車輛工程畢業設計-輕型貨車變速器設計-免費閱讀

　　

【正文】 常嚙合齒輪強度的校核 （ 1） 彎曲應力的校核 常嚙合齒輪為斜齒輪，由式 ()得齒輪的彎曲應力公式為 30 ??? ?? KyKzm KTCngw 3c os2? 式中 ： y － 齒形系數。 輪齒的彎曲應力 （ 1）直齒輪彎曲應力公式為 btyKKF fw ?? 1? 式中 ： w? － 彎曲應力 (MPa)； 1F － 圓周力 (N)， dTF g21 ? ； gT － 計算載荷 (N 變速器齒輪輪齒表面滲碳層深度的推薦范圍如下： ?nm 滲碳層深度 ～ ＜ nm ＜ 5 滲碳層深度 ～ 5?nm 滲碳層深度 ～ 滲碳齒輪在淬火、回火后，要求輪齒的表面硬度為 HRC58～ 63，心部硬度為HRC33～ 48。尺寸較小而又要求不高時，可選用圓鋼作毛坯。 增大輪齒根部齒厚，加大齒根圓角半徑，采用高齒，提高重合度，增多同時嚙合的輪齒對數，提高輪齒柔度，采用優質材料等，都是提高輪 齒彎曲疲勞強度的措施。 齒面點蝕是常用的高 擋 齒輪齒面接觸疲勞強度的形式。m 69032/239606523 ???? ?inn r/min （ 3）掛 3 擋 時 ????????? ?iTT 齒承 ?? N根據以上計算所得到的變速器齒輪的齒數、模數、齒頂高系數、齒寬系數等條件，可計算得出變速器齒輪的幾何尺寸如表 所示。 倒擋齒輪的設計和齒數確定 通常 1 擋與倒擋齒輪選用同一模數，故倒擋齒輪的模數可以取為 。中心距變動系數為 21 3 ?????? nm AAy 嚙合角為 osc os ????? ??? AA ??? ? 齒輪總變位系數為 ? ?? ?? ?? ?20t a n2t a n2,65???????????in vin vin vin vzzx??? 齒輪齒數比為 ??u 變位系數可分配為 ?x ， ?x 。貨車中間軸式變速器一擋傳動比 ～　ig ? 時，中間軸上一擋齒輪的齒數可在 171512 ～　z ? 之間選??；貨車可在 12～ 17 之間選用 [13]。因此，從前因齒輪加工精度不高，并認為輪齒上受到的載荷集中齒頂上，所以曾采用過齒頂高系數為 ～ 的短齒制齒輪。設計時，應力求 使中間軸上同時工作的兩對齒輪產生的軸向力平衡，以減小軸承負荷，提高軸承壽命。選取斜齒輪的螺旋角，應該注意它對齒輪工作噪聲、齒輪的強度和軸向力有影響。同步器的接合齒和嚙合套多采用漸開線齒形。 乘用車變速器殼體的軸向尺寸為 ? ?A～　 。變速器軸經軸承安裝在殼體上，從布置變速器的可能與方便和不因同一垂直面上的兩軸承孔之間的距離過小而影響殼體的強度考慮，要求中心距取大些。故有 ? ? m a xm a xm a x01m a x s i nc os ???? mgfmgr iiT r Tge ??? 則由最大爬坡度要求的變速器 1 擋傳動比為 Terg iT rfmgi ? ??0m a xm a xm a x1 )s i nc os( ?? () 式中： m －汽車總質量， m=2795 Kg； g －重力加速度， ?g m/s2； f －道路附著系數， ?f ； r －驅動車輪的滾動半徑， r =342 mm； maxeT －發動機最大轉矩， maxeT =260 NM 0i －主減速比， 0i =； T? －汽車傳動系的傳動效率， ?T? 。 本設計所采用的傳動機構布置方案 在本次設計中 采用 5+1 擋 中間軸式變速器 。作用在第一軸常嚙合齒輪上的軸向力，經第一軸后部軸承傳給變速器殼體，此處用軸承外圈有擋圈的球軸承。為解決這個問題，除工藝上采取措施以外，目前在結構上采取措施行之有效的方案有：將兩接合齒的嚙合齒位置錯開 。這是因為重型貨車 擋 位間的公比較小，則換 擋 機構連接件之間的角速度差也小，因此采用嚙合套換 擋 ，并且與同步器比較還有結構簡單、制造容易、能夠減低制造成本及減小變速器長度等優點。這不僅 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 產生的噪聲又 使 乘坐舒適性降低。但是與直接 擋 比較， 使 用超速擋 會 使 傳動效率降低、工作噪聲增加。 綜上所述，方案 (c)較為適合本設計 變速器的一檔或倒檔因傳動比大，工作時在齒輪上作用的力增大，并導致變速器軸產生較大的撓度和轉角，使工作齒輪嚙合狀態變壞，最終表現出齒輪磨損加快和工作噪聲增加。為實現倒檔傳動，有些方案利用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；也有利用兩個聯體齒輪方案的。變速器第一軸的前端經軸承支承在發動機的飛輪上，第一軸上的花鍵用來裝設離合器的從動盤，而第二軸的末端經花鍵與萬向節連接。 兩軸式變速器的特點分析 7 與中間軸式變速器相比較，兩軸式變速器結構簡單、緊湊且除最高 擋 外其他各 擋的傳動效率高、噪聲低。包括變速器傳動比計算、中心距計算、齒輪參數計算、各 擋 齒輪齒數的分配； 變速器齒輪設計計算。因此，直接 擋 的傳動效率高，磨損及噪聲也最小，因為直接 擋 的利用率要高于其它 擋 位，因此提高了變速器的 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和第二軸之間的距離（中心距）不大的情況下，一擋 仍有較大的傳 動比； 擋 位高的齒輪采用長嚙合齒輪傳動， 擋 位低的齒輪可以采用或不采用長嚙合齒輪傳動；多數傳動方案中除一 擋 以外的其它 擋 位的換 擋 機構，均采用同步器或嚙合套換 擋 ，少數結構的一 擋 也用同步器或嚙合套換 擋 ，還有各 擋 同步器或嚙合套多數情況下裝在第二軸上。 某些汽車的變速器，設置有用在良好的路面上輕載或空車駕 駛 的場合的超速 擋 ，超速 擋 的傳動比小于 1。不久的將來，隨著電子控制技術的進一步完善，電子控制式的無級變速器可望得到廣泛的發展和應用。 自動變速器多 擋 化雖能擴大自 動變速的范圍，但它并非安全迅速。 無級變速器 無級變速器又稱為連續變速式無級變速器。拉瓦索爾推廣 使 用的。這就要求設計人員依據汽車的技術參數，合理的選擇變速器的參數， 使 所設計的變速器能和整車具有很好的匹配性。 2 變速器多采用飛濺潤滑，重型汽車有時強制潤滑第一、二軸軸承等。