變速器設(shè)計方案論證

1、第3章 變速器設(shè)計方案論證3.1變速器基本參數(shù)的確定設(shè)計中給定的參數(shù)傳動比i1=6.54 i2=3.781 i3=2.169 i4=1.443 i5 =1發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 k經(jīng)驗系數(shù)，k=4.0-4.6，取k=4.2中心距的初步確定初選中心矩可用下式計算式中：中心距系數(shù)，取值范圍8.6-9.6 取發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩， 變速器一擋傳動比，變速器傳動效率，求得3.1.1軸的直徑的初步確定變速器的軸必須有足夠的剛度和強度。工作時它們除了傳遞轉(zhuǎn)矩外，還承受來自齒輪作用的徑向力，結(jié)果是斜齒輪也產(chǎn)生軸向力，在這些力的作用下，軸的剛度如果不足就會產(chǎn)生彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，對齒輪的強度和耐磨性均有不利影響，

2、還會增加噪聲。中間軸式變速器的第二軸和中間軸中部直徑d0.45a 軸的最大直徑d個支承間距離l的比值，對中間軸，d/l0.16-0.18,對第二軸d/l0.18-0.21。第一軸花鍵部分直徑可按下式初選：式中：中心距系數(shù)，取值范圍8.6-9.6 取發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩， ,=101.46mm 3.2齒輪參數(shù)的設(shè)計（1） 齒輪模數(shù)本變速器設(shè)計一、倒檔為直齒滑動齒輪換擋，其它檔均采用鎖銷式同步器換擋，選取齒輪模數(shù)要保證齒輪有足夠的剛度，同時兼顧它對噪聲和質(zhì)量的影響，減少模數(shù)、增加齒寬會使噪聲降低，反之則能減輕變變速器的質(zhì)量。降低噪聲對轎車有意義，減輕質(zhì)量對貨車比較重要。從齒輪強度觀點出發(fā)，每對齒輪應有各

3、自的模數(shù)，而從工藝的觀點出發(fā)，全部齒輪選用一種模數(shù)是合理的，輕型貨車模數(shù)取值范圍為3.50-4.50mm。根據(jù)齒輪模數(shù)選用的優(yōu)先原則及本變速器的特點，進行模數(shù)的選取,斜齒輪為4.00mm。（2）齒輪壓力角的選擇為提高貨車的承載能力，應采用或壓力角齒輪，實際上因國家標準壓力角為，所以齒輪普遍采用。（3）螺旋角的確定為了減少工作噪聲和提高強度，汽車變速器齒輪多數(shù)用斜齒輪，只有倒擋齒輪及貨車一擋齒輪才用直齒輪。選取斜齒輪的螺旋角應注意以下問題：螺旋角大些時會使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)，噪聲降低，實驗還證明，隨螺旋角的增大，齒輪的強度也會相應的提高，不過當螺旋角高于時，其抗彎強度會驟然下降，

4、而接觸強度仍上升。因而選取適當?shù)闹凳箯澢鷱姸扰c接觸強度達到均衡。此外，為消除斜齒輪傳動的軸向力，中間軸上的齒輪一律做成右旋，而第一、二軸上的一律左旋，軸向力由軸承承受。最后，可用調(diào)整螺旋角的方法，使各對嚙合齒輪因模數(shù)或齒數(shù)不同等原因而造成的中心距不等現(xiàn)象得以消除。斜齒輪的螺旋角的初步取值在以下范圍內(nèi)：貨車變速器斜齒輪的螺旋角為-。（4）齒寬的設(shè)計計算在選擇齒寬時，應該注意齒寬對變速器的軸向尺寸、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強度和齒輪工作時受力的均勻程度等均有影響?？紤]盡量減少軸向尺寸和質(zhì)量，齒寬應小些，但齒輪傳動平穩(wěn)性消弱，此時雖然可以用增加齒輪螺旋角來補償，但這時軸承的軸向力增大，使之壽命降低，齒寬

5、窄還會使齒輪的工作應力增加，選用寬些的齒寬，工作時因軸的變型導致沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻。根據(jù)模數(shù)的大小選定齒寬：直齒：b=，為齒寬系數(shù)，取4.58.0斜齒：b=，取6.08.51各擋齒輪的齒寬值如下：中間軸一擋，倒檔直齒：b=74.00=28中間軸二擋斜齒：b=74.00=28 中間軸三擋斜齒：b=74.00=28中間軸四檔斜齒：b=74.00=28中間軸常嚙合齒：b=74.00=28一軸常嚙合斜齒：b=74.00=28二軸一擋，倒檔直齒：b=74.00=28二軸二檔斜齒：b=74.00=28二軸三檔斜齒：b=74.00=28二軸四檔斜齒：b=74.00=28（5）各擋齒數(shù)

