二軸五檔變速器設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 要 變速器是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的部件，它的設(shè)計(jì)好壞將直接影響到汽車的實(shí)際使用性能。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)研究了兩軸式五擋手動(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)并 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 ； 齒輪 ； 軸；強(qiáng)度校核 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is in it is to of of to on is at in of in of at a In to to of of a of to of of of do a of a A of of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . I . 1 章 緒論 . 1 述 . 1 計(jì)二軸五檔變速器的目的和意義 . 2 車變速器設(shè)計(jì)要求 . 2 究變速的現(xiàn)狀 . 3 速器的設(shè)計(jì)思想 . 3 第 2 章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與操縱機(jī)構(gòu)的布置 . 5 速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置方案 . 5 速器傳動(dòng)方案分析與選擇 . 5 檔布置方案 . 6 縱機(jī)構(gòu)布置方案 . 7 述 . 7 型的操縱機(jī)構(gòu)以及鎖止裝置 . 8 章小結(jié) . 10 第 3 章 變速器設(shè)計(jì)的總體方案 . 11 速器主要參數(shù)的選擇 . 11 數(shù) . 11 動(dòng)比范圍 . 11 速器各檔傳動(dòng)比確定 . 12 心距的選擇 . 14 輪參數(shù)的選擇 . 14 擋齒輪的分配及傳動(dòng)比的計(jì)算 . 15 速器齒輪強(qiáng)度校核 . 22 速器齒輪彎曲強(qiáng)度的校核 . 22 齒接觸應(yīng)力的校核 . 23 速器齒輪的材料及熱處理 . 24 的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì) . 25 選軸的直徑 . 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 . 26 減速比的計(jì)算 . 34 減速齒輪計(jì)算載荷的確定 . 34 減速器基本參數(shù)的選擇 . 35 減速器螺旋錐齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 . 37 減速器齒輪的材料及熱處理 . 40 速器設(shè)計(jì) . 40 速器齒輪的基本參數(shù)選擇 . 41 速器齒輪的幾何尺寸計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算 . 42 章小結(jié) . 45 第 4 章 變速 器同步器其它零件設(shè)計(jì) . 47 慣性式同步器 . 47 環(huán)式同步器的結(jié)構(gòu) . 47 環(huán)式同步器的工作原 理 . 47 環(huán)式同步器主要尺寸的確定 . 48 要參數(shù)的確定 . 49 擦因數(shù) f . 49 步環(huán)主要尺寸的確定 . 50 止角 . 51 步時(shí)間 . 51 速器箱體設(shè)計(jì)原則 . 51 章小結(jié) . 52 結(jié) 論 . 53 致 謝 . 54 參考文獻(xiàn) . 55 附錄 1 . 56 附 錄 2 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1章 緒論 概述 隨著社會(huì)的快速發(fā)展和人們生活水平的迅速提高，汽車（尤其是轎車）作為一種必不可少的交通工具已走進(jìn)千家萬戶。總之，汽車工業(yè)的發(fā)展水平直接代表著一個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的實(shí)力。中國(guó)未來 10年，經(jīng)濟(jì)型轎車至少應(yīng)翻一番。因此設(shè)計(jì)一種適合我國(guó)國(guó)情的經(jīng)濟(jì)型轎車的變速器具有十分重要的意義，而且也符合全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的要求，小排量低排放的經(jīng)濟(jì)型轎車肯定是未來汽車的主力。 汽車的發(fā)展經(jīng)歷了三大革命，動(dòng)力革命（內(nèi)燃機(jī)的使用），傳動(dòng)革命（機(jī) 械傳動(dòng)的完善和液體傳動(dòng)的使用）和控制革命（用傳感器、微機(jī)和電液閥進(jìn)行信息處理）。 