貨車(chē)變速器設(shè)計(jì)與三維零件設(shè)計(jì)本科學(xué)位論文

Ⅰ摘要本設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺(tái)用于貨車(chē)上的手動(dòng)變速器。本設(shè)計(jì)采用中間軸式變速器.根據(jù)轎車(chē)的外形、輪距、軸距、最小離地間隙、最小轉(zhuǎn)彎半徑、車(chē)輛重量、滿載重量以及最高車(chē)速等參數(shù),結(jié)合自己選擇的適合于該貨車(chē)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、排量等重要的參數(shù)。再結(jié)合某些貨車(chē)的基本參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比。本次設(shè)計(jì)的汽車(chē)變速箱主要是從強(qiáng)度方面來(lái)對(duì)齒輪的尺寸計(jì)算及校核，軸的尺寸計(jì)算和位置的確定，選擇設(shè)計(jì)滿足其承載能力的同步器。另外，針對(duì)齒輪作用力的不同，在不同的軸上選擇合適的軸承。利用軟件Pro/e和CAD完成變速器總成圖、第一軸、第二軸、中間軸、各個(gè)擋齒輪及同步器的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：變速器；鎖環(huán)式同步器；傳動(dòng)比；中間軸；貨車(chē)=2\*ROMANIIABSTRACTThedutyofthisdesignistodesignamanualtransmissionusedinthetruck,It’sthecountershaft-typetransmissiongearbox.Accordingtothecontour,track，wheelbase，thesmallestgroundclearance,thesmallestturningradium,thevehiclesweight,theall-upweightaswellasthehighestspeedandsoon,unionthechoosingenginemodelwecanobtaintheimportantparametersofthemaxpower,themaxtorque,thedisplacementandsoon.Accordingtothebasicparametersofthecertainsaloon,choosethesuitablefinaldriveratio.Thisdesignismainlygear'ssizecomputationandtheexamination，theaxissize'scalcul-ationandtheposition'sdetermination，thechoicedesignsatisfiesitsbearingcapacitythesyn-chromesh.Moreover，inviewofthegearaction'sdifference,choosestheappropriatebearingonthedifferentaxis．Completesthetransmissiongearboxunitchart，thefirstaxis，thesecondaxis,theintermediateshaftusingsoftwarePro/EandCAD,tokeepoffthegearandthesynchromeshdesignonebyone．Keywords:transmission;inertialtypeofsynchronizer;gearratio;countershaft；truck目錄摘要ⅠAbstractⅡ第1章緒論11.1概述.11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3研究?jī)?nèi)容3第2章變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案42.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析42.2傳動(dòng)裝置布置方案分析42.3本章小結(jié)7第3章變速器主要參數(shù)的選擇83.1擋數(shù)的選擇及各擋傳動(dòng)比的確定83.3.1確定擋數(shù)83.3.2傳動(dòng)比范圍的確定83.2中心距93.3齒輪參數(shù)93.3.1模數(shù)的選取3.3.2壓力角103.3.3螺旋角113.4齒寬計(jì)算113.5各擋齒輪齒數(shù)的分配113.5.1確定一擋齒輪的齒數(shù)113.5.2對(duì)中心距A進(jìn)行修正123.5.3確定齒頂高系數(shù)和徑向間隙系數(shù)123.5.4計(jì)算一擋齒輪參數(shù)123.5.5確定常嚙合傳動(dòng)齒輪副的齒數(shù)123.5.6修正螺旋角的值133.5.7中心距修正3.5.8確定常嚙合齒輪參數(shù)3.5.9確定其它各擋的齒數(shù)3.5.10確定倒擋的齒數(shù)3.6變速器輪齒強(qiáng)度計(jì)算193.6.1齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算193.6.2齒輪接觸應(yīng)力計(jì)算223.6.3變速器齒輪具體強(qiáng)度校核計(jì)算243.7本章小結(jié)29第4章變速器軸設(shè)計(jì)計(jì)算304.1變速器軸設(shè)計(jì)304.2初選軸的直徑304.3軸的結(jié)構(gòu)形狀304.4軸的強(qiáng)度和剛度的計(jì)算314.4.1計(jì)算各軸上齒輪的圓周力與切向力314.4.2軸的剛度驗(yàn)算...334.4.3軸的強(qiáng)度驗(yàn)算394.5本章小結(jié)...41第5章軸承選擇與壽命計(jì)算425.1使用時(shí)間計(jì)算425.2軸承選擇與壽命計(jì)算425.3本章小結(jié)43第6章變速器的同步器設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)元件426.1同步器設(shè)計(jì)446.2同步環(huán)主要參數(shù)的確定456.3本章小結(jié)47第7章應(yīng)用Pro/E進(jìn)行變速器的建模與裝配..................487.1Pro/E軟件簡(jiǎn)介487.2變速器齒輪集合模型的建立487.2.1直齒圓柱齒輪幾何模型的建立7.2.2斜齒圓柱齒輪集合模型的建立7.3變速器軸的幾何模型建立557.3.1變速器第一軸的幾何模型建立7.3.2變速器中間軸的幾何模型建立7.3.3變速器第二軸的幾何模型建立7.4軸承的幾何模型建立567.5箱體的幾何模型建立577.6變速器零件模型的虛擬裝配587.7本章小結(jié)60結(jié)論61參考文獻(xiàn)62致謝63附錄64PAGE1PAGE0PAGE28第1章緒論1.1概述變速器用來(lái)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(chē)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。變速器設(shè)有空擋，可在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車(chē)滑行或停車(chē)時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力停止向驅(qū)動(dòng)輪傳輸。變速器設(shè)有倒擋，使汽車(chē)獲得倒退行駛能力。需要時(shí)，變速器還有動(dòng)力輸出功能。變速器由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，對(duì)變速器設(shè)計(jì)的基本要求如下：應(yīng)保證汽車(chē)具有高的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。在汽車(chē)整體設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)汽車(chē)載重量、發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)及汽車(chē)使用要求，選擇合理的變速器檔數(shù)及傳動(dòng)比，來(lái)滿足這一要求。工作可靠，操縱輕便。汽車(chē)在行駛過(guò)程中，變速器內(nèi)不應(yīng)有自動(dòng)跳檔、亂檔、換檔沖擊等現(xiàn)象的發(fā)生。為減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度，提高行駛安全性，操縱輕便的要求日益顯得重要，這可通過(guò)采用同步器和預(yù)選氣動(dòng)換檔或自動(dòng)、半自動(dòng)換檔來(lái)實(shí)現(xiàn)。重量輕、體積小。影響這一指標(biāo)的主要參數(shù)是變速器的中心距。選用優(yōu)質(zhì)鋼材，采用合理的熱處理，設(shè)計(jì)合適的齒形，提高齒輪精度以及選用圓錐滾柱軸承可以減小中心距。傳動(dòng)效率高。為減小齒輪的嚙合損失，應(yīng)有直接檔。提高零件的制造精度和安裝質(zhì)量，采用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油都可以提高傳動(dòng)效率。噪聲小。采用斜齒輪傳動(dòng)及選擇合理的變位系數(shù)，提高制造精度和安裝剛性可減小齒輪的噪聲。滿足汽車(chē)有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器的擋數(shù)、傳動(dòng)比范圍和各擋傳動(dòng)比有關(guān)。汽車(chē)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。