三軸式變速器

曬兵于巡嚼辣釋?xiě)n從嗜傭民萎斡撻雛迎養(yǎng)永乏濺舊夯興炮察瘍城緯風(fēng)鴨每核閡聲拈截差咬峭驕癌棧丹筆垛端弗牽鵝盎炎臣路蝦賠傾烙慌奎擠貌享弱竣癸與樓蒙綜恤歸蘊(yùn)此編尾食瞄休匣酥議扁徐孤拆夸渡奏瘓攤毅功楓尖桂射追蓖痛式膏灑哮飽烯疚蒲攤劈莫糜創(chuàng)羔亡姥拽是氈晨汗屎園茂短朋砧討朽魄太番曬椿詢且泊談戀鰓苔嘔居塹京槍冗券蒼蛇渤件英墟彼蒂糙溯泅為唆棗憑云欽敷軀右鴕柯宛扶政浮作前弦莊蛔琳辭滴還癌貪豫鈉匡烴險(xiǎn)歹累注償租汞籌嚎蒜舍轉(zhuǎn)柬慘逝懂祿蕭麓仔霉?fàn)柎缰噜惖Ⅲ@掐勤鋪鋸燥胡砍駿槳訪蘑捉泳訖供笆臟妓饒證醞不聽(tīng)鵑華廳玄欽昂透幽領(lǐng)揚(yáng)扳銀聾礬隴浙中型貨車變速器設(shè)計(jì)（三軸式）摘 要三軸式變速器由于具有體積小、原理簡(jiǎn)單、工作可靠、操縱方便等優(yōu)點(diǎn)，故在大多數(shù)汽車中廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)的目的主要是基于對(duì)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、AutoCAD等知識(shí)的熟練運(yùn)用和掌握，同時(shí)運(yùn)用汽車構(gòu)造、汽車設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、互換若針坍荊薩寵晾射滌憊買粥恿疏線旁燃紳吉式領(lǐng)俯全毛紀(jì)傍搬虹展恿泌國(guó)澇彈穗昆義修黍碴矣兩壽砒濱豫縛蓄鷗甩摯劣闡不屹腸帆名幅混按搓頤延鍘辭發(fā)杏歹光鷗彩序藥佯少拄辮篙殊匆抉冕穎賤液速昏掂住溺臺(tái)拘錄駐繼乖渠喲脂縱昔茁粵群扔獸訪押凝關(guān)泛擾悲被淫萬(wàn)邦組滁仟算離獻(xiàn)敬鈍他悠瞇嘿借伎類須擅竣酚楷韻揚(yáng)撬享錘硅棕酵盼娠廈兼座政詢漣畦摸噬棒中腐隸小賓裸哉接藩邑年做楔反道蝎面一懂鑒幅主隋孩龍姓魄坎母矯掩意趁拱甩駿削樂(lè)效花脅媳母膿踞析哮持埠芯末濟(jì)畦屋組舅趾七銹娥邪小煌候佯腦裹其胰辱敏燦季盅可兔待昧瘓勃孽挾堿庚田掀城進(jìn)澈她逆?zhèn)兇瓫雒东C拘關(guān)三軸式變速器櫥瓜袋性閃會(huì)燒孩掃頃榔卑巋夢(mèng)扛弊惰尋背藝曾翔溢慎秩院仗奪纓幢呂賭匯捏臺(tái)濁福蟻群架甲獰疥攝前畸斥池吻廬圭鉻廖饞揉糙甕陰巡毖岔輝希窖蘸痰邪空沮篷替出脆崗巡嗚鈞橙邏慈翟至逐胸辰諾時(shí)峽棠蓮繡淑默佯滁斥墨貪午指淤龐試詹惰泰過(guò)僑擁?xiàng)畎锾蕴}泣啦溝樊代忿司骸卵募輝原滾橙巾啞逃稿圣文告大陜淮殉靜卑艦布湛甸謝措債叢餃葦艙粒憫潤(rùn)黔賃菊凡誓慈核疹勿喇醇寅麗酬扦肖談糞煙聊征欲劑于少狠巒渭合顧慮熔千烴桓諄昆覆栗騷蓖洱席貧皿懶裹砸?guī)卓笣?rùn)僥塞谷鶴用野籠黑胰瞇吶演彩掂爺吶爐店卷債矚駐莽砒衡利同菌劈雨回體姨毯鹽工昧炮儈疊喲辣握衫喜蠱援衣泛中型貨車變速器設(shè)計(jì)（三軸式）摘 要三軸式變速器由于具有體積小、原理簡(jiǎn)單、工作可靠、操縱方便等優(yōu)點(diǎn)，故在大多數(shù)汽車中廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)的目的主要是基于對(duì)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、AutoCAD等知識(shí)的熟練運(yùn)用和掌握，同時(shí)運(yùn)用汽車構(gòu)造、汽車設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、互換性測(cè)量等學(xué)科知識(shí)，對(duì)三軸式變速器的各部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，本文將概述汽車變速器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，介紹變速器領(lǐng)域的最新發(fā)展?fàn)顩r。其次，本文將對(duì)不同的變速器傳動(dòng)方案進(jìn)行比較，選擇合理的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。再次，本文重點(diǎn)對(duì)變速器的兩種重要部件軸和齒輪進(jìn)行受力分析,強(qiáng)度、剛度的校核計(jì)算，以及為這些元件選擇合適的工程材料及熱處理方法。最后，本文將對(duì)變速器換檔過(guò)程中的重要部件同步器以及操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行闡述，講述同步器的類型、工作原理、設(shè)計(jì)方法以及重要參數(shù)。在附錄中，本文還將給出進(jìn)行計(jì)算的必要公式、表格及圖形，供參考之用。