六擋齒輪變速器設(shè)計(jì)【六檔機(jī)械手動(dòng)變速器】【用于敵國(guó)上的FR式的手動(dòng)變速器】【兩軸式變速器】

購買設(shè)計(jì)請(qǐng)充值后下載，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點(diǎn)開預(yù)覽，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件。【注】：dwg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。具體請(qǐng)見文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814 附 錄Manual TransmissionIts no secret that cars with manual transmissions are usually more fun to drive than the automatic-equipped counterparts. If you have even a passing interest in the act of driving, then chances are you also appreciate a fine-shifting manual gearbox. But how does a manual transmission actually work?A history hows that manual transmissions preceded automatics by several decades. In fact, up until General Motors offered an automatic in 1938, all cars were of the shift-it-yourself variety. While its logical for many types of todays vehicles to be equipped with an automatic-such as a full-size sedan, SUV or pickup-the fact remains that nothing is more of a thrill to drive than a tautly suspended sport sedan, sport coupe or two-seater equipped with a precise-shifting five-or six-speed gearbox.We know which types of cars have manual trannies. Now lets take a look at how they work. From the most basic four-speed manual trannies. Now lets take a look at how they work.From the most basic four-speed manual in a car from the60s to the most high-tech six-speed one in a car of today, the principles of a manual gearbox are the same. The driver must shift from gear to gear. Normally, a manual transmission bolts to a clutch housing ,in turn, bolts to the back of the engine. If the vehicle has front-wheel drive, the transmission still attaches to the engine in a similar fashion but is usually referred to as a transaxle. This is because the transmission, differential and drive axles are one complete unit. In a front-wheel-drive car, the transmission also serves as part of the front axle for the front wheels. In the remaining text, a transmission and a transaxle will both be referred to using the term transmission.The function of any transmission is transferring engine power to the driveshaft and rear wheels . Gears inside the transmission change the vehicles drive-wheel speed and torque in relation to inside the transmission change the vehicles drive-wheel speed and torque in relation to engine speed and torque. Lower gear ratios serve as torque multipliers and help the engine to develop enough power to accelerate from a standstill.Initially, power and torque from the engine comes into the front of the transmission and rotates the main drive gear, which meshes with the cluster or counter shaft gear-a series of gears forged into one piece that resembles a cluster of gears. The cluster-gear assembly rotates any time the clutch is engaged to a running engine, whether or not the transmission is in gear or in neutral.There are two basic types of manual transmissions. The sliding-gear type and the constant-mesh design. With the basic-and now obsolete-sliding-gear type, nothing is turning inside the transmission case except the main drive gear and cluster gear when the trans is in neutral. In order to mesh the gears and apply engine power to move the vehicle, the driver presses the clutch pedal and moves the shifter handle, which in turn moves the shift linkage and forks to slide a gear along the mainshaft, which is mounted directly above the cluster. Once the gears are meshed, the clutch pedal is released and the engines power is sent to the drive wheels. There can be several gears on the mainshaft of different diameters and tooth counts, and the transmission shift linkage is designed so the driver has to unmesh one gear before being able to mesh another. With these older transmissions, gear clash is a problem because the gears are all rotating at different speeds.All modern transmissions are of the constant-mesh type, which still uses a similar gear arrangement as the sliding-gear type. However, all the mainshaft gears are in constant mesh with the cluster gears. This is possible because the gears on the mainshaft are not splined to the shaft, but are free to rotate on it. With a constant-mesh gearbox, the main drive gear, cluster gear and all the mainshaft gears are always turning, even when the transmission is in neutral.Alongside each gear on the mainshaft is a dog clutch, with a hub thats positively splined to the shaft and an outer ring that can slide over against each gear. Both the mainshaft gear and the ring of the dog clutch have a row of teeth. Moving shift linkage moves the dog clutch against the adjacent mainshaft gear, causing the teeth to interlock and solidly lock the gear to the mainshaft.To prevent gears from grinding or clashing during engagement, a constant-mesh, fully “synchronized”manual transmission is equipped with synchronizers. A synchronizer typically consists of an inner-splined hub, an outer sleeve, shifter plates, lock rings and blocking rings. The hub is splined onto the mainshaft between a pair of main drive gears. Held in place by the lock rings, the shifter plates position the sleeve over the hub while also holding the floating blocking rings in proper alignment.A synchros inner hub and sleeve are made of steel, but the blocking ring-the part of the synchro that rubs on the gear to change its speed-is usually made of a softer material, such as brass. The blocking ring has teeth that match the teeth on the dog clutch. Most synchros perform double duty-they push the synchro in one