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀我國(guó)的汽車(chē)及各種車(chē)輛的零部件產(chǎn)品在性能和質(zhì)量上和發(fā)達(dá)國(guó)家存在著一定的差距，其中一個(gè)重要原因就是設(shè)計(jì)手段落后，發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)上早以進(jìn)入了分析設(shè)計(jì)階段，他們利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，將現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，采用機(jī)械CAD系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行建模、分析、仿真、干涉檢查，實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)，大大地提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次成功率，減少了試驗(yàn)費(fèi)用，縮短了產(chǎn)品更新周期。而我們的設(shè)計(jì)手段仍處于以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主的二維設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)完成后在投產(chǎn)中往往要進(jìn)行很大的改動(dòng)，使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期很長(zhǎng)，性能質(zhì)量低等。為改變我國(guó)的車(chē)輛零部件的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)手段的落后狀況，縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，有必要開(kāi)發(fā)一些適合中國(guó)國(guó)情的汽車(chē)及零部件的CAD系統(tǒng)，對(duì)已開(kāi)發(fā)的CAD系統(tǒng)需進(jìn)一步提高和完善。隨著CAD技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，許多國(guó)家和部門(mén)都對(duì)其進(jìn)行了大量的研究和試驗(yàn)，隨之開(kāi)發(fā)并形成一些成套硬件和軟件系統(tǒng)。在美國(guó)、日本及歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家中，利用CAD技術(shù)解決眾多繁瑣的設(shè)計(jì)和分析計(jì)算。形成了以圖形系統(tǒng)為基礎(chǔ)、以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心、以工具系統(tǒng)為支撐和以分析計(jì)算為應(yīng)用的集成化系統(tǒng)。美國(guó)的CAD技術(shù)一直處于領(lǐng)先地位，其主要目標(biāo)就是建立完善的CAD/CAM集成系統(tǒng)。美國(guó)汽車(chē)工業(yè)最早應(yīng)用了CAD系統(tǒng)。美國(guó)通用汽車(chē)公司、福特汽車(chē)公司等都已廣泛應(yīng)用CAD技術(shù)。他們將結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、剛度等計(jì)算、三維實(shí)體造型應(yīng)用于汽車(chē)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中，將CAD、CAPP、CAM、CAE集成，使生產(chǎn)效率提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，市場(chǎng)響應(yīng)速度提高，從而大大地提高了他們的競(jìng)爭(zhēng)力，為他們帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。他們應(yīng)用的CAD軟件主要有Pro/E、UG、CATIA、IGES等。國(guó)外的這些汽車(chē)公司已有CAD程序，但涉及各公司的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范及試驗(yàn)都很保密。與國(guó)外相比，我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)在CAD方面起步較晚，發(fā)展比較慢。目前一些高校和大中型企業(yè)已開(kāi)始進(jìn)行CAD的研究，在產(chǎn)品的改進(jìn)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)后的計(jì)算機(jī)繪圖及有限元分析等方面已陸續(xù)取得一些效果。但總的來(lái)講國(guó)內(nèi)工廠多數(shù)是依賴傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法—經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法，對(duì)引進(jìn)產(chǎn)品主要是測(cè)繪仿制，難以滿足現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)的客觀要求。采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，是提高自行設(shè)計(jì)、消化吸收和國(guó)產(chǎn)化的極其重要手段。近年來(lái)，隨著車(chē)輛技術(shù)的進(jìn)步和道路上車(chē)輛密度的加大，對(duì)變速器的性能要求也越來(lái)越高。眾多的汽車(chē)工程師在改進(jìn)汽車(chē)變速器性能的研究中傾注了大量的心血，使變速器技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。機(jī)械式變速器是目前使用最為廣泛的汽車(chē)變速器。雖然它有諸多缺點(diǎn)，如換檔沖擊大，體積大，操縱麻煩等；但是，它也有很多優(yōu)點(diǎn)，如傳動(dòng)效率高，工作可靠，壽命長(zhǎng)，制造工藝成熟和成本低等。所以，如果能改善機(jī)械式變速器上述的缺點(diǎn)，它還是有很大的發(fā)展空間的。如果在減小機(jī)械式變速器的體積和提高傳動(dòng)平穩(wěn)性兩方面做一些研究，就可以解決這些問(wèn)題。1.3研究?jī)?nèi)容研究了解汽車(chē)變速器的功能、原理、結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)方法。學(xué)習(xí)掌握Pro/E軟件，并為了縮短設(shè)計(jì)周期和降低開(kāi)發(fā)成本，基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，通過(guò)Pro/E軟件平臺(tái)，對(duì)變速器進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，并進(jìn)行虛擬裝配。擬取得的成果的形式：完成變速器各零部件的計(jì)算、并校核。運(yùn)用Pro/E軟件建立各零部件的三維實(shí)體模型，通過(guò)鏈接關(guān)系進(jìn)行虛擬裝配，完成裝配圖、關(guān)鍵的零件圖一份。

第2章變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案2.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案分析汽車(chē)主要參數(shù)如下表2.1。表2.1整體設(shè)計(jì)中的汽車(chē)參數(shù)額定總質(zhì)量12100kg載質(zhì)量5000kg自重7430kg車(chē)寬2470mm車(chē)長(zhǎng)10000mm軸距5720mm車(chē)高3630mm轉(zhuǎn)數(shù)2600r/min最大轉(zhuǎn)矩650N·m最大爬坡度16.7°離合器單片，干式軸荷分配滿載空載前36%，后64%前45%，后55%最高車(chē)速93km/h發(fā)動(dòng)機(jī)功率136kW車(chē)輪半徑504mm2.2傳動(dòng)裝置布置方案分析固定軸式變速器中的兩軸式和中間軸式變速器應(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)汽車(chē)上。與中間軸式變速器比較，兩軸式變速器因軸和軸承數(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)，此外，各中間擋位因只經(jīng)一對(duì)齒輪傳遞動(dòng)力，故傳動(dòng)效率高同時(shí)噪聲也低。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接擋，所以在高擋工作時(shí)齒輪和軸承均承載，不僅工作噪聲增大，且易損壞。還有，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。對(duì)于前進(jìn)擋，兩軸式變速器輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；而中間軸式變速器的第一軸與輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。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(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的客車(chē)上。