車輛工程畢業設計-輕型貨車變速器設計(留存版)

　　

【正文】 能滿足傳動平穩、傳動比恒定不變等基本要求外，還有互換性好、中心距具有可分性及切齒刀具制造容易等優點。 而最常見的斷裂則是由于在重復載荷作用下 使 齒根受拉面的最大應力區出現疲勞裂縫而逐漸擴展到一定深度后所產生的折斷，其疲勞斷面在疲勞裂縫部分呈光滑表面，而突然斷裂部分呈粗粒狀表面 [14]。為提高抗膠合性能，大、小輪應采用不同鋼號材料。如汽車變速器齒輪用低碳合金鋼制造，采用剃齒或磨齒精加工，齒輪表面采用滲碳淬火熱處 理工藝，齒輪精度不低于 7 級。 通過以上的計算，把各個參數代入公式后得 o 5 72c o s231312111?????????????????KKymzKTCngw =? 100～ 250MPa ??? ?? KKymz KTCngw2322122 c os2 ?? 3 ????? ???? ? =? 100～ 250Mpa 所以常嚙合齒輪的彎曲強度合格。這種中碳鉻鋼具有滿意的鍛造性能及良好的強度指標，氰化鋼熱處理后變形小也是優點。采用黏度大、耐高溫、耐高壓的潤滑油，提高油膜強度，提高齒面強度，選擇適當的齒面表面處理方法和鍍層等，是防止齒面膠合的措施。m 16003?n r/min （ 5）掛 5 擋 時 ????????? ?iTT 齒承 ?? N 1311121312 ???? zzzzzziR 第二軸倒擋 齒輪的齒數 為 ?11z ，取 ?11z 38。 由于調整后中心距發生 了變化，所以需對一擋齒輪進行變位。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。其選取的范圍是：轎車及輕、中型貨車為 2～ ；重型貨車為 ～ 5。 中間軸式變速器的中心距 A (mm)可根據對已有變速器的統計而得出的經驗公 式 15 初選，經驗公式為 31m a x ggeA iTKA ?? () 式中： AK －中心距系數，乘用車： ～KA ? ，商用車： ～KA ? ； maxeT －發動機的最大轉矩 (N其中齒輪結構形式斜齒圓柱齒輪；換 擋 機構形式為環式同步器的方案。 變速器軸承 作旋轉運動的變速器軸支承在殼體或其它部位的地方以及齒輪與軸不做固定連接處應安置軸承。除此之外，采用直齒換 擋 時，換 擋 行程長也是它的缺點。倒檔的傳動比雖然與一檔的傳動比接近，但因為使用倒檔的時間非常短，從這 點出發有些方案將一檔布置在靠近軸的支承處，然后再布置倒檔。中間軸式變速器的共同特點為：變速器第一軸后端與常嚙合主動齒輪做成一體。包括各軸直徑及長度計算、軸的結構設計、軸的強度計算、軸的加工工藝分析； 變速器 軸承的選擇及校核； 同步器的設計選用和參數選擇； 變速器操縱機構的設計選用； 變速器箱體的設計。但是如果發動機功率不高，則超速 擋 使 用頻率很低，節油效果不顯著，甚至影響汽車的動力性。無級化是對自動變速器的理想追求。變速器內有多組傳動比不同的齒輪副，而汽車行 駛 時的換 擋 工作，也就是通過操縱機構 使 變速器內的不同的齒輪副工作。殼底放油塞多放置磁鐵以吸附油內鐵屑。現代汽車已成為世界各國國民經濟和社會生活中不可缺少的交通工具。這 臺變速器具有五個前進檔（包括一個超速檔五檔）和一個倒檔，并通過鎖環式同步器來實現換檔。固 定軸式變速器又分為兩軸式、三軸式和多軸式的。 1921 年英國人赫伯特 無限變速式機械無級變速器 （ IVT） 無限變速式機械無級變速器與其它自動變速器的差別之一是不 使 用變矩器。目前，乘用車一般采用 45個 擋 位的變速器。因此，在變速器中，除低 擋 及倒 擋 齒輪外，直齒圓柱齒輪已被斜齒圓柱齒輪所取代。兩軸式變速器沒有直接 擋 ，因此在高 擋 工作時，齒輪和軸承均承載，因而噪聲較大，也增加了磨損，這是它的缺點 。 9 （ a） （ b） （ c） （ d） 圖 倒檔布置方案 圖 為常見的倒檔布置方案。 與直齒圓柱齒輪比較，斜齒圓柱齒輪有使用壽命長、運轉平穩、工作噪聲低等優點；缺點是制造時稍復雜，工作時有軸向力，這對軸承不利。利用同步器換 擋 ，其換 擋 行程要比滑動齒輪換 擋 行程短。軸承的直徑根據變速器中心距確定，并要保證后壁兩軸承孔之間的距離不小于 6～ 20mm。 變速器其他各擋傳動比的確定 變速器的四擋為直接擋，其傳動比為 ，中間擋的傳動比理論上按公比1 11m inm a x ?? ?? ngngngg iiiiq (其中 n 為擋位數 )的幾何級數排列，實際上與理論值略有出入。 變速器齒輪參數的選擇 模數 齒輪模數由齒輪的彎曲疲勞強度或最大載荷作用下的靜強度所確定。不過當螺旋角大于 時，其抗彎強度驟然下降，而接觸強度仍繼續上升。所設計的變速器的傳動簡圖如圖 所示。 ? ? os2 356c os24343 ?? ????? ??nmzzA mm 由于調整后中心距發生了變化，所以需 對三擋齒輪進行角度變位。通過計算可得到各軸的轉矩和轉速。點蝕 使 齒形誤差加大而產生動載荷，甚至可能引起輪齒折斷。 27 齒輪材料的選擇 現代汽車變速器齒輪大都采用滲碳合金鋼制造， 使 輪齒表面的高硬度與輪齒心部的高韌性相結合，以大大提高其接觸強度、彎曲強度及耐磨性。