江淮賓悅汽車轎車二軸五擋手動變速器設(shè)計(jì)含開題及7張CAD圖
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附 錄附錄A 英文文獻(xiàn)TransmissionOverviewTransmission gearboxs function the engines output rotational speed is high, the maximum work rate and the maximum torque appears in certain rotational speed area. In order to display engines optimum performance, must have a set of variable speed gear, is coordinated the engine the rotational speed and wheels actual moving velocity. The transmission gearbox may in the automobile travel process, has the different gear ratio between the engine and the wheel, through shifts gears may cause the engine work under its best power performance condition. Transmission gearboxs trend of development is more and more complex, the automaticity is also getting higher and higher, the automatic transmission will be future mainstream.Automotive Transmissions mission is to transfer power, and in the process of dynamic change in the transmission gear ratio in order to adjust or change the characteristics of the engine, at the same time through the transmission to adapt to different driving requirements. This shows that the transmission lines in the automotive transmission plays a crucial role. With the rapid development of science and technology, peoples car is getting higher and higher performance requirements, vehicle performance, life, energy consumption, such as vibration and noise transmission depends largely on the performance, it is necessary to attach importance to the study of transmission.Transmission gearboxs pattern the automobile automatic transmission common to have three patterns: Respectively is hydraulic automatic transmission gearbox (AT), machinery stepless automatic transmission (CVT), electrically controlled machinery automatic transmission (AMT). At present what applies is most widespread is, AT becomes automatic transmissions pronoun nearly. AT is by the fluid strength torque converter, the planet gear and the hydraulic control system is composed, combines the way through the fluid strength transmission and the gear to realize the speed change bending moment. And the fluid strength torque converter is the most important part, it by components and so on pump pulley, turbine wheel and guide pulley is composed, has at the same time the transmission torque and the meeting and parting function. And AT compare, CVT has omitted complex and the unwieldy gear combination variable transmission, but is two groups of band pulleys carries on the variable transmission. Through changes the driving gear and the driven wheel transmission belts contact radius carries on the speed change. Because has cancelled the gear drive, therefore its velocity ratio may change at will, the speed change is smoother, has not shifted gears kicks the feeling. AMT and the hydraulic automatic transmission gearbox (AT) is the having steps automatic transmission equally. It in the ordinary manual transmission gearboxs foundation, through installs the electrically operated installment which the microcomputer controls, the substitution originally couplings separation which, the joint and the transmission gearbox completes by the manual control