變速器第一軸的前端經(jīng)軸承支承在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上，第一軸上的花鍵用來(lái)裝設(shè)離合器的從動(dòng)盤(pán)，而第二軸的末端經(jīng)花鍵與萬(wàn)向節(jié)連接。圖2.1中間軸式四擋變速器傳動(dòng)方案圖2.2中間軸式五擋變速器傳動(dòng)方案圖2.1、圖2.2分別示出了幾種中間軸式四、五擋變速器傳動(dòng)方案。各傳動(dòng)方案的共同特點(diǎn)是：變速器的第一軸后端與常嚙合主動(dòng)齒輪做成一體。絕大多數(shù)方案的第二軸前端經(jīng)軸承支承在第一軸后端的孔內(nèi)，且保持兩軸軸線在同一直線上，經(jīng)嚙合套將它們連接后可得到直接擋。使用直接擋，變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器等一軸和第二軸直接輸出，此時(shí)變速器的傳動(dòng)效率高，可達(dá)到90%以上，噪聲低、齒輪和軸承的磨損減少。因?yàn)橹苯訐醯睦寐室哂谄渌麚跷?，因而提高了變速器的使用壽命；在其他前進(jìn)擋位工作時(shí)，變速器傳遞的動(dòng)力需要經(jīng)過(guò)設(shè)置在第一軸、中間軸和第二軸上的兩對(duì)齒輪傳遞，因此在變速器中間軸與第二軸之間的距離不大的條件下，一擋仍然有較大的傳動(dòng)比；擋位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng)，擋位低的齒輪可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動(dòng)；多數(shù)傳動(dòng)方案中除一擋以外的其他擋位的換擋機(jī)構(gòu)，均采用同步器或嚙合套換擋，少數(shù)結(jié)構(gòu)的一擋也采用同步器或嚙合套換擋，還有格擋同步器或嚙合套多數(shù)情況下裝在第二軸上。在除直接擋以外的其他擋位工作時(shí)，中間軸式變速器的傳動(dòng)效率略有降低，這是它的缺點(diǎn)。在擋數(shù)相同的條件下，各中間軸式變速器主要在常嚙合齒輪對(duì)數(shù)、軸的支承方式、換擋方式和倒擋傳動(dòng)方案以及擋位布置順序上有差別。與前進(jìn)擋位比較，倒擋使用率不高，而且都是在停車(chē)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)換倒擋，故多數(shù)方案均采用直齒滑動(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。常見(jiàn)倒擋布置方案如圖2.4所示。圖2.4倒擋布置方案2.3本章小結(jié)本章對(duì)將要設(shè)計(jì)的變速器的主要參數(shù)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案進(jìn)行了分析確定，確定選擇中間軸式變速器，中間軸式變速器可以設(shè)置直接擋，當(dāng)汽車(chē)在直接擋下行駛時(shí)，可以降低變速器各齒輪的磨損，增加了變速器的使用壽命。一擋和倒擋采用直齒，其它為斜齒。第3章變速器主要參數(shù)的選擇3.1擋數(shù)的選擇及各檔傳動(dòng)比的確定3.3.1確定擋數(shù)近年來(lái)，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(chē)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(chē)變速器多用5個(gè)擋。商用車(chē)變速器采用4～5個(gè)擋或多擋。本次設(shè)計(jì)采用的是五擋變速器，即五個(gè)前進(jìn)擋、一個(gè)倒擋，五擋為超速擋。3.3.2傳動(dòng)比范圍的確定變速器的傳動(dòng)比范圍是指變速器最低擋傳動(dòng)比與最高擋傳動(dòng)比的比值。最高擋通常是直接擋，傳動(dòng)比為1.0；有的變速器最高擋是超速擋，傳動(dòng)比為0.7～0.8。本次設(shè)計(jì)中，取五擋傳動(dòng)比為0.77。所以由可知=6.9。（3.1）汽車(chē)爬陡坡時(shí)車(chē)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面間的滾動(dòng)阻力及爬坡阻力。故有（3.2）式中：—汽車(chē)總質(zhì)量；g—重力加速度；—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩；—主減速比；—汽車(chē)傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率；—驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的滾動(dòng)半徑；取其中則=4.53。根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪與路面的附著條件取、QUOTE取0.9所以取5.8根據(jù)等比級(jí)數(shù)分配即,已知QUOTE=5.8經(jīng)計(jì)算得QUOTE=5.8、=3.2、=1.77、QUOTE=1、QUOTE=0.773.2中心距對(duì)中間軸式變速器，是將中間軸與第二軸之間的距離稱為變速器中心距。它是一個(gè)基本參數(shù)，其大小不僅對(duì)變速器的外形尺寸、體積和質(zhì)量大小，而且對(duì)齒輪的接觸強(qiáng)度有影響。三軸式變速器的中心局A（mm）可根據(jù)對(duì)已有變速器的統(tǒng)計(jì)而得出的經(jīng)驗(yàn)公式初定：（3.3）式中：－變速器中心距（mm）；－中心距系數(shù)，根據(jù)車(chē)的取值范圍10.0；－發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩（N·m），已知=650N·m；－變速器一擋傳動(dòng)比，已知=5.8；－變速器傳動(dòng)效率，取96%。計(jì)算得=153.534mm,取A=154。3.3齒輪參數(shù)3.3.1模數(shù)的選取齒輪模數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)，并且影響它的選取因素很多，如齒輪的強(qiáng)度、質(zhì)量、噪聲、工藝要求。應(yīng)該指出，選取齒輪模數(shù)時(shí)一般要遵守的原則是：在變速器中心距相同的條件下，選取較小的模數(shù)，就可以增加齒輪的齒數(shù)，同時(shí)增加齒寬可使齒輪嚙合的重合度增加，并減少齒輪噪聲，所以為了減少噪聲應(yīng)合理減小模數(shù)，同時(shí)增加齒寬；為使質(zhì)量小些，應(yīng)該增加模數(shù)，同時(shí)減小齒寬；從工藝方面考慮，各擋齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)，而從強(qiáng)度方面考慮，各擋齒輪應(yīng)有不同的模數(shù)；減少乘用車(chē)齒輪工作噪聲有較為重要的意義，因此齒輪的模數(shù)應(yīng)選得小些；對(duì)貨車(chē)，減小質(zhì)量比減小噪聲更重要，故齒輪應(yīng)該選用大些的模數(shù)；變速器抵擋齒輪應(yīng)選用大些的模數(shù)，其他擋位選用另一種模數(shù)。少數(shù)情況下，汽車(chē)變速器各擋齒輪均選用相同的模數(shù)。在給定模數(shù)范圍內(nèi)，初選模數(shù)：直齒輪模數(shù)＝4mm；斜齒輪法面模數(shù)=5mm。變速器用齒輪模數(shù)的范圍見(jiàn)表3.1。表3.1汽車(chē)變速器齒輪的法向模數(shù)車(chē)型微型、輕型轎車(chē)中級(jí)轎車(chē)中級(jí)貨車(chē)重型貨車(chē)2.25～2.752.75～33.50～4.54.50～6所選模數(shù)值應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1357-1987的規(guī)定，見(jiàn)表3.2。選用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用第一系列，括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。表3.2汽車(chē)變速器常用的齒輪模數(shù)（摘自GB/T1357-1987）(mm)第一系列1.001.251.5-2.00-2.50-3.004.00-5.00-6.00第二系列1.75-2.25-2.75-（3.25）3.50（3.75）-4.50-5.50-3.3.2壓力角因國(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°；嚙合套或同步器的接合齒壓力角有20°、25°、30°等，但普遍采用30°的壓力角。3.3.3螺旋角斜齒螺旋角可在下面提供的范圍內(nèi)選?。撼擞密?chē)變速器：兩軸式變速器為20°～25°；中間軸式變速器為22°～34°；貨車(chē)變速器：18°～26°。3.4齒寬計(jì)算在選擇齒寬時(shí)，應(yīng)該注意齒寬對(duì)變速器的軸向尺寸、質(zhì)量、齒輪工作平穩(wěn)性，齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)的受力均勻程度等均有影響。通常根據(jù)齒輪模數(shù)的大小來(lái)選定齒寬：直齒：，為齒寬系數(shù)，可在4.5～8.0內(nèi)選取。斜齒：，可在6.0～8.5內(nèi)選取。3.5各擋齒輪齒數(shù)的分配3.5.1確定一擋齒輪的齒數(shù)一擋傳動(dòng)比并且已知=5.8為了求、的齒數(shù)，先求其齒數(shù)的和直齒斜齒由已知=154mm，=4mm，=5mm， 圖3.1變速器示意圖計(jì)算得：一擋直齒=77。計(jì)算后取為整數(shù)，然后進(jìn)行大、小齒輪數(shù)的分配。中間軸上的一擋小齒輪的齒數(shù)盡可能取小些，以便使的傳動(dòng)比大些，在已定的條件下，的傳動(dòng)比可分配小些，使第一軸常嚙合齒輪齒數(shù)多些，以便在其內(nèi)腔設(shè)置第二軸的前軸承并保證輪輻有足夠的厚度?？