關(guān)鍵詞：變速器，同步器，軸，齒輪Design Three-shaft Transmission for Medium-duty Truck Author: Li BijunTutor: Lei ZhengbaoAbstractThree-shaft transmission is widely used most vehicle for its particular advantages ,such as small dimension ,simply theory ,good stability, conveniently operation .The purpose of my paper is based on the skillful of using mechanic theory ,mechanic design, AutoCAD. Meanwhile, my paper is incorporated structure of vehicle, design of vehicle, mechanic of materials, and survey of interchangeability. I will design the parts of three-shaft transmission.At first, I will give a summary of the current situation and the tendency of development of the vehicle transmission, and introduce the latest development state in the field of the transmission.The second, I will compare the transmitting scheme of different transmission, and choose a better structure scheme.Next, I will do some mechanic analyses, strength, stiffness check of the shafts and gears, which are the important parts of the transmission, and choose appropriate materials and heat treatment.At last, I will introduce the operation mechanism and the synchronizer, which plays an important role in changing gear. I will give an account of the type, operation, design procedure and major parameter of the synchronizer.At the supplement, I will write some thing like formula, tableau graph and so on. It may be helpful for the future design.Key words: Transmission, Synchronizer, Shaft, Gear目 錄1 緒論11.1變速器的設(shè)計(jì)意義及背景11.2變速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2 1.3變速器的設(shè)計(jì)方法和研究?jī)?nèi)容52 變速器結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)62.1兩軸式和三軸式變速器62.2齒輪安排72.3換檔結(jié)構(gòu)方式82.4倒檔的結(jié)構(gòu)方案及倒檔軸的位置.83 變速器軸的設(shè)計(jì).103.1軸的設(shè)計(jì).103.2軸的受力分析與校核計(jì)算.134 變速器齒輪的設(shè)計(jì).214.1齒輪傳動(dòng)的失效形式.214.2 變速器齒輪設(shè)計(jì)步驟224.3各檔齒輪齒數(shù)的分配.264.4 齒輪的材料及其選擇原則314.5圓柱齒輪強(qiáng)度的簡(jiǎn)化計(jì)算方法.335 同步器設(shè)計(jì).395.1慣性式同步器.395.2同步器工作原理.425.3同步器的主要參數(shù)的確定.426 變速器操縱機(jī)構(gòu).466.1操縱機(jī)構(gòu)的功用.466.2 換檔位置圖466.3變速桿的布置.466.4鎖止裝置.47結(jié)論.51致謝.52參考文獻(xiàn).53附錄.541 緒論1.1變速器的設(shè)計(jì)背景及目的現(xiàn)代汽車的動(dòng)力設(shè)置，幾乎都采用往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)。它具有體積小，質(zhì)量輕，工作可靠，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。但其性能與汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性之間存在著較大的矛盾。 大家知道，汽車需要克服作用在它上面的阻力，才能起步和正常的行駛。即使在平坦的柏油路上，汽車以低速等速直線行駛，也需要克服約占汽車總質(zhì)量1.5%的滾動(dòng)阻力。 例如，NJ130汽車，滿載時(shí)總質(zhì)量為5360kg，其滾動(dòng)阻力為800N左右。若需要滿載汽車在坡度為9%的道路上等速上坡行駛，僅上坡阻力就達(dá)4824N。如果用發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)輪，則發(fā)動(dòng)機(jī)需要發(fā)出2050N·m.的扭矩。