m)； d － 節圓直徑 (mm)， ? ? ?coszmd n? ， nm － 法向模數 (mm)， z － 齒數， ? － 斜齒輪螺旋角 (? )； ?K － 應力集中系數， ??K ； b － 齒面寬 (mm)； t － 法向齒距 (mm)， nmt ?? ； y － 齒形系數，可按當量齒數 ?3coszzn ? 在圖 中查得； ?K － 重合度影響系數， ??K 。 輪齒接觸應力 j? ???????? ??bzj bFE ??? 114 1 () 式中 ： j? － 輪齒接觸應力 (MPa)； F － 齒面上的法向力 (N)， ? ??? co sco stFF ? ， tF 為圓周力 (N )， dTF gt 2? ，gT 為計算載荷 (N 國產汽車變速器齒輪的常用材料是 20CrMnTi,也有采用 20Mn2TiB， 20MnVB，20MnCr5 的。 對于高速重載齒輪，由于齒面相對滑動速度高、接觸壓力大且接觸區產生高溫而使 齒面間的潤滑油膜破壞， 使 齒面直接接觸。m 16001 ??nn r/min 中間軸 ????????? ?iTT 齒承 ?? N 確定五擋齒輪的齒數 五擋齒輪為斜齒輪，當其螺旋角與常嚙合齒輪不同時，則有 ??? zzizz g os2 109109 ??? ?nmAzz ? 由平衡中間軸上兩工作齒輪的軸向力的要求出發，要平衡軸向力，要求滿足下式 ???????? ????? 10921 2109 21 1t a nt a n zzzz z?? 求解上述三式，取整得 149?z ， 3910?z ?????? zzzzi g ?? 55 gg ii 故齒輪齒數不需調整。代入數據后得 543 25c os902c os2 87 ????? ?? ?nmAz ? 計算后應取 ?z 為整數，然后再進行大、小齒輪齒數的分配，中間軸上小齒輪的最小齒數，還受中間軸軸徑尺寸的限制，即受剛度的限制。～ 25176。降低噪聲水平對乘用車很重要，而對商用車則更應重視減小其質量。它是一個基本參數，其大小不僅對變速器的外 形尺寸、體積和質量大小有影響，而且對輪齒的接觸強度有影響。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點。為了操縱方便發，要求換入不同 擋 位的變速桿行程應盡可能一樣，如利用同步器或嚙合套換 擋 ，就很容易實現這一點。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒檔，本設計為一檔和倒檔采用直齒圓柱齒輪，二、三、四檔常嚙合齒輪采用斜齒圓柱齒輪。圖 (b)所示方案能獲得較大的倒檔傳動比，缺點是換檔程序不合理。其特點是：變速器輸出軸與主減速器主動齒輪做成一體；多數方案的倒 擋 傳動常用滑動齒輪，其它 擋 位均用常嚙合齒輪傳動。 手動變速器的設計要求 (1)、 正確選擇變速器的 擋 位數和傳動比， 使 其和發動機參數優化匹配，以保證汽 5 車具有良好的動力性和經濟性； (2)、 設置空 擋 以保證汽車在必要時能將發動機和傳動系長時間分離，設置倒 擋 使汽車能倒退行 駛 ； (3)、 操縱簡單、方便、迅速、省力； (4)、 傳動效率高，工作平穩、無噪聲； (5)、體積小、質量輕、承載能力強，工作可靠； (6)、 制造容易、成本低廉、維修方便、 使 用壽命長； (7)、 貫徹零件標準化、部件通用化及總成系列化等設計要求，遵守有關標準規定； (8)、 需要時應設置動力輸出裝置。商用車變速器采用 45 個 擋 或多 擋 。IVT 由于不 使 用變矩器，與其它變矩器比較， IVT 具有效率高、不易打滑、油耗低、不需要工藝復雜造價高昂的金屬傳送帶、結構簡單、成本低等一系列優點，加上傳遞扭矩大，長時間 使 用也不會過度發熱，不但 使 用于轎車，也 使 用于越野車，是一種新型變速器。現代汽車變速器是 1894 年由法國人路易斯 變速器的結構對汽車的動力性、經濟性、操縱的可靠性與輕便性、傳動的平穩性與效率等都有直接影響。 全套圖 紙，加 153893706 關鍵詞： 變速器 ，鎖環式同步器，傳動比，中間軸，第二軸， 齒輪 II ABSTRACT The design is the subject of a light goods vehicle transmission design, the use of models for the Great Wall Wingle pickup. Transmission and transmission by the transmission control mechanism, whose basic skills is to change the gear ratio, wheel torque and speed to expand the scope of the changes to adapt to constantly changing driving conditions, while the engine in the favorable conditions of work。 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 ……