紤]到殼體上的第一軸軸承孔尺寸的限制和裝配的可能性，該齒輪齒數(shù)又不宜取多。設(shè)計(jì)中，取=18，且=，則=59。3.5.2對(duì)中心距進(jìn)行修正因?yàn)橛?jì)算齒數(shù)和后，經(jīng)過(guò)取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取定的重新計(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)。由，計(jì)算得=154mm。3.5.3確定齒頂高系數(shù)和徑向間隙系數(shù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，齒頂高系數(shù)；徑向間隙系數(shù)3.5.4計(jì)算一擋齒輪參數(shù)分度圓直徑：齒頂高：齒根高：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：齒高：3.5.5確定常嚙合傳動(dòng)齒輪副的齒數(shù)由公式求出常嚙合傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比（3.4）而常嚙合傳動(dòng)齒輪中心距和一擋齒輪的中心距相等，即（3.5）解方程（3.4）和（3.5）求得=20.159，=35.67取整數(shù)得：=35，=20。傳動(dòng)比修正：3.5.6修正螺旋角的值根據(jù)所確定的齒數(shù)和公式，計(jì)算校核得=26.7655°。3.5.7中心距修正3.5.8確定常嚙合齒輪參數(shù)端面壓力角：分度圓直徑：基圓直徑：齒頂高：齒根高：齒高：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：3.5.9確定其它各擋的齒數(shù)①確定二擋齒輪參數(shù)：由于二擋齒輪為斜齒輪，螺旋角和常嚙合齒輪的不同，有公式（3.6）而（3.7）此外，從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關(guān)系式（3.8）聯(lián)解上述三個(gè)公式，采用比較方便的試湊法，即先選定螺旋角，解式（3.6）和式（3.7），求出、，再把、及代入式（3.8）中，檢查是否滿足或近似滿足軸向力平衡的關(guān)系。如相差太大，則要調(diào)整螺旋角，重復(fù)上述過(guò)程，直至符合設(shè)計(jì)要求為止。根據(jù)上述的公式解得：=38.349，=20.967，=15.65°。取整得：=38，=21修正螺旋角：，修正傳動(dòng)比：修正中心距：端面壓力角：分度圓直徑：基圓直徑：齒頂高：齒根高：齒高：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：②確定三擋齒輪參數(shù)：由于三擋齒輪為斜齒輪，螺旋角和常嚙合齒輪的不同，有公式（3.9）而（3.10）此外，從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關(guān)系式（3.11）根據(jù)上述的公式解得：=28.806，=28.482，=21.51°。取整得：=29，=29修正螺旋角：，修正傳動(dòng)比：修正中心距：端面壓力角：分度圓直徑：基圓直徑：齒頂高：齒根高：齒高：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：③確定五擋齒輪參數(shù)：由于五擋齒輪為斜齒輪，螺旋角和常嚙合齒輪的不同，有公式（3.12）而（3.13）此外，從抵消或減少中間軸的軸向力出發(fā)，還必須滿足下列關(guān)系式（3.14）根據(jù)上述的公式解得：=16.489，=37.476，=28.83°。取整得：=16，=37修正螺旋角：，修正傳動(dòng)比：修正中心距：端面壓力角：分度圓直徑：基圓直徑：齒頂高：齒根高：齒高：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：3.5.10確定倒擋的齒數(shù)一般情況下，倒檔傳動(dòng)比與一檔傳動(dòng)比較為接近，在本設(shè)計(jì)中倒檔傳動(dòng)比取5.2。中間軸上倒檔傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)與一檔主動(dòng)齒輪10相同，做成齒輪軸，取=18。此處取=35。由；（3.15）故可得出中間軸與倒檔軸的中心距（3.16）而倒檔軸與第二軸的中心:（3.17）修正傳動(dòng)比：分度圓直徑：齒頂高：齒根高：齒高：齒頂圓直徑：齒根圓直徑：3.6變速器輪齒強(qiáng)度計(jì)算與其他機(jī)械設(shè)備用變速器比較，不同用途汽車(chē)的變速器齒輪使用條件仍是相似的。此外，汽車(chē)變速器齒輪用的材料、熱處理方法、加工方法、精度級(jí)別、支承方式也基本一致。如汽車(chē)變速器齒輪用低碳合金鋼制作，采用剃齒或磨齒加工，齒輪表面采用滲碳淬火熱處理工藝，齒輪精度不低于7級(jí)。因此，用于計(jì)算通用齒輪強(qiáng)度公式更為簡(jiǎn)化一些的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算汽車(chē)齒輪，同樣可以獲得較為準(zhǔn)確的結(jié)果。下面介紹的是計(jì)算汽車(chē)變速器齒輪強(qiáng)度用的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。3.6.1齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算（1）直齒輪的彎曲應(yīng)力的校核公式：（3.18）式中：—彎曲應(yīng)力,(MPa)；—圓周力，（N）；—應(yīng)力集中系數(shù)，取1.65；b—齒寬,(mm)；—摩擦影響系數(shù)，主動(dòng)齒輪取1.1，從動(dòng)齒輪取0.9；y—齒形系數(shù)；（如圖3.2所示）t—端面齒距,(mm)；式中：；z；t；—計(jì)算載荷,(N·mm)；—節(jié)圓直徑,(mm)；—模數(shù)；—齒數(shù)；圖3.2齒形系數(shù)圖將上述有關(guān)參數(shù)代入（3.18）中得：（3.19）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)，一、倒擋直齒輪許用彎曲應(yīng)力在400~850MPa，貨車(chē)可取下限，承受雙向交變載荷作用的倒擋齒輪的許用應(yīng)力應(yīng)取下限。（2）斜齒輪彎曲應(yīng)力的校核公式：（3.20）式中：—彎曲應(yīng)力,(MPa)；—圓周力，(N)；—應(yīng)力集中系數(shù)，取1.65；b—齒寬,(mm)；y—齒形系數(shù)；t—法向齒距(mm)；—重合度影響系數(shù)，取2.0；；；t；—計(jì)算載荷,(N·mm)；—節(jié)圓直徑,(mm)；—法向模數(shù)；—齒數(shù)；—斜齒輪螺旋角(°)；將上述有關(guān)參數(shù)代入（3.20）中得：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(chē)常嚙合和高擋齒輪，許用應(yīng)力在180～350MPa范圍，對(duì)貨車(chē)為100～250MPa。3.6.2齒輪接觸應(yīng)力計(jì)算齒面接觸應(yīng)力應(yīng)的校核公式：（3.21）式中：—齒輪接觸應(yīng)力，(MPa)；—齒面上的法向力，(N)；—齒輪材料的彈性模量，(MPa)；—齒寬，(mm)；；；直齒輪：；；斜齒輪：；；—圓周力，(N)；—計(jì)算載荷，(N·mm)；—節(jié)圓直徑，(mm)；—節(jié)圓直徑，(°)；—齒輪螺旋角，(°)；—主動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑，(mm)；—從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑，(mm)；—主動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑，(mm)；—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/2作為計(jì)算載荷時(shí)，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力見(jiàn)表3.3。表3.3變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力齒輪/MPa滲碳齒輪液體碳氮共滲齒輪一檔和倒檔1900～2000950～1000常嚙合齒輪和高檔1300～1400650～700齒輪材料的彈性模量＝。變速器齒輪多數(shù)采用滲碳合金鋼，其表層的高硬度與芯部的高韌性相結(jié)合，能大大提高齒輪的耐磨性及抗彎曲疲勞和接觸疲勞的能力。在選用鋼材及熱處理時(shí)，對(duì)切削加工性能及成本也應(yīng)考慮。國(guó)內(nèi)汽車(chē)變速器齒輪材料主要采用20CrMnTi、20Mn2TiB、15MnCr5、20MnCr5、25MnCr5、28MnCr5。滲碳齒輪表面硬度為58～63HRC，心部硬度為33～48HRC。值得指出的是，采取噴丸處理、磨齒、加大齒根圓弧半徑和壓力角等措施，能使齒輪得到強(qiáng)化。對(duì)齒輪進(jìn)行強(qiáng)力噴丸處理以后，輪齒產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，齒輪彎曲疲勞壽命可成倍提高，接觸疲勞壽命也有明顯改善。在加大齒根圓弧半徑的同時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)力噴丸處理，不僅可以使殘余壓應(yīng)力進(jìn)一步增加，還改善了應(yīng)力集中。