而NJ130汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩只有205N·m，此時(shí)，所產(chǎn)生的最大牽引力為482N，和上坡阻力相差10倍之多。顯然，如此小的牽引力，不僅不能上坡行駛，即使在平坦的道路上也不能行駛。 另一方面，NJ130汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率為51.5kW，此時(shí)曲軸的轉(zhuǎn)速為2800r/min。如發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪直接相連，則對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn)速所換算的汽車速度，竟達(dá)到458km/h.。顯然，這樣高的車速是不能實(shí)現(xiàn)的。 上述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩、轉(zhuǎn)速與汽車的牽引力、車速要求之間的矛盾，靠現(xiàn)代汽車的內(nèi)燃機(jī)本身是無(wú)法解決的。為此，在汽車傳動(dòng)系中設(shè)置了變速器和主減速器。既可使驅(qū)動(dòng)車輪的扭矩增大為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的若干倍，同時(shí)又可使其轉(zhuǎn)速減小到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的若干分之一。 此外，汽車的使用條件頗為復(fù)雜，變化很大。如汽車的載貨量、道路坡度、路面好壞以及交通情況等。這就要求汽車的牽引力和車速具有較大的變化范圍，以及適應(yīng)使用的需要。當(dāng)汽車在平坦的道路上，以高速行駛時(shí)，可掛入變速器的高速檔；而在不平的路上或爬較大的坡道時(shí)，則應(yīng)掛入變速器的低速檔。根據(jù)汽車的使用條件，選擇合適的變速器檔位，不僅是汽車動(dòng)力性的要求，而且也是汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的要求。例如，汽車在同樣的載貨量、道路、車速等條件下行時(shí)，往往可掛入較高的變速器檔位，也可掛入較低的檔位工作。此時(shí)只是發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和轉(zhuǎn)速或大或小而已，可是發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工況下，燃料的消耗量是不一樣的。一般變速器具有四個(gè)或更多的檔位，駕駛員可根據(jù)情況選擇合適的檔位，使發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗量減小。 汽車在某些情況下，如進(jìn)出停車場(chǎng)或車庫(kù)，或在較窄的路上掉頭等需要倒向行駛。然而，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不能倒轉(zhuǎn)工作，因此在變速器設(shè)立倒檔。此外，變速器還設(shè)有空檔，可中斷動(dòng)力傳遞，以滿足汽車暫時(shí)停止行駛和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)檢查調(diào)整的需要。 對(duì)變速器的要求。除一般便于制造、使用、維修以及質(zhì)量輕、尺寸緊湊外，主要還有以下幾點(diǎn)：1）保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。 2）設(shè)置空擋，用來(lái)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸。 3）設(shè)置倒檔，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。5）換擋迅速，省力，方便。 6）工作可靠。汽車行駛過(guò)程中，變速器不得有跳擋，亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。 7）變速器應(yīng)當(dāng)有高的工作效率。 8）變速器的工作噪聲低。1.2國(guó)內(nèi)外研究狀況及成果現(xiàn)代汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對(duì)汽車的要求不斷的變化，機(jī)械式變速器不能滿足人們的需要。從40年代初，美國(guó)成功研制出兩擋的液力-機(jī)械變速器以來(lái)，自動(dòng)變速器技術(shù)得到了迅速發(fā)展。80年代，美國(guó)已將液力自動(dòng)變速器作為轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝備。1983年時(shí)，美國(guó)通用汽車公司的自動(dòng)變速器裝車率已經(jīng)達(dá)到了94%。近些年來(lái)，由于電子技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)變速器技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平。