從先進(jìn)國(guó)家來看，動(dòng)力革命和傳動(dòng)革命已經(jīng)完成，目前正處于控制革命階段，要解決的主要是機(jī)械太 “ 機(jī)械 ” ，沒有靈性的問題，過去機(jī)械全靠人來操縱控制，然而人的生理和心理能力（感覺器官的功能、頭腦分析的能力和體能）是有限的，操縱汽車這樣復(fù)雜的機(jī)械對(duì)于人來說體力和腦力負(fù)擔(dān)是很重要的，更主要的是單靠人力操縱將阻礙汽車的發(fā)展和其性能的提高。因此必須對(duì)汽車各部分（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、懸架、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等）進(jìn)行自動(dòng)控制，并從各部分的單獨(dú)控制向整車一體化控制發(fā)展，從一般控制向智能控制發(fā)展。要解決機(jī)械信息處理能力問題，機(jī)械本身是無能為力的，液壓控制在性能上也達(dá)不到要求，必須引入具有良好控制性能和信息處理能力的電子技術(shù)。但是僅僅采用機(jī)電液技術(shù)還不夠，還需要應(yīng)用聲學(xué)、光學(xué)、和化學(xué)等多學(xué)科技術(shù)才能使機(jī)械具有良好的信息處理能力，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。 變速器是汽車傳動(dòng)系中一個(gè)比較關(guān)鍵的部件，它設(shè)計(jì)的好壞直接影響到汽車的使用性能。隨著汽車工業(yè)的告訴發(fā)展和現(xiàn)汽車現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的開發(fā)和應(yīng)用，人們對(duì)汽車變速器的設(shè)計(jì)要求是越來越高。其中，減少變速器體積，提高變速器可靠性以及改善其與 發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配更是當(dāng)前急需解決的重要問題！ 兩軸式變速器與三變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊且除到檔外其他買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 檔的傳動(dòng)效率高、噪聲低。轎車多采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的布置，因?yàn)檫@種布置使汽車的動(dòng)力 傳動(dòng)系統(tǒng)緊湊、操縱性好且使汽車質(zhì)量降低 6%10%。兩軸式變速器縱置時(shí)，傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（即輸出軸與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體從而簡(jiǎn)化了制造工藝，降低了成本）。 計(jì)二軸五檔變速器的目的和意義 變速器是汽車傳動(dòng)系中一個(gè)比較關(guān)鍵的部件，它設(shè)計(jì)的好壞直接影響到汽車的使用性能。隨著汽車工業(yè)的告訴發(fā)展和現(xiàn)汽車現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的開發(fā)和應(yīng)用 ，人們對(duì)汽車變速器的設(shè)計(jì)要求是越來越高。其中，減少變速器體積，提高變速器可靠性以及改善其與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配更是當(dāng)前急需解決的重要問題！ 本課題將可靠?jī)?yōu)化二軸五檔變速器設(shè)計(jì)理論應(yīng)用汽車機(jī)械式變速器齒數(shù)系的設(shè)計(jì)中，根據(jù)汽車的動(dòng)力性要求，在保證零件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度可靠使用的條件下，以變速器體積最小化和功率使用最大化為目標(biāo)函數(shù)，通過可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果與原始數(shù)據(jù)的對(duì)比，使變速器設(shè)計(jì)得到一個(gè)更可靠的優(yōu)化。 車變速器設(shè)計(jì)要求 汽車傳動(dòng)系是汽車的核心組成部分。其任務(wù)是調(diào)節(jié)、變換發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，將動(dòng)力有效而經(jīng)濟(jì)地傳至驅(qū)動(dòng)車輪，以滿 足汽車的使用要求。變速器是完成傳動(dòng)系任務(wù)的重要部件，也是決定整車性能的主要部件之一。變速器的結(jié)構(gòu)要求對(duì)汽車的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性、換檔操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，轎車變速器的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是增大其傳遞功率與重量之比，并要求其具有更小的尺寸和良好的性能。