齒輪在熱處理之后進(jìn)行磨齒，能消除齒輪熱處理的變形，磨齒齒輪精度高于熱處理前剃齒和擠齒齒輪精度，使得傳動(dòng)平穩(wěn)、效率提高，在同樣負(fù)荷的條件下，磨齒的彎曲疲勞壽命比剃齒的要高近一倍。3.6.3變速器齒輪具體強(qiáng)度校核計(jì)算1、校核各齒輪應(yīng)力①齒輪彎曲應(yīng)力校核：中間軸一擋、倒擋齒輪：＝＝31597.22N＝1.65；＝1.1；＝121.8；t＝12.56636；y＝0.125；＝＝299.75MPa≤400MPa滿足雙向交變載荷。二軸一擋齒輪：＝1.65；＝0.9；＝8；＝3.14159；y＝0.153；＝4；＝59；＝＝762.65MPa≤850MPa倒擋軸齒輪：＝1.65；＝0.9；＝8；＝3.14159；y＝0.146；＝4；＝35；＝＝799.21MPa≤850MPa二軸倒擋齒輪：＝1.65；＝0.9；＝8；＝3.14159；y＝0.156；＝4；＝53；＝＝747.98MPa≤850MPa中間軸二擋齒輪：＝1.50；＝2.0；＝8；＝3.14159；y＝0.136；＝5；＝21；＝0.985；＝＝182.18MPa≤250MPa二軸二擋齒輪：＝1.50；＝2.0；＝8；＝3.14159；y＝0.152；＝5；＝38；＝0.985；＝＝163.00MPa≤250MPa中間軸三擋齒輪：＝1.50；＝2.0；＝8；＝3.14159；y＝0.146；＝5；＝29；＝0.942；＝＝120.84MPa≤250MPa二軸三擋齒輪：＝1.50；＝2.0；＝8；＝3.14159；y＝0.146；＝5；＝29；＝0.942；＝＝120.84MPa≤250MPa中間軸常嚙合齒輪：＝1.50；＝2.0；＝8；＝3.14159；y＝0.155；＝5；＝35；＝0.893；＝＝89.40MPa≤250MPa一軸常嚙合齒輪：＝1.50；＝2.0；＝8；＝3.14159；y＝0.138；＝5；＝20；＝0.893；＝＝100.41MPa≤250MPa中間軸五擋齒輪：＝1.50；＝2.0；＝8；＝3.14159；y＝0.152；＝5；＝37；＝0.860；＝＝83.05MPa≤250MPa二軸五擋齒輪：＝1.50；＝2.0；＝8；＝3.14159；y＝0.136；＝5；＝16；＝0.860；＝＝92.82MPa≤250MPa②齒輪接觸應(yīng)力校核：一擋齒輪、：＝＝15798.6111N＝＝＝16807.0331N＝；＝32＝＝＝＝＝1415.58MPa二擋齒輪、：＝＝10378.33N＝＝＝11524.81899N＝；＝32＝＝＝＝＝992.63MPa三擋齒輪、：＝＝7389.83N＝＝＝8345.564N＝；＝32＝＝＝＝＝795.61MPa五擋齒輪、：＝＝5287.838N第5章軸承選擇與壽命計(jì)算5.1使用時(shí)間計(jì)算軸承的使用壽命可按汽車(chē)以平均速度行駛至大修前的總行程里程來(lái)計(jì)算。對(duì)于汽車(chē)軸承壽命的要求是轎車(chē)30萬(wàn)公里，貨車(chē)和大客車(chē)25萬(wàn)公里。式中：5.2軸承的選擇與壽命計(jì)算①初選軸承型號(hào)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇6313型號(hào)軸承；一擋時(shí)，；計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷：因查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可知：；由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表12-7可知，校核軸承壽命：滿足使用要求。②初選中間軸軸承型號(hào)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇N2211E型號(hào)軸承；一擋時(shí)，；計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷：因查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可知：；由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表12-7可知，校核軸承壽命：滿足使用要求。5.3本章小結(jié)本章對(duì)各軸承的型號(hào)進(jìn)行了確定，并通過(guò)軸承壽命計(jì)算公式對(duì)軸承的使用壽命進(jìn)行了校核，所選用的軸承符合所需要的使用壽命。第6章變速器的同步器設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)元件同步器有常壓式、慣性式和慣性增力式三種。常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但有不能保證嚙合條件在同步狀態(tài)下（即角速度）換擋的缺點(diǎn)，現(xiàn)已不用。得到廣泛應(yīng)用的是慣性式同步器。6.1同步器設(shè)計(jì)在前面已經(jīng)說(shuō)明，本設(shè)計(jì)所采用的同步器類(lèi)型為鎖環(huán)式同步器，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖6.1鎖環(huán)式同步器1、9-變速器齒輪2-滾針軸承3、8-結(jié)合齒圈4、7-鎖環(huán)（同步環(huán)）5-彈簧6-定位銷(xiāo)10-花鍵轂11-結(jié)合套如圖（6.1），此類(lèi)同步器的工作原理是：換檔時(shí)，沿軸向作用在嚙合套上的換檔力，推嚙合套并帶動(dòng)定位銷(xiāo)和鎖環(huán)移動(dòng)，直至鎖環(huán)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(huán)相對(duì)嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，并滑塊予以定位。接下來(lái)，嚙合套的齒端與鎖環(huán)齒端的鎖止面接觸（圖6.2b），使嚙合套的移動(dòng)受阻，同步器在鎖止?fàn)顟B(tài)，換檔的第一階段結(jié)束。換檔力將鎖環(huán)繼續(xù)壓靠在錐面上，并使摩擦力矩增大，與此同時(shí)在鎖止面處作用有與之方向相反的撥環(huán)力矩。齒輪與鎖環(huán)的角速度逐漸靠近，在角速度相等的瞬間，同步過(guò)程結(jié)束，完成換檔過(guò)程的第二階段工作。之后，摩擦力矩隨之消失，而撥環(huán)力矩使鎖環(huán)回位，兩鎖止面分開(kāi)，同步器解除鎖止?fàn)顟B(tài)，接合套上的接合齒在換檔力的作用下通過(guò)鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合（圖6.2d），完成同步換檔?？偟膩?lái)說(shuō)，同步運(yùn)動(dòng)分為3個(gè)階段。第一階段，結(jié)合套通過(guò)變速桿移向齒輪，并與花鍵轂逐漸結(jié)合；第2階段，結(jié)合套的運(yùn)動(dòng)使滑塊將鎖環(huán)壓在齒輪的錐面上；第3階段，同步環(huán)完成其與齒輪錐面配合的摩擦，齒輪隨著同步組件成為相同的速度。結(jié)合套在齒輪上滑動(dòng)，并將齒輪和其同步器組件鎖定在第2軸上。圖6.2鎖環(huán)同步器工作原理6.2同步環(huán)主要參數(shù)的確定①同步環(huán)錐面上的螺紋槽如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計(jì)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(guò)窄會(huì)影響接觸面壓強(qiáng)，使磨損加快。試驗(yàn)還證明：螺紋的齒頂寬對(duì)摩擦因數(shù)的影響很大，摩擦因數(shù)隨齒頂?shù)哪p而降低，換擋費(fèi)力，故齒頂寬不易過(guò)大。螺紋槽設(shè)計(jì)得大些，可使被刮下來(lái)的油存于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會(huì)使接觸面減少，增加磨損速度。圖6.3a中給出的尺寸適用于輕、中型汽車(chē)；圖6.3b則適用于重型汽車(chē)。通常軸向泄油槽為6～12個(gè)，槽寬3～4mm。圖6.3同步器螺紋槽形式②錐面半錐角摩擦錐面半錐角越小，摩擦力矩越大。但過(guò)小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，避免自鎖的條件是tan。一般=6°～8°。=6°時(shí)，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時(shí)，則有粘著和咬住的傾向；在=7°時(shí)就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。③摩擦錐面平均半徑RR設(shè)計(jì)得越大，則摩擦力矩越大。R往往受結(jié)構(gòu)限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件的尺寸和布置的限制，以及R取大以后還會(huì)影響到同步環(huán)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。④錐面工作長(zhǎng)度b縮短錐面工作長(zhǎng)度，便使變速器的軸向長(zhǎng)度縮短，但同時(shí)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(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)下式計(jì)算確定（6-1）⑤同步環(huán)徑向厚度與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán)的徑向厚度要受機(jī)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心距及相關(guān)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(huán)的徑向厚度必須保證同步環(huán)有足夠的強(qiáng)度。