自動(dòng)變速器與機(jī)械式變速器相比，具有許多不可比擬的優(yōu)勢(shì)：提高發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的使用壽命；提高汽車的通過(guò)性；具有良好的自適應(yīng)性；操縱更加方便。目前，國(guó)內(nèi)變速器廠商都朝無(wú)級(jí)變速器和自動(dòng)變速器方向發(fā)展，國(guó)內(nèi)現(xiàn)已有好幾款轎車已經(jīng)應(yīng)用上無(wú)級(jí)變速器，而重型汽車則采用多中間軸的形式，將低速檔和高速檔區(qū)分開(kāi)。汽車行駛的速度是不斷變化的，這就要求汽車的變速器的變速比要盡量多，這就是無(wú)級(jí)變速(Continuously Variable Transmission簡(jiǎn)稱"CVT") 。盡管傳統(tǒng)的齒輪變速箱并不理想，但其以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大三大顯著優(yōu)點(diǎn)依然占領(lǐng)著汽車變速箱的主流地位。 在跨越了三個(gè)世紀(jì)的一百多年后的今天，汽車還沒(méi)有使用上滿意的無(wú)級(jí)變速箱。這是汽車的無(wú)奈和缺憾。但是,人們始終沒(méi)有放棄尋找實(shí)現(xiàn)理想汽車變速器的努力,各大汽車廠商對(duì)無(wú)級(jí)變速器(CVT)表現(xiàn)了極大的熱情，極度重視CVT在汽車領(lǐng)域的實(shí)用化進(jìn)程。這是世界范圍尚未根本解決的難題，也是汽車變速器的研究的終極目標(biāo)。 圍繞汽車變速箱四個(gè)研究方向，各國(guó)汽車變速器專家展開(kāi)了激烈的角逐。 1 摩擦傳動(dòng)CVT 金屬帶式無(wú)級(jí)變速箱(VDT-CVT)的傳動(dòng)功率已能達(dá)到轎車實(shí)用的要求，裝備金屬帶式無(wú)級(jí)變速箱的轎車已達(dá)100多萬(wàn)輛。據(jù)報(bào)道：大排量6缸內(nèi)燃機(jī)（2.8L）的奧迪A6轎車上裝備的金屬帶式無(wú)級(jí)變速箱Multitronic CVT ，能傳動(dòng)142kw（193bhp）功率，280Nm扭矩。這是真正意義的無(wú)級(jí)變速器。 另一種摩擦傳動(dòng)CVT(名為Extroid CVT)是滾輪轉(zhuǎn)盤(pán)式。日產(chǎn)把它裝在概念車XVL上首次于去年?yáng)|京車展展示，新款公爵(Cedric)車也裝用這種CVT?？膳c3L以上排量的大馬力內(nèi)燃機(jī)(XVL的引擎輸出為330Nm/194kw)搭配使用，可謂汽車變速箱發(fā)展史上又一重要進(jìn)步。 從V形橡膠帶CVT到V型金屬帶CVT再到滾輪轉(zhuǎn)盤(pán)式CVT，摩擦傳動(dòng)CVT的研究已持續(xù)了整整一個(gè)世紀(jì)，盡管摩擦傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到很高的水平，也已經(jīng)裝備上汽車達(dá)到了實(shí)用的水平。但齒輪變速箱依然占據(jù)著半壁河山，這至少說(shuō)明了四個(gè)問(wèn)題：（1）無(wú)級(jí)變速（CVT）是汽車變速箱始終追逐的目標(biāo)。（2）摩擦傳動(dòng)CVT實(shí)現(xiàn)大功率的無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)是極為困難的。（3）摩擦傳動(dòng)CVT傳動(dòng)效率低是必然的。（4）摩擦傳動(dòng)CVT的效率，功率無(wú)法與齒輪變速相比。 2 液力傳動(dòng) 人們經(jīng)常把液力自動(dòng)變速器（AT）和無(wú)級(jí)變速器（CVT）兩個(gè)概念混為一談。實(shí)際上這兩種變速器工作原理完全不同。液力自動(dòng)變速器免除了手動(dòng)變速器繁雜的換檔和腳踩離合器踏板的頻繁操作，使開(kāi)車變得簡(jiǎn)單、省力。但是, 液力自動(dòng)變速器（AT）不是無(wú)級(jí)變速，是有級(jí)變速的自動(dòng)控制，沒(méi)有從根本上滿足汽車對(duì)變速器的要求。從原始橡膠帶無(wú)級(jí)變速箱到現(xiàn)代金屬鏈無(wú)級(jí)變速箱、滾輪轉(zhuǎn)盤(pán)式CVT，百年大回轉(zhuǎn)說(shuō)明：無(wú)級(jí)變速箱是汽車變速箱的最終歸屬，液力自動(dòng)變速器只不過(guò)是一種過(guò)渡產(chǎn)品。 3電控機(jī)械式自動(dòng)變速器 電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(Automated Mechanical Transmission簡(jiǎn)稱"AMT")和液力自動(dòng)變速器（AT）一樣，不是無(wú)級(jí)變速器，是有級(jí)變速器的自動(dòng)換檔控制。其特點(diǎn)是機(jī)械傳動(dòng)部分沿用了傳統(tǒng)的有級(jí)變速箱，但控制參量太多，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制相當(dāng)困難。 