產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理微型汽車變速箱反求設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書目 錄摘要任務(wù)分析一、發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù)3二、整車主要參數(shù)3三、微型汽車變速箱功能分析431 微型汽車變速器的功能432 微型汽車變速器的位置433 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳遞434 變速和保證變速的順利進(jìn)行的實(shí)現(xiàn)435 各個(gè)檔位的換檔536 功能結(jié)構(gòu)圖5四、微型汽車變速箱運(yùn)動(dòng)分析641 測(cè)量微型汽車車輪直徑642 最高車速為120KM時(shí)變速箱的傳動(dòng)比643 四檔的傳動(dòng)比的分配644 變速箱的最大和最小載狀態(tài)645 行駛速度分別為10、20、40、60km/h時(shí)應(yīng)該使用檔位的分析7五、變速箱的拆裝7六、微型汽車變速箱結(jié)構(gòu)受力分析1161 受力最大的時(shí)候各軸的扭矩1162

2、 各軸的最小直徑1263 各個(gè)檔位齒輪強(qiáng)度12七、微型汽車變速箱的外觀功能分析14八、微型汽車變速箱結(jié)構(gòu)原理方案反求分析158.1 微型汽車變速箱整體結(jié)構(gòu)及布置方案168.2 微型汽車變速箱具體結(jié)構(gòu)及布置方案反求178.2.1 減速器操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)178.2.2鎖止裝置178.3 變速器操縱機(jī)構(gòu)裝配工藝流程反求分析 18九 .微型汽車變速箱關(guān)鍵零部件反求分析 209.1 零件公差反求209.2 零件材料、熱處理反求分析 209.3 變速器主要零部件的結(jié)構(gòu)、功能原理的反求分析 20十、變速器總成裝配21結(jié)論22參考文獻(xiàn)摘要 變速器是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成之一。汽車的實(shí)際使用情況非常復(fù)雜，如起步、

3、怠速停車、低速或高速行駛、加速、減速、爬坡和倒車等。本次課程設(shè)計(jì)就是對(duì)汽車變速箱進(jìn)行拆裝、觀測(cè)、繪制、分析的綜合性設(shè)計(jì)。利用反求工程的方法和思想對(duì)微型汽車變速箱的組成、原理、結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析。通過(guò)三周的課程設(shè)計(jì)過(guò)程，讓學(xué)生了解到變速箱變速原理和變速操縱方法。通過(guò)對(duì)變速箱的拆裝近距離觀察，了解到同步器的工作原理、操縱換擋機(jī)構(gòu)的換擋機(jī)制、各檔齒輪的位置、變換檔位之后的自鎖與互鎖機(jī)構(gòu)以及它們的潤(rùn)滑方式和密封方式。之后通過(guò)正確地對(duì)微型汽車變速箱拆裝、記錄、分析之后，用三維造型設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行指定零部件的造型設(shè)計(jì)完成變速器中某部件的結(jié)構(gòu)裝配圖，進(jìn)行實(shí)體裝配并檢查裝配結(jié)果，完成部件中若干關(guān)鍵零件的三維造型零

4、件圖。本次課程設(shè)計(jì)最主要的就是需要學(xué)生們思考分析其各部件的功能，以及培養(yǎng)大家討論問(wèn)題、團(tuán)結(jié)合作的能力，還有就是要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)，養(yǎng)成良好的習(xí)慣。關(guān)鍵詞：變速器，反求設(shè)計(jì)，三維造型 AbstractTransmission is one of the main components of automobile transmission system. The actual use of the car is very complicated, such as starting, idling stop, lo

5、w or high speedrunning, acceleration, deceleration, climbing and reverseetc. This course is designed for disassembly, observation,graph and analysis of comprehensive design of automobilegearbo×. A detailed analysis of the use of t

6、he composition,principle and structure of reverse engineering methods andthoughts of mini car gearbo×. Through the curriculum design of the course of three weeks, let students know that the gearbo× transmission principle 

7、;and speed controlmethod. Through the gearbo× disassembly close observation, to understand the working principle ofsynchronizer and manipulate the gearshift mechanismshifting mechanism, the gear position, shift after the

8、 self.locking and interlocking mechanism and their lubrication andsealing method.After through the right to mini car gearbo× disassembly,recording, analysis, modeling design for specifying components using comp

9、uter.aided design software to complete the structure assembly drawing of a component in a transmission assembly, entity and check assembly results,to complete a number of key parts of three.dimensional modeling of parts drawi

10、ng. The curriculum design is the most important need students to think about the analysis of its component functions, and cultivate the ability of people to discuss problems, solidarity and cooperation, there is toprotect the scene, to

