車上。與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器有結構簡單，輪廓尺寸小，布置方便，中間擋位傳動效率高和噪聲低等優(yōu)點。因兩軸式變速器不能設置直接擋，所以在高擋工作時齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大，且易損壞。此外，受結構限制，兩軸式變速器的一擋速比不可能設計得很大。所以我選擇的是中間軸式的變速器。圖2-1，分別示出了幾種中間軸式五擋變速器傳動方案。它們的共同特點是：變速器第一軸和第二軸的軸線在同一直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接得到直接擋。使用直接擋，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動機轉矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時變速器的傳動效率高，可達90%以上，噪聲低，齒輪和軸承的磨損減少。因為直接擋的利用率高于其它擋位，因而提高了變速器的使用壽命；在其它前進擋位工作時，變速器傳遞的動力需要經(jīng)過設置在第一軸，中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離（中心距）不大的條件下，一擋仍然有較大的傳動比；擋位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動，擋位低的齒輪（一擋）可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動；多數(shù)傳動方案中除一擋以外的其他擋位的換擋機構，均采用同步器或嚙合套換擋，少數(shù)結構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。再除直接擋以外的其他擋位工作時，中間軸式變速器的傳動效率略有降低，這是它的缺點。在擋數(shù)相同的條件下，各種中間軸式變速器主要在常嚙合齒輪對數(shù)，換擋方式和到檔傳動方案上有差別。圖2-1a所示方案，除一，倒擋用直齒滑動齒輪換擋外，其余各擋為常嚙合齒輪傳動。圖2-1b，c，d所示方案的各前進擋，均用常嚙合齒輪傳動；圖2-1d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，這樣布置除可以提高軸的剛度，減少齒輪磨損和降低工作噪聲外，還可以在不需要超速擋的條件下，很容易形成一個只有四個前進擋的變速器。圖3-1中間軸式五擋變速器傳動方案以上各種方案中，凡采用常嚙合齒輪傳動的擋位，其換擋方式可以用同步器或嚙合套來實現(xiàn)。同一變速器中，有的擋位用同步器換擋，有的擋位用嚙合套換擋，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)動機前置后輪驅動的轎車采用中間軸式變速器，為縮短傳動軸長度，可將變速器后端加長。伸長后的第二軸有時裝在三個支承上，其最后一個支承位于加長的附加殼體上。如果在附加殼體內，布置倒擋傳動齒輪和換擋機構，還能減少變速器主體部分的外形尺寸。綜上所述選擇第2種傳動方案，前進擋，均用常嚙合齒輪傳動。3.1.2倒擋布置方案與前進擋位比較，倒擋使用率不高，而且都是在停車狀態(tài)下實現(xiàn)換倒擋，故多數(shù)方案采用直齒滑動齒輪方式換倒擋。為實現(xiàn)倒擋傳動，有些方案利用在中間軸和第二軸上的齒輪傳動路線中，加入一個中間傳動齒輪的方案。前者雖然結構簡單，但是中間傳動齒輪的輪齒，是在最不利的正，負交替對稱變化的彎曲應力狀態(tài)下工作，而后者是在較為有利的單向循環(huán)彎曲應力狀態(tài)下工作，并使倒擋傳動比略有增加。圖3-2倒擋布置方案Figure2-2reversegearlayoutprogram圖2-2為常見的倒擋布置方案。圖2-2b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入嚙合，使換擋困難。圖2-2c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2-2d所示方案針對前者的缺點做了修改，因而取代了圖2-2c所示方案。圖2-2e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2-2f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綜上所述選擇第四種倒擋布置方案。圖3-3倒擋軸位置與受力分析Figure2-3reversegearaxlesandAnalysis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，都應當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處，然后再布置倒擋。此時在倒擋工作時，齒輪磨損與噪聲在短時間內略有增加，與此同時在一擋工作時齒輪的磨損與噪聲有所減少。除此以外，倒擋的中間齒輪位于變速器的左側或右側對倒擋軸的受力狀況有影響，見圖3-3所示。3.1.3其他問題經(jīng)常使用的擋位，其齒輪因接觸應力過高而造成表面電蝕損壞。將高擋布置在靠近軸的支承中部區(qū)域較為合理，在該區(qū)因軸的變形而引起的齒輪偏轉角較小，齒輪保持較好的嚙合狀態(tài)，偏載減少能提高齒輪壽命。某些汽車變速器有僅在好路或空車行駛時才使用的超速擋。使用傳動比小于1（為0.7~0.8）的超速擋，能夠充分地利用發(fā)動機功率，使汽車行駛1KM所需發(fā)動機曲軸的總轉速降低，因而有助于減少發(fā)動機磨損和降低燃料消耗。但是與直接擋比較，使用超速擋會使傳動效率降低，噪聲增大。機械式變速器的傳動效率與所選用的傳動方案有關，包括傳遞動力時處于工作狀態(tài)的齒輪對數(shù)，每分鐘轉速，傳遞的功率，潤滑系統(tǒng)的有效性，齒輪和殼體等零件的制造精度等。第4章零部件結構方案分析4.1齒輪形式與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長，工作時噪聲低等優(yōu)點；缺點是制造時稍復雜，工作時有軸向力。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，并導致變速器的轉動慣量增大。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒擋。我的設計中一擋和倒擋用的是直齒輪，其他擋都是斜齒輪。4.2換擋機構形式變速器換擋機構有直齒滑動齒輪，嚙合套和同步器換擋三種形式。汽車行駛時各擋齒輪有不同的角速度，因此用軸向滑動直齒齒輪的方式換擋，會在輪齒端面產(chǎn)生沖擊，并伴隨有噪聲。這使齒輪端部磨損加劇并過早損壞，同時使駕駛員精神緊張，而換擋產(chǎn)生的噪聲又使乘坐舒適性降低。只有駕駛員用熟練的操作技術（如兩腳離合器），時齒輪換擋時無沖擊，才能克服上述缺點。但是該瞬間駕駛員注意力被分散，會影響行駛安全性。因此，盡管這種換擋方式結構簡單，但除一擋，倒擋外已很少使用。由于變速器第二軸齒輪與中間軸齒輪處于常嚙合狀態(tài)，所以可用移動嚙合套換擋。這時，因同時承受換擋沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多。而輪齒又不參與換擋，它們都不會過早損壞，但不能消除換擋沖擊，所以仍要求駕駛員有熟練的操作技術。此外，因增設了嚙合套和常嚙合齒輪，使變速器旋轉部分的總慣性矩增大。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變速器上應用。