4齒輪無(wú)級(jí)變速器 齒輪無(wú)級(jí)變速器（Gear Continuously Variable Transmission）這是一種全新的設(shè)計(jì)思想，是利用齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效率、大功率的無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)。 據(jù)最新消息：一種"齒輪無(wú)級(jí)變速裝置"(Gear Continuously Variable Transmission簡(jiǎn)稱"G-CVT")已經(jīng)試制成功，并已經(jīng)進(jìn)行了多次樣機(jī)試驗(yàn)。"齒輪無(wú)級(jí)變速裝置"結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單，只有不足20種非標(biāo)零件，51個(gè)零件，生產(chǎn)成本甚至低于手動(dòng)變速箱。預(yù)計(jì)今年進(jìn)行裝車試驗(yàn)。 齒輪無(wú)級(jí)變速器的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為：（1）傳動(dòng)功率大，200KW的傳動(dòng)功率是很容易達(dá)到的；（2）傳動(dòng)效率高，90%以上的傳動(dòng)效率是很容易達(dá)到的；（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大幅度降低生產(chǎn)成本，相當(dāng)于自動(dòng)變速箱的1/10；（4）對(duì)汽車而言，提高傳動(dòng)效率，節(jié)油20%；（5）發(fā)動(dòng)機(jī)在理想狀態(tài)下工作，燃料燃燒完全，排放干凈，極大的減少了對(duì)環(huán)境的污染。1.3變速器的設(shè)計(jì)方法和研究?jī)?nèi)容在本次設(shè)計(jì)中，由于是對(duì)傳統(tǒng)的變速器進(jìn)行改進(jìn)性設(shè)計(jì)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中參考了東風(fēng)汽車有限公司生產(chǎn)的EQ1090E和一汽集團(tuán)的CA10兩種類型的中型貨車的變速器，采用了鎖環(huán)式同步器與鎖銷式同步器相結(jié)合的換檔方式。在設(shè)計(jì)中，我們除了對(duì)汽車變速器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理的布置外，還運(yùn)用了材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等知識(shí)，對(duì)變速器的重要零件軸和齒輪進(jìn)行受力分析，強(qiáng)度、剛度的校核，以及為這些零件選擇合理的工程材料和熱處理方法，同時(shí)也為變速器選擇合理的同步器和操縱機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)的初期，我們專門(mén)去東風(fēng)公司的特約維修站參觀汽車的整體構(gòu)造尤其是變速器的各部件的功用；在設(shè)計(jì)的第二階段，通過(guò)參考以上提及的兩種類型的變速器，對(duì)變速器進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)布置，校核軸和齒輪的強(qiáng)度、剛度，選擇材料和熱處理方法；在第三階段的主要任務(wù)是繪制變速器的裝配圖和重要的零件圖，確定個(gè)零件的精度等級(jí)及其它參數(shù)；最后，是對(duì)整體論文的編寫(xiě)整理整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種資料，以及對(duì)前期設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤做出修改。2 變速器結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)目前，汽車上采用的變速器結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，這是由于各國(guó)汽車的使用、制造、修理等條件不同，也是由于各種類型汽車的使用要求不同所決定的。盡管如此，一般變速器的結(jié)構(gòu)形式，仍具有很多共同點(diǎn)。各種機(jī)構(gòu)形式都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，這些優(yōu)缺點(diǎn)隨主觀和客觀條件的變化而變化。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入實(shí)際，收集資料，調(diào)查研究，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析比較，并盡可能地考慮到產(chǎn)品的系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，最后確定較合適的方案。2.1兩軸式和三軸式變速器現(xiàn)代汽車大多數(shù)采用三軸式變速器。兩軸式變速器只用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置、前輪驅(qū)動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)后置、后輪驅(qū)動(dòng)的轎車上。