在汽車變速器的設(shè)計(jì)工作開始之前，首先要根據(jù)變速器運(yùn)用的實(shí)際場(chǎng)合來對(duì)一些主要參數(shù)做出選擇。主要參數(shù)包括中心距、變速器軸向尺寸、軸的直徑、齒輪參數(shù)、各檔齒輪的齒數(shù)等。 （ 1） 正確選擇變速器的檔位數(shù)和傳動(dòng)比，使之與發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)優(yōu)化匹配 ，以保證汽車具有良好的動(dòng)力性與經(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)置倒擋，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 ； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5） 換擋迅速、省力、方便 ； （ 6） 工作可靠 ； （ 7） 變速器應(yīng)有高的工作效率 ； （ 8） 變速器的工作噪聲低。 除此之外，變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、拆裝容易、維修方便等要求 。 究變速的現(xiàn)狀 眾所周知，中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的 轎車 車型， 90%都來自日本 和德國(guó) 技術(shù)，更確切地說，是來自于日本 豐田和德國(guó)大眾 技術(shù)。國(guó)內(nèi)的許多車廠在研發(fā)、生產(chǎn)方式上，或是購(gòu)買 技術(shù)，或是與 德 日方聯(lián) 合經(jīng)營(yíng)，自主獨(dú)立開發(fā)的能力相對(duì)欠缺。因此， 我國(guó)的轎車 車型及所屬關(guān)緊部件的研發(fā)方面的發(fā)展相對(duì)滯后，進(jìn)而造成國(guó)內(nèi)的許多老型產(chǎn)品一 干就是十幾年，甚至二十幾年的尷尬局面。但是根據(jù)我們國(guó)家的實(shí)際現(xiàn)狀，目前中國(guó)市場(chǎng)對(duì) 轎 車的需求，在短時(shí)間內(nèi)，甚至相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi) 轎 車仍然具有一定的發(fā)展的空間。 汽車變速器發(fā)展經(jīng)歷了 100 多年，從最初采用側(cè)鏈傳動(dòng)到手動(dòng)變速器 ，到現(xiàn)在的液力自動(dòng)變速器和電控機(jī)械式自動(dòng)變速器，再向無級(jí)自動(dòng)變速器方向發(fā)展。變速器是汽車傳動(dòng)系的重要組成部分，其發(fā)展無疑代表著汽車工業(yè)的發(fā)展，它的設(shè)計(jì)也是汽車設(shè)計(jì)的一個(gè) 重要部分。手動(dòng)變速器 (要采用齒輪傳動(dòng)的降低原理，變速器內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，汽車行駛時(shí)的換擋就是通過操縱機(jī)構(gòu)使變速器內(nèi)不同的齒輪副工作。 我國(guó)汽車工業(yè)采用 術(shù)，從無到有，至今已有十多年的歷史。與其他機(jī)械產(chǎn)品相比，汽車行業(yè)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的投入比較多。各汽車廠紛紛引進(jìn)軟硬件并逐步建立了計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)。 用戶的心目中也變成了二維設(shè)計(jì)軟件的縮影。 變速器的設(shè)計(jì)思想 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的 轎 車的基 本參數(shù)，及發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù) 。 （ 1） 發(fā)動(dòng)機(jī)排量 ； （ 2） 五個(gè)前進(jìn)擋，一個(gè)倒檔 ； （ 3） 輸入、輸出軸保證兩 點(diǎn)支承 ； （ 4） 采用同步器，保證可靠平穩(wěn)換擋 ； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5） 齒輪、軸及軸承滿足使用要求 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2章 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與操縱機(jī)構(gòu)的布置 變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置方案 速器傳動(dòng)方案分析與選擇 機(jī)械式變速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、制造成本底和工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，故在不同形式的汽車上得到廣泛應(yīng)用。機(jī)械式變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案主要有兩種：兩軸式變速器和中間軸式變速器。 