11、 develop good habits.Keywords: transmission, reverse design,3D modeling引言 在發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)遏制與壟斷下，我們必須想盡一切辦法好好的學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，最大程度降低成本，減小必要的人力與物力。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的今天很多國(guó)家都采用反求工程來(lái)實(shí)行快速追趕其他國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)。所謂反求工程是針對(duì)消化吸收先進(jìn)技術(shù)的一系列工作方法和技術(shù)的綜合工程，通過(guò)反求工程，在掌握先進(jìn)技術(shù)中創(chuàng)新，是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的總要途徑之一。其中，反求設(shè)計(jì)就是最主要的內(nèi)容，反求設(shè)計(jì)是針對(duì)已有的產(chǎn)品或技術(shù)進(jìn)行分析研究，掌握其功能原理、零部件的設(shè)計(jì)參數(shù)、材料、

12、結(jié)構(gòu)、尺寸、關(guān)鍵技術(shù)等指標(biāo)，在根據(jù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法，對(duì)原產(chǎn)品進(jìn)行仿造設(shè)計(jì)、改進(jìn)設(shè)計(jì)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)。反求設(shè)計(jì)（也稱逆向設(shè)計(jì)），是指設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品實(shí)物樣件表面進(jìn)行數(shù)字化處理(數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理)，并利用可實(shí)現(xiàn)逆向三維造型設(shè)計(jì)的軟件來(lái)重新構(gòu)造實(shí)物的曲面模型重構(gòu)，并進(jìn)一用CAD/CAECAM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分析、再設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、數(shù)控加工的過(guò)程。世界進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，只有科學(xué)技術(shù)才能興國(guó)。由于一些發(fā)達(dá)國(guó)家在計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、人工智能技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)、空間科學(xué)技術(shù)、制造工業(yè)技術(shù)、等領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)為我所用，是發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的最佳途徑。我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，科學(xué)技術(shù)相對(duì)落后，投入大量資

13、金去研究發(fā)達(dá)國(guó)家已推向市場(chǎng)的產(chǎn)品或技術(shù)是完全沒(méi)有必要的。這不僅浪費(fèi)資金，也拖延發(fā)展經(jīng)濟(jì)的時(shí)間。而且涉及到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛，我國(guó)也缺少巨額資金去進(jìn)行大面積的科學(xué)研究。因此，引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)或先進(jìn)的產(chǎn)品，然后進(jìn)行反求設(shè)計(jì)，仿照或創(chuàng)新設(shè)計(jì)更新的產(chǎn)品，是發(fā)展中國(guó)家發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的必由之路。特別是在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，反求工程反求工程在科技發(fā)展中的地位更為重要。因此，我們要學(xué)習(xí)這門課程，進(jìn)而對(duì)微型汽車進(jìn)行車的變速器進(jìn)行反求分析設(shè)計(jì)。任務(wù)分析本次課程設(shè)計(jì)的目的在于進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)理論、知識(shí)以及專業(yè)技能，進(jìn)行獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。機(jī)械產(chǎn)品功能原理、機(jī)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于掌

14、握典型機(jī)械的功能原理分析方法及分析機(jī)械機(jī)構(gòu)的組成要素和機(jī)構(gòu)功能，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求及特點(diǎn)，豐富學(xué)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)，啟發(fā)設(shè)計(jì)思維，通過(guò)實(shí)踐是學(xué)生的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論得以鞏固、加深，為今后進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。 一、微型汽車變速器所配置的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)1.1 型號(hào) JL368Q3電噴發(fā)動(dòng)機(jī)1.2工作形式 直立四沖程水冷頂置凸輪軸多點(diǎn)電噴1.3氣缸數(shù)量 31.4 氣缸直徑 68.5mm1.5 行程 72mm1.6 排量 796ml1.7 額定功率 26.5KW（5500r/min）1.8最大扭矩 60.5N.m(30004000r/min) 二、微型汽車整車性能參數(shù)2.1最高車速 120KM/h2.

15、2 最大爬坡度 tg30%2.3起步換擋加速到100KM/h所需時(shí)間 37s2.4第四檔最小穩(wěn)定速度 25KM/h2.5微型汽車在60KM/h時(shí)100KM的耗油量為4.5L2.6整車質(zhì)量645Kg 全部載重后質(zhì)量為950Kg左右三、微型汽車變速箱功能分析31 微型汽車變速器的功能變速器是改變汽車力矩和轉(zhuǎn)速的機(jī)構(gòu)，其主要功能有：1. 改變傳動(dòng)比，滿足不同行駛條件對(duì)牽引力的需要，使發(fā)動(dòng)機(jī)盡量工作在有利的工況下，滿足可能的行駛速度要求。2. 實(shí)現(xiàn)倒車行駛，用來(lái)滿足汽車倒退行駛的需要。3. 中斷動(dòng)力傳遞，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，汽車換檔或需要停車進(jìn)行動(dòng)力輸出時(shí)，中斷向驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力傳遞。4.使汽車完成對(duì)