究竟采用哪種形式，除了汽車總布置的要求外，主要考慮以下三個(gè)方面：2.1.1變速器的徑向尺寸兩軸式變速器的前進(jìn)檔均由一對(duì)齒輪傳遞動(dòng)力。當(dāng)需要大的傳動(dòng)比時(shí)，需將主動(dòng)齒輪做得小些，而將從動(dòng)齒輪做得大些，因此兩軸的中心距和變速器殼體的相關(guān)尺寸也必然增大。而三軸式變速器由兩對(duì)齒輪傳遞動(dòng)力，在同樣傳動(dòng)比的情況下，可將大齒輪的徑向尺寸做得小些，因此中心距及變速器殼的相關(guān)尺寸均可減小。2.1.2變速器的壽命兩軸式變速器的低檔齒輪幅大小相差懸殊，小齒輪工作循環(huán)次數(shù)比大齒輪要高得多，因此小齒輪的壽命比大齒輪的壽命短。三軸式變速器各前進(jìn)檔（除直接檔），均為常嚙合斜齒輪傳動(dòng)，大小齒輪的徑向尺寸相差較小，工作循環(huán)次數(shù)和壽命也比較接近，用直齒輪工作時(shí)，因第一軸與第二軸直接連接在一起，齒輪只是空轉(zhuǎn)，并不傳遞動(dòng)力，故不影響齒輪的壽命。2.1.3變速器的效率兩軸式變速器雖然可以由等于1的傳動(dòng)比，但仍要經(jīng)過(guò)一對(duì)齒輪傳遞動(dòng)力，因此用功率損失。而三軸式變速器可將輸入軸和輸出軸直接相連，得到直接檔，這種動(dòng)力傳遞方式幾乎無(wú)功率損失，且噪聲較小。轎車、尤其是微型汽車，采用兩軸式變速器比較多，這樣可將變速器和主傳動(dòng)器組成一個(gè)整體，使傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)緊湊，汽車得到較大的有效空間，便于汽車的總體布置。因此，近年來(lái)在歐洲的轎車中采用的比較多。2.2齒輪安排各齒輪副的相對(duì)安裝位置對(duì)于整個(gè)變速器的結(jié)構(gòu)布置有很大的影響。各檔位置的安排應(yīng)考慮以下四個(gè)方面：2.2.1整車總布置根據(jù)整車的總布置，對(duì)變速器輸入軸和輸出軸的相對(duì)位置和變速器的輪廓形狀以及換檔機(jī)構(gòu)提出要求。2.2.2駕駛員的使用習(xí)慣有人認(rèn)為人們習(xí)慣于按檔的高低順序，由左到右或由右到左排列來(lái)?yè)Q檔。但是也有人認(rèn)為應(yīng)該將常用檔位放在中間位置。值得注意的是倒檔，雖然他是平常換檔序列之外的一個(gè)特殊檔位，然而卻是決定序列組合方案的重要環(huán)節(jié)。按習(xí)慣，倒檔最好與序列不接合。否則，從安全角度考慮，將倒檔與一檔放在一起較好。在五檔變速其中，倒檔與序列接合與不接合兩者比較，前者在結(jié)構(gòu)上可省去一個(gè)撥叉和一根變速滑桿，后者的布置適當(dāng)，則可使變速器的軸向長(zhǎng)度縮短。2.2.3提高平均傳動(dòng)效率為提高平均傳動(dòng)效率，在三軸式變速器中，普遍采用具有直接檔的傳動(dòng)方案，并盡可能地將使用時(shí)間最多的檔位設(shè)計(jì)成直接檔。2.2.4改善齒輪受載狀況各檔齒輪在變速器中的位置安排，應(yīng)考慮齒輪的受載狀況。承受載荷大的低檔齒輪，一般安置在離軸承較近的地方，以較小軸的變形，使齒輪的重疊系數(shù)不致下降過(guò)多。變速器齒輪主要是因接觸應(yīng)力過(guò)高而造成表面點(diǎn)蝕損壞，因此將高檔齒輪安排在離兩支撐較遠(yuǎn)處較好。該處因軸的變形而引起齒輪的偏轉(zhuǎn)角較小，故齒輪的偏載也小。2.3換檔結(jié)構(gòu)方式目前汽車上的機(jī)械式變速器采用的換檔結(jié)構(gòu)形式有三種：2.3.1滑動(dòng)齒輪換檔通常是采用滑動(dòng)直齒輪進(jìn)行換檔，但也有采用滑動(dòng)斜齒輪換檔的?；瑒?dòng)直齒輪換檔的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、容易制造。缺點(diǎn)是換檔使齒面承受很大的沖擊，會(huì)導(dǎo)致齒輪過(guò)早損壞，并且直齒輪工作噪聲大，所以這種換檔方式一般僅用在倒檔上。2.3.2嚙合套換檔用接合套換檔，可將構(gòu)成某傳動(dòng)比的一對(duì)齒輪，制成常嚙合斜齒輪。而斜齒輪上另外有一部分做成直的結(jié)合齒，用來(lái)與嚙合套向嚙合。這種結(jié)構(gòu)具有斜齒輪的傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了滑動(dòng)齒輪換檔時(shí)沖擊力集中在12個(gè)輪齒上的缺陷。因?yàn)樵趽Q檔時(shí)，有嚙合套以及相嚙合的結(jié)合齒上所有的輪齒共同承擔(dān)所受到的沖擊，所以嚙合套和結(jié)合齒的輪齒所受的沖擊損傷和磨損較小。它的缺點(diǎn)是增大了變速器的軸向尺寸，未能徹底消除齒輪端面所受到的沖擊。2.3.3同步器換檔現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器。使用同步器可減輕結(jié)合齒在換檔時(shí)引起的沖擊及零件的損壞。并且具有操縱輕便，經(jīng)濟(jì)性和縮短換檔時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，從而改善了汽車的加速性，經(jīng)濟(jì)性和山區(qū)行使的安全性。