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。與中間軸式變速器相比，它具有軸和軸承數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輪廓尺寸小、易布置等優(yōu)點(diǎn)。此外，各中間檔因只經(jīng)一對(duì)齒輪傳遞動(dòng)，故傳動(dòng)效率高， 同時(shí)噪聲小。但兩軸式變速器不能設(shè)置直接檔，所以在工作時(shí)齒輪和軸承均承載，工作噪聲增大且易損壞，受結(jié)構(gòu)限制其一檔速比不能設(shè)計(jì)的很大。其特點(diǎn)是：變速器輸出軸與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體，發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)直接輸出動(dòng)力。 而中間軸式變速器多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。其特點(diǎn)是：變速器一軸后端與常嚙合齒輪做成一體絕大多數(shù)方案的第二軸與一軸在同一條直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接后可得到直接檔，使用直接檔變速器齒輪和軸承及中間軸不承載，此時(shí)噪聲低，齒輪、軸承的磨損減少。 對(duì)不同類型的汽車，具有不同的傳動(dòng) 系檔位數(shù)，其原因在于它們的使用條件不同、對(duì)整車性能要求不同、汽車本身的比功率不同 5。而傳動(dòng)系的檔位數(shù)與汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性有著密切的聯(lián)系。就動(dòng)力性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)，提高了汽車的加速和爬坡能力。就燃油經(jīng)濟(jì)性而言，檔位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率區(qū)下作的能力，降低了油耗。從而能提高汽車生產(chǎn)率，降低運(yùn)輸成木。不過，增加檔數(shù)會(huì)使變速器機(jī)構(gòu)復(fù)雜和質(zhì)量增加，軸向尺寸增大、成本提高、操縱復(fù)雜。 綜上所述，此次設(shè)計(jì)變速器是驅(qū)動(dòng)形式屬于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)，且可布置變速器的 空間較小，對(duì)變速器的要求較高，要求運(yùn)行噪聲小，設(shè)計(jì)車速高，故選用二軸式變速器作為傳動(dòng)方案。選擇 5檔變速器，并且五檔為超速買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 。大體結(jié)構(gòu)可參考如圖 2 圖 2發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)布置示意圖 檔布置方案 常見的倒檔布置方案如圖 2示。圖 2案的優(yōu)點(diǎn)是倒檔利用了一檔齒輪，縮短了中間軸的長(zhǎng)度。但換檔時(shí)有兩對(duì)齒輪同時(shí)進(jìn)入嚙合，使換檔困難；圖 2案能獲得較大的倒檔傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換檔程序不合理；圖 2案對(duì) 2缺點(diǎn)做了修改；圖 2示方案是將一、倒檔齒輪做成一體，將其齒 寬加長(zhǎng)；圖 2示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合的齒輪，換檔換更為輕便。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2檔的布置方案 綜合考慮以上因素，為了換檔輕便，減小噪聲，倒檔傳動(dòng)采用圖 操縱機(jī)構(gòu)布置方案 述 根據(jù)汽車使用條件的需要，駕駛員利用操縱機(jī)構(gòu)完成選檔和實(shí)現(xiàn)換檔或退到空檔。變速器操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿足如下主要要求 9：換檔時(shí)只能掛入一個(gè)檔位，換檔后應(yīng)使齒輪在全齒長(zhǎng)上嚙合，防止自動(dòng)脫檔或自動(dòng)掛檔，防止誤掛倒檔，換檔輕便。 變速器操縱機(jī)構(gòu)通常裝在頂蓋或側(cè)蓋內(nèi)，也有少數(shù)是分開的。變速器操縱機(jī)構(gòu)操縱第二軸上的滑 動(dòng)齒輪、嚙合套或同步器得到所需不同檔位。 用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖和倒檔裝置等主要零件組成，并依靠駕駛員手力完成選檔、換檔或推到空檔工作，稱為手動(dòng)換檔變速器。 直接操縱式手動(dòng)換檔變速器當(dāng)變速器布置在駕駛員座椅附近時(shí)，可將變速桿直接安裝在變速器上，并依靠駕駛員手力和通過變速桿直接完成換檔功能的手動(dòng)換檔變速器，稱為直接操縱變速器。