十二擋手動變速器設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計-免費閱讀

　　

【正文】 選擋時可使變速桿繞其中部球形支點橫向擺動，則其下端推動叉形撥桿13繞換擋軸11的軸線擺動，從而使叉形撥桿下端球頭對準(zhǔn)與所選擋位對應(yīng)的撥塊凹槽，然后使變速桿縱向擺動，通過叉形撥桿帶動撥叉軸及撥叉向前或向后移動，即可實現(xiàn)掛擋。電控自動換擋變速器有級式機械變速器應(yīng)用廣泛，但是它有換擋工作復(fù)雜、對駕駛員操縱技術(shù)要求高并使駕駛員容易疲勞等缺點。變速器操縱機構(gòu)操縱第二軸上的滑動齒輪、嚙合套或同步器得到所需不同擋位。而軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān)，不同車型要求作用到手柄上的力也不相同?！ＴO(shè)計時可根據(jù)下式計算確定 式中： －摩擦面的許用壓力，對黃銅與鋼的摩擦副，=～；M－摩擦力矩；－摩擦因數(shù)；－摩擦錐面的平均半徑。一般取=6～8，當(dāng)=6時，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時，則有粘著和咬住的傾向；在=7。 如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計得窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。對錐面的表面粗糙度要求較高，用來保證在使用過程中摩擦因數(shù)變化小。為保證＞0，應(yīng)使＞，通常取=。圖66 滑塊端隙（1）、接近尺寸b 同步器換擋第一階段中間，在摩擦錐環(huán)側(cè)面壓在摩擦錐盤側(cè)邊的同時，且嚙合套相對鎖銷作軸向移動前，滑動齒套接合齒與錐環(huán)接合齒倒角之間的軸向距離，稱為接近尺寸。若,則換擋時，在摩擦錐面尚未接觸時，嚙合套接合齒與鎖環(huán)接合齒的鎖止面位于接觸位置，即接近尺寸b0,此刻因鎖環(huán)浮動，摩擦面處無摩擦力矩作用致使嚙合套可以通過同步環(huán)，而使同步器失去鎖止作用。1鎖環(huán)；2嚙合套；3嚙合套上接合齒；4滑塊 (a) 同步器鎖止位置 (b) 同步器換擋位置圖63 鎖環(huán)式同步器工作原理 同步器主要尺寸的確定1．鎖環(huán)式同步器主要尺寸確定（1）接近尺寸b 同步器換擋第一階段中間，在滑塊側(cè)面壓在鎖環(huán)缺口側(cè)邊的同時，且嚙合套相對滑塊作軸向移動前，嚙合套接合齒與鎖環(huán)接合齒倒角之間的軸向距離b（圖64），稱為接近尺寸。在其嚙合套外花鍵上的三個軸向槽中放著可沿槽移動的滑塊，它們由兩個彈簧圈壓向嚙合套并以其中部的凸起定位于嚙合套中間的內(nèi)環(huán)槽中。在空擋位置，鋼球5在彈簧壓力作用下處在銷6的凹槽中，使之保持滑動齒套與同步環(huán)之間沒有相對移動。同步器的功能和實現(xiàn)對同步器的基本要求。中間軸裝軸承處的直徑為55mm，由GB/T2971994得，選擇軸承的型號為30311，其基本額定動載荷為N，極限轉(zhuǎn)速為4500r/min。滾動軸承的實際的載荷條件常與確定基本額定動載荷時不同。軸在垂直面和水平面內(nèi)撓度的允許值為mm，mm。斜齒輪對軸和支撐的變形較直齒輪敏感。下面計算各軸在彎矩和轉(zhuǎn)矩作用下的軸應(yīng)力。：，可計算出變速器的齒輪和軸上的作用力。第一軸花鍵部分的直徑可根據(jù)發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩(Nmm2，齒寬　變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力齒輪滲碳齒輪液體碳氮共滲齒輪一擋和倒擋1900～2000950～1000常嚙合齒輪和高擋1300～1400650～700（1）計算七擋齒輪11，12的接觸應(yīng)力=，=， ， =2154/（+1）=，== mm== =1900～2000MPa=1900～2000MPa（2）計算八擋齒輪9，10的接觸應(yīng)力=，=， ， =2154/（+1）=，==== =1900～2000MPa =1900～2000MPa（3）計算九擋齒輪7，8的接觸應(yīng)力=，=，=2154/（+1）=，==== =1900～2000MPa=1900～2000MPa（4）計算十擋齒輪5，6的接觸應(yīng)力=，=，=2154/（+1）=，=== =1300～1400MPa=1300～1400MPa（5）計算十一擋齒輪3，4的接觸應(yīng)力=，=，=2154/（+1）=，==== =1300～1400MPa=1300～1400MPa（6）常嚙合齒輪1，2的接觸應(yīng)力=，=，=2154/（+1）=，=== =1300～1400MPa= 1300～1400MPa（7）計算倒擋齒輪13，14，15的接觸應(yīng)力=，=， ， mm mm mm= == =1900～2000MPa=1900～2000MPa =1900～2000MPa 本章小結(jié)本章首先簡要介紹了齒輪材料的選擇原則，即滿足工作條件的要求、合理選擇材料配對、考慮加工工藝及熱處理，然后計算出各擋齒輪的轉(zhuǎn)矩。= ==100～250MPa ==100～250MPa（4）計算十擋齒輪5，6的彎曲應(yīng)力=31，=27，=，=，=，=，=176。第二中間軸軸：==35/21= ==35/21= ==35/21= ==35/21= ==35/21= ==35/21= 第三軸 ： ==39/17= ==39/17= ==39/17= ==39/17= ==39/17= ==39/17= 倒檔軸： ==16/10= ．輪齒彎曲強度計算倒檔直齒輪彎曲應(yīng)力 齒形系數(shù)圖式中：—彎曲應(yīng)力（MPa）；—計算載荷（）；—應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取=；—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(yīng)力的影響也不同；主動齒輪=，從動齒輪=；—齒寬（mm）；—模數(shù)；—齒形系數(shù)，當(dāng)計算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩時，一、倒擋直齒輪許用彎曲應(yīng)力在400～850MPa，貨車可取下限，承受雙向交變載荷作用的倒擋齒輪的許用應(yīng)力應(yīng)取下限。第4章 齒輪校核滿足工作條件的要求 不同的工作條件，對齒輪傳動有不同的要求，故對齒輪材料亦有不同的要求。端面嚙合角 == 變位系數(shù)之和 =查變位系數(shù)線圖得： = ==計算精確值： 十擋齒輪6參數(shù)：分度圓直徑 = =齒頂高 = = 式中：= =齒根高 = =齒全高 =10mm齒頂圓直徑 = =齒根圓直徑 = =（4）十一擋齒輪為斜齒輪 = = 得 =，= 取整=28，=29則： = =≈=對十一擋齒輪進行角度變位：理論中心距 =端面壓力角 tan=tan/cos= =176。端面嚙合角 = 變位系數(shù)之和 = =查變位系數(shù)線圖得： 計算精確值：A= 常嚙合齒輪數(shù)：分度圓直徑 = =齒頂高 =（1+）5=5mm =（1+）5= 式中：=（）/5= ==齒根高 =（1+）5= =（1+）5=齒全高 =齒頂圓直徑 = =齒根圓直徑 = = 確定其他各擋的齒數(shù)（1）八擋齒輪為斜齒輪，模數(shù)與七擋齒輪相同，初選=18176。在初選中心距、齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可根據(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)。貨車變速器螺旋角：18176。國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20176。　汽車變速器齒輪法向模數(shù)車型乘用車的發(fā)動機排量V/L貨車的最大總質(zhì)量/t＞V≤＜V≤＜≤＞模數(shù)/mm～～～～　汽車變速器常用齒輪模數(shù)一系列二系列—。φ在瀝青混凝土干路面，φ=～，取φ=即≤ ≤≤；傳動比大于10取=其他各擋傳動比的確定： 按等比級數(shù)原則， 式中：—常數(shù)，也就是各擋之間的公比；因此，各擋的傳動比為：= =所以其他各擋傳動比為：=， =，=，= ， =，=，=， = ，=，=，=，=1初選中心距時，可根據(jù)下述經(jīng)驗公式 因為該變速器為主副箱變速器，需根據(jù)主變速器來確定中確定。