轎車(chē)同步環(huán)厚度比貨車(chē)小些，應(yīng)選用鍛件或精密鍛造工藝加工制成，可提高材料的屈服強(qiáng)度和疲勞壽命。貨車(chē)同步環(huán)可用壓鑄加工。鍛造時(shí)選用錳黃銅等材料。有的變速器用高強(qiáng)度，高耐磨性的鋼配合的摩擦副，即在鋼質(zhì)或球墨鑄鐵同步環(huán)的錐面上噴鍍一層鉬（厚約0.3～0.5mm），使其摩擦因數(shù)在鋼與銅合金摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強(qiáng)度有顯著提高。也有的同步環(huán)是在銅環(huán)基體的錐空表面噴上厚0.07～0.12mm的鉬制成。噴鉬環(huán)的壽命是銅環(huán)的2～3倍。以鋼質(zhì)為基體的同步環(huán)不僅可以節(jié)約銅，還可以提高同步環(huán)的強(qiáng)度。⑥鎖止角鎖止角選取的正確，可以保證只有在換檔的兩個(gè)部分之間角速度差達(dá)到零值才能進(jìn)行換檔。影響鎖止角選取的因素，主要有摩擦因數(shù)、摩擦錐面的平均半徑R、鎖止面平均半徑和錐面半錐角。已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在26°～46°范圍內(nèi)變化。⑦同步時(shí)間t同步器工作時(shí)，要連接的兩個(gè)部分達(dá)到同步的時(shí)間越短越好EQ。除去同步器的結(jié)構(gòu)尺寸，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)同步時(shí)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錐面上的軸向力，均對(duì)同步時(shí)間有影響。軸向力大，同步時(shí)間減少。而軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān)，不同車(chē)型要求作用到手柄上的力也不相同。為此，同步時(shí)間與車(chē)型有關(guān)，計(jì)算時(shí)可在下屬范圍內(nèi)選?。簩?duì)轎車(chē)變速器高檔取0.15～0.30s，低檔取0.50～0.80s；對(duì)貨車(chē)變速器高檔取0.30～0.80s，低檔取1.00～1.50s。6.3本章小結(jié)本章首先對(duì)同步器的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了分析。并對(duì)換擋過(guò)程進(jìn)行了介紹。并對(duì)同步器各部分的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。第7章應(yīng)用Pro/E進(jìn)行變速器的建模與裝配7.1Pro/E軟件簡(jiǎn)介隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，CAD/CAM也正經(jīng)歷著由二維設(shè)計(jì)技術(shù)向三維設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。三維CAD技術(shù)符合人的設(shè)計(jì)思維習(xí)慣，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程完全在三維模型上進(jìn)行，直觀形象，易于工程人員與非工程人員之間的交流。采用三維設(shè)計(jì)技術(shù)，不僅能預(yù)見(jiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的外觀，更可建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，可進(jìn)行應(yīng)力分析、強(qiáng)度分析、質(zhì)量屬性分析、空間運(yùn)動(dòng)分析、裝配干涉分析、模具設(shè)計(jì)與NC可加工性分析，還可自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)確的二維工程圖。到20世紀(jì)90年代初，以美國(guó)PTC公司為代表的Pro/ENGINEER三維設(shè)計(jì)軟件日趨成熟，基本成為三維設(shè)計(jì)軟件行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。自PTC公司在1989年發(fā)布了Pro/ENGINEERV1.0版本以來(lái)，其操作的直觀性和優(yōu)秀的設(shè)計(jì)理念迅速被許多機(jī)械設(shè)計(jì)人員所贊賞。其新版本Pro/ENGINEERWildfire3.0于2006年正式發(fā)布。Pro/ENGINEER是美國(guó)PTC公司的產(chǎn)品，于1988年問(wèn)世。近20年來(lái)，經(jīng)歷20余次的改版，已成為全世界最普及的3DCAD/CAM/CAE系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車(chē)、航天、家電、玩具等行業(yè)。Pro/ENGINEER是全方位的3D產(chǎn)品開(kāi)發(fā)軟件包，和相關(guān)軟件Pro/ENGINEER（造型設(shè)計(jì)）、Pro/ENGINEER（功能仿真），集合了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開(kāi)發(fā)、加工制造、鈑金件設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、逆向工程、自動(dòng)測(cè)量、機(jī)構(gòu)分析、有限元分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能，從而使用戶縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的時(shí)間并簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)的流程。7.2變速器齒輪幾何模型的建立7.2.1直齒圓柱齒輪的幾何模型建立1、新建零件文件（1）在工具欄中單機(jī)“新建”按鈕，打開(kāi)“新建”對(duì)話框，在“類(lèi)型”列表框中選擇“零件”選項(xiàng)，在“子類(lèi)型”列表框中選擇“實(shí)體”選項(xiàng)，在“名稱”文本框中輸入名字。（2）取消選中“使用缺省模版”復(fù)選項(xiàng)。單機(jī)“確定”按鈕打開(kāi)“新建文件選項(xiàng)”對(duì)話框，選中其中的“mmns_part_solid”選項(xiàng)，最后單機(jī)“確定”按鈕，進(jìn)入三維實(shí)體建模環(huán)境。2.設(shè)置齒輪相關(guān)參數(shù)（1）在菜單欄中一次選擇“工具”——“參數(shù)”選項(xiàng)，系統(tǒng)自動(dòng)彈出“參數(shù)”對(duì)話框。（2）在對(duì)話框中單擊“添加”按鈕，然后將齒輪的各相關(guān)參數(shù)以此添加到“參數(shù)”對(duì)話框中。3.繪制齒輪基本圓（1）單擊特征工具欄中的草繪按鈕，系統(tǒng)彈出“草繪”對(duì)話框。（2）在繪圖工作區(qū)中選取基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面，其他設(shè)置接受系統(tǒng)默認(rèn)選項(xiàng)，單擊“草繪”按鈕，進(jìn)入二維草繪界面。（3）在繪圖工作區(qū)內(nèi)繪制任意尺寸的四個(gè)同心圓。4.創(chuàng)建齒輪相關(guān)關(guān)系式，確定齒輪尺寸（1）在菜單欄中依次選擇“工具”——“關(guān)系”選項(xiàng)，系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對(duì)話框。（2）在“關(guān)系”對(duì)話框中分別添加齒輪的分度圓直徑、基圓直徑、齒根圓直徑、齒頂圓直徑關(guān)系，通過(guò)這些關(guān)系生成標(biāo)準(zhǔn)齒輪基本曲線。（3）系統(tǒng)彈出“關(guān)系”對(duì)話框的同時(shí)也彈出“選取”對(duì)話框，同時(shí)在繪圖工作區(qū)中，基本圓的直徑尺寸符號(hào)以代號(hào)的形式標(biāo)注出來(lái)。（4）在繪圖工作區(qū)中單擊要選擇直徑的尺寸符號(hào)，則其自動(dòng)被添加到“關(guān)系”對(duì)話框中，再?gòu)逆I盤(pán)上輸入關(guān)系式。5.創(chuàng)建齒輪輪廓漸開(kāi)線（1）打開(kāi)“菜單管理器”菜單，在該菜單中依次選擇“從方程”——“完成”選項(xiàng)，在模型樹(shù)窗口中選擇PRT_CSYS_DEF坐標(biāo)系，然后選擇“笛卡爾”選項(xiàng)，系統(tǒng)打開(kāi)一個(gè)記事本編輯器。（2）在記事本中添加漸開(kāi)線方程式：R=db/2Theta=t*45X=r*cos(theta)+r*sin(theta)*theta*pi/180Y=r*sin(theta)-r*cos(theta)*theta*pi/180Z=0（3）創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)PNT0。打開(kāi)“基準(zhǔn)點(diǎn)”對(duì)話框，選擇中間兩曲線作為基準(zhǔn)點(diǎn)的放置參照。（4）創(chuàng)建基準(zhǔn)軸A_1。打開(kāi)“基準(zhǔn)軸”對(duì)話框，選取基準(zhǔn)平面TOP和RIGHT作為放置參照。（5）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM1。打開(kāi)“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框，在參照中選擇PNT0和A_1作為參照。