6、的分配在初選中心距、齒輪螺旋角之后，可根據(jù)預選確定的變速器擋數(shù)、傳動比和傳動方案來分配齒輪的齒數(shù)。下圖為結(jié)構(gòu)簡圖，以便說明各擋齒數(shù)的分配。1，確定一擋齒輪的齒數(shù)一擋傳動比 一擋為直齒輪，則z=92.975取93中間軸一擋齒輪數(shù)受中間軸徑尺寸限制，即受剛度的限制。貨車在1217之間，選為17個齒，則=9317=76 對中心距進行修正 a= mz/2=186mm確定常嚙合齒輪的齒數(shù) =6.54= 1.463 ，取由以上兩個公式求得 取整為34 取整為50 實際傳動比=6.54 求得傳動比=6.57兩者相差較小，可取校核螺旋角 二擋齒輪齒數(shù)的確定=3.781 =2.571，聯(lián)立求得： = 取整為25

7、 取整為65=5065/（3425）= 3.823傳動比誤差: =（3.823-3.781）/3.781=1.1%5% 滿足要求三擋齒輪齒數(shù)的確定=2.169=1.475，聯(lián)立求得： = 取整為36 取整為52=5052/（3634）= 2.124傳動比誤差: =（2.169-2.124）/2.169=2%5% 滿足要求四擋齒輪齒數(shù)的確定=1.443=0.981，聯(lián)立求得： = 取整為43 取整為43=5043/（4334）= 1.471傳動比誤差: =（1.443-1.471）/1.443=1.9 %5% 滿足要求7各檔齒輪的尺寸直齒輪 斜齒輪 一檔齒輪 直齒 直齒分度圓=mm直齒 直齒分度

8、圓 二檔齒輪斜齒分度圓= =102.56mm查機械設(shè)計手冊 取0.4斜齒 斜齒斜齒分度圓= =266.66mm查機械設(shè)計手冊 取 0.32斜齒 斜齒三檔齒輪斜齒分度圓=151.58mm查機械設(shè)計手冊 取0.33斜齒 斜齒斜齒分度圓=218.95mm查機械設(shè)計手冊 取0.27斜齒 斜齒四檔齒輪斜齒分度圓=185.94mm查機械設(shè)計手冊 取0.23斜齒 斜齒斜齒分度圓=185.94mm查機械設(shè)計手冊 取0.23斜齒 斜齒五檔齒輪斜齒分度圓=136mm斜齒 斜齒斜齒分度圓=222.22mm斜齒 斜齒倒檔齒輪經(jīng)查表x取0.5直齒har=（ha*+x)m=6mm hfr=(ha*+c*-x)m=3mm

9、直齒分度圓dr=mzr=4x22=88mm經(jīng)查表x取0.5 直齒 har2=（ha*+x)m=6mm hfr2=(ha*+c*-x)m=3mm 直齒分度圓dr2=mzr2=4x18=72mm第4章 變速器各檔齒輪的校核4.1齒輪彎曲應力的計算直齒： 斜齒：式中：彎曲應力（） t計算載荷（nmm） k齒寬系數(shù) k應力集中系數(shù)，直齒輪k=1.65 斜齒輪k=1.5k重合度影響系數(shù)，主動齒輪k=1.1 從動齒輪k=0.9k重合度影響系數(shù)，k=2y齒形系數(shù)4.1.1二軸一倒擋直齒輪z校核=217.92n/mmn/mm 所以的彎曲強度合格4.1.2二軸二擋斜齒輪z校核 =97.80n/mmn/mm所以的彎曲強度合格待添加的隱藏文字內(nèi)容14.1.3二軸三擋斜齒輪z校核 =16274n/mmn/mm所以的彎曲強度合格4.2齒輪接觸應力計算直齒： 斜齒： 式中：f齒面上的法向力e齒輪材料的彈性模量，取2.110mpab齒輪接觸實際寬度d節(jié)圓直徑、主、從動齒輪節(jié)點處的曲率半徑直齒輪：= =斜齒輪： 4.2.1 二軸一擋直齒輪z校核b=22.75mm m=3.25mm=9.7 =19.54=7362n =1200 所以的接觸強度合格4.2.2 二軸倒擋直齒輪z校核 b=22.75mm m=3.25mm=10.24 =16.21=7851n =1071 所以的接觸強度合