這是因為重型貨車擋位間的公比較小，則換擋機構連件之間的角速度差也小，因此采用嚙合套換擋，并且還能降低制造成本及減小變速器長度。使用同步器能保證迅速、無沖擊、無噪聲換擋，而與操作技術的熟練程度無關，從而提高了汽車的加速性、燃油經(jīng)濟性和行駛安全性。同上述兩種換擋方法比較，雖然它有機構復雜、制造精度要求高、軸向尺寸大等缺點，但仍然得到廣泛應用。使用同步器或嚙合套換擋，其換擋行程要比滑動齒輪換擋行程小。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，換入不同擋位的變速桿行程要求盡可能一樣。自動脫擋是變速器的主要故障之一。為解決這個問題，除工藝上采取措施外，目前在結構上采取措施比較有效的方案有以下幾種：圖4-1防止自動脫擋的機構措施Ⅰ圖4-2防止自動脫擋的機構措施Ⅱ圖4-3防止自動脫擋的機構措施Ⅲ1）將兩接合齒的嚙合位置錯開，見圖4-1。這樣在嚙合時，使接合齒端部超過被接合齒約1~3mm。使用中接觸部分擠壓和磨損，因而在接合齒端部形成凸肩，用來阻止接合齒自動脫擋2）將嚙合套齒座上前齒圈的齒厚切?。ㄇ邢?.3~0.6mm），這樣，換擋后嚙合套的后端面被后齒圈的前端面頂住，從而減少自動脫擋，見圖4-2。3）將接合齒的工作面加工成斜面，形成倒錐角（一般傾斜2°~3°），使接合齒面產(chǎn)生阻止自動脫擋的軸向力，見圖4-3。這種方案比較有效，應用較多。4.3變速器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，滑動軸套等。至于何處應當采用何種軸承，是受結構限制并隨所承受的載荷特點不同而不同。汽車變速器結構緊湊，尺寸小，采用尺寸大些的軸承結構受限制，常在布置上有困難。如變速器的第二軸前端支承在第一軸常嚙合齒輪的內腔中，內腔尺寸足夠時可布置圓柱滾子軸承，若空間不足則采用滾針軸承。變速器第一軸前端支承在飛輪的內腔里，因有足夠大的空間長采用球軸承來承受向力。作用在第一軸常嚙合齒輪上的軸向力，經(jīng)第一軸后部軸承傳給變速器殼體，此處常用軸承外圈有擋圈的球軸承。第二軸后端常采用球軸承，以軸向力和徑向力。中間軸上齒輪工作時產(chǎn)生的軸向力，原則上由前或后軸承來承受都可以，但當在殼體前端面布置軸承蓋有困難的時候，必須由后端軸承承受軸向力，前端采用圓柱滾子軸承來承受徑向力。變速器中采用圓錐滾子軸承雖然有直徑小，寬度較寬因而容量大，可承受高負荷等優(yōu)點，但也有需要調整預緊，裝配麻煩，磨損后軸易歪斜而影響齒輪正確嚙合的缺點。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，并要保證殼體后壁兩軸承孔之間的距離不小于6~20mm，下限適用于輕型車和轎車。滾針軸承，滑動軸套主要用在齒輪與軸不是固定連接，并要求兩者有相對運動的地方。滾針軸承有滾動摩擦損失小，傳動效率高，徑向配合間隙小，定位及運轉精度高，有利于齒輪嚙合等優(yōu)點?；瑒虞S套的徑向配合間隙大，易磨損，間隙增大后影響齒輪的定位和運轉精度并使工作噪聲增加?；瑒虞S套的優(yōu)點是制造容易，成本低。在本次設計中主要選用了圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸承。第5章變速器設計和計算5.1擋數(shù)增加變速器的擋數(shù)能改善汽車的動力性和經(jīng)濟性。擋數(shù)越多，變速器的結構越復雜，并且是尺寸輪廓和質量加大。同時操縱機構復雜，而且在使用時換擋頻率也增高。在最低擋傳動比不變的條件下，增加變速器的當屬會是變速器相鄰的低擋與高擋之間傳動比比值減小，是換擋工作容易進行。要求相鄰擋位之間的傳動比比值在1.8以下,該制約小換擋工作越容易進行。要求高擋區(qū)相鄰擋位之間的傳動比比值要比低擋區(qū)相鄰擋位之間的傳動比比值小。近年來為了降低油耗，變速器的擋數(shù)有增加的趨勢。目前轎車一般用4~~5個擋位，級別高的轎車變速器多用5個擋，貨車變速器采用4~~5個擋位或多擋。裝載質量在2~3.5T的貨車采用5擋變速器，裝載質量在4~8T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。選用的是5擋變速器。5.2傳動比范圍變速器的傳動比范圍是指變速器最低擋傳動比與最高擋轉動比的比值。傳動比范圍的確定與選定的發(fā)動機參數(shù)，汽車的最高車速和使用條件等因素有關。目前轎車的傳動比范圍在3~4之間，輕型貨車在5~6之間，其他貨車則更大。轎車的傳動比范圍為3.6：15.3中心距A對中間軸式變速器，是將中間軸與第二軸之間的距離成為變速器中心距。其大小不僅對變速器的外形尺寸，體積和質量大小，而且對輪齒的接觸強度有影響。中心距越小，齒輪的接觸應力大，齒輪壽命短。最小允許中心距當有保證齒輪有必要的接觸強度來確定。變速器軸經(jīng)軸承安裝在殼體上，從布置軸承的可能與方便和不影響殼體的強度考慮，要求中心距取大些。此外受一擋小齒輪齒數(shù)不能過少的限制，要求中心距也要大些。A=（5-1）==85mm式中，A為中心距（mm）；為中心距系數(shù)，轎車：=8.9~9.3；為發(fā)動機最大轉矩（）；為變速器一擋傳動比；為變速器傳動效率0.96。轎車變速器的中心距在65~80mm變化范圍。原則上總質量小的汽車中心距小。5.4外形尺寸變速器的橫向外形尺寸，可根據(jù)齒輪直徑以及倒擋中間齒輪和換擋機構的布置初步確定。轎車四擋變速器殼體的軸向尺寸（3.0~3.4）A。當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)K應取給出系數(shù)的上限。為檢測方便，A取整。設計的是五擋變速器，初定軸向殼體尺寸為300mm。5.5軸的直徑變速器工作時軸除傳遞轉矩外，還承受來自齒輪作用的徑向力，如果是斜齒輪還有軸向力。在這些力的作用下，變速器的軸必須有足夠的剛度和強度。軸的剛度不足會產(chǎn)生彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，對齒輪的強度和耐磨性產(chǎn)生影響，增加工作噪聲。中間軸式變速器的第二軸和中間軸中部直徑D=0.45A，軸的最大直徑D和支撐間距離L的比值，對中間軸，D/L=0.16~0.18；對第二軸，D/L=0.18~0.21。第一軸花健部分直徑D（mm）可按下式初選d=Keq\r(3,T\s\do4(emax))(5-2)=4.2=26mm式中K為經(jīng)驗系數(shù)，K=4.0~4.6，為發(fā)動機最大轉矩（）第二軸和中間軸中部直徑D=0.45A=0.4585=36mm5.6齒輪參數(shù)5.6.1模數(shù)的選取遵循的一般原則：為了減少噪聲應合理減少模數(shù)，增加尺寬；為使質量小，增加數(shù)，同時減少尺寬；從工藝方面考慮，各擋齒輪應選用同一種模數(shù)，而從強度方面考慮，各擋齒數(shù)應有不同的模數(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)應選小；對貨車，減小質量比噪聲更重要，故齒輪應選大些的模數(shù)。低擋齒輪應選大些的模數(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)。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，同一變速器的接合齒模數(shù)相同。其取用范圍是：乘用車和總質量在1.8～14.0t的貨車為2.0～3.5mm。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利換擋。