（6）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM2。打開(kāi)“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框，在參照中選擇基準(zhǔn)平面DTM1和A_1作為放置參照。然后在“旋轉(zhuǎn)”文本中輸入：“-360/(4*z)”。（7）鏡像漸開(kāi)線。6.創(chuàng)建齒根圓實(shí)體特征（1）單擊“拉伸”按鈕，選擇FRONT作為草繪平面，其他設(shè)置接受系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)，然后單擊“草繪”進(jìn)入二維草繪模式。（2）選擇“環(huán)”按鈕，選擇齒根圓曲線，退出二維草繪模式。（3）將拉伸深度設(shè)置為b，單擊“確定”按鈕完成齒根圓實(shí)體的創(chuàng)建。7.創(chuàng)建齒輪輪廓曲線進(jìn)入草繪界面，通過(guò)“類(lèi)型”按鈕點(diǎn)選所要繪制的曲線，通過(guò)二維繪制功能和約束功能繪制出齒輪的二維曲線，并將多余的輔助線通過(guò)剪裁功能去掉。8.創(chuàng)建齒輪的第一個(gè)輪齒特征方法步驟如同創(chuàng)建齒根圓實(shí)體特征，將齒輪拉伸成為實(shí)體。9.創(chuàng)建齒輪陣列特征用“復(fù)制”特征將上一步創(chuàng)建的輪齒繞A_1軸旋轉(zhuǎn)“360/z”，生成第二個(gè)輪齒。選擇剛復(fù)制完的輪齒，并單擊陣列工具。選擇復(fù)制特征旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)作為陣列驅(qū)動(dòng)尺寸，輸入要陣列的總數(shù)，即齒數(shù)。最后生成齒輪模型，如圖7.1所示。圖7.1直齒輪7.2.2斜齒圓柱齒輪的幾何模型建立1、新建零件文件與直齒輪創(chuàng)建時(shí)操作方法相同。2、設(shè)置齒輪參數(shù)與直齒輪創(chuàng)建時(shí)操作方法相同。依次添加斜齒輪的基本參數(shù)。3、繪制齒輪基本圓在草繪界面中，繪制出4個(gè)基本圓曲線，然后在“關(guān)系”對(duì)話框中分別添加確定齒輪的分度圓、基圓、齒根圓、齒頂圓的直徑關(guān)系。最后點(diǎn)擊驅(qū)動(dòng)按鈕，將基本圓進(jìn)行關(guān)系約束。4.創(chuàng)建齒輪輪廓漸開(kāi)線（1）打開(kāi)“菜單管理器”菜單，在該菜單中依次選擇“從方程”——“完成”選項(xiàng)，系統(tǒng)彈出“曲線：從方程”對(duì)話框。（2）根據(jù)系統(tǒng)提示，在模型樹(shù)窗口中選擇“PRT_CSYS_DEF”坐標(biāo)系，然后在“設(shè)置坐標(biāo)類(lèi)型”菜單中選擇“笛卡爾”選項(xiàng)，系統(tǒng)打開(kāi)一個(gè)記事本編輯器。（3）在記事本中添加漸開(kāi)線方程，完成后依次選取“文件”——“保存”選項(xiàng)，保存設(shè)置，然后關(guān)閉記事本窗口。（4）單擊“曲線：從方程”對(duì)話框中的“確定”按鈕，完成齒輪單側(cè)漸開(kāi)線的創(chuàng)建。（5）創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn)PNT0。在特征工具欄中，打開(kāi)“基準(zhǔn)點(diǎn)”對(duì)話框，選擇中間兩曲線作為基準(zhǔn)點(diǎn)的放置參照。（6）創(chuàng)建基準(zhǔn)軸GEAR_AXIS。在特種工具欄中，打開(kāi)“基準(zhǔn)軸”對(duì)話框，選取TOP和RIGHT基準(zhǔn)平面作為放置參照。（7）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面DTM1。打開(kāi)“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框，在參照中選擇PNT0和基準(zhǔn)軸GEAR_AXIS作為放置參照。（8）創(chuàng)建基準(zhǔn)平面HF_DTM。在特征工具欄中，打開(kāi)“基準(zhǔn)平面”對(duì)話框，在參照中選擇基準(zhǔn)平面DTM1和基準(zhǔn)軸GEAR_AXIS作為放置參照，然后在“旋轉(zhuǎn)”文本框中輸入“360/(4*z)”。（9）鏡像漸開(kāi)線。5.創(chuàng)建齒輪螺旋曲線（1）單擊特征工具欄，打開(kāi)“菜單管理器”菜單，在該菜單中依次選擇“從方程”——“完成”選項(xiàng)，系統(tǒng)彈出“曲線：從方程”對(duì)話框。（2）根據(jù)系統(tǒng)提示，在模型樹(shù)窗口中選擇PRT_CSYS_DEF坐標(biāo)系，然后在“設(shè)置坐標(biāo)類(lèi)型”菜單中選擇“圓柱”選項(xiàng)，系統(tǒng)打開(kāi)一個(gè)記事本編輯器。（3）在記事本中添加漸開(kāi)線方程式：R=d/2Theta=2*b*tan(beta)/d*t*180/piZ=b*t-b/2保存設(shè)置，關(guān)閉記事本窗口。（4）單擊“曲線：從方程”對(duì)話框中的“確定”按鈕，完成齒輪螺旋曲線的創(chuàng)建。6.創(chuàng)建齒頂圓實(shí)體特征拉伸齒頂圓與直齒輪中拉伸齒根圓的方法相同。7.創(chuàng)建草繪曲線特征在草繪中，與直齒輪繪制齒輪特征曲線相同，繪制出齒輪特征曲線，并通過(guò)關(guān)系中的公式來(lái)確定倒角尺寸：Ifhax>1D9=0.38*mnEndifIfhax<1D9=0.46*mnendif8.創(chuàng)建另一端齒廓曲線（1）在菜單欄中依次選擇“編輯”——“特征操作”選項(xiàng)，系統(tǒng)自動(dòng)彈出“菜單管理器”菜單，選擇其中的“復(fù)制”選項(xiàng)，在隨后彈出的菜單中分別選擇“移動(dòng)”——“選取”——“獨(dú)立”——“完成”選項(xiàng)，然后在“選取特征”中選擇“選取”選項(xiàng)，在模型樹(shù)窗口中選取剛才創(chuàng)建的齒廓曲線特征后，在“選取特征”菜單中選取“完成”選項(xiàng)。（2）在“移動(dòng)特征”菜單中選取“平移”選項(xiàng)，在彈出的“選取方向”菜單中選取“平面”選項(xiàng)，在模型樹(shù)窗口中選取基準(zhǔn)平面FRONT，在彈出的菜單中選取“方向”——“反向”——“正向”選項(xiàng)，在圖標(biāo)板中輸入偏距距離“b”，然后單擊“確定”。（3）在“移動(dòng)特征”菜單中選取“旋轉(zhuǎn)”選項(xiàng)，在彈出的“選取方向”菜單中選取“曲線/邊/軸”選項(xiàng)，在模型樹(shù)窗口中選取基準(zhǔn)軸GEAR_AXIS，在彈出的菜單中選取“方向”——“正向”選項(xiàng)，在圖標(biāo)板中輸入旋轉(zhuǎn)角度“2*b/d*tan(beta)*180/pi”，然后再單擊“確定”按鈕。（4）在“移動(dòng)特征”菜單中選取“完成移動(dòng)”選項(xiàng)，之后在“菜單管理器”菜單中選“完成”選項(xiàng)，單擊“組元素”對(duì)話框中“確定”按鈕，在“菜單管理器”中選取“完成”選項(xiàng)。9.創(chuàng)建掃描混合切剪特征（1）在主菜單中依次選擇“插入”——“掃描混合”選項(xiàng)，彈出圖標(biāo)板，單擊選中其中“實(shí)體”和“切削”按鈕，然后單擊圖標(biāo)板中的“參照”按鈕，打開(kāi)“參照”選項(xiàng)卡。（2）在繪圖區(qū)中選擇齒輪螺旋曲線作為掃描混合軌跡。（3）單擊“剖面”按鈕，打開(kāi)“剖面”選項(xiàng)卡，選擇前面我們所繪制兩個(gè)齒輪特征曲線作為剖面1和剖面2來(lái)進(jìn)行掃描混合。最終完成掃描混合特征。10.創(chuàng)建陣列特征（1）選中上一步驟所創(chuàng)建的掃描混合特征，然后在特征工具欄中單擊“陣列”按鈕，彈出圖標(biāo)設(shè)計(jì)板。（2）單擊“尺寸”下拉列表框，選擇其中的“軸”選項(xiàng)，然后在繪圖工作區(qū)中選擇旋轉(zhuǎn)軸GEAR_AXIS作為陣列中心，并設(shè)置陣列特征的數(shù)目為4，角度為360/z。（3）從菜單欄中依次選擇“工具”——“關(guān)系”選項(xiàng)，打開(kāi)“關(guān)系”對(duì)話框，在工作區(qū)中選擇剛才創(chuàng)建好的陣列特征，則有關(guān)此特征的參數(shù)會(huì)以代號(hào)的形式標(biāo)注出來(lái)。然后在繪圖工作區(qū)中單擊選擇旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)，將其添加到“關(guān)系”對(duì)話框中，輸入關(guān)系式“=360/z”，在繪圖工作區(qū)中單擊選擇陣列個(gè)數(shù)的參數(shù)，將其添加到“關(guān)系”對(duì)話框中，輸入關(guān)系式“=z”最后單擊確定按鈕完成關(guān)系添加。點(diǎn)擊再生模型按鈕，完成齒輪整列，如圖7.2所示。圖7.2斜齒輪7.3變速器軸的幾何模型建立7.3.1變速器第一軸的幾何模型建立。第一軸與常嚙合齒輪做成齒輪軸。首先，單擊特征欄工具中的“旋轉(zhuǎn)”按鈕，打開(kāi)圖標(biāo)設(shè)計(jì)板，在圖標(biāo)板中單擊“參照”按鈕，單擊其中的“定義”按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)彈出“草繪”對(duì)話框，選擇基準(zhǔn)平面FRONT作為草繪平面，其他設(shè)置接受默認(rèn)參數(shù)，單擊“草繪”按鈕進(jìn)入二維草繪模式。繪制出第一軸的基本尺寸后，完成二維草繪。在圖標(biāo)板設(shè)置中，設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度為360°，單擊確定按鈕，完成第一軸建模。