16、其他機(jī)械輸出動(dòng)力。32 微型汽車變速器的位置變速器一般是和發(fā)動(dòng)機(jī)固連在一起的，在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸一側(cè)。變速器的輸出連接差速器。33 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸輸出功率到離合器再由離合器傳遞給變速器輸入軸，通過(guò)變速器改變驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速再傳遞到差速器，受力不同的時(shí)候兩個(gè)車輪所獲得不同的速度，再通過(guò)差速器把動(dòng)力通過(guò)半軸把動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)車輪上。車輪半軸差速器變速箱離合器發(fā)動(dòng)機(jī)34 變速和保證變速的順利進(jìn)行的實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸輸出功率到變速器，變速器的中間軸上有二個(gè)同步器，而每個(gè)同步器都與變速器輸出軸連在一起，并且可以左右滑動(dòng)。每個(gè)同步器共有左、中、右三個(gè)位置，中間不與任何齒輪同步，而左右都可以和齒

17、輪同步，通過(guò)撥叉撥動(dòng)來(lái)控制同步器的左右運(yùn)動(dòng)，與不同的齒輪同步，而四結(jié)齒輪處于常嚙合狀態(tài)，但可以相對(duì)于II軸轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦與同步器同步就可帶動(dòng)II軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)撥叉控制同步器與不同的齒輪嚙合，實(shí)現(xiàn)變速。而撥叉機(jī)構(gòu)具有自鎖與互鎖功能，每次變速換擋都會(huì)經(jīng)過(guò)中間位置，即空擋，這樣就保證了變速的順利進(jìn)行。35 各個(gè)擋位的換擋變速器的換擋操縱機(jī)構(gòu)，其中變速器內(nèi)部一共有三根控制換擋桿，其中每一根桿都有左、中、右三個(gè)位置可供控制，可實(shí)現(xiàn)六個(gè)擋位控制。換擋是通過(guò)換擋桿實(shí)現(xiàn)的，換擋桿縱向有三個(gè)位置，旋轉(zhuǎn)有兩個(gè)位置，從而實(shí)現(xiàn)六個(gè)位置的控制。但是任何擋位之間要切換時(shí)都必須先回到中間位置，即空擋位置。而且每個(gè)擋位之間都具

18、有自鎖和互鎖功能，從而實(shí)現(xiàn)不跳擋和脫擋的現(xiàn)象。變速箱的控制操縱方式如下圖：倒擋3擋1擋2擋4擋空擋圖3.1變速箱檔位36 功能結(jié)構(gòu)圖汽車變速箱系統(tǒng)黑箱圖轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速不同的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速擋位噪音、熱圖3.2變速箱黑箱通過(guò)人工控制操縱手柄將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速和力矩轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌燃?jí)的輸出轉(zhuǎn)速和力矩，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車的不同工況的需求，同時(shí)因摩擦，碰撞等產(chǎn)生熱，噪音等。主軸機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)操作噪音熱I擋轉(zhuǎn)速II擋轉(zhuǎn)速III擋轉(zhuǎn)速IV擋轉(zhuǎn)速倒擋轉(zhuǎn)速圖3.3變速箱功能結(jié)構(gòu)四、微型汽車變速箱運(yùn)動(dòng)分析41 測(cè)量微型汽車車輪直徑經(jīng)測(cè)量微型汽車的車輪直徑為15寸，換算成為500mm 42 最高車速為120KM時(shí)變速箱的傳動(dòng)比由

19、車輪的線速度公式可以求出總的傳動(dòng)比，則有： 4.3 四擋的傳動(dòng)比的分配首先應(yīng)該保證汽車在全部載重后能夠平穩(wěn)的起步，然后是汽車在高速行駛的時(shí)候能夠達(dá)到需要的最高速度。發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定、轉(zhuǎn)速一定的情況下只有通過(guò)減速器的減速作用來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車的平穩(wěn)行駛，根據(jù)資料查的各個(gè)擋位的傳動(dòng)比分配如下表：一擋二擋三擋四擋3.5852.1661.330.9 表4.1各個(gè)擋位的傳動(dòng)比分配表4.4 變速箱的最大和最小載狀態(tài)微型汽車的額定功率時(shí)一定的，則有：根據(jù)上式可知，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率達(dá)到最大且變速箱的檔位最低，即速度最低時(shí)，該軸受到的載荷是最大的；同樣當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到了額定功率，變速箱檔位最大，即速度最高時(shí)，該軸的