初選齒輪模數(shù)=3.0mm齒輪法向模數(shù)=3.0mm5.6.2壓力角壓力角較小時，重合度大，傳動平穩(wěn)，噪聲低；較大時可提高輪齒的抗彎強度和表面接觸強度。對轎車，為加大重合度已降低噪聲，取小些。變速器齒輪壓力角為20嚙合套或同步器的接合齒壓力角用30°。5.6.3螺旋角斜齒輪在變速器中得到廣泛的應用。選斜齒輪的螺旋角，要注意他對齒輪工作噪聲齒輪的強度和軸向力的影響。在齒輪選用大些的螺旋角時，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。試驗還證明：隨著螺旋角的增大，齒的強度也相應提高。不過當螺旋角大于30時，其抗彎強度驟然下降，而接觸強度仍然繼續(xù)上升。因此，從提高低擋齒輪的抗彎強度出發(fā)，并不希望用過大的螺旋角，以15～25為宜；而從提高高擋齒輪的接觸強度和增加重合度著眼，應選用較大螺旋角。斜齒輪傳遞轉矩時，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上。設計時應力求中間軸上同時工作的兩對齒輪產(chǎn)生軸向力平衡，以減少軸承負荷，提高軸承壽命。因此，中間軸上的不同擋位齒輪的螺旋角應該是不一樣的。為使工藝簡便，在中間軸軸向力不大時，可將螺旋角設計成一樣的，或者僅取為兩種螺旋角。中間軸上全部齒輪的螺旋方向應一律取為右旋，則第一、第二軸上的斜齒輪應取為左旋。軸向力經(jīng)軸承蓋作用到殼體上。一擋和倒擋設計為直齒時，在這些擋位上工作，中間軸上的軸向力不能抵消(但因為這些擋位使用得少，所以也是允許的)，而此時第二軸則沒有軸向力作用。根據(jù)圖5-1可知，欲使中間軸上兩個斜齒輪的軸向力平衡，需滿足下述條件（5-3）（5-4）

由于T=，為使兩軸向力平衡，必須滿足（5-5）式中，F(xiàn)a1，F(xiàn)a2為作用在中間軸齒輪1、2上的軸向力，F(xiàn)n1，F(xiàn)n2為作用在中間軸齒輪1、2上的圓周力；r1，r2為齒輪1、2的節(jié)圓半徑；T為中間軸傳遞的轉矩。最后可用調整螺旋角的方法，使各對嚙合齒輪因模數(shù)或齒數(shù)和不同等原因而造成的中心距不等現(xiàn)象得以消除。圖5-1中間軸軸向力的平衡Figure4-1intermediateshaftaxialforcebalance斜齒輪螺旋角可在下面提供的范圍內選用：轎車中間軸式變速器為22～34°初選的螺旋角=285.6.4齒寬b應注意齒寬對變速器的軸向尺寸，齒輪工作平穩(wěn)性，齒輪強度和齒輪工作時受力的均勻程度均有影響?？紤]到盡可能的減少質量和縮短變速器的軸向尺寸，應該選用較小的齒寬。減少齒寬會使斜齒輪傳動平穩(wěn)的優(yōu)點被削弱，還會使工作應力增加。使用寬些的齒寬，工作時會因軸的變形導致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻。通常根據(jù)齒輪模數(shù)m的大小來選定齒寬。直齒：b=m，為齒寬系數(shù)，取為4.5~8.0取=5斜齒：b=，取6.0~8.5，取=7第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù)，可取大些，使接觸線長度增加、接觸應力降低，以提高傳動平穩(wěn)性和齒輪壽命。直齒b==53=15mm斜齒b==73=21mm5.6.5變位系數(shù)的選擇原則齒輪的變位是齒輪設計中一個非常重要的環(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，它還影響齒輪的強度，使用平穩(wěn)性，耐磨性、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲。變位齒輪主要有兩類：高度變位和角度變位。高度變位齒輪副的一對嚙合齒輪的變位系數(shù)的和為零。高度變位可增加小齒輪的齒根強度，使它達到和大齒輪強度想接近的程度。高度變位齒輪副的缺點是不能同時增加一對齒輪的強度，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。角度變位既具有高度變位的優(yōu)點，有避免了其缺點。有幾對齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構成的變速器，會因保證各檔傳動比的需要，使各相互嚙合齒輪副的齒數(shù)和不同。為保證各對齒輪有相同的中心距，此時應對齒輪進行變位。當齒數(shù)和多的齒輪副采用標準齒輪傳動或高度變位時，則對齒數(shù)和少些的齒輪副應采用正角度變位。由于角度變位可獲得良好的嚙合性能及傳動質量指標，故采用的較多。對斜齒輪傳動，還可通過選擇合適的螺旋角來達到中心距相同的要求。變速器齒輪是在承受循環(huán)負荷的條件下工作，有時還承受沖擊負荷。對于高檔齒輪，其主要損壞形勢是齒面疲勞剝落，因此應按保證最大接觸強度和抗膠合劑耐磨損最有利的原則選擇變位系數(shù)。為提高接觸強度，應使總變位系數(shù)盡可能取大一些，這樣兩齒輪的齒輪漸開線離基圓較遠，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應力。對于低擋齒輪，由于小齒輪的齒根強度較低，加之傳遞載荷較大，小齒輪可能出現(xiàn)齒根彎曲斷裂的現(xiàn)象?？傋兾幌禂?shù)越小，一對齒輪齒更總厚度越薄，齒根越弱，抗彎強度越低。但是由于輪齒的剛度較小，易于吸收沖擊振動，故噪聲要小些。更據(jù)上述理由，為降低噪聲，對于變速器中除去一，二擋和倒擋以外的其他各擋齒輪的總變位系數(shù)要選用較小的一些數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動。5.7各擋齒輪齒數(shù)的分配在初選中心距，齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可更據(jù)變速器的擋數(shù)，傳動比和傳動方案來分配各擋齒輪的齒數(shù)。圖5-2五擋變速器傳動方案5.7.1確定一擋齒輪的齒數(shù)一擋傳動比（5-6）如果，齒數(shù)確定了，則與的傳動比可求出，為了求，的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和直齒=2A/m（5-7）斜齒=2A/（5-8）因為一擋用的是直齒輪，所以=2A/m=285/3=57計算后取整，然后進行大小齒輪齒數(shù)的分配。中間軸上的一檔小齒輪的齒數(shù)盡可能取小些，以便使/的傳動比大些，在已定的情況下，/的傳動比可分配小些，使第一軸常嚙合齒輪的齒數(shù)多些，以便在其內腔設置第二軸的前軸承并保證輪軸有足夠的厚度?？紤]到殼體上的第一軸軸孔尺寸的限制和裝配的可能性，該齒輪齒數(shù)又不宜取多。中間軸上小齒輪的最少齒數(shù)，還受中間軸軸經(jīng)尺寸的限制，即受剛度的限制。在選定時，對軸的尺寸及齒輪齒數(shù)都要統(tǒng)一考慮。轎車中間軸式變速器一擋傳動比=3.5~3.8時，中間軸上一擋齒輪數(shù)可在15~17間取，貨車在2~17間取。因為=3.6取中間軸上一擋齒輪=15輸出軸上一擋齒輪=-=57-15=425.7.2對中心距進行修正因為計算齒數(shù)和后，經(jīng)過取整數(shù)使中心距有了變化，所以應根據(jù)和齒輪變位系數(shù)新計算中心距，在以修正后的中心距作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。