direction and lock one gear to the mainshaft. Push the synchro the other way and it disengages from the first gear, passes through a neutral position, and engages a gear on the other side.Thats the basics on the inner workings of a manual transmission. As for advances, they have been extensive over the years, mainly in the area of additional gears. Back in the60s,four-speeds were common in American and European performance cars. Most of these transmissions had 1:1 final-drive ratios with no overdrives. Today, overdriven five-speeds are standard on practically all passenger cars available with a manual gearbox.Overdrive is an arrangement of gearing that provides more revolutions of the driven shaft than the driving shaft. For example, a transmission with a fourth-gear ratio of 1:1 and a fifth-gear ratio of 0.70:1 will reduce engine rpm by 30 percent, while the vehicle maintains the same road speed. Thus, fuel efficiency will improve and engine wear will be notably reduced. Today, six-speed transmissions are becoming more and more common. One of the first cars sold in America with a six-speed was the89Corvette. Designed by Chevrolet and Zahnradfabrik Friedrichshafen and built by ZF in Germany, this tough-as-nails six-speed was available in the Corvette up to the conclusion of the96 model year. Today, the Corvette uses a Tremec T56 six-speed mounted at the back of the car.Many cars are available today with six-speeds, including the Mazda Miata, Porsche Boxster S and 911, Dodge Viper, Mercedes-Benz SLK320, Honda S2000,Toyota Celica GT-S and many others. Some of these gearboxes provide radical 50-percent sixth-gear overdrives such as in the Viper and Corvette, while others provide tightly spaced gear ratios like in the S2000 and Celica for spirited backroad performance driving. While the bigger cars mentioned above such as the Viper and Vette often have two overdrive ratios the smaller cars like the Celica and S2000 usually have one overdriven gear ratio and fifth is 1:1.Clearly a slick-shifting manual transmission is one of the main components in a fun-to-drive car, along with a powerful engine, confidence-inspiring suspension and competent brakes.手動(dòng)變速器駕駛手動(dòng)變速器汽車比駕駛自動(dòng)裝置的汽車更有樂趣，這顯然已經(jīng)不是什么秘密了。如果你有駕駛興趣，那么你就會(huì)更喜歡手動(dòng)變速箱。但是手動(dòng)變速箱到底是如何工作的呢？手動(dòng)變速器要早于自動(dòng)變速器幾十年。事實(shí)上，直到1938年通用汽車公司提供自動(dòng)變速器以前，所有的轎車都采用的手動(dòng)變速器。現(xiàn)在的很多車輛都裝備了自動(dòng)變速器，如全尺寸轎車，運(yùn)動(dòng)型多功能車或皮卡車事實(shí)上是沒有什么能比駕駛配備了五擋或六擋變速箱的跑車或運(yùn)動(dòng)雙座跑車更令人興奮的了。我們知道哪些類型的車配備有手動(dòng)變速箱?，F(xiàn)在讓我們來看看他們是如何工作的。我們從最基本的六十年代的四擋手動(dòng)變速箱到今天最高技術(shù)的六擋變速箱來看，其手動(dòng)變速箱的工作原理是相同的。駕駛員必須從一檔換到另一檔。通常，從一個(gè)手動(dòng)變速器的螺栓到離合器殼體，反過來，從螺栓到發(fā)動(dòng)機(jī)的背面。如果車輛前輪驅(qū)動(dòng)，變速器仍依附于發(fā)動(dòng)機(jī)工作，但通常又被送交給變速驅(qū)動(dòng)橋。這是因?yàn)樽兯倨?，差速器和?qū)動(dòng)軸是一個(gè)完整的裝置。在剩下的文章中，變速器和變速驅(qū)動(dòng)橋都將由術(shù)語傳動(dòng)裝置來表示。變速器的功能是將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳送到傳動(dòng)軸和后輪。變速器中的傳動(dòng)裝置以及與變速器內(nèi)部相關(guān)聯(lián)的扭矩改變了汽車驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。低扭矩齒輪可使扭矩倍增，并且?guī)椭鎻撵o止?fàn)顟B(tài)加速來發(fā)出足夠的動(dòng)力。起初，來自于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和扭矩進(jìn)入到變速器的前部，并且使主驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，它與齒輪組或副軸齒輪一組單片齒輪組成的齒輪組共同嚙合。齒輪組旋轉(zhuǎn)時(shí)離合器就開始運(yùn)行引擎，無論是否在傳送動(dòng)力中的齒輪還是處于空擋中的齒輪。手動(dòng)變速箱的基本類型有兩種?；瑒?dòng)齒輪類型和常嚙合設(shè)計(jì)類型。隨著基礎(chǔ)型號(hào)滑動(dòng)齒輪式的淘汰，當(dāng)傳動(dòng)裝置設(shè)置在空擋時(shí)，除了主動(dòng)齒輪和齒輪組以外，其余皆沒有什么變化。為了嚙合齒輪并使發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力來移動(dòng)車輛，司機(jī)按下離合器踏板以及移動(dòng)換檔手柄，從而改變聯(lián)動(dòng)，使撥叉沿主軸移動(dòng)。一旦齒輪嚙合時(shí)，離合器踏板被釋放，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力便被傳送到了驅(qū)動(dòng)輪。這里可以有若干不同直徑和齒數(shù)的齒輪，變速器換擋桿被設(shè)計(jì)成在能夠嚙合另一個(gè)齒輪前，使這個(gè)齒輪處于非嚙合狀態(tài)。隨著這些舊變速箱，齒輪沖突是一個(gè)問題，因?yàn)樗械凝X輪都在以不同的速度旋轉(zhuǎn)著。所有現(xiàn)代的傳輸都是常嚙合類型，仍然使用的是滑動(dòng)齒輪式的安排。但是，所有的主軸齒輪都以齒輪組的形式常嚙合。這是很有可能的，因?yàn)辇X輪在主軸上不是用花鍵鏈接，只要能夠自由旋轉(zhuǎn)就可以了。以常嚙合變速箱，即使是處于空擋狀態(tài)，主傳動(dòng)齒輪、所有中間軸齒輪和主軸齒輪總是轉(zhuǎn)動(dòng)。在主軸上的每個(gè)齒輪旁邊是牙嵌式離合器，用這輪轂和外環(huán)可以針對(duì)每個(gè)齒輪滑動(dòng)通過樞紐。主軸齒輪和牙嵌式離合器有一排齒。移動(dòng)的聯(lián)動(dòng)裝置使與主軸齒輪相對(duì)的牙嵌式離合器移動(dòng)，導(dǎo)致齒互鎖并牢固地鎖定齒輪的主軸。為了防止在工作中的研磨和沖突，常嚙合完全使手動(dòng)變速箱齒輪與同步器配備相協(xié)調(diào)。同步器通常由花鍵轂，外套筒，換檔板，鎖環(huán)和阻斷環(huán)組成。該輪轂是在一對(duì)主動(dòng)齒輪之間的花鍵上鏈接。同時(shí)保持浮動(dòng)的鎖環(huán)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。一個(gè)同步器的中心和套筒是由鋼鐵制成，但鎖環(huán)-同步器上的一部分在齒輪上的摩擦來改變它的速度鎖環(huán)通常是由較軟的材料制成，如黃銅。阻斷環(huán)上的齒與牙嵌式離合器上的齒相匹配。大多數(shù)同步器執(zhí)行雙重任務(wù)-他們推向一個(gè)方向同步并將一個(gè)齒輪鎖定在主軸上。同步推進(jìn)的其他方式，它從一檔脫離接觸，通過空檔，并嚙合到另一側(cè)的齒輪上。這是關(guān)于手動(dòng)變速箱的內(nèi)部運(yùn)作的基本知識(shí)。至于進(jìn)展，他們已經(jīng)發(fā)展多年，主要是在齒輪領(lǐng)域。早在六十年代，四速變速箱在美國(guó)和歐洲的汽車中就普遍使用。大多數(shù)的變速箱都是一比一的傳動(dòng)比，無超速傳動(dòng)。今天，超速轉(zhuǎn)動(dòng)的五速變速箱是幾乎所有手動(dòng)變速箱的標(biāo)準(zhǔn)配置。超速傳動(dòng)是為了提供給驅(qū)動(dòng)軸更多的轉(zhuǎn)數(shù)。例如，一個(gè)1:1的第四齒輪和一個(gè)傳動(dòng)比0.70:1第五齒輪傳動(dòng)比將減少百分之三十發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，而保持同樣的道路車輛的速度。因此，燃油效率就會(huì)提高，發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損會(huì)明顯減少。今天，六速變速箱正變得越來越普遍。在美國(guó)出售的配備有六速變速箱汽車是89Corvette。這款車是由雪佛蘭和Zahnradfabrik Friedrichshafen在德國(guó)建立的。這種六速變速器是在克維特牌轎車96年車型上使用的。如今，克爾維特在車的后座上使用Tremec T56六速變速箱。今天許多汽車配備有六速變速箱，包括馬自達(dá)Miata，保時(shí)捷的Boxster S和911，道奇Viper，奔馳SLK320，本田S2000，豐田Celica的GT - S和其他品牌車輛。這些變速箱的六擋超速擋能夠達(dá)到百分之五十的傳動(dòng)比，如Viper和科威特這類汽車，而其他變速器則提供間隔緊密的齒輪比，如S2000和賽利卡這樣的汽車。然而，上面提到的這些較大Viper和科威特汽車有兩個(gè)超速擋，而小型的汽車像塞利卡和S2000這樣的汽車通常有一個(gè)是超速擋，而第五擋的傳動(dòng)比為1：1。顯然，對(duì)于一輛駕駛起來有樂趣的車來說，一個(gè)靈活的手動(dòng)變速箱是其主要組成部分之一，與此同時(shí)，一個(gè)強(qiáng)大的引擎以及令人充滿信心和激情的懸掛和剎車能力也是駕駛員的樂趣所在。8畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表填表日期2011年4月20日迄今已進(jìn)行 8 周剩余 8 周學(xué)生姓名王希文院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級(jí)車輛工程07-11班指導(dǎo)教師姓名鮑宇職稱高級(jí)實(shí)驗(yàn)師從事專業(yè)汽車運(yùn)用是否外聘是否題目名稱六擋齒輪變速器學(xué)生填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度已完成主要內(nèi)容待完成主要內(nèi)容1、 六檔變速器的CAD草圖的設(shè)計(jì)。零件圖2、 說明書中齒輪及軸的計(jì)算和校核。1、 草圖的完善，零件圖的繪制。2、 說明書中校軸承核的內(nèi)容3、殼體的設(shè)計(jì)及操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。存在問題及努力方向 在做變速器設(shè)計(jì)的初期總會(huì)遇到選的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，至使所設(shè)計(jì)變速器校核不能合格等情況發(fā)生，在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，經(jīng)過反復(fù)的選取，最終選定了合適的數(shù)據(jù)，并繪制了草圖。接下來就要對(duì)草圖進(jìn)行完善，爭(zhēng)取繪制出合格的裝配圖，及零件圖。再將說明書中的其余內(nèi)容加以完善，爭(zhēng)取做出優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計(jì)。學(xué)生簽字： 指導(dǎo)教師意 見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日教研室意 見教研室主任簽字： 年 月 日SY-025-BY-2畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名王希文院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級(jí)車輛工程B07-11班指導(dǎo)教師姓名鮑 宇職稱高級(jí)實(shí)驗(yàn)師從事專業(yè)汽車運(yùn)用是否外聘是否題目名稱六擋齒輪變速器設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義在對(duì)機(jī)械式手動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行具體分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)某車型的相關(guān)參數(shù)具體設(shè)計(jì)六檔機(jī)械式手動(dòng)變速器，完成具體尺寸的計(jì)算和相關(guān)校核，撰寫設(shè)計(jì)說明書，并按要求繪制相關(guān)零件圖和裝配圖。要求設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（Nm/rpm）：220/1750-3500發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（kw/rpm）：96/5000輪胎類型與規(guī)格：205/55R16汽車最高車速：200km/h設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)過程按照汽車設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）設(shè)計(jì)內(nèi)容:（1）設(shè)計(jì)六檔機(jī)械手動(dòng)變速器；研究方法: 通過對(duì)收集到得各種參考資料的查閱，首先要掌握變速器的功用、主要結(jié)構(gòu)形式和工作原理等。然后根據(jù)所給參數(shù)設(shè)計(jì)變速器的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果：1、設(shè)計(jì)說明部分： （1）畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（15000字）2、設(shè)計(jì)圖紙：CAD圖紙折合零號(hào)三張 包括零件圖和裝配圖 四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排：（1） 第1周( 2月28日3月6日)：查閱參考資料，收集相關(guān)技術(shù)資料，了解變速器的結(jié)構(gòu)原理及控制功能。（2） 第2周( 3月7日3月13日)：結(jié)合任務(wù)書制定設(shè)計(jì)方案，撰寫開題報(bào)告。 （3） 第3周(3月14日3月20日)：查找相關(guān)設(shè)計(jì)資料或手冊(cè)，分析并確定變速器的具體結(jié)構(gòu)形式，主要零部件及相互位置關(guān)系，繪制變速器結(jié)構(gòu)草圖。 （4） 第4周( 3月22日3月28日)：查找相關(guān)設(shè)計(jì)資料或手冊(cè)，分析并確定變速器的具體結(jié)構(gòu)形式，主要零部件及相互位置關(guān)系，繪制變速器結(jié)構(gòu)草圖。（5） 第5周(3月29日4月4日)：根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，按照有關(guān)的設(shè)計(jì)要求和順序進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)計(jì)算及其他有關(guān)參數(shù)的選配，繪制部分零件圖及總成草圖。 （6） 第6周(4月5日4月11日)：根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，按照有關(guān)的設(shè)計(jì)要求和順序進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)計(jì)算及其他有關(guān)參數(shù)的選配，繪制部分零件圖及總成草圖。 （7） 第7周(4月12日4月18日)：對(duì)設(shè)計(jì)草圖進(jìn)行修改，進(jìn)行相關(guān)校核，完成設(shè)計(jì)圖紙及說明書初稿。（8） 第8周(4月19日4月25日)：接受中期檢查。繼續(xù)完善設(shè)計(jì)，撰寫設(shè)計(jì)說明書。（9） 第9周(4月26日5月2日)：對(duì)中期檢查的不足之處進(jìn)行修改。繼續(xù)完善設(shè)計(jì)，撰寫設(shè)計(jì)說明書。（10）第10周(5月3日5月9日)：繪制設(shè)計(jì)圖紙（裝配圖）（11）第11周(5月10日5月16日)：完善設(shè)計(jì)說明書及圖紙，程序編制。（12）第12周( 5月17日5月23日)：完成設(shè)計(jì)圖紙及說明書初稿。（13）第13周( 5月24日5月30日)：說明書及圖紙送審，根據(jù)審閱老師意見進(jìn)行修改。（14）第14周( 5月31日6月6日)：預(yù)答辯。（15）第15周( 6月7日6月13日)：修改預(yù)答辯中發(fā)現(xiàn)的問題準(zhǔn)備答辯。（16）第16周( 6月14日6月20日)：修改預(yù)答辯中發(fā)現(xiàn)的問題準(zhǔn)備答辯。（17）第17周( 6月21日6月27日)：答辯。五、主要參考資料1 自己查找（含外文文獻(xiàn)）六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)六檔變速器設(shè)計(jì) 系部名稱： 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 車輛工程 07-11班 學(xué)生姓名： 王希文 指導(dǎo)教師： 鮑宇 職 稱： 高級(jí)實(shí)驗(yàn)師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院二一一年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeThe Design of Cars Six Blocked Mechanical Manual GearboxCandidate：Wang Xi Wen Specialty：Vehicle EngineeringClass：B07-11Supervisor：Senior Laboratory. Bao YuHeilongjiang Institute of Technology2011-06Harbin畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目: 六檔變速器設(shè)計(jì) 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí): 車輛07-11 學(xué) 生 姓 名: 王希文 導(dǎo) 師 姓 名: 鮑 宇 開 題 時(shí) 間: 2011年3月1日 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見： 簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名王希文院系汽車與交通工程系專業(yè)、班級(jí)車輛工程指導(dǎo)教師姓名鮑 宇職稱高級(jí)實(shí)驗(yàn)師從事專業(yè)汽車運(yùn)用是否外聘是否題目名稱六擋齒輪變速器設(shè)計(jì)一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)。為了發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能，就必須有一套變速裝置，來協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)際行駛速度。變速器可以在汽車行駛過程中，在發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，通過換擋可以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最佳的動(dòng)力性狀態(tài)下。變速器的發(fā)展趨勢(shì)是越來越復(fù)雜。自動(dòng)化程度也越來越高，但手動(dòng)變速器由于具有成熟的制造技術(shù)及駕駛樂趣等原因仍占有一部分市場(chǎng)。從商用車的特性上來說，手動(dòng)變速器的功用是其他變速器所不能替代的。以卡車為例，卡車用來運(yùn)輸，通常要裝載數(shù)噸的貨品，面對(duì)如此高的“壓力”，除了發(fā)動(dòng)機(jī)需要強(qiáng)勁的動(dòng)力之外，還需要變速器全力協(xié)助。我們都知道一檔有“勁”，這樣在起步的時(shí)候有足夠的牽引力量將力帶動(dòng)。特別是面對(duì)爬坡路段，它的特性顯露的非常明顯。而對(duì)于其它新型變速器，雖然具有操作簡(jiǎn)單等特性，但這些特點(diǎn)沿不具備。 兩軸式變速器與三軸式變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊且除最高檔外其他各檔的傳動(dòng)效率高、噪聲低。轎車多彩用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前辦驅(qū)動(dòng)的布置，因?yàn)檫@種布置形式使汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)緊湊、操縱性好且可使汽車質(zhì)量減少6%10%。兩軸式變速器則方便于這種布置且使傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。