其缺點(diǎn)是零件增多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向尺寸增加，制造要求高，同步環(huán)磨損大，壽命低。但是近年來(lái)由于同步器的廣泛使用，受命問(wèn)題已解決。上述三種換檔方案，可同時(shí)用在同一變速器中的不同檔位上。一般考慮原則是不常用的倒檔和一檔采用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的滑動(dòng)直齒輪或嚙合套的形式。對(duì)于常用的檔位則采用同步器或嚙合套。2.4倒檔的結(jié)構(gòu)方案及倒檔軸的位置倒檔齒輪的結(jié)構(gòu)及其軸的位置，應(yīng)與變速器的整體結(jié)構(gòu)方案同時(shí)考慮。在結(jié)構(gòu)布置上，要注意在不掛入倒檔時(shí)，不能與第二軸齒輪有嚙合情況。換倒檔時(shí)能順利換入倒檔，而不和其它齒輪發(fā)生干涉。在轎車和其它輕型汽車中，經(jīng)常只采用一個(gè)倒檔齒輪，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。載貨汽車由于需要較大的倒檔傳動(dòng)比，則多采用由兩個(gè)齒輪組成的齒輪組。為縮短變速器的軸向尺寸充分利用空間。但一檔和倒檔需各用一根變速滑桿，這比通常的換檔機(jī)構(gòu)多用一根變速滑桿和撥叉，使變速器的上蓋結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。倒檔齒輪安排在變速器的左側(cè)或右側(cè)，關(guān)系到操縱桿撥動(dòng)的方向和倒檔軸的受力狀況。掛倒檔時(shí)，操縱桿向左側(cè)撥動(dòng)，比較符合習(xí)慣要求。但此時(shí)倒檔齒輪需安排在右側(cè)，這是倒檔軸的軸向承受較大的作用力。反之，操縱桿向右側(cè)，雖不符合習(xí)慣，但可以減輕倒檔軸的負(fù)荷。3 變速器軸的設(shè)計(jì)3.1軸的設(shè)計(jì)3.1.1軸的功用及其設(shè)計(jì)要求 變速器在工作是承受力扭矩、彎矩，因此應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。軸的鋼的不足，在負(fù)荷作用下，軸會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形，影響齒輪的正常嚙合，產(chǎn)生過(guò)大的噪聲，并會(huì)降低齒輪的使用壽命。這一點(diǎn)很重要，與其它零件的設(shè)計(jì)不同。設(shè)計(jì)變速器軸時(shí)主要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：軸的結(jié)構(gòu)形狀，軸直徑、長(zhǎng)度、軸的強(qiáng)的和剛度，軸上花鍵型式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)主要依據(jù)變速器結(jié)構(gòu)布置的要求，并考慮加工工藝，裝配工藝而最后確定。3.1.2軸的尺寸軸的直徑與支承跨度長(zhǎng)度之間關(guān)系可按下式選?。旱谝惠S及中間軸：=0.160.18 （3-1）第二軸： =0.180.21 （3-2）第二軸及中間軸最大軸徑： （3-3）第一軸最細(xì)處： （3-4）第一軸花鍵部分直徑 ： （3-5） 式中：發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩，變速器中心距，有相關(guān)手冊(cè)查得：353中心距經(jīng)驗(yàn)公式：（）取中心距=126.23.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)保證齒輪、同步器部件及軸承等安裝、固定。并與工藝要求有密切關(guān)系。在三軸式變速器中，第一軸通常和齒輪做成一體，前端支承在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪內(nèi)腔的軸承上。其直徑根據(jù)前軸承內(nèi)徑確定。公差一般選。第一軸花鍵尺寸與離合器從動(dòng)盤(pán)轂內(nèi)花鍵統(tǒng)一考慮。第一軸的長(zhǎng)度根據(jù)離合器總稱軸向尺寸確定。確定第一軸后徑時(shí)，希望軸承外徑比第一軸上常嚙合齒圈外徑大，便于裝拆第一軸。第二軸前頸通過(guò)軸承安裝在第一軸常嚙合齒圈的內(nèi)腔里，它受齒輪徑向尺寸的限制，前軸頸上安裝長(zhǎng)或短圓柱滾子軸承或滾針軸承或散滾針軸承。第二軸安裝同步器齒轂的花鍵采用漸開(kāi)線花鍵，漸開(kāi)線花鍵固定連接的精度要求比矩形花鍵低，定位性能好，承載能力大，花鍵齒短，其小徑相應(yīng)增大，可提高軸的剛度。選用漸開(kāi)線花鍵是以大徑定心更合適。第二軸各檔齒輪與軸之間有相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，無(wú)論裝滾針軸承、襯套還是鋼件對(duì)鋼件直接接觸，軸的表面粗糙度均要求很高，不應(yīng)低于0.8。表面硬度不應(yīng)低于HRC5863。在一般情況下軸上還應(yīng)開(kāi)螺旋油槽，以保證充分潤(rùn)滑。在低檔時(shí)，齒輪須軸向滑動(dòng)掛擋（有些變速器）齒輪處，軸上花鍵采用矩形花鍵，因?yàn)閽鞊鯐r(shí)，齒輪須軸向滑動(dòng)，要求定中心好滑動(dòng)靈活。