elects to keep off, to shift gears the movement, realizes fluid drive. Manual transmission gear mainly uses the principle of deceleration. Transmission within the group have different transmission ratio gear pair, and the car at the time of shift work, that is, through the manipulation of institutions so that the different transmission gear pair work. Manual transmission, also known as manual gear transmission, with axial sliding in the gears, the meshing gears through different speed to achieve the purpose of torque variation. Manual shift transmission can operate in full compliance with the will of the driver, and the simple structure, the failure rate is relatively low, value for money. Automatic transmission is based on speed and load (throttle pedal travel) for two-parameter control gear in accordance with the above two parameters to automatically take-off and landing. Automatic transmission and manual transmission in common, that is, there are two-stage transmission, automatic transmission can only speed the pace to automatically shift, manual transmission can be eliminated, setback of the shift feel. Automatic transmission is a torque converter, planetary gears and hydraulic manipulation of bodies, through the hydraulic transmission and gear combination to achieve the purpose of variable-speed torque variation. Also known as CVT-type continuously variable CVT. This transmission and automatic transmission gear generally the biggest difference is that it eliminates the need of complex and cumbersome combination of variable-speed gear transmission, and only two groups to carry out variable-speed drive pulley. CVT transmission than the traditional structure of simple, smaller and it is not the number of manual gear transmission, no automatic transmission planetary gear complex group, mainly rely on the driving wheel, the driven wheel and the transmission ratio brought about by the realization of non-class change.Widely used in automotive internal combustion engine as a power source, the torque and speed range is very small, and complex conditions require the use of motor vehicles and the speed of the driving force in the considerable changes in the scope. To resolve this contradiction, in the transmission system to set up the transmission to change transmission ratio, the expansion of the driving wheel torque and speed range in order to adapt to constantly changing traffic conditions, such as start, acceleration, climbing and so on, while the engine in the most favorable conditions to work under the scope; in the same direction of rotation of the engine under the premise of the automobile can be driven back; the use of neutral, interruption of power transmission, in order to be able to start the engine, idle speed, and ease of transmission or power shift . Transmission is designed to meet the above requirements, so that the conditions in a particular vehicle stability.In addition to transmission can be used to meet certain requirements, but also to ensure that it and the car can have a good match, and can improve the cars power and economy to ensure that the engine in a favorable condition to increase the scope of the work of the use of motor vehicles life, reduce energy consumption, reduce noise, such as the use of motor vehicles. Today the worlds major car companies CVT are very active in the study. The near future, with electronic control technology to further improve, electronically controlled Continuously Variable Transmission-type is expected to be a wide range of development and application.