故修正后中心距A取85mm5.7.3確定常嚙合傳動齒輪副的齒數(shù)求出傳動比（5-9）而常嚙合傳動齒輪中心距和一檔齒輪的中心距相等，即A=/2（5-10）85=3（+）/2cos28求得五擋齒輪齒數(shù)為=22=28各擋傳動比分別為2.6=1.91.415.7.4確定其他各擋的齒數(shù)二擋齒輪是斜齒輪求得二擋齒輪齒數(shù)為三擋齒輪齒數(shù)求得四擋齒輪齒數(shù)求得5.7.5確定倒擋齒輪齒數(shù)取中間軸上的倒擋齒輪和中間軸上一擋齒輪齒數(shù)相同，即==15有中心距求得=40倒擋齒輪選用的模數(shù)往往與一檔相同，倒擋齒輪的齒數(shù)，一般在21-22之間，初選后，可計算出中間軸與倒擋軸的中心距取=21===54mm為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運動干涉，齒輪14和12的齒頂圓之間應保持有0.5mm以上的間隙，則齒輪14的齒頂圓直徑應為=2=56mm所以求出=16第6章變速器的校核6.1齒輪的損壞形式齒輪的損壞形式分三種：輪齒折斷，齒面疲勞剝落，移動換擋齒輪端部破壞。輪齒折斷分兩種：輪齒受足夠大的沖擊載荷作用，造成輪齒彎曲折斷；輪齒再重復載荷作用下齒根產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋擴展深度逐漸加大，然后出現(xiàn)彎曲折斷。前者在變速器中出現(xiàn)的很少，后者出現(xiàn)的多。齒輪工作時，一對相互嚙合，齒面相互擠壓，這時存在齒面細小裂縫中的潤滑油油壓升高，并導致裂縫擴展，然后齒面表層出現(xiàn)塊狀脫落形成齒面點蝕。他使齒形誤差加大，產(chǎn)生動載荷，導致輪齒折斷。用移動齒輪的方法完成換擋的抵擋和倒擋齒輪，由于換擋時兩個進入嚙合的齒輪存在角速度差，換擋瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷，并造成損壞。6.2齒輪強度計算與其他機械行業(yè)相比，不同用途汽車的變速器齒輪使用條間仍是相似的。此外，汽車變速器齒輪用的材料，熱處理方法，加工方法，精度級別，支承方式也基本一致。如汽車變速器齒輪用低碳合金鋼制作，采用剃齒和磨齒精加工，齒輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度為JB179—83，6級和7級。因此，用于計算通用齒輪強度公式更為簡化一些的計算公式來計算汽車齒輪，同樣可以獲得較為準確的結果。下面介紹的是計算汽車變速器齒輪強度用的簡化計算公式。6.2.1齒輪彎曲強度計算1）直齒輪彎曲應力（6-1）式中，為彎曲應力；為圓周力，；為計算載荷；d為節(jié)圓直徑；為應力集中系數(shù)，可近似取=1.65；為摩擦力影響系數(shù)，主、從動齒輪在嚙合點上的摩擦力方向不同，對彎曲應力的影響也不同：主動齒輪=1.1，從動齒輪=0.9；b為齒寬；t為端面齒距，，m為模數(shù)；y為齒形系數(shù)，如圖5-1所示。因為齒輪節(jié)圓直徑d=，z為齒數(shù)，帶入式（6-1）得（6-2）一擋從動齒輪一擋主動齒輪一、倒擋直齒輪作用彎曲應力在400~850N/mm故直齒輪彎曲應力均符合要求2）斜齒輪彎曲應力（6-3）式中，為圓周力，；為計算載荷；d為節(jié)圓直徑，，為法向模數(shù)；z為齒數(shù)；為斜齒輪螺旋角；為應力集中系數(shù)，=1.50；b為齒面寬；t為法向齒距，；y為齒形系數(shù)，可按當量齒數(shù)在圖5-1中查得；為重合度影響系數(shù)，=2.0。將上述有關參數(shù)代入式（6-3），整理后得斜齒輪彎曲應力為（6-4）五擋齒輪彎曲應力當計算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉矩時，對乘用車常嚙合齒輪和高擋齒輪，許用應力在180～350范圍。符合要求。圖6-1齒形系數(shù)圖（假定載荷作用在齒頂，）6.2.2輪齒接觸應力計算輪齒接觸應力δeq\s\do4(j)=0.418eq\r(\f(FE,b)(\f(1,ρ\s\do4(z))+\f(1,ρ\s\do4(b))))（6-5）式中，為輪齒的接觸應力；F為齒面上的法向力，；為圓周力，；為計算載荷；d為節(jié)圓直徑；為節(jié)點處壓力角，為齒輪螺旋角；E為齒輪材料的彈性模量；b為齒輪接觸的實際寬度；、為主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑，直齒輪、，斜齒輪，；、為主、從動齒輪節(jié)圓半徑。一擋齒輪接觸應力δeq\s\do4(j)=0.418eq\r(\f(FE,b)(\f(1,ρ\s\do4(z))+\f(1,ρ\s\do4(b))))=1955.3五擋齒輪接觸應力δeq\s\do4(j)=0.418eq\r(\f(FE,b)(\f(1,ρ\s\do4(z))+\f(1,ρ\s\do4(b))))=1341.8校核都在范圍之內，符合要求圖8-1遠距離操縱手動換擋變速器工作原理簡圖圖8-1示出遠距離操縱手動換擋變速器的工作原理簡圖。這時要求整套系統(tǒng)有足夠的剛性，且各連接件之間間隙不能過大，否則換擋手感不明顯，并增加了變速桿顫動的可能性。此時，變速桿支座應固定在受車架變形、汽車振動影響較小的地方，最好將換擋傳動機構、發(fā)動機、離合器、變速器連成一體，以避免對操縱有不利影響。根據(jù)直接操縱手動換擋方案的優(yōu)點，選用直接操縱手動換擋方案。第9章結論1）變速器的傳動比為1.0，五擋為直接擋且是最高擋。2）使用直接擋，發(fā)動機轉矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出，此時變速器的傳動效率高，可達90%以上。3）變速器在一擋和倒擋工作時有較大的力，變速器的低檔與倒擋，都應當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。4）五擋變速器可提高發(fā)動機的功率利用率、汽車的燃油經(jīng)濟性及平均車速，從而可提高汽車的運輸效率，降低運輸成本。5）降低噪聲水平對轎車很重要，所以在選擇齒輪模數(shù)時應該小些。6）當螺旋角=28時，齒輪嚙合的重合系數(shù)增大，工作平穩(wěn)、降低噪聲同時提高齒輪強度。7）變速器設計計算中，齒輪的損壞形式主要有：輪齒折斷、齒面疲勞剝落、移動換擋齒輪端部破壞及齒面膠合。在對輪齒強度計算中，輪齒彎曲強度和輪齒接觸應力都符合了要求。對軸的強度計算也都基本達到了要求。

致謝本設計在李惟慷老師的悉心指導和嚴格要求下業(yè)已完成，從課題選擇、方案論證到具體設計和調試，無不凝聚著李惟慷老師的心血和汗水，在四年的本科學習和生活期間，也始終感受著老師的精心指導和無私的關懷，我受益匪淺。在此向老師表示深深的感謝和崇高的敬意。本設計的完成也凝聚了汽車工程專業(yè)所有老師的辛勤汗水，是他們無私的幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向汽車工程專業(yè)所有的老師表示由衷的謝意。參考文獻[1]劉惟信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社，2001[2]王望予.汽車設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000[3]李風平.機械圖學[M].沈陽：東北大學出版社2003[4]甘永立.幾何量工差與檢測[M].上海：上?？茖W技術出版社2003[5]陳家瑞.汽車構造[M].下冊.第三版.北京.人民交通出版社，1997[6]高延齡.汽車運用工程[M].第二版.北京:人民交通出版社，2001[7]清華大學余志生.汽車理論[M].第2版.北京:機械工業(yè)出版社，1998[8]鐘建國廖耘劉宏.汽車構造與駕駛[M].長沙:中南大學出版社，2002[9]肖盛云徐中明.汽車運用工程基礎[M].重慶:重慶大學出版社，1997[10]梁治明.材料力學[M].遼寧：高等教育出版社出版，1985.[11]TheMotorVehicleNewtonSteeda,Garrett,1962[12]CarPollution.PostedbyStephen.