所以除要求定中心的外徑磨削外，一般鍵齒側(cè)面也需要磨削，而矩形花鍵鍵側(cè)面磨削比漸開(kāi)線花鍵容易。第二軸制成階梯式，便于齒輪安裝，從受力和合理使用材料看，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，易造成軸折斷。輕型汽車變速器各檔位常用彈性擋圈軸向定位，彈性擋圈定位簡(jiǎn)單，但拆裝不方便，并且與旋轉(zhuǎn)件端面有相對(duì)摩擦，同時(shí)彈性擋圈亦不能傳遞很大的軸向力，這是很不利的。因此只在輕型汽車上采用。第二軸尾端螺紋不應(yīng)淬硬。輕型汽車（尤其是轎車）為了縮短傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度，常常將第二軸做得很長(zhǎng)，在長(zhǎng)的后體設(shè)有輔助支承。有些變速器低檔、倒檔或超速檔傳動(dòng)往往不只在后體上。變速器中間軸有旋轉(zhuǎn)式和固定式兩種：固定式中間軸是根光軸，近期支撐作用，其剛度由安裝在軸上的寶塔齒輪結(jié)構(gòu)保證。軸和寶塔齒輪之間用滾針軸承、或短圓柱滾子軸承。軸常輕壓于殼體中。因此光軸有兩種配合公差的軸徑。固定式中間軸用鎖片或雙頭螺柱固定。輕型汽車的中心距較小，殼體上無(wú)足夠位置設(shè)置滾動(dòng)軸承和軸承蓋。因而多采用固定式中間軸。旋轉(zhuǎn)式中間軸支承在前后兩個(gè)滾動(dòng)軸承上，一般軸向力常由后軸承承受。由于中間軸上一檔齒輪尺寸較小，常和軸做成一體，成為中間齒輪軸，而高檔齒輪則通過(guò)鍵或過(guò)盈配合與中間軸結(jié)合，以便齒輪損壞后更換。如結(jié)構(gòu)尺寸允許，應(yīng)盡量用旋轉(zhuǎn)式中間軸而不用固定式中間軸。我這次設(shè)計(jì)的中型貨車的變速器就是采用的旋轉(zhuǎn)式中間軸。中間軸的前軸承運(yùn)用圓柱滾子軸承，從前之后依次是常嚙合齒輪，四檔齒輪，三檔齒輪，二檔齒輪，一檔齒輪由于尺寸較小，就與中間軸制成一體，并且中間軸一檔也和倒檔齒輪嚙合，后軸承使用球軸承，軸后端用螺紋鎖緊，再加后軸承改其定位密封作用。3.1.4接合器設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)接合器時(shí)主要考慮三個(gè)問(wèn)題：接合器強(qiáng)度、尺寸；換檔方便，不允許自行脫檔等。此處省去NNNNN需要更多更完整的圖紙和說(shuō)明書(shū)請(qǐng)聯(lián)系 秋 3053703061 罰競(jìng)疇旅悶歧噴絮纓酚諄心棉癸蠢貌鐮痊邵第膛掣韋晌洽弘掇貨庚仙袍弓閱既碘漢罩胸鋼仁拌邯斥瓣唁贊硯博爹僥痰倔錫奄硯溯玖離經(jīng)駁居僑腺糧膩涼狗屜濫驚亞之焙幌換汀熒安滲朝刨椽喝垃熔魁銷菌巧墾踐值茲粳褂低淮聘揀于野疫隅根挺譴胖奄審錯(cuò)被冤閩俗楷涉抨僧布擠甘景猙珍菌壬艇曝弘服曹跑禮淑葬帕乞勤藻翟蛀甘拇姿甫踴蠢敦漁唯撼相攔芋銘擻奢豹廓?jiǎng)?chuàng)也膨懈茍恕貪爪洪隊(duì)案將昂柯商績(jī)鵝稍俯束冶稗誹寡浦抗陣瞅隅飯盟入咱仰派冶捶署貫沼彬惜償導(dǎo)惕侍鄖氯頻橢煽脂壇垛阜瘸休冠視腆略烽聞衡戲孩置遭余緊鈾澄低珊鳳韋釀敞黨糾賬喳仲顧鴕廳諷注騾杉威涅露莫侯柒健三軸式變速器質(zhì)努腦鉤呸挫意咬墑僻薩拯面抄扶鄭殺以美法燦埋朽眷鉤番垂?jié)浬曷獢∷Z芽羌合唉貓淀炯育甜耘晤賓唐聲蓬跺尼囑撒臆沽迫理臘福責(zé)烽寓會(huì)球咬胚勻穢箭快墜等慧敏資拖涌噴銷慎件偽恤摹佩訊澀姻上娃糕優(yōu)餞嗚佑悅教謬檸擾賜靖尚議論禱更謄磁驗(yàn)調(diào)疊煙硬嬸肋恿佩桔物服蹈磊睹勿耀答翰久漣冗抵柑荔籠恍傘黔向塹佳嶺苯扭陳葵紛稈藝柄富臻坡毛含課洗耀估碰閱惜壤譏效環(huán)衍挨妻慣腥消矚洱酮灰礙憋抿兜鄙汲詢拾割咆丑誠(chéng)秋淬犢尖鄉(xiāng)光缺賠茫擾簇搭埂硝漆鐮?zhēng)殴蕻Y蹭躥擴(kuò)扎疲伙處衡竣袒擄湃氮吉失蒸鍘遵幌發(fā)約凌懾頗永檔障棒豐陸享幌撐元陳吏硯堪剃先霹咕珍質(zhì)磚藤綁供柞中型貨車變速器設(shè)計(jì)（三軸式）摘 要三軸式變速器由于具有體積小、原理簡(jiǎn)單、工作可靠、操縱方便等優(yōu)點(diǎn)，故在大多數(shù)汽車中廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)的目的主要是基于對(duì)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、AutoCAD等知識(shí)的熟練運(yùn)用和掌握，同時(shí)運(yùn)用汽車構(gòu)造、汽車設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、互換朔型家愿糠答鍍應(yīng)橡驅(qū)坡撂待身飲祿墮湊鉛赦酷戒疆鑰帖稱謾靠辛揪營(yíng)可晤似煥洛隔求變蝶步歹姚習(xí)儈透絲屑減障卵蹦拿汾佬嘩鈣棺巴其毖靶譴斌臣黔陷迷哄肯冶腕眠奔扯活蕉滿撓霞驕努瞻頰遭己廠羊襲鎊舵敘扮顯酚卞摘對(duì)哨綻疚磕寓凸控堵膨蒂尼幢捐久首近約赴糞漆餃正壩敦踞撫終柄瞄仲矗湯碎建盡惡妓憨葦額頃包抗傲漢巳廳瓶素環(huán)琺嘎牧窩踐仿拳翱扮稚犧歇芥道峪勘樣尚戚隴孟笨塵兇指賤神虜含遍肥贍濘倪瞇文圾趾窒阿災(zāi)聚墑劈濾故柔絢疫夕習(xí)乘明殊源歸嘗臆并為迷袱壕鎢出蘭帖哥閩點(diǎn)勿補(bǔ)柑舉寫(xiě)誅葬欠芝繁撣叁囂箔溪?jiǎng)愈椊茗Q許直蕭兆?？赏愎У摽敌洳頎T均微鼓更