20、載荷就是最小。根據(jù)傳動(dòng)比可以分析出變速箱中受載荷最大的時(shí)候再是汽車處于一檔的時(shí)候的差速器從動(dòng)軸上；變速箱中受載荷最小的軸是汽車處于四檔的時(shí)候中間軸上。4.5 行駛速度分別為10、20、40、60km/h時(shí)應(yīng)該使用擋位的分析 變速箱主減速器的傳動(dòng)比為i：根據(jù)速度計(jì)算公式可以計(jì)算出在額定功率下各個(gè)檔位所能夠達(dá)到的最大速度。則有：再通過(guò)最大速度與所要求的速度進(jìn)行比較，由于汽車的第四檔穩(wěn)定速。以汽車在行駛的過(guò)程中能夠省油為標(biāo)準(zhǔn)選取合適的檔位行使，則最后選定：10km/h用1檔，20km/h用2檔，40km/h用3檔，60km/s用4檔。五、變速箱的拆裝表2.變速箱拆裝表序號(hào)名稱拆裝內(nèi)容零件編號(hào)拆裝方法

21、工具、測(cè)量工具要求、注意事項(xiàng)1放油將機(jī)體內(nèi)的潤(rùn)滑油全部用倒出將機(jī)體的油液全部倒至出油口，然后開(kāi)始倒出手2拆離合器分離軸承按下離合器擺桿，取下離合器軸承1用手拆裝手3拆離合器回位彈簧拆下回位彈簧2手工拆卸尖嘴鉗4拆離合器手柄拆下離合器手柄3手工拆卸5拆除套筒（固定式）用十字螺絲刀將變速箱輸入軸前端蓋十字沉頭螺釘拆下（4顆）并拆下端蓋。并記錄型號(hào)M6×154,5,6,7手工拆裝十字螺絲刀先用十字螺絲刀預(yù)松1號(hào)2號(hào)螺釘，再預(yù)松3號(hào)4號(hào)螺釘，后在分別松開(kāi)1、2和3、4螺釘。最后用已取下的螺釘2顆分別插入a，b兩處用作起蓋螺釘，兩處應(yīng)緩慢、均勻受力，使端蓋受力均勻，以不致端蓋在起蓋過(guò)程中受損變

22、形。6預(yù)松并拆除螺栓拆上端蓋M8螺栓8,9,10,11手工拆裝扳手拆螺栓時(shí)，先松動(dòng)兩端螺栓，并且對(duì)稱松動(dòng)防止端蓋受力不均而變形。7預(yù)松并拆除螺栓拆上端蓋M812,13,14手工拆裝套筒扳手同上8預(yù)松并拆除螺栓拆上端蓋M615手工拆裝套筒扳手同上9預(yù)松并拆除螺栓拆上端蓋M816手工拆裝加長(zhǎng)套筒扳手由于16號(hào)螺栓在端蓋里面，普通扳手無(wú)法操作10預(yù)松并拆除螺栓拆上端蓋M817,18,19,20手工拆裝套筒扳手11預(yù)松并拆除螺栓拆上端蓋M821,22,23,24,25手工拆裝套筒扳手12移動(dòng)上端蓋將上端蓋與下端蓋分開(kāi)26手工拆裝一字螺絲刀在變速器上下端蓋連接的地方有三個(gè)地方要突出一點(diǎn)。在此處同時(shí)用一字

23、螺絲刀用力撬，則可以把上端蓋松掉，現(xiàn)在就可以取下上端蓋圖4.離合器拆裝順序圖1)拆下離合器的分離軸承，用手直接拆下。2)用鉗子拆下離合器擺桿回位彈簧，使擺桿處于自由狀態(tài)。3)用十字螺絲刀將變速箱輸入軸前端蓋十字沉頭螺釘拆下（4顆）并拆下端蓋。并記錄型號(hào)M6×15。(如圖)圖5. 輸入端蓋拆除順序圖注：先用十字螺絲刀預(yù)松4號(hào)5號(hào)螺釘，再預(yù)松6號(hào)7號(hào)螺釘，后在分別松開(kāi)4、5和6、7螺釘。最后用已取下的螺釘2顆分別插入a，b兩處用作起蓋螺釘，兩處應(yīng)緩慢、均勻受力，使端蓋受力均勻，以不致端蓋在起蓋過(guò)程中受損變形。圖6.螺釘拆除順序圖由于變速箱具有良好的密封性，所以拆卸的時(shí)候一定要均勻合理卸力