附錄A1譯文變動的曲面造型我們提出了一種新的手段，能使自由行態(tài)的曲面造型相互影響。這種造型方法提供給用戶們的是一種無限的，柔順的，沒有固定控制的曲面，從而取代了那種固定的網(wǎng)狀控制點。用戶們自由地實施那些經(jīng)過處理的適合操作指令的控制點和曲線。這些復雜的曲面形狀也許會因為增加更多的控制點和曲面而變得沒有明顯的界限。在利用那些控制的約束，這些曲面的形狀會在一種或多種的簡單的標準下而變得十分確定，就比如光滑度。我們解決導致強迫變形的最優(yōu)化問題的方法停留在一個允許不一致的B型活動曲線規(guī)曲面細分曲面描寫上。自動細分是用來確保那些約束是滿足要求，而不去執(zhí)行錯誤的領域。高效的數(shù)字化表示會在公式和描述問題上的線性開發(fā)中獲得。相互影響的自由形態(tài)曲面設計的最基本目標是能使用戶能簡單的控制曲面的形狀。一般來說，這個目標的追尋已經(jīng)由一種尋找“正確”的曲面描述所構成，對于用戶來說，他們的自由程度是足以控制指揮操作的。處理曲面造型的要素，是用控制操作B型活動曲線規(guī)的嚙合或其他曲面制作的張力，清楚得地反映這種看法。這種控制嚙合處理出現(xiàn)在大型的測量上，因為曲面控制點轉移的響應是直觀的：拉或推一個控制點會造成那些本來能輕易地通過良好的相互影響位置的確定來控制的形狀，發(fā)生一個局部撞擊或凹陷。不幸的是，那些局部撞擊或凹陷不會只對想創(chuàng)作的人起重要作用。舉例來說，盡管幾乎任何用控制嚙合面方法的人都有試著去做一個概念化的簡單變化的失敗經(jīng)驗，但是最后他們強迫去精確地復位許多甚至是全部圖形，通過控制點去實現(xiàn)所希望的外形。這種問題的性質是有限制的。在沒有設置固定的控制就有希望達到用戶要求的預期之前，提升任何時候這種為用戶準備的控制是與自由度描述精密結合的能力是有限制的。這種我們將在紙上描述的工作表明了一個通過切斷控制與描述之間聯(lián)系來避開不可彎曲性的能力。我們想象著提供給用戶的造型是一塊無限的柔性片狀光滑曲面它本身沒有固定的控制或構造，按它的復雜性和能力性決定細節(jié)方面也沒有前端限制。對這塊曲面來說，用戶也許能很自由地附加一種特征變化，就像那些為了處理知道相互影響的曲面操作而年切斷的點和彎曲曲線。約束在這些控制的利用下，曲面形態(tài)不是被那些描述的奇特行為所左右，而是被一種或多種簡單直接的標準所決定，就不如說曲面應該越光滑越好，與原型形狀越一致越緊密越好，如此等等。我們這種陳述的選擇是被為了提供給用戶一種簡單的獨立描述的外觀所激發(fā)的；但是，維持這種外觀確實非常困難的。正式地說，我們的方法是使曲面的詳述承擔對約束的變化性和最優(yōu)化問題的解釋，換言之，是在極端完整的條件下進行約束的曲面。為了認識到我們不僅要盡快形成和解決滿足相互影響的目的，也要足夠精確地準備有用的曲面造型，我們必須要做到以下關鍵問題：我們需要的一個曲面是簡明的，是有能力在對曲面復雜性沒有固有限制的情況下決定詳細程度的改變；是有能力描述的曲面（在練習中，我們經(jīng)常滿足連續(xù)）和提供我們所希望的有效率的約束最優(yōu)化問題的解決方法。從另外的方面來說，在描述被向用戶隱藏之前，我們不需要曲面負責一種直觀的或自然的方法去控制點的操作。我們必須能夠精確的，高效的利用和維持約束在曲面上的變化，包括那些需要曲面包含一條曲線，或者需要兩個曲面用一條被詳細說明的整齊的曲線所連接。這樣的約束產(chǎn)生了特殊的問題，因為這種約束平均含有一個必須極端化的整體。依照這種約束下，我們必須能夠極端化任何一種曲面整體的變化，去產(chǎn)生清楚的曲面，使與詳細的安置形狀之間的偏差最小化，如此等等。產(chǎn)生沒有制定描述顯示完全界限而能反映變化的解決方法的曲面，曲面描述的決定必須被自動化控制。理想地來說，細分應該被一種應歸于曲面近似值錯誤的測量驅動的。隨著約束的增加，額外的自由度必須被準備去容許所有約束在沒有錯誤的調節(jié)下同時被滿足。不像點約束那樣需要被精確的滿足，整體的約束需要對帶給它們有詳細公差在內的近似值誤差。額外的細分部分應該被誤差的估計所驅動的，而這些誤差是那種約束變化最小化是被近似的誤差。在這篇文章中，我們報道了我們在追蹤那些需要詳細說明的實質研究事項上的進步。根據(jù)工作的背景和聯(lián)系的討論，我們將在每個產(chǎn)生的外形上標明地址。首先，簡潔的描述能任意詳述曲面的要求使我們去思考局部精細描述的方案。經(jīng)管很多方面已經(jīng)得到發(fā)展，但是不能滿足我們描述的所有要求。我們描述一個曲面是基于B型活動曲線規(guī)在不同的詳述水平上的制造張量的總計上。其次，我們考慮約束本身的最優(yōu)化問題。我們給出一些客觀的方程式函數(shù)，討論為了控制在曲面上的任意點和曲線而做的線性約束。然后我們就把問題轉到自動化曲面磨光基于兩種近似值誤差上：客觀函數(shù)誤差和約束誤差。最后，我們描繪初步的實施方法和提供結果?？刂葡嗷プ饔玫木W(wǎng)孔局限性的操作在以前就已經(jīng)很著名了。對它們的解說，F(xiàn)owler和Bartel提出允許用戶熟練操作任意線性曲線和曲面上的點的方法：曲線/表面被強迫竄改被抓取的點。當點被相互作用地移動，控制點的修改是使限制的修改服從最小化。參數(shù)的導數(shù)也為直接的處理被呈現(xiàn)給使用者,用點去控制曲面的方位和曲率。通過超越點的約束，Celnike和Welch提出了一種凍結內含式曲線形狀的技術。盡管有關曲面沿著一條沿著控制曲線移動的論點還沒有被提出來。我們的一項主要需求是在能被決定的細節(jié)上沒用先驗的限制表現(xiàn)平滑的表面能力。雖然一些不均勻細化方案已經(jīng)被發(fā)展了，但是還沒有一種現(xiàn)有的符合我們的全部需要的方案。它們中的大多數(shù)不能提供我們所需要的連續(xù)性。在計算機圖形方面，貝塞爾曲線片已經(jīng)廣泛地用來做不均勻細化。但是一般來說，如果在細分之后被操作，貝塞爾曲線碎片之間的高次序連續(xù)性是不被保護的，雖然用連續(xù)性闡明貝塞爾曲線碎片的細化。雖然支持拓撲無規(guī)律網(wǎng)孔的三角形片被廣泛地應用于有限元分析，但是已經(jīng)被限制在第一次序的連續(xù)性上。最經(jīng)發(fā)展的指向三角形B型活動曲線規(guī)碎片作為一種構造一個橫跨三角形網(wǎng)孔的高次序連續(xù)性曲面的方法，盡管對于一個如此表現(xiàn)還沒有出現(xiàn)一個有效率計算細分的方案。Forsey提出一種用一種矩形層的B型活動曲線規(guī)覆蓋來創(chuàng)建曲面精確方案。覆蓋能手動對曲面增加細節(jié)，已經(jīng)大規(guī)模和小規(guī)模改變曲面形狀能通過操作不同高度控制點來實現(xiàn)。雖然分層抵消也許能適當指導使用者控制點的操作，但是這并不能滿足我們對于一種用于約束變化最優(yōu)化的精制基礎的要求。一種常規(guī)張量積曲面的基本優(yōu)勢是線性的：曲面的點和派生物是控制點的一次函數(shù)。因為單位法線用于計算抵消，所以在Forsey的線性公式形成下被丟失。我們在較后的區(qū)域倚重線性；主要抵消表示法的使用有可能對性能有破壞性的影響。約束變化最優(yōu)化對所謂的自然樣條的闡述起著非常重要的作用，把篡改控制點的立方的平面曲線分段。自然樣條把第二派生的正方形的整體最小化的試驗使之遭遇頻繁地添加約束作為一個變化的微積分示范問題。