多擋變速器多用于總質(zhì)量大些的貨車和越野汽車上。 本章小結(jié)本章首先對比了兩軸式和中間軸式的優(yōu)、缺點，由于中間軸式變速器的結(jié)構(gòu)工藝性、變速器徑向尺寸、變速器齒輪的壽命、變速器傳動效率好于兩軸式,因此設(shè)計的變速器選擇中間軸式；接著本章確定了倒擋布置方案；然后對零部件的結(jié)構(gòu)方案進行了分析，即對齒輪及換擋機構(gòu)的形式進行了分析；最后對倒擋的布置方案以及防止自動脫擋進行了設(shè)計。這樣在嚙合時，使接合齒端部超過被接合齒的1～3mm。因此，盡管這種換擋方式結(jié)構(gòu)簡單，制造、拆裝與維修工作皆容易，并能減小變速器旋轉(zhuǎn)部分的慣性力矩，但除一擋、倒擋已很少使用。綜合以上幾種變速器倒擋布置方案，[7]。 變速器齒輪的壽命兩軸式變速器的低擋齒輪副，大小相差懸殊，小齒輪工作次數(shù)比大齒輪要高的多，因此，小齒輪的壽命比大齒輪的短。 變速器設(shè)計的主要內(nèi)容：本次設(shè)計主要是依據(jù)給定的重型貨車有關(guān)參數(shù)，通過對變速器各部分參數(shù)的選擇和計算，設(shè)計出一種基本符合要求的手動12檔變速器。 變速器的特點和設(shè)計要求及內(nèi)容在本次設(shè)計中，由于是對傳統(tǒng)的變速器進行改進性設(shè)計,在給定的發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及最高車速、發(fā)動機標(biāo)定功率等條件下，主要完成變速器機構(gòu)的設(shè)計，并繪制出變速器裝配圖及主要零件的零件圖。但是,人們始終沒有放棄尋找實現(xiàn)理想汽車變速器的努力,各大汽車廠商對無級變速器(CVT)表現(xiàn)了極大的熱情，極度重視CVT在汽車領(lǐng)域的實用化進程。從我國的具體情況來看，機械式變速器幾乎貫穿了整個中國的汽車發(fā)展歷史，資歷郊深的司機都是用機械式變速器的，他們對機械式變速器的認識程度是非常深刻的，如果讓他們改變常規(guī)的做法，這是不現(xiàn)實的。顯然傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)變速器遠不能滿足需求。因此它的性能影響到汽車的動力性和經(jīng)濟性指標(biāo)。變速器能使汽車以非常低的穩(wěn)定車速行駛，而這種低的車速只靠內(nèi)燃機的最低穩(wěn)定車速是難以達到的。而組合式機械變速器則能滿足上述要求。 汽車變速器現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢現(xiàn)代汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對汽車的要求不斷的變化，機械式變速器不能滿足人們的需要。這是世界范圍尚未根本解決的難題，也是汽車變速器的研究的終極目標(biāo)。在本設(shè)計中主要設(shè)計是帶有主副變速箱的中間軸式十二檔變速器。本文主要完成下面一些主要工作：參數(shù)計算。中間軸式變速器的各前進擋，均為常嚙合斜齒輪傳動，大小齒輪的徑向尺寸相差較小，因此壽命較接近。. 零、部件結(jié)構(gòu)方案分析 齒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。嚙合套換擋不能消除換擋沖擊，而且要求駕駛員有熟練的操作技術(shù)。使用中兩齒接觸部分受到擠壓同時磨損，并在接合齒端部形成凸肩，可用來阻止接合齒自動脫擋。 第3章 變速器主要參數(shù)的選擇及齒數(shù)的分配滿足汽車必要的動力性和經(jīng)濟性指標(biāo)，這與變速器的擋數(shù)、傳動比范圍和各擋傳動比有關(guān)。本設(shè)計采用十二擋變速器。則：式中：—變速器中心距（mm）；—中心距系數(shù)，多檔變速器：=～；—發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩（）；—變速器一擋傳動比， =；—變速器傳動效率，取96% ；—發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩，= 。 壓力角理論上對于乘用車，176。所以變速器齒輪普遍采用的壓力角為20?！?6176。應(yīng)該