變速器的倒 擋 使 汽車能倒退行 駛 ；其空 擋 使 汽車在啟動發動機、停車和滑行時能長時間將發動機和傳動系分離。 second gear center distance is smaller still can get a larger one file transmission ratio. This transmission has five forward gears (including a fivespeed overdrive) and a reverse, and through the lock ring synchronizer to achieve the shift. Discusses the transmission of the overall design structure, pleted in the design of gears and shafts of the gear and check calculations and CAD drawings and other work. III Keywords： Transmission, Locking ring type synchronizer,Gear ratio, Countershaft,Second axis, Gear 目 錄 摘要 ………… ………………………………………… ...………………… ..………… I Abstract………… …………………………………………………………… ..…… ....II 第 1 章 緒論 ………………………………………………………… …… ..…… …… 1 汽車變速器概述 ………………………………………………………… ..… ..1 汽車變速器設計的目的和意義 ……………………………………… … .…… 2 汽車變速器國內外現狀和發展趨勢 ………………………………… .…… ...2 變速器國內外的現狀 …………………………………… ……… .…… 2 汽車變速器的發展趨勢 ………………………………… …… .…… ....3 手動變速器的特點和設計要求及內容 …………………………… … .…… ...3 手動變速器的 特點 ………………………………………… …… .…… 3 手動變速器的設計要求 …………………………………… … .……… 4 設計的主要內容 ………………………………………… ……… .…… .4 第 2 章 變速器傳動機構布置方案確定 …………………………… … ..……… 6 設計所依據的主要技術參數 ………………………………… …………… .… 6 IV 變速器傳動機構的結構分析和形式選擇 …………………… …… .……… ...6 兩軸式變速器的特點分析 ……………………………… ……… .…… .7 中 間軸式變速器特點分析 …………………………… … .…………… 7 倒擋布置方案分析 …………………………………… ………… .…… 8 傳動機構布置的其他問題 ……………………………… ……… .…… 10 零部件結構方案分析 ……………………………………………… …… ........10 齒輪形式 …………………………………………… ………… .… ...… .10 換擋機構形式 ………………………………………………… .… ...… .10 防止自動脫擋的結構 ………………………… ……………… …… .....11 變速器軸承 ……………………… ……………………………… ...… ..11 本設計所采用的傳動機構布置方案 ………… ……………………………… .11 本章小結 …………………………………………………………… ………… .12 第 3 章 變速器主要參數的選擇和齒數分配 ………………………… ……… ..13 變速器各擋傳動比的確定 ………………………………………… ..… ..…… .13 變速器最低擋傳動比的確定 …………………………… …………… ..13 變速器其他各擋傳動比的確定 ………………………… … ..…… ..… ..14 中心距的確定 …………………………………………………… …… ..… ..… ..14 變速器外形尺寸的初選 ……………………………………… …… ..…… ..… ..15 變速器齒輪參數的選擇 ………………………………………… ……… ..… ...15 模數 ………………………………………………………… ……… … ...15 齒形、壓力角及螺旋角 ……………………………………………… ..16 齒寬 …………… …………………………………………………… … ..16 齒頂高系數 ……………………………………………………… … … ..17 變速器各擋齒輪齒數的分配 …………………………………………… ..…… 17 確定一擋齒輪的 齒數 … .…………………………………………… ...17 對中心距進行修正 …………………………………………………… ..18 確定常嚙合齒輪的齒數 ……………………………………………… ..19 確定其他各擋齒輪的齒數 ……………………………………… …… ..20 本章小結 …………………………………………………… .………………… .23 第 4 章 變速器齒輪的設計計算 ………………………………………………… ..24 V 變速器齒輪的幾何尺寸計算 ……………………………………………… .… ..24 計算變速器各軸的扭矩和轉速 ………………………………………… .…… .24 齒輪的強度計算和材料選擇 ………………………………………… .……… .25 齒輪損壞的原因和形式 ……………………………… .……………… ..25 齒輪的材料 選擇 ……………………………………………… .……… ..26 齒輪的強度計算 ………………………………………… .…………… ..27 本章小結 …………………………………………………………… .………… .38 第 5 章 變速器軸和軸承的設計計算 ……………………………………… ...… ..39 初選變速器軸的軸徑和軸長 …………………………………………… .…… ..39 軸的結構設計 ………………………………………