首要是變化為基礎的曲面造型已經(jīng)廣泛的用于計算機現(xiàn)象去解決曲面重建問題，在一個曲面上適合立體地測量，日期的嘈雜定位，表面定方向，投影等等。類似的闡述已經(jīng)被物理地基于可變表面的造型的計算機圖像所使用。這些全部以有規(guī)則的，有限的，有規(guī)則的確定解釋的格子為基礎。基于第二派生物規(guī)則的約束最優(yōu)化已經(jīng)被用于平的B行活動曲線規(guī)的曲面。當在尋找彎的或直的橫截面線時，Moreton把發(fā)生在表面是曲線網(wǎng)格的曲面上的曲率變化最小化。雖然這樣的方法會造成非常失敗的曲面，但是他們的平順性的非線性阻止它們被用于交互式曲面設計。Celniker提議一種為了交互式自由形態(tài)的曲面設計，以身體為基礎的造型，那種表面用一種三角形片的網(wǎng)孔，而且位置和常態(tài)可能沿著片邊界被控制。相互影響是可能的，因為曲面平整問題被闡述成一個二次函數(shù)最小化服從線性約束。我們的方法是近似地講述這方面的相互關系。我們需要一種平滑可變曲面的表示方法，使之在可以決定的細節(jié)上沒有先前的限制。更進一步，我們需要這樣一個曲面上的點是形狀控制參數(shù)的線性函數(shù)，屈從一個更容易的控制問題。B型活動曲線規(guī)的張量積方便地表示分段多項式曲面作為控制點集合非線性形狀功能的總數(shù)，而且他們形成我們表示方案的基礎。不幸的是，標準的張緊積結構不允許細節(jié)通過局部改進被不均勻地添加添加在曲面上。我們替換如局部改進的區(qū)域作為曲面的總和，更加細微化地參數(shù)化曲面。不同水平的表面片被評價和總計去計算曲面值的不均勻。雖然這是涉及到對B型活動曲線規(guī)的Forsey的覆蓋方案，但是因為為覆蓋沒有分層抵銷的觀念，形成非常簡單。不均勻表面是簡單的稀疏的，統(tǒng)一的分層堆積總和，可能以任意方式重疊。更近一步來說，產(chǎn)生的曲面形狀保持著一個控制點的一次函數(shù)，引導一個易于控制的曲面控制問題。附錄A2譯文汽車服務的設備TranX2000rM是為為自動傳輸服務的一個有效和靈活的工具。單位是便攜式的，并且汽車使用在車和在長凳。TranX用微處理器設計了，給它能力舉行信息驅動并且分析所有傳輸類型。當新的傳輸來模子市場tranX設計允許簡單的周期性升級與唯一接通設備。這個設備回來容易接近的AlTranX2000的?控制器，并且可以迅速被替換。請登記您的TranX2000，因此生產(chǎn)商能通知您，當更新變得可利用。TranX2000有二個主要成份、thy控制器和接口箱子。所有電子開關、螺線管司機和測量，電子位于接口箱子。這做了，因此他們控制TranX的所有電子元件是離電子螺線管較近。您能塞住您的電源線入控制器或接口箱子提供力量給TranX。每當可能，生產(chǎn)商推薦使用接口箱子，與電池適配器cahle一起在您的成套工具，供給TranX動力。請務必跑黑夾子到電池被研和紅色夾子到電池12伏特。每TranX2000?致力了鞔具集合包括二纜繩。你連接到車傳輸和其他到車具。這兩臺適配器附上到接口箱子。如果您在長凳，工作你只需要使用傳輸邊適配器。防止用戶錯誤，所有FXU(鞔具)旁邊纜繩有男性別針，纜繩有女性別針的所有傳輸邊。熱忱的鞔具集合是列出的在傳輸試驗用紙樣，與連接器圖畫和導線圖一起。使用原始設備連接器，每當經(jīng)常提供可能和新的鞔具集合。如果您需要連接器設置生產(chǎn)商不此時提供，他們將是高興架線您必須使用與您的TranX2000為小費的所有連接器。請叫他們獲得更多信息。您的成套工具也包含一個小袋子用1紅色測試點主角、1黑測試點主角和一根10安培保險絲。確定您的TranX2000?將持續(xù)很長時間，使用測試點主角，每當您使用一個多用電表(或其他商店設備)與您的TranX。他們在您的TranX被設計對容易地適合入測試點插口。10安培保險絲在那個在您的電源線吹的模子事件提供。簡單地松開更輕的插座的末端并且替換保險絲。用3杯貼水快速的吹動總替換保險絲10安培保險絲.TranX2000‘控制板TranX2000控制板包含5個部分。圖4-1，這些部分在以下解釋。第1部分：選擇代碼每傳輸有一個3個數(shù)字代碼，在瓦片試驗用紙樣的右上角清楚地被標記?？梢蕴峁┧袦y試編碼索引。按代碼入鍵盤(數(shù)字將氣餒)并且按ENTER/C1.EAR按鈕，如果您犯鍵入代碼的一個錯誤，持續(xù)鍵入代碼，直到正確數(shù)字被顯示，然后推擠進入。TranX2000"現(xiàn)在被編程正確地駕駛模子螺線管為您測試的傳輸。第2部分：選擇測試TranX20001M螺線管測試允許您隔絕每條螺線管，并且快檢查開始并且短缺?？傔M行uiis測試用引擎。Ynu可能進行這個測試對長凳或在車。轉移測試提供模子能力駕駛繞過車計算機(ECU)的車。當您鍵入了傳輸代碼，所有轉移的信息被編程了。通過分離傳輸從ECU，您將迅速確定問題是否在傳輸或在ECU。您能也進行對長凳的這個測試。[聘用顯示器計算機測試，TranX被動地監(jiān)測信號由ECU送到傳輸。這些信號被解碼，并且齒輪在vehiele與所有特別funetions(鎖住、傳動器,等,)。第3部分：傳感器模塊A傳感器測試是簡單的與TranX2000TM。傳感器渠道1至4使用監(jiān)測壓力開關象那些在模子4I/J0E。列伊)征兆有3個狀態(tài)：紅色表明正面電壓，綠色不表明地面和表明電壓。傳感器渠道5-8為小孩傳感器，或者您希望檢查的其他傳感器使用。塞住您的歐姆niKtpr入插口，使用試鉛包括有您的成套工具，測量讀書從傳感器。使用傳感器夾子集合附有通過案件連接器沒連接的傳感器。這個單位介紹BoschMOT240，250和251Motortesters與數(shù)字式燃燒被堆積的和多示波器。Fig.4-2是BoschMOT250.MOT240的圖片?a與液晶顯示，扼要(poweredby車電池)的便攜式和獨立。testerfeaturing一項數(shù)字式記憶示波器formobile服務的理想的引擎。MOT240-用扼要適配器，設備臺車，DINA4打印機和尾氣單光束貝克曼氣體分析儀-Motortester為廢氣分析(AU)駐地也設計。MOT250-方便，流動Motortester用纜繩景氣、可鎖定的工具柜和寬敞內閣。MOT251?a緊湊Motortester完全與節(jié)省空間設備臺車和旋轉的顯示器。MOT240，MOT250，MOT251，清楚地通知了關于品牌、類型和系統(tǒng)。所有MOTs是與排氣分析兼容由于RS232接口。Motortesters240，250和251與數(shù)字式示波器加上測量的單位與連接的纜繩和傳感器。示波器有圖片記憶以能力召回32張顯示圖片。因此Motortesters是普遍測量設備為所有必要的測量在引擎和電子系統(tǒng)期間測試。這使能有選擇性的麻煩-射擊，即。在各種各樣的燃燒和燃料管理系統(tǒng)。這些Motortesters可以是被升級和網(wǎng)絡與其他Bosch測試者(PDR記錄打印機，ETT008.21/*"8.42排氣測試器，輸入鍵盤為排氣分析)。通過3個連續(xù)(RS232)接口。使用一個附加接口開關，連接RTT100/110排氣煙米也是可能的。當與適當?shù)呐艢夥治鰞x或煙米結合，這些時MOTs可能為排氣分析也使用在火花點火和柴油引擎。所有測量作用在特別測試程序適當?shù)乇痪幗M為使用實踐上：?引擎，唯恐?燃燒?多測試?被堆積的示波器?排氣(包括排氣分析)?多示波器?射入測試測量值和示波器樣式在數(shù)字式屏幕顯示。多達3個測量值顯示與一個小示波器樣式或示波圖的大表示法顯示以發(fā)動機速度。所有測量值和示波器樣式能他打印了。以清楚，顧客友好的形式在DINA4大小用PDR200記錄打印機。