這種操縱方案結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，已得到廣泛應(yīng)用。近年來 ，單軌式操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)用較多，其優(yōu)點(diǎn)是減少了變速叉軸，各檔同用一組自鎖裝置，因而使操縱 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，但它要求各檔換檔行程相等 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 典型的操縱機(jī)構(gòu)以及鎖止裝置 圖 2型的操縱機(jī)構(gòu)圖 定位裝置的作用是將被嚙合件保持在一定位置上，并防止自動(dòng)嚙合和分離，一般采 用彈簧和鋼球式機(jī)構(gòu)。 1、 換檔機(jī)構(gòu) 變速器換檔機(jī)構(gòu)有直齒滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器換檔三種形式。 采用軸向滑動(dòng)直齒齒輪換檔，會(huì)在輪齒端面產(chǎn)生沖擊，齒輪端部磨損加劇并過早損壞，并伴隨著噪聲。因此，除一檔、倒檔外已很少使用。 常嚙合齒輪可用移動(dòng)嚙合套換檔。因承受換檔沖擊載荷的接合齒齒數(shù)多，嚙合套不會(huì)過早被損壞，但不能消除換檔沖擊。目前這種換檔方法只 在某些要求不高的檔位及重型貨車變速器上應(yīng)用。 使用同步器能保證換檔迅速、無沖擊、無噪聲，而與操作技術(shù)的熟練程度無關(guān)，從而提高了汽車的加速性、燃油經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性。同上述兩種換檔方法比較，雖然它有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求高、軸向尺寸大等缺點(diǎn)，但仍然得到廣泛應(yīng)用。利用同步器或嚙合套換檔，其換檔行程要比滑動(dòng)齒輪換檔行程小。 通過比較，考慮汽車的操縱性能，本設(shè)計(jì)全部檔位均選用同步器換檔。 2、 防脫檔設(shè)計(jì) 互鎖裝置是保證移動(dòng)某一變速叉軸時(shí)，其它變速叉軸互被鎖住，該機(jī)構(gòu)的作用是防止同時(shí)掛入兩檔，而使掛檔出現(xiàn)重大故障。常見的 互鎖機(jī)構(gòu)有： （ 1） 互鎖銷式 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2汽車上用得最廣泛的一種機(jī)構(gòu)，互鎖銷和頂銷裝在變速叉軸之間，用銷子的長(zhǎng)度和凹槽來保證互鎖。 圖 2a 為空檔位置，此時(shí)任一叉軸可自由移動(dòng)。圖 2b、 c、 d 為某一叉軸在工作位置，而其它叉軸被鎖住。 （ 2） 擺動(dòng)鎖塊式 圖 2擺動(dòng)鎖塊式互鎖機(jī)構(gòu)工作示意圖，鎖塊用同心軸螺釘安裝在殼體上，并可繞螺釘軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)，操縱桿的撥頭置于鎖塊槽內(nèi)，此時(shí)，鎖塊的一個(gè)或兩個(gè)突起部分 A 檔住其它兩個(gè)變速叉軸槽，保證換檔時(shí)不能同時(shí)掛入兩檔。 （ 3） 轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式 圖 2與上述鎖塊機(jī)構(gòu)原理相似的轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式互鎖 裝置。操縱桿撥頭置于鉗口中，鉗形板可繞 A 軸轉(zhuǎn)動(dòng)。選檔時(shí)操縱桿轉(zhuǎn)動(dòng)鉗形板選入某一變速叉軸槽內(nèi)，此時(shí)鉗形板的一個(gè)或兩個(gè)鉗爪抓住其它兩個(gè)變速叉，保證互鎖作用。 圖 2動(dòng)鎖塊式互鎖機(jī)構(gòu) 圖 2動(dòng)鉗口式互鎖機(jī)操縱機(jī) 構(gòu)還應(yīng)設(shè)有保證不能誤掛倒檔的機(jī)構(gòu)。通常是在倒檔叉或叉頭上裝有彈簧機(jī)構(gòu)，使司機(jī)在換檔時(shí)因有彈簧力作用，產(chǎn)生明顯的手感。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 止機(jī)構(gòu)還包括自鎖、倒檔鎖兩個(gè)機(jī)構(gòu)。 自鎖機(jī)構(gòu)的作用是將滑桿鎖定在一定位置，保證齒輪全齒長(zhǎng)參加嚙合，并防 止 脫檔和掛檔。自鎖機(jī)構(gòu)有球形鎖定機(jī)構(gòu)與桿形鎖定機(jī)構(gòu)兩種類型。 倒檔 鎖的作用是使駕駛員必須對(duì)變速桿施加更大的力，方能掛入倒檔，起到提醒注意的作用，以防誤掛倒檔，造成安全事故。本次設(shè)計(jì)屬于前置前輪驅(qū)動(dòng)的轎車，操縱機(jī)構(gòu)采用直接操縱方式，鎖定機(jī)構(gòu)全部采用，即設(shè)置自鎖、互鎖、倒檔鎖裝置。采用自鎖鋼球來實(shí)現(xiàn)自鎖，通過互鎖銷實(shí)現(xiàn)互鎖。倒檔鎖采用限位彈簧來實(shí)現(xiàn)，使駕駛員有感覺，防止誤掛倒檔。 