兩軸式變速器的第二軸與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)，主減速器可用螺旋錐齒輪或雙曲面齒輪；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)則可用圓柱齒輪，從而簡(jiǎn)化了制造工藝，降低了成績(jī)。除倒檔常用滑動(dòng)齒輪外，其他檔位均采用常嚙合齒輪傳動(dòng)；各擋的同步器多裝在第二軸上，這是因?yàn)橐粰n的主動(dòng)齒輪盡寸小，裝同步器有困難；而高檔的同步器也可以裝在第一軸的后端。兩軸式變速器沒有直接檔，因?yàn)樵诟邫n工作時(shí)，齒輪和軸承均承載，因?yàn)樵肼曒^大，也增加了磨損，這是它的缺點(diǎn)，別外低檔傳動(dòng)比取值的上限也受到了較大限制，但這一缺點(diǎn)可通過減小各檔傳動(dòng)比同時(shí)增大主減速器來消除。選題目的：綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)以及所有先修課程的知識(shí)融會(huì)貫通并擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)；培養(yǎng)解決工程實(shí)際問題的能力，掌握簡(jiǎn)單機(jī)械的一般設(shè)計(jì)方法和步驟；學(xué)會(huì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、查閱有關(guān)技術(shù)資料。選題意義：兩軸式變速器與三軸式變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊且除最高檔外其他各檔的傳動(dòng)效率高、噪聲低。轎車多彩用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前辦驅(qū)動(dòng)的布置，因?yàn)檫@種布置形式使汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)緊湊、操縱性好且可使汽車質(zhì)量減少6%10%。兩軸式變速器則方便于這種布置且使傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。兩軸式變速器的第二軸與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)，主減速器可用螺旋錐齒輪或雙曲面齒輪；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)則可用圓柱齒輪，從而簡(jiǎn)化了制造工藝，降低了成本。二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題設(shè)計(jì)內(nèi)容：在對(duì)機(jī)械式手動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行具體分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)某車型的相關(guān)參數(shù)具體設(shè)計(jì)6檔機(jī)械式手動(dòng)變速器，完成具體尺寸的計(jì)算和相關(guān)校核，撰寫設(shè)計(jì)說明書，并按要求繪制相關(guān)零件圖和裝配圖。要求設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（Nm/rpm）：220/1750-3500發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（kw/rpm）：96/5000輪胎類型與規(guī)格：205/55R16汽車最高車速：200km/h擬解決的主要問題：變速器多采用飛濺潤(rùn)滑。殼底的放油塞多置磁鐵，以吸附油中鐵屑。涉水車需有防水措施。為保證變速器具有良好的工作性能，對(duì)變速器提出如下的設(shè)計(jì)要求。（1）正確的選擇變速器的檔位數(shù)和傳動(dòng)比，并使之與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)及主減速比做優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好的動(dòng)力性與燃料經(jīng)濟(jì)性。（2）設(shè)置空擋，以保證汽車在必要時(shí)能將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系長(zhǎng)時(shí)間分離；設(shè)置倒檔，使汽車可以倒退行駛。（3）操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、輕便、迅捷。（4）傳動(dòng)效率高、工作平穩(wěn)、無噪聲或低噪聲。（5）制造工藝性好、造價(jià)低廉、維修方便。（6）貫徹零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化和變速器總成系列化等設(shè)計(jì)要求，遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。（7）需要時(shí)應(yīng)設(shè)置動(dòng)力輸出裝置。（8）體積小、質(zhì)量小、承載能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、工作可靠。三、技術(shù)路線（研究方法）查閱相關(guān)資料 結(jié)合任務(wù)書撰寫開題報(bào)告 計(jì)算尺寸參數(shù)繪制變速器結(jié)構(gòu)草圖 校核繪制零件圖及總裝圖 完成設(shè)計(jì)圖紙及說明書對(duì)零件及總裝圖進(jìn)行修改四、進(jìn)度安排（1） 第1周( 2月28日3月6日)：查閱參考資料，收集相關(guān)技術(shù)資料，了解變速器的結(jié)構(gòu)原理及控制功能。（2） 第2周( 3月7日3月13日)：結(jié)合任務(wù)書制定設(shè)計(jì)方案，撰寫開題報(bào)告。 （3） 第3周(3月14日3月20日)：查找相關(guān)設(shè)計(jì)資料或手冊(cè)，分析并確定變速器的具體結(jié)構(gòu)形式，主要零部件及相互位置關(guān)系，繪制變速器結(jié)構(gòu)草圖。 （4） 第4周( 3月22日3月28日)：查找相關(guān)設(shè)計(jì)資料或手冊(cè)，分析并確定變速器的具體結(jié)構(gòu)形式，主要零部件及相互位置關(guān)系，繪制變速器結(jié)構(gòu)草圖。（5） 第5周(3月29日4月4日)：根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，按照有關(guān)的設(shè)計(jì)要求和順序進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)計(jì)算及其他有關(guān)參數(shù)的選配，繪制部分零件圖及總成草圖。 （6） 第6周(4月5日4月11日)：根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，按照有關(guān)的設(shè)計(jì)要求和順序進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)計(jì)算及其他有關(guān)參數(shù)的選配，繪制部分零件圖及總成草圖。 （7） 第7周(4月12日4月18日)：對(duì)設(shè)計(jì)草圖進(jìn)行修改，進(jìn)行相關(guān)校核，完成設(shè)計(jì)圖紙及說明書初稿。（8） 第8周(4月19日4月25日)：接受中期檢查。繼續(xù)完善設(shè)計(jì)，撰寫設(shè)計(jì)說明書。（9） 第9周(4月26日5月2日)：對(duì)中期檢查的不足之處進(jìn)行修改。繼續(xù)完善設(shè)計(jì)，撰寫設(shè)計(jì)說明書。（10）第10周(5月3日5月9日)：繪制設(shè)計(jì)圖紙（裝配圖）（11）第11周(5月10日5月16日)：完善設(shè)計(jì)說明書及圖紙，程序編制。（12）第12周( 5月17日5月23日)：完成設(shè)計(jì)圖紙及說明書初稿。（13）第13周( 5月24日5月30日)：說明書及圖紙送審，根據(jù)審閱老師意見進(jìn)行修改。（14）第14周( 5月31日6月6日)：預(yù)答辯。（15）第15周( 6月7日6月13日)：修改預(yù)答辯中發(fā)現(xiàn)的問題準(zhǔn)備答辯。（16）第16周( 6月14日6月20日)：修改預(yù)答辯中發(fā)現(xiàn)的問題準(zhǔn)備答辯。（17）第17周( 6月21日6月27日)：答辯。五、參考文獻(xiàn)1 劉惟信.汽車設(shè)計(jì),北京:清華大學(xué)出版社，2001 2 王望予.汽車設(shè)計(jì),北京:機(jī)械工業(yè)出版社，第四版 3 高維山 張思浦.汽車設(shè)計(jì)從書變速器,北京:人民教育出版社 4 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),化學(xué)工業(yè)出版社5 陳家瑞.汽車構(gòu)造.第二版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20056 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè),電子工業(yè)出版社,第四卷7 張文春,汽車?yán)碚?北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20058 彭文生,張志明,黃華梁.機(jī)械設(shè)計(jì).北京:高等教育出版社,20029 陳煥江,徐雙應(yīng).交通運(yùn)輸專業(yè)英語.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.200210 (美)J.厄爾賈維克.汽車手動(dòng)變速器和變速器驅(qū)動(dòng)橋.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998六、備注指導(dǎo)教師意見：簽字： 年 月 日黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺(tái)用于敵國(guó)上的FR式的手動(dòng)變速器。本設(shè)計(jì)采用兩軸式變速器，該變速器的兩個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)：一是傳動(dòng)效率高，磨損及噪聲最?。欢窃邶X輪中心距較小的情況下仍可以獲得較大的一擋傳動(dòng)比。根據(jù)敵國(guó)的外形、輪距、軸距、最小離地間隙、最小轉(zhuǎn)彎半徑、車輛重量、滿載重量以及最高車速等參數(shù)結(jié)合自己選擇的適合于該敵國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)可以得出發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率、最大扭矩、排量等重要參數(shù)。再結(jié)合某些敵國(guó)的基本參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比。根據(jù)上述參數(shù)，再結(jié)合汽車設(shè)計(jì)、汽車?yán)碚摗C(jī)械設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)，計(jì)算出相關(guān)的變速器參數(shù)并論證設(shè)計(jì)的合理性。變速器用來改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步，爬坡，轉(zhuǎn)彎，加速等各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空擋和倒擋。需要時(shí)變速器還有動(dòng)力輸出功能。因?yàn)樽兯傧湓诘蜋n工作時(shí)作用有較大的力，所以一般變速箱的低檔都布置靠近軸的后支承處，然后按照從低檔到高檔順序布置各檔位齒輪。