轎車變速器設計指導畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 （4—10）將代入上式可得：，在低檔工作時=400Mpa，因此有： ；符合要求。2. 軸的剛度校核第二軸在垂直面內的撓度和在水平面內的撓度可分別按下式計算： （4—11） （4—12）式中，齒輪齒寬中間平面上的徑向力（N）,這里等于； 齒輪齒寬中間平面上的圓周力（N），這里等于； E彈性模量（MPa），（MPa）； I慣性矩（），d為軸的直徑（mm）； a、b為齒輪坐上的作用力距支座A、B的距離（mm）。L支座之間的距離（mm）。將數值代入式（411）和（412）得故軸的全撓度為， =（mm）≤(mm)符合剛度要求。 同步器的結構在前面已經說明，本設計所采用的同步器類型為鎖環式同步器，其結構如下圖所示：圖51 鎖環式同步器9變速器齒輪 2滾針軸承 8結合齒圈 7鎖環（同步環）5彈簧 6定位銷 10花鍵轂 11結合套如圖（51），此類同步器的工作原理是：換檔時，沿軸向作用在嚙合套上的換檔力，推嚙合套并帶動定位銷和鎖環移動，直至鎖環錐面與被接合齒輪上的錐面接觸為止。之后，因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在角速度差，致使在錐面上作用有摩擦力矩，它使鎖環相對嚙合套和滑塊轉過一個角度，并滑塊予以定位。接下來，嚙合套的齒端與鎖環齒端的鎖止面接觸（圖52b），使嚙合套的移動受阻，同步器在鎖止狀態，換檔的第一階段結束。換檔力將鎖環繼續壓靠在錐面上，并使摩擦力矩增大，與此同時在鎖止面處作用有與之方向相反的撥環力矩。齒輪與鎖環的角速度逐漸靠近，在角速度相等的瞬間，同步過程結束，完成換檔過程的第二階段工作。之后，摩擦力矩隨之消失，而撥環力矩使鎖環回位，兩鎖止面分開，同步器解除鎖止狀態，接合套上的接合齒在換檔力的作用下通過鎖環去與齒輪上的接合齒嚙合（圖52d），完成同步換檔。圖52 鎖環同步器工作原理 同步環主要參數的確定1. 同步環錐面上的螺紋槽如果螺紋槽螺線的頂部設計得窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。但頂部寬度過窄會影響接觸面壓強，使磨損加快。試驗還證明：螺紋的齒頂寬對摩擦因數的影響很大，摩擦因數隨齒頂的磨損而降低，換擋費力，故齒頂寬不易過大。螺紋槽設計得大些，可使被刮下來的油存于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會使接觸面減少，增加磨損速度。圖53a中給出的尺寸適用于輕、中型汽車；圖53b則適用于重型汽車。通常軸向泄油槽為6～12個，槽寬3～4mm。圖53 同步器螺紋槽形式2. 錐面半錐角α 摩擦錐面半錐角α越小，摩擦力矩越大。但α過小則摩擦錐面將產生自鎖現象，避免自鎖的條件是tanα≥f。一般α=6176。～8176。α=6176。時，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴時，則有粘著和咬住的傾向；在α=7176。時就很少出現咬住現象。本次設計中采用的錐角均為取7176。3. 摩擦錐面平均半徑R R設計得越大，則摩擦力矩越大。R往往受結構限制，包括變速器中心距及相關零件的尺寸和布置的限制，以及R取大以后還會影響到同步環徑向厚度尺寸要取小的約束，故不能取大。原則上是在可能的條件下，盡可能將R取大些。本次設計中采用的R為50～60mm。4. 錐面工作長度b縮短錐面工作長度，便使變速器的軸向長度縮短，但同時也減少了錐面的工作面積，增加了單位壓力并使磨損加速。設計時可根據下式計算確定設計中考慮到降低成本取相同的b取5mm。5. 同步環徑向厚度與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環的徑向厚度要受機構布置上的限制，包括變速器中心距及相關零件特別是錐面平均半徑和布置上的限制，不宜取很厚，但是同步環的徑向厚度必須保證同步環有足夠的強度。轎車同步環厚度比貨車小些，應選用鍛件或精密鍛造工藝加工制成，可提高材料的屈服強度和疲勞壽命。貨車同步環可用壓鑄加工。段造時選用錳黃銅等材料。有的變速器用高強度，高耐磨性的鋼配合的摩擦副，即在鋼質或球墨鑄鐵同步環的錐面上噴鍍一層鉬（～），使其摩擦因數在鋼與銅合金摩擦副范圍內，而耐磨性和強度有顯著提高。～。噴鉬環的壽命是銅環的2～3倍。以鋼質為基體的同步環不僅可以節約銅，還可以提高同步環的強度。6. 鎖止角β鎖止角β選取的正確，可以保證只有在換檔的兩個部分之間角速度差達到零值才能進行換檔。影響鎖止角β選取的因素，主要有摩擦因數f、擦錐面的平均半徑R、鎖止面平均半徑和錐面半錐角α。已有結構的鎖止角在26176。～46176。范圍內變化。本次設計鎖止角β取。7. 同步時間t同步器工作時，要連接的兩個部分達到同步的時間越短越好。除去同步器的結構尺寸，轉動慣量對同步時間有影響以外，變速器輸入軸，輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦追面上的軸向力，均對同步時間有影響。軸向力大，同步時間減少。而軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關，不同車型要求作用到手柄上的力也不相同。為此，同步時間與車型有關，計算時可在下屬范圍內選取：～，～；～，～。 變速器的操縱機構 變速器操縱機構的功用變速器操縱機構的功用是保證各檔齒輪、嚙合套或同步器移動規定的距離，以獲得要求的檔位，而且又不允許同時掛兩個檔位。 設計變速器操縱機構時，應滿足的條件1. 要有鎖止裝置，包括自鎖、互鎖和倒檔鎖。1）互鎖裝置是保證移動某一變速叉軸時，其他變速桿叉軸互被鎖止，互鎖裝置的結構主要有以下幾種：互鎖銷式、擺動鎖塊式、轉動鎖止式、三向鎖銷式，此次設計中互鎖裝置選擇第一種，其結構型式如圖54所示。2）自鎖裝置的作用是定位，防止因汽車振動或有小的軸向力作用而致脫檔，保證嚙合齒輪以全齒長進行嚙合，并使駕駛員有換檔的感覺。定位作用是通過自鎖裝置中的彈簧將鋼球（或鎖銷）推入叉軸的凹臼中實現的。變速叉軸的凹臼間距是由掛檔齒輪移動的距離來決定的，其結構型式如圖54所示。3）在汽車行駛過程中，為了防止誤掛倒檔，以致造成安全事故和損壞傳動系，在操縱機構中都設有倒檔鎖或倒檔安全裝置。倒檔鎖能在駕駛員掛倒檔時給駕駛員明顯手感，以起到提醒作用，防止誤掛倒檔，2. 在掛檔的過程中，若操縱變速桿推動撥叉前后移動的距離不足時，齒輪將不能在完全齒寬上嚙合而影響齒輪的壽命。即使達到完全齒寬嚙合，也可能由于汽車震動等原因，齒輪產生軸向移動而減少了齒輪的嚙合長度，甚至完全脫離嚙合。22