傳感器和連接的纜繩在測量的單位的框架在托架和插入式插口清楚地被安排。力量是從扼要和自動地適應所有電壓從100到240V在50/60赫茲?！甅OT240可能從車電池也供給動力。引擎測試管理與7hardkeys(鑰匙與固定，作用)和6softkeys(鑰匙以一個易變的作用)。hardkeys有以下作用：永久短路(燃燒鎮(zhèn)壓)，測量值、操作報告打印機，信息關鍵干旱的回車鍵為分支從現(xiàn)行程序和轉換存貯和讀出在操作為示波器和測量之間起作用。根據(jù)選擇的節(jié)目，每一個模子6功能鍵有由標志在屏幕表示的一個不同的作用。信息鑰匙“我”可以由操作員使用到通入信息和指示為各自測量或操作，即。關于與車的連接或測量的作用的范圍。所有經(jīng)營和系統(tǒng)軟件在是容易接近的從外面的程序模塊被存放。萬一要求變動測試新的車和內燃機發(fā)火裝置，這意味著高靈活性。測試?引擎用12個圓筒以柱面數(shù)和內燃機發(fā)火裝置的自動識別。?范圍從聯(lián)絡受控燃燒的內燃機發(fā)火裝置與一兩經(jīng)銷商對充分地電子內燃機發(fā)火裝置與唯一引起點火線圈(EFS)或雙重引起點火線圈控制。?3個測量值同時顯示與一張小示波圖一起。?示波圖的大表示法與發(fā)動機速度一起。測量的作用?發(fā)動機速度通過TDC傳感器，沒有。1個圓筒或信號從終端1。?燃點用TDC傳感器(以自動識別)或頻率觀側器。?居住角度%或程度經(jīng)銷商軸和關閉時間在女士。?射入時間或其他次，被測量在閥門或適當?shù)臏y量點。?自動;圓筒比較，絕對或者相對下落在發(fā)動機速度。?動態(tài)壓縮測量據(jù)庫)在起始者潮流。?電壓與地面關連或lambda傳感器漂浮，電壓和在終端1，動態(tài)或者靜態(tài)。?1000A潮流或20A與當前測量的搭便車，500mA與當前測量的分流器(bodi-特別輔助部件)。?抵抗從milliohni到兆歐水平。?溫度通過油溫傳感器，?主要和次要燃燒，顯示作為游行、光柵或者各自的顯示，在內燃機發(fā)火裝置與或沒有經(jīng)銷商。?信號從車電子和電子系統(tǒng)作為電壓和潮流曲線。這把您的MOTs變成富于特色的實驗室示波器。?記憶方式以圖片記憶(32顯示)為審查的不規(guī)則性在detad(分散瑕疵)。下列是在12實際上顯示的有些測試"屏幕(MOT240：10"屏幕)和代表MOTs的廣泛的能力的一種小選擇;唯恐測量值示波器顯示支持的節(jié)目。引擎測試?電池電壓或點火線圈的電源電壓的測量?電流的測量，即。起始者力量或者溫度?發(fā)動機速度?交流發(fā)電機波紋內容在示波器或示波器：主要旁邊燃燒主要邊?聯(lián)絡電壓的測量或在終端1(-)點火線圈?居住角度的測量在程度經(jīng)銷商軸(_DS)或%?關閉時間在女士?發(fā)動機速度?示波器;主要邊測量形成弧光每條燃燒電路執(zhí)行在內燃機發(fā)火裝置以二經(jīng)銷商或直接燒。燃點的測量?絕對燃燒前進?親戚或三角洲燃燒前進?發(fā)動機速度?示波器;次要旁邊圓筒比較?溫度和發(fā)動機速度的測量?開關?示波器：次要旁邊測量;?加速在RPM和%有和沒有三角洲HC?動態(tài)：壓縮測量根據(jù)起始者潮流的依據(jù)測量每條燃燒電路進行在內燃機發(fā)火裝置以二經(jīng)銷商或直接燒。Multitest?與電壓相關的測量(相對引擎地球)?ele的測量ctric潮流?無潛力電壓測量的纜繩和電流測量?電阻的測量?溫度的測量?零的定標?電壓或潮流的測量使用示波器射入測試?溫度的測量?Lambda傳感器電壓?射入的期間?脈沖義務因素?電壓的排氣分析的測量使用示波器排氣測試或過程?排氣組成部分顯示在依照與使用的分析儀?引擎具體數(shù)據(jù)的油溫和發(fā)動機速度調整的測量?引擎的圓筒的類型或數(shù)字?各種各樣的內燃機發(fā)火裝置?各種各樣的TDC傳感器系統(tǒng)以標記的位置?自動識別引擎類型?記憶為標準引擎類型基本的調整調遣?車間地址輸入?測量單位轉換?選擇打印機驅動程序為報告司機和語言?報告頭輸入為車間地址?排氣分析檢驗機構輸入?打印輸出的選擇(測試紀錄或屏幕內容)?車間地址輸入對于PDR200報告打印機信息?信息為每次測量數(shù)字式燃燒示波器以游行，被堆積的和單獨顯示和多示波器，其中每一臺以圖片記憶(32顯示)和曲線測量為精確信號分析。燃燒示波器主要和次要燃燒電壓，顯示作為游行，堆積或個體顯示在內燃機發(fā)火裝置有或沒有經(jīng)銷商。多示波器信號錄音從電和電子車系統(tǒng)被顯示作為電壓曲線或當前，射入信號用紅色多夾子測量了TZ-I內燃機發(fā)火裝置的主要潮流測量了與a鉗位在搭便車交流發(fā)電機波紋通過正面(紅色)電池終端(B+)測量了記憶信號曲線的方式和測量記憶方式、信號曲線的測量和調整菜單是可利用的在燃燒示波器和多示波器。記憶方式以向前和回歸圖片記憶(32顯示)為審查的范圍顯示詳細，即。為評估的瑕疵。信號曲線的測量在記憶方式期間。這里，即。燃燒期間和燃燒電壓的測量在次要oseillogram。調整菜單變動X和零位線的Y偏差和位移為信號的更加準確的研究。顯示開始轉移排列信號曲線的，即。在屏幕的中心。確定當?shù)母鞣N各樣的觸發(fā)器設施的選擇測量是開始時(信號大小，上升或者下落的傾斜等等。).附錄B1外文文獻VariationalSurfacemodelingWepresentanewapproachtointeractivemodelingoffree-fromsurfaces.Insteadofafixedmeshofcontrolpoints,themodelpresentedtotheuseristhatofaninfinitelymalleablesurface,withnofixedcontrols.Theuserisfreetoapplycontrolpointsandcurveswhicharethenavailableashandlesfordirectmanipulation.Thecomplexityofthesurface’sshapemaybeincreasedbyaddingmorecontrolpointsandcurves,withoutapparentlimit.Withintheconstraintsimposedbythecontrols,theshapeofthesurfaceisfullydeterminedbyoneormoresimplecriteria,suchassmoothness.OurmethodforsolvingtheresultingconstrainedvariationaloptimizationproblemrestsonsurfacerepresentationschemeallowingnonuniformsubdivisionofB-splinesurfaces.Automaticsubdivisionisusedtoensurethatconstraintsaremet,andtoenforceerrorbounds.Efficientnumericalsolutionsareobtainedbyexploitinglinearitiesintheproblemformulationandtherepresentation.Themostbasicgoalforinteractivefree-formsurfacedesignistomakeiteasyfortheusertocontroltheshapeofthesurface.Traditionally,thepursuitofthisgoalhastakentheformofasearchforthe“right”surfacerepresentation,onewhosedegreesoffreedomsufficeascontrolsfordirectmanipulationbytheuser.Thedominantapproachtosurfacemodeling,usingacontrolmeshtomanipulateaB-splineorothertensorproductsurface,clearlyreflectsthisoutlook.Thecontrolmeshapproachisappealinginlargemeasurebecausethesurface’sresponsetocontrolpointdisplacementsisintuitive:pullingorpushingacontrolpointmakesalocalbumpordentwhoseshapeisquiteeasilycontrolledbyfineinteractivepositioning.Unfortunately,localbumpsanddentsarenottheonlyfeaturesonewantstocreate.Forexample,almostanyonewhohasusedacontrolmeshinterfacehashadthefrustratingexperienceoftryingtomakeaconceptuallysimplechange,butbeingforcedintheendtopreciselyrepositionmany—evenall—thecontrolpointstoachievethedesiredeffect.Thissortofproblemisboundtoarisewheneverthecontrolsprovidedtotheuserarecloselytiedtotherepresentation’sdegreesoffreedom,sincenofixedsetofcontrolscanbeexpectedtoanticipatealloftheusers’needs.Theworkwewilldescribeinthispaperrepresentsanefforttoescapethiskindofinflexibilitybyseveringthetiebetweenthecontrolsandtherepresentation.Themodelweenvisionpresentingtotheuseristhatofaninfinitelymalleablepiecewisesmoothsurface,withnofixedcontrolsorstructureofitsown,andwithnopriorlimitonitscomplexityorabilitytoresolvedetail.Tothissurface,theusermayfreelyattachavarietyoffeatures,suchaspointsandflexiblecurves,whichthenserveashandlesfordirectinteractivemanipulationofthesurface.Withintheconstrainsimposedbythesecontrols,surfacebehaviorisgovernednotbythevagariesoftherepresentation,butbyoneormoresimplyexpressedcriteria—thatthesurfaceshouldbeassmoothaspossible,shouldconformascloselyaspossibletoaprototypeshape,etc.Ourchoiceofthisformulationismotivatedbythedesiretopresentasimplerepresentation-independentfa?adetotheuser,however,maintainingthefa?adeisanythingbutsimple.Formally,ourapproachentailsthespecificationofsurfaceassolutionstoconstrainedvariationaloptimizationproblems,i.e.surfacesthatextremizeintegralssubjecttoconstraints.Torealizeourgoalofformingandsolvingtheseproblemsquicklyenoughtoachieveinteractivity,yetaccuratelyenoughtoprovideusefulsurfacemodels,wemustaddressthesekeyissues:Werequireasurfacerepresentationthatisconcise,yetcapableofresolvingvaryingdegreesofdetailwithnoinherentlimittosurfacecomplexity;thatiscapableofrepresentingsurfaces(inpracticeweareusuallycontentwithcontinuity)andthatsupportsefficientsolutionoftheconstrainedoptimizationproblemswewishtosolve.Ontheotherhand,sincetherepresentationistobehiddenfromtheuser,wedonotrequirethesurfacetorespondinanintuitiveornaturalwaytodirectcontrol-pointmanipulation.Wemustbeabletoaccuratelyandefficientlyimposeandmaintainavarietyofconstraintsonthesurface,includingthoserequiringthesurfacetocontainacurve,orrequiringtwosurfacestojoinalongaspecifiedtrimcurve.Suchconstrainsraisespecialproblemsbecausetheconstraintequationinvolvesanintegralwhichmustbeextremized.Subjecttotheconstraints,wemustbeabletoextremizeanyofavarietyofsurfaceintegrals—tocreatefairsurfaces,minimizedeviationfromaspecifiedrestshape,etc.Tocreatesurfacesthatreflectthevariationalsolution,withoutlettingthelimitationsoftherepresentationshowthrough,theresolutionofthesurfacerepresentationmustbeautomaticallycontrolled.Ideally,subdivisionshouldbedrivenbyameasureoftheerrorduetothesurfaceapproximation.Asconstraintsareadded,additionaldegreesoffreedommustbeprovidedtoallowallconstraintstobesatisfiedsimultaneouslywithoutillcon