附錄B 文獻(xiàn)翻譯變速器概述發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速非常高,最大功率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)。為了發(fā)揮發(fā)動機(jī)的最佳性能,就必須有一套變速裝置,來協(xié)調(diào)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)際行駛速度。變速器可以在汽車行駛過程中,在發(fā)動機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比,通過換擋可以使發(fā)動機(jī)工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。變速器的發(fā)展趨勢是越來越復(fù)雜,自動化程度也越來越高,自動變速器將是未來的主流。汽車變速器的任務(wù)是傳遞動力,并在動力的傳遞過程中改變傳動比,以調(diào)節(jié)或變換發(fā)動機(jī)的特性,同時(shí)通過變速來適應(yīng)不同的駕駛要求。由此可見,變速器在汽車傳動系中扮演著至關(guān)重要的角色。隨著科技的高速發(fā)展,人們對汽車性能的要求越來越高,汽車的性能、使用壽命、能源消耗、振動噪聲等在很大程度上取決于變速器的性能,因此必須重視對變速器的研究。變速器的型式 汽車自動變速器常見的有三種型式:分別是液力自動變速器(AT)、機(jī)械無級自動變速器(CVT)、電控機(jī)械自動變速器(AMT)。目前應(yīng)用最廣泛的是AT,AT幾乎成為自動變速器的代名詞。 AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來實(shí)現(xiàn)變速變矩。其中液力變扭器是最重要的部件,它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成,兼有傳遞扭矩和離合的作用。 與AT相比,CVT省去了復(fù)雜而又笨重的齒輪組合變速傳動,而是兩組帶輪進(jìn)行變速傳動。通過改變驅(qū)動輪與從動輪傳動帶的接觸半徑進(jìn)行變速。由于取消了齒輪傳動,因此其傳動比可以隨意變化,變速更加平順,沒有換擋的突跳感。 AMT和液力自動變速器(AT)一樣是有級自動變速器。它在普通手動變速器的基礎(chǔ)上,通過加裝微電腦控制的電動裝置,取代原來由人工操作完成的離合器的分離、接合及變速器的選擋、換擋動作,實(shí)現(xiàn)自動換擋。手動變速器主要采用齒輪傳動的降速原理。變速器內(nèi)有多組傳動比不同的齒輪副,而汽車行駛時(shí)的換擋工作,也就是通過操縱機(jī)構(gòu)使變速器內(nèi)的不同的齒輪副工作。手動變速器又稱手動齒輪式變速器,含有可以在軸向滑動的齒輪,通過不同齒輪的嚙合達(dá)到變速變矩的目的。手動變速器的換擋操作可以完全遵從駕駛者的意志,且結(jié)構(gòu)簡單、故障率相對較低、價(jià)廉物美。自動變速器是根據(jù)車速和負(fù)荷(油門踏板的行程)來進(jìn)行雙參數(shù)控制,擋位根據(jù)上面的兩個(gè)參數(shù)來自動升降。自動變速器與手動變速器的共同點(diǎn),就是二者都屬于有級式變速器,只不過自動變速器可以根據(jù)車速的快慢來自動實(shí)現(xiàn)換擋,可以消除手動變速器“頓挫”的換擋感覺。自動變速器是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱機(jī)構(gòu)組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達(dá)到變速變矩的目的。無級變速器又稱為連續(xù)變速式無級變速器。這種變速器與一般齒輪式自動變速器的最大區(qū)別,是它省去了復(fù)雜而又笨重的齒輪組合變速傳動,而只用了兩組帶輪進(jìn)行變速傳動。無級變速器結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)變速器簡單,體積更小,它既沒有手動變速器的眾多齒輪副,也沒有自動變速器復(fù)雜的行星齒輪組,主要靠主動輪、從動輪和傳動帶來實(shí)現(xiàn)速比的無級變化。汽車上廣泛采用內(nèi)燃機(jī)作為動力源,其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍很小,而復(fù)雜的使用條件要求汽車的驅(qū)動力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。為解決這一矛盾,在傳動系統(tǒng)中設(shè)置了變速器,用來改變傳動比,擴(kuò)大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍,以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件,如起步、加速、上坡等,同時(shí)使發(fā)動機(jī)在最有利的工況范圍下工作;在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下,使汽車能倒退行駛;利用空擋,中斷動力傳遞,以使發(fā)動機(jī)能夠起動、怠速,并便于變速器換擋或進(jìn)行動力輸出。變速器設(shè)計(jì)的目的就是為了滿足上述的要求,使汽車在特定的工況下穩(wěn)定的工作。變速器除了要能滿足一定的使用要求外,還要保證使其和汽車能有很好的匹配性,可以提高汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性,保證發(fā)動機(jī)在有利的工況范圍內(nèi)工作提高汽車的使用壽命、降低能源消耗、減少汽車的使用噪聲等。當(dāng)今世界各大汽車公司對無級變速器的研究都十分活躍。不久的將來,隨著電子控制技術(shù)的進(jìn)一步完善,電子控制式的無級變速器可望得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。