這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證裝配容易。變速箱整體結(jié)構(gòu)剛性與軸和殼體的結(jié)構(gòu)有關(guān)系。一般通過控制軸的長(zhǎng)度即控制檔數(shù)，來保證變速箱有足夠的剛性。本文設(shè)計(jì)研究了六擋手動(dòng)變速器，對(duì)變速器的工作原理做了闡述，變速器的各擋齒輪和軸做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行了強(qiáng)度校核，對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了選型。變速器的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單講述了變速器中各部件材料的選擇。關(guān)鍵詞：擋數(shù)；傳動(dòng)比；齒數(shù)；軸；操縱機(jī)構(gòu)；殼體ABSTRACTThe duty of this design is to design a FR type manual transmission used in the saloon,Its the countershaft-type transmission gearbox.This transmission has two prominent merits;First,the transmission efficiency of the direct drive keeps off high,the attrition and the noise are also slightest;second,its allowed to obtain in the biger gear ratio of the first gear when the center distance is smaller. According to the contour,track,wheel base,the smallest ground clearance,the smallest turning radium,the vehicles weight,the all-up weight as well as the highest speed and so on,union the choosing engine model we can obtain the important parameters of the max power,the max torque,the displacement and so on.According to the basic parameters of the certain saloon,choose the suitable final drive ratio.According to the above parameters,combining the knowledge of automobile design,automogbile teory,machine design and so on,calculate the correlated parameters of the gearbox and proof the rationality of the deign.Gearbox because of the low-grade work at a larger role, In general, the low-grade gearbox layout are close to the axis after support, Following from low-grade to high-grade order of the layout of stalls gear. This will not only allow axis are large enough for a rigid, but also ensures easy assembly. Gear box overall structure and rigid axle and the shell structure of relations. Generally through the control shaft length control over several stalls to ensure that adequate gear box rigid. This paper describes the design of six block manual trans mission, the transmission principle of work elaborated, Transmission of the gear shaft and do a detailed design, and the intensity of a school. For some standard parts for the selection. Transmission Trans mission program design. A brief description of the trans mission of all components of the material choice. Keywords : block; Transmission ratio; Teeth; Axis; control mechanism;case II黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒 論11.1 變速器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及種類11.2 機(jī)械式變速器的特點(diǎn)21.3 變速器設(shè)計(jì)的基本要求21.4 本章主要內(nèi)容3第2章 數(shù)據(jù)計(jì)算42.1 總體方案設(shè)計(jì)42.1.1 汽車參數(shù)的選擇42.1.2 變速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求42.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析42.2.1 固定軸式變速器42.2.2 倒擋布置方案52.3 變速器傳動(dòng)比分配及各檔傳動(dòng)比確立62.3.1 檔位確定62.3.2 確定最大傳動(dòng)比62.4 齒輪參數(shù)92.4.1 模數(shù)的選取92.4.2 壓力角92.4.3 齒寬102.4.5 齒頂高系數(shù)102.5 各擋齒輪齒數(shù)的分配102.5.1 確定一擋齒輪的齒數(shù)102.5.2 確定其他各擋的齒數(shù)132.5.4 確定倒擋齒輪齒數(shù)242.6 本章小結(jié)26第3章 齒輪校核273.1 齒輪材料的選擇原則273.1.1 滿足工作條件的要求273.1.2 合理選擇材料配對(duì)273.1.3 考慮加工工藝及熱處理工藝273.2 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩273.3 齒強(qiáng)度計(jì)算283.3.1 輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算283.3.2 輪齒接觸應(yīng)力303.4 計(jì)算各擋齒輪的受力323.4 本章小結(jié)35第4章 軸及軸上支承的校核364.1 軸的工藝要求364.2 軸的強(qiáng)度計(jì)算364.2.1 初選軸的直徑364.2.2 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算374.2.3 軸的強(qiáng)度計(jì)算424.3 軸承及軸承校核444.4 本章小結(jié)48第5章 換檔機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)495.1 變速器操縱形式495.1.1 直接操縱手動(dòng)換擋變速器495.1.2 遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換擋變速器495.2 變速桿的布置505.3 鎖止裝置515.3.1 互鎖裝置515.3.2 自鎖裝置525.2.3 倒檔鎖裝置525.4 鎖環(huán)式同步器535.4.1 鎖環(huán)式同步器結(jié)構(gòu)535.4.2 鎖環(huán)式同步器工作原理535.4.3 鎖環(huán)式同步器主要尺寸的確定545.5本章小結(jié)57結(jié) 論58參考文獻(xiàn)59致 謝60第1章 緒 論由于有了內(nèi)燃機(jī)，汽車才得以誕生。然而，內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力特性表現(xiàn)為低轉(zhuǎn)速時(shí)功率小、扭矩低、耗油大。而大功率、高扭矩、低油耗的理想工作狀態(tài)要在中高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)。內(nèi)燃機(jī)的這種動(dòng)力和最大的扭矩。而為了提供最大的動(dòng)力和最大的扭矩，內(nèi)燃機(jī)必須在中高速的理想工作狀態(tài)下工作。內(nèi)燃機(jī)的特性和汽車的要求產(chǎn)生了矛盾。為了使汽車的要求產(chǎn)生了矛盾。為了使汽車順利起步，必須要減變速，于是變速器出現(xiàn)了。變速器是用于改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速不同要求的汽車總成。設(shè)置變速器的目的是在各種行駛工況下，使汽車獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。因此它的性能直接影響汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。1.1 變速器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及種類變速器由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成。從現(xiàn)在市場(chǎng)上不同車型所配置的變速器來看，主要分為：手動(dòng)變速器（MT）、自動(dòng)變速器（AT）、手動(dòng)/自動(dòng)變速器（AMT）、無級(jí)變速器（CVT）。DCT結(jié)合了手變速器的燃油經(jīng)濟(jì)性和自動(dòng)變速器的舒適性，它是從傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器演變而來，目前代表變速器的最高技術(shù)。手動(dòng)變速器（Manual Transmission）采用齒輪組，每檔的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各檔的變速比是個(gè)定值 ( 也就是所謂的“級(jí)”)。所以說它是有級(jí)變速器。世界上最大的手動(dòng)變速器制造商德ZF公司預(yù)測(cè)說，到2012年北美市場(chǎng)出售的汽車中將只有6%是手動(dòng)擋。歐洲與美國(guó)的情況有很大不同。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2013年，歐洲52%的汽車還是手動(dòng)擋，配備自動(dòng)手動(dòng)變速器的將占10%，配備無極變速器的將占2%，配備雙離合器的變速器將占16%。歐洲人崇尚節(jié)能、環(huán)保，喜歡開小型車，更親睞手動(dòng)變速器的經(jīng)濟(jì)性。而在日本變速器市場(chǎng)，CVT的市場(chǎng)份額占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)，據(jù)調(diào)查2007年手動(dòng)變速器的市場(chǎng)比重為74%，占據(jù)較大市場(chǎng)份額。從2002年到2007年間自動(dòng)擋變速器市場(chǎng)占有率從9%增長(zhǎng)到26%。在中國(guó)自動(dòng)擋變速器的市場(chǎng)是十分樂觀的。同時(shí)手動(dòng)擋變速器的節(jié)能型，經(jīng)濟(jì)性以及駕駛娛樂性也決定了不可替代性。