24、，保證機(jī)蓋不變形而影響密封性能。首先，按照順序?qū)B接螺釘進(jìn)行預(yù)松,標(biāo)準(zhǔn)為將螺桿旋轉(zhuǎn)半圈，預(yù)松順序?yàn)椋海?）8,9,10,11（2）12,13,14（3）15（4）16（5）17,18,19,20（6）21,22,23,24,25其次，完全松開(kāi)螺釘，其順序?yàn)椋海?）8,9,10,11 （2）12,13,14 （3）15 （4）16 （5）17,18,19,20（6）21,22,23,24,25注：除了16號(hào)螺釘要用到小零件拾取器外，其余在完全松開(kāi)的情況下可以直接取下。然后，將取下來(lái)的螺釘都做好記錄所有的螺釘除了15號(hào)是M6的螺釘外，其他的都是M8螺釘，則統(tǒng)一編號(hào)。 最后，取下變速器上蓋在變速器上

25、下端蓋連接的地方有三個(gè)地方要突出一點(diǎn)。在此處同時(shí)用一字螺絲刀用力撬，則可以把上端蓋松掉，現(xiàn)在就可以取下上端蓋。六、微型汽車變速箱結(jié)構(gòu)受力分析61 受力最大的時(shí)候各軸的扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩最大是60.5N，由于發(fā)動(dòng)機(jī)直接輸出到變速器的輸入軸，所以變速器的輸入軸受到的最大扭矩，則有：根據(jù)公式可以計(jì)算出中間軸的最大扭矩，中間軸的轉(zhuǎn)速是第一根軸的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的，則有：同樣可以求出差速器所受到的最大扭矩為，則有：62 各軸的最小直徑根據(jù)公式，可以計(jì)算出在最大扭矩的前提下軸的功率p,也就是說(shuō)在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大扭矩的時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有達(dá)到額定功率，那么可以計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的扭矩,則有：遠(yuǎn)比最大扭矩小，這樣在

26、最大扭矩下求得軸的最小直徑就是該軸的最小直徑，則有各個(gè)軸的最小直徑為：63 各個(gè)檔位齒輪強(qiáng)度變速箱各檔齒輪材料為:合金鋼(20CrMnTi)。材料強(qiáng)度極限為：。取7級(jí)精度。齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度為：齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度為：各齒輪參數(shù)如下表：表3.齒輪參數(shù)表I檔II檔III檔IV檔齒數(shù)Z12182430螺旋角2136法面模數(shù)2175齒寬b14.411.41213重合度1.581.481.481.5K2.97524241252571.6761.6651.6351.600.800.720.720.723134294724182040傳動(dòng)比3.5852.1661.330.9233218Ze189825.70

27、738.965951.815964.894 所以，各檔齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度為：齒輪1的彎曲疲勞強(qiáng)度：2.975×3134×2.4×1.676×0.8/14.4/2/1.58=659.34<1100(符合)齒輪2的彎曲疲勞強(qiáng)度：2.975×2947×2.4×1.665×0.7/11.4/1.75/1.48=834<1100(符合)齒輪3的彎曲疲勞強(qiáng)度：2.975×2418×2.5×1.635×0.7/12/1.75/1.48=662<1100(符合)齒輪4的彎曲

28、疲勞強(qiáng)度：2.975×2040×2.57×1.6×0.7/11/1.75/1.5=604<1100(符合)各擋齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度為：齒輪1齒面接觸疲勞強(qiáng)度：2.975×3134×4.585/14.4/25.707/3.585×189.8×2.33=968<1100 (符合)齒輪2齒面接觸疲勞強(qiáng)度：2.975×2947×4.585/11.4/38.9659/3.585×189.8×2.33=849<1100 (符合)齒輪3齒面接觸疲勞強(qiáng)度：2.975

29、5;2418×4.585/12/51.8159/3.585×189.8×2.33=789<1100 (符合)齒輪4齒面接觸疲勞強(qiáng)度：2.975×2040×4.585/13/64.894/3.585×189.8×2.33=642<1100 (符合)可見(jiàn)，齒輪的強(qiáng)度滿足要求。七、微型汽車變速箱的外觀功能分析圖4.1離合器分離軸承1是離合器的分離軸承，它的作用是用于分離主動(dòng)軸上齒輪間的嚙合，便于換擋，中間用塑料制作，是為了保護(hù)接觸面不被劃傷。圖4.2啟動(dòng)電機(jī)安裝孔2 是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)的安裝孔，這個(gè)孔是變速箱上一個(gè)很關(guān)鍵