然后通過(guò)裝配關(guān)系，將常嚙合齒輪與第一軸進(jìn)行裝配，組成齒輪軸，這樣，第一軸總成就繪制完畢了，如圖7.3所示。圖7.3一軸總成7.3.2變速器中間軸的幾何模型建立中間軸同樣采用齒輪軸，第一擋齒輪和倒擋齒輪與軸做成一體。軸的旋轉(zhuǎn)方式與第一軸的繪制方法是一樣的。與第一軸不同的是，中間軸齒輪軸不是裝配成齒輪軸的，而是在繪制軸的同時(shí)，將齒輪在軸是直接繪出。其齒輪的繪制方法與直齒輪的繪制方法相同，只是將齒輪所在的軸頸看作為齒根圓。如圖7.4所示圖7.4中間軸7.3.3變速器第二軸的幾何模型建立第二軸只要將軸身繪制出即可，方法同上，如圖7.5所示。圖7.5二軸7.4軸承的幾何模型建立軸承的建模同樣采用裝配的方式。首先畫(huà)出軸承的各組成部分，通過(guò)拉伸或者旋轉(zhuǎn)實(shí)體等功能，將軸承的內(nèi)圈和外圈繪制出來(lái)，再將球體繪制出來(lái)。最后通過(guò)裝配中的約束關(guān)系，將其裝配成完整的軸承總成。圓錐滾子軸承和滾針軸承的畫(huà)法與其相同。如圖7.6、7.7、7.8所示。圖7.6球軸承圖7.7圓錐滾子軸承圖7.8滾針軸承7.5箱體的幾何模型建立變速器上箱體的繪制方法運(yùn)用了：拉伸、旋轉(zhuǎn)、切剪、抽殼、復(fù)制、鏡像以及陣列等特征來(lái)完成。首先拉伸出上箱體的實(shí)體特征，通過(guò)創(chuàng)建拔模特征，將上箱體的側(cè)面繪制成斜面，其拔模角度為30°。然后通過(guò)拉伸剪切特征，創(chuàng)建倒圓角特征等對(duì)上箱體進(jìn)行修整，最后創(chuàng)建殼特征，即可。下箱體與上箱體的繪制方法相似。只是要注意軸孔距離和大小的確定。第一軸與第二軸為一條直線，第二軸、中間軸、倒檔軸之間的中心距已經(jīng)確定，通過(guò)已確定的中心距，對(duì)下箱體軸孔進(jìn)行定位，再通過(guò)拉伸剪切繪制出軸孔，如圖7.9、7.10所示。圖7.9上箱體圖7.10下箱體7.6變速器零件模型的虛擬裝配1、一軸總成的裝配一軸總成的裝配在前面一軸創(chuàng)建過(guò)程中已經(jīng)說(shuō)過(guò)了。首先要新建組文件，單擊工具欄中的“新建”按鈕，打開(kāi)“新建”對(duì)話框，在“類(lèi)型”列表框中選擇“組件”選項(xiàng)，在“子類(lèi)型”列表框中選擇“設(shè)計(jì)”選項(xiàng)，在“名稱”文本框中輸入名稱。取消選中“使用缺省模版”復(fù)選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕打開(kāi)“新文件選項(xiàng)”對(duì)話框，選中其中的“mmns_asm_design”選項(xiàng)，最后單擊“確定”按鈕，進(jìn)入組件裝配環(huán)境。將一軸零件圖拖入組件裝配環(huán)境中，點(diǎn)擊“確定”。再將一軸常嚙合齒輪拖入組件裝配環(huán)境中，通過(guò)軸心對(duì)齊約束，并新建約束，將軸面和齒輪面通過(guò)匹配約束進(jìn)行裝配，點(diǎn)擊“確定”按鈕。最后完成一軸總成的裝配。2、二軸、中間軸和倒擋軸總成的裝配二軸總成的裝配與一軸相同，各齒輪和同步器的裝配都是通過(guò)軸心的對(duì)齊和齒輪之間的匹配來(lái)完成的。其裝配順序則是由內(nèi)向外裝配。中間軸和倒擋軸的裝配亦是如此。但要說(shuō)明的是齒輪安裝的順序和對(duì)齊面的正反會(huì)影響最后裝配的結(jié)果，所以在裝配是要注意。否則裝配錯(cuò)誤，修改裝配時(shí)，在該零件上的約束關(guān)系都將失效，導(dǎo)致裝配系統(tǒng)彈出現(xiàn)大量錯(cuò)誤信息。3、一軸、二軸、中間軸之間總成的裝配新建組件裝配環(huán)境，與前面所提到的方法相同。首先裝配一軸和二軸總成。將一軸總成在組件裝配環(huán)境中打開(kāi)，點(diǎn)擊“確定”按鈕。再將第二軸總成在組建環(huán)境中打開(kāi)，通過(guò)中心軸對(duì)稱和兩周面的匹配關(guān)系，將一軸和二軸裝配在一起，最后點(diǎn)擊“確定”按鈕完成一軸和二軸的裝配。中間軸的裝配則需要通過(guò)距離約束來(lái)完成。首先以軸頸面為參照，進(jìn)入到二維繪制界面。通過(guò)軸心畫(huà)兩條輔助線，用另一條輔助線將前兩條輔助線連接在一起，形成一個(gè)三角形。這三條輔助線分別是第二軸與中間軸的中心距，中間軸與倒擋軸的中心距，倒擋軸與第二軸的中心距。因?yàn)橹行木嘣谥暗挠?jì)算過(guò)程中都已解出，這里只要將尺寸代入即可。畫(huà)完輔助先后，退出到三維界面中。將中間軸總成在組件裝配環(huán)境中打開(kāi)，使中間軸的軸心與輔助線中間軸的點(diǎn)通過(guò)線上點(diǎn)的約束關(guān)系進(jìn)行約束，然后通過(guò)齒輪之間嚙合對(duì)齊，完成中間軸的裝配。倒擋軸的裝配方法與中間軸相同。4、各軸總成與下箱體總成的裝配將下箱體總成在組件裝配環(huán)境中打開(kāi)，點(diǎn)擊“確定”完成裝配。將剛才我們裝配完的三軸總成在組件裝配環(huán)境中打開(kāi)，通過(guò)三周的中心軸與下箱體的軸孔的中心軸依次對(duì)齊，再通過(guò)軸上的軸承與箱體上軸孔的支承面通過(guò)插入的約束關(guān)系進(jìn)行裝配，最后完成各軸總成與下箱體總成的裝配。5、上箱體總成與下箱體的裝配上箱體總成與下箱體總成的裝配就比較簡(jiǎn)單了，只要將上箱體的地面與下箱體的頂面進(jìn)行匹配，然后側(cè)面之間通過(guò)對(duì)齊約束關(guān)系進(jìn)行裝配即可，如圖7.11所示。圖7.11總裝配圖7.7本章小結(jié)本章對(duì)變速器的一軸、二軸、中間軸、倒擋軸以及各軸之間的裝配，下箱體和上箱體的裝配做了簡(jiǎn)要的介紹。軸總成的裝配相對(duì)簡(jiǎn)單一些，主要通過(guò)匹配、對(duì)齊、插入等約束關(guān)系進(jìn)行裝配即可。軸與軸之間的裝配比較繁瑣，主要是通過(guò)匹配、對(duì)齊、插入等裝配關(guān)系進(jìn)行裝配時(shí)，總會(huì)出現(xiàn)裝配不完成，或者齒輪嚙合無(wú)法匹配等錯(cuò)誤。這時(shí)只能通過(guò)距離約束進(jìn)行總體裝配，通過(guò)中心距來(lái)約束各軸之間的距離，使裝配結(jié)果能夠完整、精確的進(jìn)行裝配。結(jié)論我本次所設(shè)計(jì)的題目是基于Pro/E貨車(chē)變速器設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)主要通過(guò)在學(xué)校所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)，自主設(shè)計(jì)出變速器總成，并通過(guò)Pro/E軟件將其內(nèi)部零件繪制出來(lái)，通過(guò)約束關(guān)系將其裝配起來(lái)。在變速器總成設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要了解變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各組成部分。掌握齒輪和軸的計(jì)算方法，以及校核過(guò)程。了解同步器的工作原理以及變速器各齒輪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。在變速器的設(shè)計(jì)計(jì)算中遇到過(guò)不少的問(wèn)題，所學(xué)過(guò)的知識(shí)掌握得不夠全面，但在導(dǎo)師和專業(yè)老師的耐心指導(dǎo)下，我所遇到的問(wèn)題都一一解決，每解決一個(gè)問(wèn)題我都會(huì)受益匪淺，完善自己所掌握的知識(shí)。此外也使我對(duì)待問(wèn)題的消極心態(tài)有所改善。通過(guò)這次對(duì)變速器的設(shè)計(jì)，使我對(duì)變速器的工作原理和結(jié)構(gòu)有了更深一層的認(rèn)識(shí)和了解，并學(xué)到了很多之前沒(méi)有學(xué)到過(guò)的專業(yè)知識(shí)。此次設(shè)計(jì)還重點(diǎn)訓(xùn)練了對(duì)軟件Pro/E軟件的學(xué)習(xí)和運(yùn)用。在變速器的設(shè)計(jì)中，計(jì)算完齒輪和軸的尺寸后，要通過(guò)Pro/E來(lái)對(duì)每一個(gè)零件進(jìn)行實(shí)體設(shè)計(jì)。最后要進(jìn)行虛擬裝配。由于我之前很少接觸Pro/E軟件，因此我在設(shè)計(jì)中遇到了很多的問(wèn)題。比如直齒輪和斜齒輪的畫(huà)法，以及裝配過(guò)程和裝配原理。通過(guò)不斷的查閱資料以及在楊老師的幫助下，使我掌握很多創(chuàng)建三維實(shí)體模型的方法及步驟，以及學(xué)會(huì)了如何熟練的運(yùn)用Pro/E軟件。參考文獻(xiàn)[1]王望予主編.汽車(chē)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[2]徐安、陳德陽(yáng)主編.汽車(chē)底盤(pán).機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[3]臧杰、閻巖主編.汽車(chē)構(gòu)造.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[4]伊萬(wàn)建主編.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).中央廣播電視大學(xué)出版社，2005.[5]張金柱、韓玉敏、石美玉主編.汽車(chē)工程專業(yè)英語(yǔ).化學(xué)工業(yè)出版社，2005.[6]劉極風(fēng)主編.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造.高等教育出版社，2004.[7]林清安主編.完全精通Pro/ENGIN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