針對(duì)中國(guó)Gbballnsigh公司的亞洲區(qū)技術(shù)分析師段誠武博士闡述了自己的見解:短期內(nèi)，手動(dòng)變速器仍然占據(jù)主要份額，而自動(dòng)變速器將有更大的增長(zhǎng)空間。1.2 機(jī)械式變速器的特點(diǎn)機(jī)械式變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修維護(hù)方便，造價(jià)低廉，傳動(dòng)效率較高，工作可靠性強(qiáng)。機(jī)械式變速器分為兩軸式和中間軸式。兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)乘用車，中間軸式發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的中輕型貨車。中間軸式機(jī)械效率低，噪聲大。而兩軸式軸和軸承數(shù)少，所以有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輪廓尺寸小和容易布置等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)其發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用兩軸式結(jié)構(gòu)形式，以使設(shè)計(jì)的變速器結(jié)構(gòu)緊湊、優(yōu)化、操作簡(jiǎn)便，并且性價(jià)比更高。1.3 變速器設(shè)計(jì)的基本要求變速器的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求：1.保證汽車有必要的的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性；2.設(shè)置不同擋位，滿足用來調(diào)整與切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸并使汽車能倒退行駛；3.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)象出現(xiàn)；4.工作效率高，噪聲小；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方案合理；5.在滿載及沖擊載荷條件下，使用壽命長(zhǎng)。變速器的功用和要求變速器的結(jié)構(gòu)對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、換擋操縱的可靠性與輕便性，傳動(dòng)的平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)變速器與主減速器，以及變速器的參數(shù)做優(yōu)化匹配，可得到良好的動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性；采用自鎖及互鎖裝置、倒檔安全裝置，對(duì)接合齒采取倒錐齒側(cè)（或越程接合、錯(cuò)位接合、齒厚減薄、臺(tái)階齒側(cè)）等措施，以及其他結(jié)構(gòu)措施，可使操縱可靠，不跳檔、亂檔、自行脫檔和誤掛倒檔；采用同步器可使換擋輕便、無沖擊及噪聲；采用高齒、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低。降低噪聲水平已成為提高變速器質(zhì)量和設(shè)計(jì)、工藝水平的關(guān)鍵。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，以及電子控制的自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)等新結(jié)構(gòu)也相繼問世。變速器多采用飛濺潤(rùn)滑，重型汽車有時(shí)強(qiáng)制潤(rùn)滑第一、二軸軸承等。變速器都裝有單向的通氣閥，以防殼內(nèi)空氣熱脹而漏油及潤(rùn)滑油氧化。殼底的放油塞多置磁鐵，以吸附油中鐵屑。涉水車需有防水措施。為保證變速器具有良好的工作性能，對(duì)變速器提出如下的設(shè)計(jì)要求。1.正確的選擇變速器的檔位數(shù)和傳動(dòng)比，并使之與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)及主減速比做優(yōu)化匹配，以保證汽車具有良好的動(dòng)力性與燃料經(jīng)濟(jì)性。2.設(shè)置空擋，以保證汽車在必要時(shí)能將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系長(zhǎng)時(shí)間分離；設(shè)置倒檔，使汽車可以倒退行駛。3.操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、輕便、迅捷。4.傳動(dòng)效率高、工作平穩(wěn)、無噪聲或低噪聲。1.4 本章主要內(nèi)容本章首先對(duì)機(jī)械式重型汽車變速器的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，給出了變速器的總體設(shè)計(jì)要求，并分別確定了變速器的齒輪形式、換擋形式和倒檔形式，最后確定了變速器的總體結(jié)構(gòu)方案。第2章 數(shù)據(jù)計(jì)算2.1 總體方案設(shè)計(jì)2.1.1 汽車參數(shù)的選擇根據(jù)變速器設(shè)計(jì)所選擇的汽車基 本參數(shù)如下表2.1所示：表2.1 設(shè)計(jì)基本參數(shù)表發(fā)動(dòng)機(jī)96KW最高車速200Km/h轉(zhuǎn)矩220N m總質(zhì)量1715Kg轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速1750-3500r/min車輪205/55R16S功率轉(zhuǎn)速5000r/min傳動(dòng)效率0.962.1.2 變速器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求對(duì)變速器如下基本要求.1.保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。2.設(shè)置空擋，用來切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸。3.設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛。4.設(shè)置動(dòng)力輸出裝置，需要時(shí)能進(jìn)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(yīng)當(dāng)有高的工作效率。除此以外，變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小，制造成本低，維修方便等要求。滿足汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器的檔數(shù)，傳動(dòng)比范圍和各擋傳動(dòng)比有關(guān)。汽車工作的道路條件越復(fù)雜，比功率越小，變速器的傳動(dòng)比范圍越大。2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析2.2.1 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(yīng)用廣泛，其中兩軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輪廓尺寸小，布置方便。此外，受結(jié)構(gòu)限制，兩軸式變速器的一擋速比不可能設(shè)計(jì)得很大。我們?cè)O(shè)計(jì)的是乘用車，所以我選擇的是兩軸式的變速器。傳遞方案如圖2.1所示。 1-一檔主動(dòng)齒輪 2-一檔從動(dòng)齒輪 3-二檔主動(dòng)齒輪 4-二檔從動(dòng)齒輪 5-三檔主動(dòng)齒輪 6-三檔從動(dòng)齒輪 7-四檔主動(dòng)齒輪 8-四檔從動(dòng)齒輪 9-五檔主動(dòng)齒輪 10-五檔從動(dòng)齒輪 11-六檔主動(dòng)齒輪 12-六檔從動(dòng)齒輪13-倒檔中間軸齒輪 14-倒檔輸出軸齒輪 15-倒檔惰輪圖2.1 六檔變速器傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖2.2.2 倒擋布置方案與前進(jìn)擋位比較，倒擋使用率不高，而且都是在停車狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)換倒擋，故多數(shù)方案采用直齒滑動(dòng)齒輪方式換倒擋。為實(shí)現(xiàn)倒擋傳動(dòng)，有些方案利用在中間軸和第二軸上的齒輪傳動(dòng)路線中，加入一個(gè)中間傳動(dòng)齒輪的方案。前者雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是中間傳動(dòng)齒輪的輪齒，是在最不利的正，負(fù)交替對(duì)稱變化的彎曲應(yīng)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(yīng)力狀態(tài)下工作，并使倒擋傳動(dòng)比略有增加。因?yàn)樽兯倨髟谝粨鹾偷箵豕ぷ鲿r(shí)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(yīng)當(dāng)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(dòng)比雖然與一擋的傳動(dòng)比接近，但因?yàn)槭褂玫箵醯臅r(shí)間非常短，從這點(diǎn)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2.3 變速器傳動(dòng)比分配及各檔傳動(dòng)比確立 2.3.1 檔位確定增加變速器的擋數(shù)能改善汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。擋數(shù)越多，變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，并且是尺寸輪廓和質(zhì)量加大。同時(shí)操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜，而且在使用時(shí)換擋頻率也增高。在最低擋傳動(dòng)比不變的條件下，增加變速器的當(dāng)屬會(huì)是變速器相鄰的低擋與高擋之間傳動(dòng)比比值減小，是換擋工作容易進(jìn)行。要求相鄰擋位之間的傳動(dòng)比比值在1.8以下,該制約小換擋工作越容易進(jìn)行。要求高擋區(qū)相鄰擋位之間的傳動(dòng)比比值要比低擋區(qū)相鄰擋位之間的傳動(dòng)比比值小。目前轎車一般用45個(gè)擋位，級(jí)別高的轎車變速器多用5個(gè)擋，貨車變速器采用45個(gè)擋位或多擋。裝載質(zhì)量在23.5T的貨車采用5擋變速器，裝載質(zhì)量在48T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。本次設(shè)計(jì)選用的是6擋變速器。變速器各擋傳動(dòng)比的確定由公式2.1進(jìn)行計(jì)算： = 0.377 （2.1）式中： 最高車速 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速 車輪半徑 變速器最大傳動(dòng)比 主減速器傳動(dòng)比已知：最高車速=200 km/h；最高檔為超速檔，傳動(dòng)比=0.75；車輪滾動(dòng)半徑由所選用的輪胎規(guī)格185/60R14S得到=315.65(mm)；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=4850（r/min）；由公式得到主減速器傳動(dòng)比計(jì)算公式：主減速器傳動(dòng)比=0.377=0.377=3.972.3.2 確定最大傳動(dòng)比 按最大爬坡度設(shè)計(jì)，滿足最大通過能力條件，即用一檔通過要求的最大坡道角坡道時(shí)，驅(qū)動(dòng)力應(yīng)大于或等于此時(shí)的滾動(dòng)阻力和上坡阻力（加速阻力為零，空氣阻力忽略不計(jì)）。