30、的孔。由于啟動(dòng)電機(jī)是通過(guò)齒輪嚙合啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，這就要求這個(gè)孔端面與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的垂直度要求高，同時(shí)孔的中心與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸之間距離的精度要其很高?？椎拇笮∮蓡?dòng)電機(jī)的形狀所決定。 3 是上端蓋的起蓋機(jī)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)沒(méi)有什么特別要求,只是要求能夠方便的把上端蓋起開(kāi)即可。 4 是汽車行駛速度的一個(gè)測(cè)試裝置。 5 是一根通氣管，變速箱本身是密閉空間，齒輪在里面高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候會(huì)發(fā)熱升溫，體積會(huì)膨脹，這根軟管是為了排除溫度變高時(shí)產(chǎn)生的油霧。 6 是油標(biāo)，同時(shí)也是加油口。做成長(zhǎng)條形，便于打開(kāi)方便，因內(nèi)部較深，所以做成較長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)油標(biāo)底部采用滾花加工，有助于留油便于觀察，旋鈕材料為塑料，節(jié)約成本同時(shí)可變形，有可塑性

31、起密封作用，旋鈕做成一字型便于施力。 7 是離合器撥叉。工藝采用先沖后壓的方式燙合，受力為彎矩，因此做成片狀，節(jié)省材料，端頭部分開(kāi)口，便于用螺栓調(diào)節(jié)齒槽孔的大小，孔做成齒槽形式便于鎖緊，撥叉不做成一體，便于加工，便于調(diào)節(jié)。彈簧的作用是便于嚙合與分開(kāi)，離合接觸片單獨(dú)創(chuàng)造并采用焊接方式，便于制造，省材，接觸片上開(kāi)有小槽，用于鉤住離合器軸便于更好的接合。 8 觀測(cè)和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間的孔，要求能夠看得見(jiàn)連接在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的那個(gè)大齒輪，并且能夠方便的對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。在點(diǎn)火時(shí)能夠觀察飛輪的位置來(lái)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)供油時(shí)間，橡膠塞用于防塵。除此之外，還有 9連接螺栓：由于變速箱機(jī)身的材料是鋁合金，較容易被破壞，螺栓

32、處如果使用墊片易丟失，因此做成一體，也起著墊片的作用。 10套筒（固定式）：為了避免主動(dòng)軸被破壞，同時(shí)用于安裝離合器軸承，避免軸承與主動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 11密封端蓋：起密封作用，防止油液飛濺，防止進(jìn)入粉塵。 12進(jìn)氣孔：（下方小孔）進(jìn)入冷空氣，將粉塵等排出。 13進(jìn)氣孔：（上方大孔）排氣、除塵、散熱。 14換擋撥叉：用于變換上中下、左右總共六個(gè)檔位，橡膠圈作用是避免變速器外的粉塵等進(jìn)入，上部分孔，用于方便提拉，撥叉頭做成片狀，為了便于承受扭矩，采用焊接方式，便于制造。 15放油孔（2個(gè)）：放油，采用密封膠密封，防止漏油。 16連接螺栓（18）：起連接上下機(jī)身的作用。 17軸承端蓋：密封作用，防止

33、外界粉塵進(jìn)入，同時(shí)防止油液飛濺，使得軸承能更好的潤(rùn)滑。 18線路固定片：用于固定線路。 19倒車信號(hào)防護(hù)罩：起保護(hù)信號(hào)器的作用，防護(hù)罩相撞便于制造加工。 20副件孔（4個(gè)）：用于連接其他副件。 21銷孔（2個(gè)）：用于定位。 22箱體上的加強(qiáng)筋：是受力面受力均勻，加強(qiáng)筋尾部凸起，起減小加強(qiáng)筋處應(yīng)力集中的作用。 23工藝孔：起加工定位作用。八、 微型汽車變速箱結(jié)構(gòu)原理方案反求分析8.1微型汽車變速箱整體結(jié)構(gòu)及布置方案反求圖8.1變速箱原理圖變速箱在汽車中的位置：一般安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋之前。三軸式變速器的結(jié)構(gòu)方案：第一軸與齒輪做成一體，其前端軸承支承在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)腔的軸承上，軸頸根據(jù)其與殼體之間軸承內(nèi)

34、徑而定，長(zhǎng)度根據(jù)離合器總成軸向尺寸來(lái)定。軸與殼體之間軸承的外徑最好大于第一軸常嚙合齒輪的外徑，以便于裝拆第一軸。第二軸前端通過(guò)軸承安裝在第一軸的常嚙合齒輪內(nèi)腔，其軸徑受齒輪徑向尺寸限制。安裝同步器齒轂的花鍵多采用漸開(kāi)線花鍵，其定位性能好，承載能力大，花鍵齒短，其小徑相應(yīng)增大，可一提高軸的剛度。此軸上各擋齒輪與軸之間有相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，軸的表面加工精度要求很高。一般情況下，軸上開(kāi)螺旋油槽，以保證充分潤(rùn)滑。第二軸制成階梯軸，便于安裝齒輪。從受力和合理利用材料來(lái)看，這也是需要的。各截面尺寸要避免相差懸殊。軸上供磨削用的砂輪越程槽產(chǎn)生應(yīng)力集中，易造成軸的折斷。輕型汽車變速器各擋齒輪常用彈性擋圈軸向定