本章小結(jié) 本章主要介紹了變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置方案和零、部件結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，并給出了此次設(shè)計(jì)的具體方案，即設(shè)計(jì)兩軸式變速器，倒擋布置方案如圖 2f）所示，前進(jìn)擋皆為斜齒圓柱齒輪，倒擋為 直齒圓柱齒輪，采用全同步器式換擋形式，圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承。并且對(duì)操縱機(jī)構(gòu)做了詳細(xì)的介紹，說明了常用的鎖止機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及原理 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3章 變 速器設(shè)計(jì)的總體方案 變速器主要參數(shù)的選擇 本次 變速器 設(shè)計(jì)的主要參數(shù)如下表 4示。 表 4要參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 115輪型號(hào) 215/60動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 189Nm 最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速 6300r/大轉(zhuǎn)矩時(shí)轉(zhuǎn)速 4300r/高車速 200km/h 總質(zhì)量 1430備質(zhì)量 2500 檔數(shù) 近年來，為了降 低油耗，變速器的檔數(shù)有增加的趨勢(shì)。目前，乘用車一般用 4 5 個(gè)檔位的變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車變速器多用 5 個(gè)檔。商用車變速器采用 4 5 個(gè)檔或多檔。載質(zhì)量在 貨車采用五檔變速器，載質(zhì)量在 貨車采用六檔變速器。多檔變速器多用于總質(zhì)量大些的貨車和越野汽車上 。 動(dòng)比范圍 變速器傳動(dòng)比范圍是指變速器最高檔與最低檔傳動(dòng)比的比值。最高檔通常是直接檔，傳動(dòng)比為 的變速器最高檔是超速檔，傳動(dòng)比為 響最低檔傳動(dòng)比選取的因素有：發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速所要求的汽車 最大爬坡能力、驅(qū)動(dòng)輪與路面間的附著力、主減速比和驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑以及所要求達(dá)到的最低穩(wěn)定行駛車速等。目前乘用車的傳動(dòng)比范圍在 間，總質(zhì)量輕些的商用車在 間，其它商用車則更大。 傳動(dòng)比范圍的選擇要求： 1、 相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值在 下。 2、 高檔區(qū)相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值要比低檔區(qū)相鄰檔位之間的比值買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 。 因此，本次設(shè)計(jì)的轎車變速器為 5 檔變速器，最高檔傳動(dòng)比初定為 右 。 速器各檔傳動(dòng)比確定 （ 1） 主減速器傳動(dòng)比的確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系為： 0377.0 （ 式中 汽車行駛速度（ km/h）； n 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/ r 車輪滾動(dòng)半徑（ m）； 變速器傳動(dòng)比； 0i 主減速器傳動(dòng)比。 由上文可知最高車速89km/h；最高檔為超速檔，傳動(dòng)比5輪滾動(dòng)半徑由所選用的輪胎規(guī)格 215/60到 r =發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n =300（ r/由公式（ 到主減速器傳動(dòng)比計(jì)算公式： 0 0 . 3 7 7 4（ 2） 確定變速器一擋傳動(dòng)比 1i 汽車爬陡坡時(shí)車速不高，空氣阻力可忽略，則最大驅(qū)動(dòng)力用于克服輪胎與 路 間 的 滾 動(dòng) 阻 力 及 爬 坡 阻 力 。 