6、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) 4)錐面工作長(zhǎng)度b
縮短錐面工作長(zhǎng)度b,便使變速器的軸向長(zhǎng)度縮短,但同時(shí)也減小了錐
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
bb=Mm/2npfR2
(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,特別是事錐面平均
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)
7、度。
轎車同步環(huán)厚度比貨車小些,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(厚度約0.3~0.5mm),使其
摩擦因數(shù)在鋼與銅合金摩擦副圍,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。
3?鎖止角(3
鎖止角3選取的正確,可以保證只有在換擋的兩個(gè)部分之間角
速度
8、差達(dá)到零值才能進(jìn)行換擋。影響鎖止角3選取的因素主要有摩擦因數(shù)
f、摩擦錐面的平均半徑R、鎖止面平均半徑和錐面半錐角a。已有結(jié)構(gòu)的
鎖止角在26°46。圍變化。
4?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。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),不同車型要求作用到手柄上的力也不相同。為此,同步時(shí)間與車
型有關(guān),計(jì)算時(shí)可在下屬圍選?。簩?duì)轎車變速器高檔取0.15~0.30s,低檔取
0~0.
9、80s;對(duì)貨車變速器高檔取0.30~0.80s,低檔取1.00~1.50s。
5?轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算
換擋過程中依靠同步器改變轉(zhuǎn)速的零件統(tǒng)稱為輸入端零件,它包
括第一軸及離合器的從動(dòng)盤,中間軸及其上的齒輪,與中間軸上齒輪相嚙合
的第二軸上的常嚙合齒輪。其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算:首先求得各零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣
量,然后按不同檔位轉(zhuǎn)換到被同步的零件上。對(duì)已有的零件,其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
通常用扭擺法測(cè)出;若零件未制成,可將這些零件分解為標(biāo)準(zhǔn)的幾何體,并
按照數(shù)學(xué)公式合成求出轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
三.同步器的計(jì)算
同步器的計(jì)算目的是確定摩擦錐面和鎖止角的角度,這些角度是
用來保證在滿足連接鍵角速度完全相等以前不能進(jìn)行換
10、擋時(shí)所應(yīng)滿足的條
件,以及計(jì)算摩擦力矩和同步時(shí)間。換擋第一階段,處于空擋瞬間,考慮到
潤(rùn)滑油阻力在常溫下對(duì)齒輪轉(zhuǎn)速的降低作用可忽略不計(jì),并假設(shè)汽車在阻力
不大的道路上行駛,同時(shí)時(shí)間不大于一秒則認(rèn)
為在該瞬間汽車速度保持不變,即變速器輸出端轉(zhuǎn)換于換擋瞬間不
變,而輸入端靠摩擦作用達(dá)到與輸出端同步。如上所述,換擋時(shí)為保證沒有沖擊的將齒輪和軸連接起來,必須使他們的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等。
摩擦力矩Mm#算如下
M m
Jr
Jr(ba)
tJrt
tIk1Ik
±)
Ik1Ik
式中,Jr為離合器從動(dòng)盤、第一軸與第二軸常嚙合齒輪連接在
一起轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;e為發(fā)動(dòng)機(jī)的角速
11、度;a為在第K
檔工作的變速器輸出軸角速度;b為第K+1檔的輸出軸上齒輪的角
速度;
■■
Ik、Ik1為變速器第K和K+1檔的傳動(dòng)比。
另一方面,設(shè)換擋時(shí)作用在變速桿手柄上的法向力為Fs,(對(duì)轎車和
大客車,取FS=60N;對(duì)貨車,取FS=IOON,變速桿手柄到嚙
■
合套的傳動(dòng)比為環(huán),貝M乍用在同步器摩擦錐面上的軸向力F應(yīng)為
FFS1gs
式中,為換擋機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率。
由此可算得工作表面上的摩擦力矩Mm為
FfR
sin
式中,為摩擦錐面半錐角;f為工作錐面的摩擦因數(shù);R
為摩擦錐面平均半徑
FfR Jr e(1 t (iki
ik)
同步時(shí)的摩擦力矩方
12、程式為
sin
JreSin
FfR
同步器應(yīng)滿足的鎖止條件
為防止連接件在轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等以前接合換擋,必須滿足下述條
件F1F2
式中,F(xiàn)1為由摩擦力矩Mm產(chǎn)生的,用來防止過早換擋的力
Fi
Mm
FfR
r sin
F2為因鎖止面傾斜而產(chǎn)生的力
F2Ftan
式中,r為鎖止面平均半徑;為鎖止面鎖止角。
MmFfR.-X匚匚
將Fi「和卜2卜由代入到卜1卜2中
rrsin
FfR中得到Ftanrsin
因此,欲保證鎖止和滑動(dòng)齒套不能繼續(xù)移動(dòng),必須滿足如下條
fR
tan<
rsin
參考文獻(xiàn):(1)汽車構(gòu)造(第2版)家瑞機(jī)械工業(yè)
(2)機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)王大康機(jī)械工業(yè)
(3)機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)紀(jì)名鋼泡良貴高等教育
(4)畫法幾何及機(jī)械制圖科學(xué)技術(shù)
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