35、位，簡(jiǎn)單，但拆裝不方便。8.2微型汽車變速箱具體結(jié)構(gòu)及布置方案反求8.2.1同步器工作過(guò)程與原理：當(dāng)離合器接合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩作用在變速器輸入軸（第一軸）上，第一軸伸入變速器箱內(nèi)，由一大型球軸承支承并有一個(gè)與第一軸一體的齒輪。輸出軸（第二軸）軸前端插入第一軸軸端孔中，但可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。第二軸由第一軸端孔中軸承和變速箱后部一軸承支承。各種速度的齒輪在第二軸上旋轉(zhuǎn)，第一軸和第二軸組件的下部或側(cè)面固定一中間軸，其上裝有幾種尺寸的齒輪，這些齒輪除了一個(gè)齒輪外，均與第二軸上齒輪保持常嚙合，還有一個(gè)齒輪與第一齒輪保持常嚙合。當(dāng)駕駛員選定一齒輪，該齒輪被鎖定或連與第二軸，則出現(xiàn)齒輪換擋。這是通過(guò)一個(gè)將齒輪與軸相連

36、的接合套的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，僅當(dāng)齒輪和軸以同速旋轉(zhuǎn)時(shí)，換擋才可能很平穩(wěn)無(wú)噪音，這就是同步器的主要功能?；瑝K式同步器由花鍵轂，接合套，鎖環(huán)（同步環(huán)）和滑塊或彈簧.鋼球定位裝置而組成?；瑝K式慣性同步器工作原理：當(dāng)接合套剛從二擋退到空擋時(shí)，齒輪和接合套都在其本身及所聯(lián)系的一系列運(yùn)動(dòng)件的慣性作用下，繼續(xù)沿原方向旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，鎖環(huán)在軸向是自由的，故其內(nèi)錐面與齒輪外齒錐面并不接觸，其鎖止作用是齒輪的慣性力矩造成的。8.2.2 鎖止裝置(1)互鎖裝置：圖8.1 互鎖裝置互鎖裝置是保證移動(dòng)某一變速撥叉軸時(shí)，其他變速撥叉軸被鎖住?；ユi裝置的結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：1.互鎖銷式2.擺動(dòng)鎖塊式3.轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式4.三向鎖銷式(2

37、)自鎖裝置： 圖8.3 自鎖裝置自鎖裝置的作用是防止因汽車振動(dòng)或有小的軸向力作用而導(dǎo)致脫擋，保證嚙合齒輪在全齒長(zhǎng)上進(jìn)行嚙合，并使駕駛員有換入擋位的感覺(jué)。自鎖作用通常是由剛球和彈簧組成的自鎖裝置來(lái)保證的，自鎖裝置可以裝在變速器蓋內(nèi)，也可以裝在變速叉內(nèi)。(3)倒擋鎖：在汽車行駛過(guò)程中，為了防止誤掛倒擋而造成安全事故和損壞傳動(dòng)系，在操縱機(jī)構(gòu)中而設(shè)置的。83裝配工藝流程反求分析變速器操縱機(jī)構(gòu)總成的裝配：拆裝之前，首先要分析整個(gè)變速箱的結(jié)構(gòu)形式，各個(gè)部件的裝配要求，拆裝步驟，怎樣保證不變形，不改變其原有密封效果，要注意到使箱體，箱蓋的變形最小，所以應(yīng)該先拆倆邊，再拆中間，拆的同時(shí)記錄下每個(gè)零件的名稱，拆

38、裝順序，每個(gè)零件的位置，包括安裝方向，角度以及遇到的問(wèn)題。這里我們主要研究同步器的裝配工藝。 工具箱中工具名稱及規(guī)格如下：游標(biāo)卡尺平口虎鉗，普通扳手六角扳手（四個(gè)）小零件拾取器（利用磁性吸力）三爪起步器改刀頭組（10個(gè)一組）雙頭扳手：規(guī)格17，14，12，10,8 圖8.4 從動(dòng)軸三維裝配圖 拆裝步驟如下：1. 用平口虎鉗夾緊從動(dòng)軸一端。2. 用六頭扳手松開(kāi)螺母，擰下里程器，倒置在桌面上。3. 用三爪起步器卡主一檔齒輪，擰緊起步器螺桿將一檔齒輪、軸承和墊圈取下，用帶磁性的工具將滾珠吸出，依次倒置在桌面上。4. 用手將套筒，滾針軸承和錐型環(huán)取下，依次倒置在桌面上。5. 用手將倒檔齒和同步器取下，