故 有 ：m a x 1 0 m a x m a x m a x( c o s s i n )i i m g f m ，則由最大爬坡度要求的變速器一擋傳動(dòng)比為 1： m a x1 m a x 0 g e i （ 式中： m 汽車總質(zhì)量， 1430 g 重力加速度， 道路最大阻力系數(shù)，由于一般瀝青或混凝土路面滾動(dòng)阻力系數(shù) f=取 f=大爬坡度 m a n 0 i ，故坡角買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 所以 為 r 驅(qū)動(dòng)車輪滾動(dòng)半徑， 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 189Nm ； 0i 主減速比， 4； T 汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率，轎車可取 選 T 為 由公式（ ： 1 ； 根據(jù)驅(qū) 動(dòng)車輪與路面的附著條件 m a x 1 02e i i ，求得變速器一擋傳動(dòng)比為 1： 21 m r e i （ 式中： 2G 汽車滿載靜止于水平路面時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，對(duì)于發(fā)動(dòng) 機(jī)前 置后輪 驅(qū)動(dòng)的 乘用 車，滿 載時(shí)后 軸占 55%65%，故取2G =60% 道路的附著系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 =選 為 r ， 0i ， T 見式（ 說明。 由公式（ ： 1 ；最終取 1 。 （ 3） 變速器各檔速比的配置 按等比級(jí)數(shù)分配其它各檔傳動(dòng)比，即： 1223343 . 42 . 4 31 . 4 5 02 . 3 4 51 . 6 81 . 4 5 01 . 6 1 81 . 1 61 . 4 5 0 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 中心距的選擇 初選中心距可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 14： 31m a x （ 式中： A 變速器中心距（ 中心距系數(shù)，乘用車 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)距為 189（ Nm ）； 1i 變速器一檔傳動(dòng)比為 g 變速器傳動(dòng)效率，取 96%。 A （ 3 =（ 車變速器的中心距在 60 80圍內(nèi)變化。初取 A=80 輪參數(shù)的選擇 1. 模數(shù) m 齒輪模數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)，并且影響它的選取因素又很多，如齒輪的強(qiáng)度、質(zhì)量、噪聲、工藝要求等。對(duì)于乘用車為了減少噪聲應(yīng)合理減小模數(shù)，乘用車和總質(zhì)量在 貨車為 m= 2. 壓力角 壓力角較小時(shí)，重合度較大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲較低；壓力角較大時(shí)，可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。 對(duì)于轎車，為了降低噪聲，應(yīng)選用 15、 16、 小些的壓力角。對(duì)貨車，為提高齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選用 25等大些的壓力角 15。 國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20，所以普遍采用的壓力角為 20。嚙合套或同步器的壓力角有 20、 25、 30等，普遍采用 30壓力角。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 變速器為了加工方便，故全部選用標(biāo)準(zhǔn)壓力角 20。 3. 螺旋角 齒輪的螺旋 角對(duì)齒輪工作噪聲、輪齒的強(qiáng)度和軸向力有影響。選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。 試驗(yàn)證明：隨著螺旋角的增大，齒的強(qiáng)度相應(yīng)提高，但當(dāng)螺旋角大于30時(shí)，其抗彎強(qiáng)度驟然下降，而接觸強(qiáng)度仍繼續(xù)上升。因此，從提高低檔齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，并不希望用過大的螺旋角；而從提高高檔齒輪的接觸強(qiáng)度著眼，應(yīng)當(dāng)選用較大的螺旋角。 本設(shè)計(jì)初選螺旋角全部為 28。 4. 齒寬 b 齒寬的選擇既要考慮變速器的質(zhì)量小，軸向尺寸緊湊，又要保證輪齒的強(qiáng)度及工作平穩(wěn)性的要求，通常是根據(jù)齒輪模數(shù)來確定齒寬 b。 m ，其中 齒寬系數(shù)。變速器中一般倒擋采用直齒圓柱齒輪 嚙合及其他擋位用斜齒圓柱齒輪 5. 齒頂高系數(shù) 齒頂高系數(shù)對(duì)重合度、輪齒強(qiáng)度、工作噪聲、輪齒相對(duì)滑動(dòng)速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。一般齒輪的齒頂高系數(shù)0 ，為一般汽車變速 器齒輪所采用。 擋齒輪的分配及傳動(dòng)比的計(jì)算 分配齒數(shù)時(shí)應(yīng)注意的是，各擋齒輪的齒數(shù)比應(yīng)該盡可能不是整數(shù)，以使齒面磨損均勻。 （ 1） 確定一擋齒輪的齒數(shù) 由于一擋采用斜齒輪傳動(dòng)，所以齒數(shù)和 2 co sh m =56， 。 