用公式表示如下：1.滿足最大爬坡度根據(jù)汽車行駛方程式2.2 （2.2）汽車以一擋在無風(fēng)、干砂路面行駛，公式簡(jiǎn)化為 （2.3）即， （2.4）式中：G作用在汽車上的重力，汽車質(zhì)量，重力加速度，前置前驅(qū)車前軸荷占整車質(zhì)量比為0.6=17159.80.6=100.842N；發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，=220N.m；主減速器傳動(dòng)比，=3.97；傳動(dòng)系效率，=0.96車輪半徑，=0.316m；滾動(dòng)阻力系數(shù)，(對(duì)瀝青路面=0.010.02)爬坡度，取=16.7將上述數(shù)值代入式（2.4）中=2.126 2.滿足附著條件 （2.5）在瀝青混凝土干路面，=0.70.8，取=0.75 代入式（2.5）中即=4.233由最大爬坡度和附著條件可得2.1264.233，所以，初選一檔傳動(dòng)比為=3.7其他各擋傳動(dòng)比的確定：按等比級(jí)數(shù)原則，一般汽車各擋傳動(dòng)比大致符合如下關(guān)系： （2.6）式中：常數(shù)，也就是各擋之間的公比；因此，各擋的傳動(dòng)比為：，=1.376所以其他各擋傳動(dòng)比為：=3.7，=2.69，=1.95，=1.42，=1.03，=0.75，=3.75中心距A初選中心距時(shí)，可根據(jù)下述經(jīng)驗(yàn)公式2.7則： （2.7）式中按發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩直接求出A時(shí)的中心距系數(shù)，對(duì)轎車取14.516.0；對(duì)貨車取17.019.5 。由公式2.7可得：A=A=87.5396.59 mm初選中心距A=90mm。變速器的軸向尺寸變速器的軸向尺寸與檔位數(shù)、齒輪形式、換檔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式等都有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)初可根據(jù)中心距A的尺寸參數(shù)照下列關(guān)系初選。轎車變速器殼體的軸向尺寸：四檔（2.42.8）A五檔（2.73.0）A六檔（3.23.5）A轎車變速器殼體的軸向尺寸：四檔（3.03.4）A軸向尺寸為：（3.23.5）A=288306 mm2.4 齒輪參數(shù)2.4.1 模數(shù)的選取遵循的一般原則：為了減少噪聲應(yīng)合理減少模數(shù)，增加尺寬；為使質(zhì)量小，增加數(shù)，同時(shí)減少尺寬；從工藝方面考慮，各擋齒輪應(yīng)選用同一種模數(shù)，而從強(qiáng)度方面考慮，各擋齒數(shù)應(yīng)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(yīng)選??；對(duì)貨車，減小質(zhì)量比噪聲更重要，故齒輪應(yīng)選大些的模數(shù)。低擋齒輪應(yīng)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)。如表2.1 表2.2 模數(shù)選取范圍 車 型乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量V/L貨車的最大總質(zhì)量/t1.0V1.61.6V2.56.014模數(shù)/mm2.252.752.753.003.504.504.506.00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(yīng)，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(zhì)量在1.814.0t的貨車為2.03.5mm。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利換擋。齒輪的模數(shù)初選為3mm。2.4.2 壓力角國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20，所以變速器齒輪普遍采用的壓力角為20。螺旋角標(biāo)準(zhǔn)齒形螺旋角：2030初選一擋斜齒輪齒輪螺旋角為232.4.3 齒寬直齒，為齒寬系數(shù)，取為4.58.0，取7.0；斜齒，取為6.08.5；b=（6.08.5） 3 取20；2.4.5 齒頂高系數(shù)在齒輪加工精度提高以后，包括我國(guó)在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)取為1.00。 2.5 各擋齒輪齒數(shù)的分配2.5.1 確定一擋齒輪的齒數(shù) 一擋齒輪齒數(shù)，貨車可在1217之間選用，最小為1214，取=13，一擋齒輪為斜齒輪。一擋傳動(dòng)比為： （2.8）斜齒 （2.9） =55.23取整為56。轎車可以1217之間選取，取13，則取43則一檔傳動(dòng)比為=3.31對(duì)中心距進(jìn)行修正因?yàn)橛?jì)算齒數(shù)和后，經(jīng)過取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取定的和齒輪變位系數(shù)重新計(jì)算中心距，再以修正后的中心距作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。=91.25mm （2.10）取整為A=92mm。對(duì)一擋齒輪進(jìn)行角度變位：初選一檔=23端面壓力角 ：tan=tan/cos=tan20/cos （2.11） =21.57嚙合角 ： cos= （2.12） =22.80變位系數(shù)之和 （2.13） = 0.3049 ， 由公式2.10計(jì)算精確值：A=表2.2 漸開線圓柱齒輪基準(zhǔn)齒形 GB1356-78基本要素名稱代 號(hào)標(biāo) 準(zhǔn) 齒短 齒增大齒形角齒形角a20o20o25o齒頂高系數(shù)fo1.00.81.0徑向間隙系數(shù)c0.25(0.35*)m0.3m0.2m齒根圓角半徑r0.38(0.25*)m0.46m0.35m*考慮到某些工藝要求，徑向間隙允許增大至0.35m，齒根圓角半徑允許減小至0.25m一擋齒輪參數(shù)：分度圓直徑=313/cos24.08=42.71mm （2.14） =343/cos24.08=141.29mm 齒頂高 =2.875mm （2.15） =3.5 4mm 式中：=（92-91.25）/3=0.25 （2.16）=0.3049-0.25=0.0549 （2.17）齒根高=3.715m （2.18）=3.05mm齒全高=6.05mm （2.19）齒頂圓直徑=48.48mm （2.20）=148.37mm齒根圓直徑=34.78mm （2.21）=134.69mm當(dāng)量齒數(shù)=16.66 （2.22）=55.12節(jié)圓直徑 （2.23）2.5.2 確定其他各擋的齒數(shù)1.二擋齒輪為斜齒輪，模數(shù)與一擋齒輪相同，初選=23 （2.24） （2.25）已知A=92mm =2.69，=3，=23將以上數(shù)據(jù)代入式（2.24）、（2.25）得：=15.3，=41.15。取整得：=16，=41對(duì)二擋齒輪進(jìn)行角度變位：理論中心距由公式2.25得： =92.88mm端面壓力角由公式2.11得： tan=tan/cos =21.58端面嚙合角由公式2.12得： = 變位系數(shù)之和由公式2.13得：= -0.0177，=-0.0050，=-0.0127求cos的精確值由公式2.10得：cos=22.99二擋齒輪參數(shù)：分度圓直徑由公式2.14得：=52.14mm=133.61mm 齒頂高由公式2.15得：=3.92mm =3.89mm式中：=-0.311齒根高由公式2.18得：=3.77mm=3.79mm齒全高由公式2.19得：=7.69mm 齒頂圓直徑由公式2.20得：=59.98mm =141.39mm齒根圓直徑由公式2.21得：=44.6mm=126.03mm當(dāng)量齒數(shù)由公式2.22得：=20.51=52.55節(jié)圓直徑由公式2.23得： 2.計(jì)算三檔齒數(shù)及傳動(dòng)比，初選=24 =1.95 （2.26） （2.27）由公式（2.26）、（2.27）得=18.99，=37.04，取整為=19，=37則：對(duì)三擋齒輪進(jìn)行角度變?yōu)椋豪碚撝行木嘤晒?.27得：=91.95mm端面壓力角由公式2.11得：tan=tan/cos =21.72端面嚙合角由公式2.12得：= 變位系數(shù)之和由公式2.13得： =0.0179，=0.0061，=0.0118求的精確值由公式2.10得：=24.01三擋齒輪參數(shù)：分度圓直徑由公式2.14得：=62.40mm=121.51mm齒頂高由公式2.15得：=3mm =3.05mm式中：=0齒根高由公式2.18得：=3.73mm=3.71mm齒全高由公式2.19得：=6.73mm齒頂圓直徑由公式2.20得：=68.4mm=127.61mm齒根圓直徑由公式2.21得：=54.94mm=114.09mm當(dāng)量齒數(shù)由公式2.22得：=24.93=48.54節(jié)圓直徑由公式2.23得：3.四擋齒輪為斜齒輪，初選螺旋角=24 =1.42 （2.28） （2.29）由公式（2.28）、（2.29）得=23.15，=32.88 取整=24，=33 對(duì)四擋齒輪進(jìn)行角度變位：理論中心距由公式2.29得：=93.59mm端面壓力角由公式2.11得：tan=tan/cos=21.72端面嚙合角由公式2.12得：=變位系數(shù)之和由公式2.13得： =-0.5195，=-0.2183，=-0.3012求螺旋角的精確值由公式2.10得：=23.99四擋齒輪參數(shù)：分度圓直徑由公式2.14得：=78.81m=108.36mm齒頂高由公式2.15得：=5.49mm=5.24mm式中：=-1.0495齒根高由公式2.18得：=4.4mm=4.65mm齒全高由公式2.19得：=9.89mm齒頂圓直徑由公式2.20得：=89.79mm=118.84mm齒根圓直徑由公式2.21得：=70.01mm=99.06mm當(dāng)量齒數(shù)由公式2.22得：=31.47=43.27節(jié)圓直徑由公式2.23得：4.五擋齒輪為斜齒輪，初選螺旋角=25 =1.03 （2.30） （2.31）由公式（2.30、（2.31）得=27.38，=28.21 取整得=28，=28 對(duì)五擋齒輪進(jìn)行角度變位：理論中心距由公式2.31得：=92.68mm端面壓力角由公式2.11得：tan=tan/=21.90端面嚙合角由公式2.12得：=變位系數(shù)之和由公式2.13得： =-0.2229 ，=-0.11145，=-0.11145求螺旋角的精確值由公式2.10得：=25.00五檔齒輪參數(shù)分度圓直徑由公式2.14得：=92.68mm=92.68mm齒頂高由公式2.15得：=4.01mm=4.01mm式中：=-0.4496齒根高由公式2.18得：=4.08m=4.08mm齒全高由公式2.19得：=8.09mm齒頂圓直徑由公式2.20得：=100.07mm=100.07mm齒根圓直徑由公式2.21得：=84.52mm=84.52mm當(dāng)量齒數(shù)由公式2.22得：=30.89=30.89節(jié)圓直徑由公式2.23得：5.六擋齒輪為斜齒輪，初選螺旋角=25=0.75 （2.32） （2.33）由公式（2.32）、（2.33）得=31.76，=24.83，取=32，=25對(duì)六擋齒輪進(jìn)行角度變位：理論中心距由公式2.33得：=94.34mm端面壓力角由公式2.11得：tan=tan/=21.90端面嚙合角由公式2.12得：=變位系數(shù)之和由公式2.13得： =-0.7211，=-0.4051，=-0.3160求螺旋角的精確值由公式2.10得：=25.00六擋齒輪參數(shù)：分度圓直徑由公式2.14得：=105.92mm=82.75mm齒頂高由公式2.15得：=1.61mm=1.88mm式中：=0.0589齒根高由公式2.18得：=4.97mm=4.70mm齒全高由公式2.19得：=6.58mm齒頂圓直徑由公式2.20得：=109.14mm=86.51mm齒根圓直徑由公式2.21得：=95.98mm=73.35mm當(dāng)量齒數(shù)由公式2.22得：=42.99=33.58節(jié)圓直徑由公式2.23得：2.5.4 確定倒擋齒輪齒數(shù)倒擋齒輪選用的模數(shù)與一擋相同，倒擋齒輪的齒數(shù)一般在2123之間，初選后，可計(jì)算出輸出軸與倒擋軸的中心距。