39、倒置在桌面上。6. 用手將套筒，滾針軸承和錐型環(huán)取下，依次倒置在桌面上。7. 用手將二檔齒輪取下，倒置在桌面上。8. 用手將套筒，滾針軸承和錐型環(huán)取下，依次倒置在桌面上9. 用手將三檔齒輪取下，倒置在桌面上。10. 用手將套筒，滾針軸承和錐型環(huán)取下，依次倒置在桌面上11. 用手將四檔齒輪取下，倒置在桌面上12. 用手將套筒，滾針軸承和錐型環(huán)取下，依次倒置在桌面上13. 用手將墊片取下，倒置在桌面上。14. 用手將軸承取下，倒置在桌面上。整個(gè)過(guò)程要注意按先后順序放置。其裝配過(guò)程反之進(jìn)行。 九、汽車變速箱關(guān)鍵零部件反求分析9.1零件公差反求分析實(shí)測(cè)尺寸不等于原設(shè)計(jì)尺寸，需要從實(shí)測(cè)尺寸推論出原設(shè)計(jì)尺

40、寸。假設(shè)所測(cè)的零件尺寸均為合格，實(shí)測(cè)值一定是圖樣上規(guī)定的公差范圍內(nèi)一數(shù)值，即實(shí)測(cè)值=基本尺寸± 制造誤差± 測(cè)量誤差采用基孔制：孔的實(shí)測(cè)值 . 基本尺寸 1/2 孔公差（ITII級(jí)）采用基軸制：基本尺寸 . 軸的實(shí)測(cè)值 1/2 軸公差（ITII級(jí)9.2件材料、熱處理反求分析機(jī)械零件的材料選擇與熱處理方法直接影響到零件的強(qiáng)度，剛度，周，壽命，可靠性等指標(biāo)，材料的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。材料的成分分析：對(duì)材料的整體，局部，表面進(jìn)行定性分析或定量分析時(shí)，可通過(guò)以下手段：火花鑒別法，音質(zhì)判別法，原子發(fā)射光譜分析法，化學(xué)成分分析法，微探針?lè)治龇?。材料的組織結(jié)構(gòu)分析：可以用放大鏡觀

41、察材料的晶體大小，淬火硬層的分布，縮孔的缺陷等情況。通過(guò)對(duì)材料的分析，結(jié)合我國(guó)國(guó)產(chǎn)材料的具體性能，選擇合適的代用品。9.3零件結(jié)構(gòu)、功能原理的反求分析（1） 變速器軸的反求 ：變速器軸在工作時(shí)承受轉(zhuǎn)矩和彎矩，因此應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。軸的剛度不足，會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形，影響齒輪的正常嚙合，產(chǎn)生過(guò)大的噪音，并會(huì)降低齒輪的使用壽命。軸的長(zhǎng)度對(duì)剛度影響很大。軸的剛度比強(qiáng)度更重要。對(duì)齒輪工作影響最大的是軸在垂直面內(nèi)產(chǎn)生撓度和軸在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角，前者使齒輪中心距發(fā)生變化，并破壞了齒輪的正常嚙合。（2） 同步器參數(shù)的反求 ：摩擦系數(shù)隨摩擦副材料，工作表面粗糙度，潤(rùn)滑油種類和溫度等因素的不同而改變。摩擦系數(shù)大，則換擋省力或縮短同步時(shí)間，反之，甚至?xí)ネ阶饔谩Ｒ虼吮３州^大的摩擦系數(shù)對(duì)同步器工作有利。為此在同步環(huán)的錐面上制有破壞油膜的細(xì)牙螺紋槽及與螺紋槽垂直的泄油槽。同步環(huán)有鍛造和鑄造倆種型式，前者多用于微型汽車。選用材料時(shí)既要考慮摩擦系數(shù)，又要考慮耐磨性。有時(shí)將同一變速器的全部同步器設(shè)計(jì)成一樣的尺寸，在這種情況下，要求高擋同步器不能承載太少，允許低擋同步器的應(yīng)力取高些，這樣可減少同步器的質(zhì)量和尺寸。十、變速器總成裝配（1）應(yīng)清洗所有的零件，所有滑動(dòng)配合表面應(yīng)涂齒輪油。（2）將各零件裝配在輸出軸時(shí)，應(yīng)注意各墊圈，齒輪，同步器轂和同步器套的方向和位置。（3）當(dāng)在輸出軸上裝低速檔和高速檔同步器轂