齒輪的變位是齒輪設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，采用變位齒輪，除為了避免齒輪產(chǎn)生根切和湊配中心距以外，它還影響齒輪的強(qiáng)度，使用平穩(wěn)性、耐磨損、抗膠合能力及齒輪的嚙合噪聲 6。 湊配中心距 12() 802 c o s mA m m A ； 斜齒端面模數(shù) 2 . 8 0c o s nt mm m m； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 合角 9 1 0c o s ( ) c o s 0 . 9 2 1 22 ，得 20 ； 由于湊配中心距與原中心距相等 即為高度變位。 120 . 3 2 , 0 . 3 2 故。兩齒輪分度圓仍相切，節(jié)圓與分度圓重合，全齒高不變。一擋齒輪參數(shù)如表 表 擋齒輪基本參數(shù) 序號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式 1 端面壓力角 t a nt a n 0 . 4 0 9 , 2 2 . 2 4c o s 2 分度圓直徑 1 38 m m m 2 120 m m m 3 齒頂高 01( ) 3 . 3f m m m 02( ) 1 . 7f m m m 4 齒根高 01( ) 3 . 2 6f c m m m 02( ) 4 . 0 6f c m m m 5 齒頂圓直徑 2 4 4d h m m 2 1 2 4d h m m 6 齒根圓直徑 2 3 0d h m m 2 1 1 2d h m m 7 當(dāng)量齒數(shù) 13 1 8 . 8 9 1 9c o 23 63c o 8 齒寬 7 2 . 5 1 7 . 5 m m m 7 2 . 5 1 7 . 5 m m （ 2）確定 二 擋齒輪的齒數(shù) 二擋齒輪是斜齒輪，螺旋角2與 一檔 嚙合齒輪1不同，由625 得： 562()2 c o （ 此外，從抵消或減少中間軸上的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關(guān)系式： 625Z （ 聯(lián)解上述三個(gè)方程式，采用試湊法，選定螺旋角2 ，解式（ 出654 5 , 1 8。 再把5 6 2 及代入式（ 檢查近似滿足軸向力平衡關(guān)系 湊配中心距 56() 802 c o s mA m m A ； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 齒端面模數(shù) 2 . 6 0c o s nt mm m m； 嚙合角 56c o s ( ) c o s 0 . 9 6 2 32 ，得 20 ； 由于湊配中心距與原中心距相等 即為高度變位。 560 . 2 8 , 0 . 2 8 故。兩齒輪分度圓仍相切，節(jié)圓與分度圓重合，全齒高不變。 二 擋齒輪參數(shù)如表 表 擋齒輪基本參數(shù) 序號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式 1 端面壓力角 t a nt a n 0 . 3 8 , 2 0 . 0 8c o s 2 分度圓直徑 5 46 m m m 6 114 m m m 3 齒頂高 01( ) 3 . 2f m m m 02( ) 1 . 8f m m m 4 齒根高 01( ) 3 . 3 6f c m m m 02( ) 4 . 7 6f c m m m 5 齒頂圓直徑 2 5 3 . 7d h m m 2 9 6 . 3d h m m 6 齒根圓直徑 2 4 0 . 5 7 5d h m m 2 8 3 . 1 7 5d h m m 7 當(dāng)量齒數(shù) 53 1 8 . 8 9 1 9c o 63 49c o 8 齒寬 7 2 . 5 1 7 . 5 m m m 7 2 . 5 1 7 . 5 m m （ 3）確定 三 擋齒輪的齒數(shù) 二擋齒輪是斜齒輪，螺旋角3與 一檔 嚙合齒輪1不同，由827 得： 872()2 c o （ 此外，從抵消或減少中間軸上的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關(guān)系式： 827Z （ 聯(lián)解上述三個(gè)方程式，采用試湊法，選定螺旋角3 ，解式（ 出 782 3 , 3 8。 再把 783 及代入式（ 檢查近似滿足軸向力平衡關(guān)系 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 配中心距 78() 802 c o s mA m m A ； 斜齒端面模數(shù) 2 . 6 0c o s nt mm m m； 嚙合角 78c o s ( ) c o s 0 . 9 3 6 42 ，得 20 ； 由于湊配中心距與原中心距相等 即為高度變位。 780 . 0 8 , 0 . 0 8 故。兩齒輪分度圓仍相切，節(jié)圓與分度圓重合，全齒高不變。 三 擋齒輪參數(shù)如表 表 擋齒輪基本參數(shù) 序號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算公式 1 端面壓力角 t a nt a n 0 . 3 7 8 , 2 0 . 7 5c o s 2 分度圓直徑 7 60 m m m 8 99 m m m 3 齒頂高 01( ) 2 . 5f m m m 02( ) 2 . 4f m m m 4 齒根高 01( ) 3 . 4f c m m