初選=22，=13，由公式2.33得： （2.33） =54mm為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，齒輪和的齒頂圓之間應(yīng)保持有0.5mm以上的間隙，則齒輪11的齒頂圓直徑應(yīng)為 （2.34）初選 =21，=3，=92代入公式（2.33），齒輪取整得=39，則倒檔傳動(dòng)比為：=2.79 （2.35）=14，=22，=39輸入軸與倒檔軸間的距離計(jì)算輸入軸與倒檔軸之間的距離由公式2.33得：=57.84mm輸出軸與倒檔軸之間的距離由公式2.33得： =99.61mm 節(jié)圓直徑由公式2.23得：2.6 本章小結(jié)齒輪是變速器中非常重要的零件，本章確定了變速器的齒輪參數(shù)，結(jié)合設(shè)計(jì)要求選取了齒輪模數(shù)、壓力角、變位系數(shù)等參數(shù)，根據(jù)齒輪參數(shù)計(jì)算了中心距并對(duì)中心距進(jìn)行了修正，最后對(duì)齒輪的齒數(shù)進(jìn)行了分配。第3章 齒輪校核3.1 齒輪材料的選擇原則3.1.1 滿足工作條件的要求 不同的工作條件，對(duì)齒輪傳動(dòng)有不同的要求，故對(duì)齒輪材料亦有不同的要求。但是對(duì)于一般動(dòng)力傳輸齒輪，要求其材料具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，而且齒面硬，齒芯軟。3.1.2 合理選擇材料配對(duì) 如對(duì)硬度350HBS的軟齒面齒輪，為使兩輪壽命接近，小齒輪材料硬度應(yīng)略高于大齒輪，且使兩輪硬度差在3050HBS左右。為提高抗膠合性能，大、小輪應(yīng)采用不同鋼號(hào)材料。3.1.3 考慮加工工藝及熱處理工藝 變速器齒輪滲碳層深度推薦采用下列值：時(shí)滲碳層深度0.81.2mm時(shí)滲碳層深度0.91.3mm時(shí)滲碳層深度1.01.3mm表面硬度HRC5863；心部硬度HRC3348mm對(duì)于氰化齒輪，氰化層深度不應(yīng)小于0.2mm；表面硬度HRC4853。對(duì)于大模數(shù)的重型汽車變速器齒輪，可采用25CrMnMO，20CrNiMO，12Cr3A等鋼材，這些低碳合金鋼都需隨后的滲碳、淬火處理，以提高表面硬度，細(xì)化材料晶面粒。3.2 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為220N.m，齒輪傳動(dòng)效率99%，離合器傳動(dòng)效率99%，軸承傳動(dòng)效率96%。輸入軸轉(zhuǎn)矩，=22099%96%=209.09N.m （3.1）輸出軸轉(zhuǎn)矩，一擋 =209.090.960.9943/13=657.30N.m （3.2）二擋 =209.090.960.9941/16=509.22N.m （3.3）三擋 =209.090.960.9937/19=386.98N.m （3.4）四擋 =209.090.960.9933/24=273.24N.m （3.5）五擋 =209.090.960.9928/28=198.72N.m （3.6）六擋 =209.090.960.9925/32=155.25N.m （3.7）倒擋 =209.0940/14=539.61N.m （3.8）3.3 齒強(qiáng)度計(jì)算3.3.1 輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算1.倒檔直齒輪彎曲應(yīng)力圖3.1 齒形系數(shù)圖 （3.9）式中：彎曲應(yīng)力（MPa）； 計(jì)算載荷（N.mm）； 應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取=1.65； 摩擦力影響系數(shù)，主、從動(dòng)齒輪在嚙合點(diǎn)上的摩擦力方向不同，對(duì)彎曲應(yīng)力的影響也不同；主動(dòng)齒輪=1.1，從動(dòng)齒輪=0.9； 齒寬（mm）； 模數(shù)； 齒形系數(shù)，如圖2.1。2.斜齒輪彎曲應(yīng)力 （3.10）式中：計(jì)算載荷（Nmm）； 法向模數(shù)（mm）； 齒數(shù)； 斜齒輪螺旋角（）； 應(yīng)力集中系數(shù)，=1.50； 齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù)在圖中查得； 齒寬系數(shù)=7.0 重合度影響系數(shù)，=2.0。當(dāng)計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，對(duì)乘用車常嚙合齒輪和高擋齒輪，對(duì)貨車為100250MPa。（1）計(jì)算一擋齒輪1，2的彎曲應(yīng)力 ， = =299.39MPa100350MPa= =204.90MPa100350MPa（2）計(jì)算六檔嚙合齒輪11，12的彎曲應(yīng)力= =88.59MPa100350MPa= =177.46MPa100350MPa3.3.2 輪齒接觸應(yīng)力 （3.11）式中：輪齒的接觸應(yīng)力（MPa）； 計(jì)算載荷（N.mm）； 節(jié)圓直徑(mm)； 節(jié)點(diǎn)處壓力角（），齒輪螺旋角（）； 齒輪材料的彈性模量（MPa）； 齒輪接觸的實(shí)際寬度(mm)； 、主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑(mm)，直齒輪、，斜齒輪、； 、主、從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑(mm)。將作用在變速器第一軸上的載荷作為計(jì)算載荷時(shí)，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力見表3.1彈性模量=20.6104 Nmm-2，齒寬=74=28mm。表3.1 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190020009501000常嚙合齒輪和高擋13001400650700（1）計(jì)算一擋齒輪1，2的接觸應(yīng)力=8.62mm （3.12）=28.51mm （3.13） = =1240.1MPa19002000MPa = =1208.09MPa19002000MPa（2）計(jì)算倒擋齒輪13，14，15的接觸應(yīng)力 =8.83mm=13.87mm=28.95mm = =1329.47MPa19002000MPa = =1292.25MPa19002000MPa = =1206.00MPa19002000MPa3.4 計(jì)算各擋齒輪的受力 1.一擋齒輪1，2的受力 （3.14） （3.15） （3.16）2.二擋齒輪3，4的受力由公式（3.14）、（3.15）、（3.16）得： 3.三擋齒輪5，6的受力由公式（3.14）、（3.15）、（3.16）得：4.四擋齒輪7，8的受力由公式（3.14）、（3.15）、（3.16）得： 5.五擋齒輪9、10的受力由公式（3.14）、（3.15）、（3.16）得： 6.六擋齒輪11、12的受力由公式（3.14）、（3.15）、（3.16）得： 7.倒擋齒輪11，12的受力由公式（3.14）、（3.15）得：=811.26N.m,=209.09N.m3.4 本章小結(jié)本章分析了齒輪的損壞形式，并對(duì)齒輪進(jìn)行了校核。經(jīng)校核齒輪均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。第4章 軸及軸上支承的校核4.1 軸的工藝要求倒擋軸為壓入殼體孔中并固定不動(dòng)的光軸。變速器第二軸視結(jié)構(gòu)不同，可采用滲碳、高頻、氰化等熱處理方法。對(duì)于只有滑動(dòng)齒輪工作的第二軸可以采用氰化處理，但對(duì)于有常嚙合齒輪工作的第二軸應(yīng)采用滲碳或高頻處理。第二軸上的軸頸常用做滾針的滾道，要求有相當(dāng)高的硬度和表面光潔度，硬度應(yīng)在HRC5863，表面光潔度不低于8。對(duì)于做為軸向推力支承或齒輪壓緊端面的軸的端面，光潔度不應(yīng)低于7，并規(guī)定其端面擺差。一根軸上的同心直徑應(yīng)可控制其不同心度。對(duì)于采用高頻或滲碳鋼的軸，螺紋部分不應(yīng)淬硬，以免產(chǎn)生裂紋。對(duì)于階梯軸來說，設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量保證工藝簡(jiǎn)單，階梯應(yīng)盡可能少。4.2 軸的強(qiáng)度計(jì)算4.2.1 初選軸的直徑已知變速器中心距=92mm，第二軸和中間軸中部直徑，軸的最大直徑和支承距離的比值： 對(duì)第一軸，=0.160.18；對(duì)第二軸，0.180.21。第一軸花鍵部分直徑（mm）可按式（5.1）初選 （4.1）式中：經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，=4.04.6；發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N.m）。輸入軸花鍵部分直徑=24.1427.76mm取26mm；第二軸軸最大直徑=41.455.2mm取50mm；輸入軸最大直徑=41.455.2mm取=46mm輸出軸：；輸入軸：第一軸兩端支撐的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=424 中間支撐到輸入端的距離為L(zhǎng)1=197，中間支撐到輸出端的距離為L(zhǎng)2=227，輸出軸與輸入軸支撐距離相同。4.2.2 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 軸的剛度驗(yàn)算若軸在垂直面內(nèi)撓度為，在水平面內(nèi)撓度為和轉(zhuǎn)角為，可分別用式（4.2）、（4.3）、（4.4）計(jì)算 （4.2） （4.3） （4.4）式中：齒輪齒寬中間平面上的徑向力（N）； 齒輪齒寬中間平面上的圓周力（N）； 彈性模量（MPa），=2.06105MPa； 慣性矩（mm4），對(duì)于實(shí)心軸，；軸的直徑（mm），花鍵處按平均直徑計(jì)算； 、齒輪上的作用力距支座、的距離（mm）； 支座間的距離（mm）。軸的全撓度為mm。軸在垂直面和水平面內(nèi)撓度的允許值為=0.050.10mm，=0.100.15mm。齒輪所在平面的轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過0.002rad。abLFr圖4.1 水平面撓度（1）第一軸常嚙合齒輪副，因距離支撐點(diǎn)近，負(fù)荷又小，通常撓度不大，可以不必計(jì)算（2）二軸的剛度一檔時(shí)由公式（4.2）、（4.3）、（4.4）得N，N，mm，mm mm。 =0.034mm =0.087 =-0.00021rad0.002rad二檔時(shí)由公式（4.2）、（4.3）、（4.4）得N，N，mm，mm，mm。 =0.033mm =0.0859 =-0.000022rad0.002rad三檔時(shí)由公式（4.2）、（4.3）、（4.4）得N，N，mm，mm mm。 =0.049mm =0.26 =0.00027rad0.002rad四檔時(shí)由公式（4.2）、（4.3）、（4.4）得N，N，mm，mm mm。 =0.031mm =0.078 =0.00048rad0.002rad倒檔時(shí)由公式（4.2）、（4.3）、（4.4）得N，N，mm，mm mm。 =0.0159mm =0.0437 =-0.00044rad0.002rad（3）一軸剛度abLFr圖4.2 一軸剛度一檔時(shí)由公式（4.2）、（4.3）、（4.4）得N，N，mm，mm，mm。 =0.031mm