XX設(shè)計(jì)(XX)過程管理材料題 目江淮賓悅汽車變速器設(shè)計(jì)學(xué)生姓名院系名稱專業(yè)班級指導(dǎo)教師職 稱教研室起止時(shí)間20XX年2月28日-20XX年6月24日教 務(wù) 處 制SY-025-BY-4設(shè)計(jì)(XX)指導(dǎo)記錄日期地點(diǎn)指導(dǎo)方式指導(dǎo)記錄(指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路)學(xué)生(記錄人)簽名: 指導(dǎo)教師簽名:日期地點(diǎn)指導(dǎo)方式指導(dǎo)記錄(指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路)學(xué)生(記錄人)簽名: 指導(dǎo)教師簽名:日期地點(diǎn)指導(dǎo)方式指導(dǎo)記錄(指導(dǎo)內(nèi)容、存在問題及解決思路)學(xué)生(記錄人)簽名: 指導(dǎo)教師簽名:SY-025-BY-2xx設(shè)計(jì)(xx)任務(wù)書學(xué)生姓名院系專業(yè)、班級指導(dǎo)教師姓名職稱從事專業(yè)是否外聘是否題目名稱江淮賓悅汽車變速器設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)(論文)目的、意義 學(xué)習(xí)和研究江淮賓悅汽車變速器設(shè)計(jì),進(jìn)行主要部件(齒輪、軸等部件)設(shè)計(jì),必要時(shí)可采用逆向方。設(shè)計(jì)應(yīng)滿足院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求并達(dá)到及格水平以上。二、設(shè)計(jì)(論文)內(nèi)容、技術(shù)要求(研究方法)1、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容(1)掌握汽車變速器結(jié)構(gòu)及工作原理,繪出結(jié)構(gòu)原理簡圖。(2)確定主要零部件(齒輪、軸等)主要設(shè)計(jì)參數(shù),并對關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。(3)確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸。 (4) 使用AutoCAD完成工程圖紙。(5)編寫設(shè)計(jì)說明書。2、技術(shù)要求(研究方法)(1)通過文獻(xiàn)資料收集,熟悉汽車變速器設(shè)計(jì)和CAD的有關(guān)理論知識,國內(nèi)外汽車設(shè)計(jì)方法和汽車計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r。實(shí)地到汽車廠等部門實(shí)習(xí)調(diào)查,了解變速器設(shè)計(jì)方法。(2)編寫課題研究大綱和開題報(bào)告。 (3)以江淮賓悅汽車變速器設(shè)計(jì)為例,方案合理可行;確定主要零部件(齒輪、軸等)主要設(shè)計(jì)參數(shù),并對關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸。 (4)按進(jìn)度要求獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì),服從指導(dǎo)教師安排;完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)格式規(guī)范;方案選擇合理,具有可行性、經(jīng)濟(jì)性、適用性,設(shè)計(jì)思路清晰,符合實(shí)際,圖紙正確符合制圖標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)容完整。設(shè)計(jì)和汽車計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r。三、設(shè)計(jì)(論文)完成后應(yīng)提交的成果折合CAD A0圖紙折合3張A0設(shè)計(jì)說明書1.5萬字以上。四、設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度安排(1)調(diào)研、資料收集、完成開題報(bào)告 第4周(3月24日3月30日)(2)參數(shù)選擇方案確定,列文稿大綱 第5周(4月1日4月7日)(3)設(shè)計(jì)計(jì)算 第6、7周(4月8日4月21日)(4)完成設(shè)計(jì)說明書,完成圖紙繪制 第813周(4月22日6月1日)(5)交稿,預(yù)答辯 第14周(6月2日6月8日)(6)設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周(6月9日6月22日)(7)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周(6月23日6月29日)五、主要參考資料 1 安相璧.汽車試驗(yàn)工程M.北京:國防工業(yè)出版社,2006 2 周鶴良,王天順.加速電動自行車產(chǎn)業(yè)化.中國機(jī)電工業(yè),2001(5)3王望予.汽車設(shè)計(jì).第3版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20004汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊.設(shè)計(jì)篇.北京:人民交通出版社,20015汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊.制造篇.北京:人民交通出版社,20016余志生.汽車?yán)碚?第3 版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20007張洪欣.汽車底盤設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998 六、備注指導(dǎo)教師簽字:年 月 日教研室主任簽字: 年 月 日XX設(shè)計(jì)(X)開題報(bào)告設(shè)計(jì)(論文)題目: 江淮賓悅汽車變速器的設(shè)計(jì)院 系 名 稱: 專 業(yè) 班 級: 學(xué) 生 姓 名: 導(dǎo) 師 姓 名: 開 題 時(shí) 間: 指導(dǎo)委員會審查意見: 簽字: 年 月 日SY-025-BY-3設(shè)計(jì)(XX)開題報(bào)告學(xué)生姓名院系專業(yè)、班級指導(dǎo)教師姓名職稱從事專業(yè)是否外聘是否題目名稱江淮賓悅汽車變速器的設(shè)計(jì)一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義(一) 研究現(xiàn)狀1886年,世界上誕生的第一輛汽車并未安裝變速器,直到1902年才由法國人造出了第一部裝有變速器的汽車,目前,絕大多數(shù)汽車仍采用機(jī)械式變速器、分動器、主減速器、構(gòu)成整車的傳動系,其結(jié)構(gòu)簡單、操縱方便、造價(jià)低廉仍不失為汽車傳動系中需要的主要總成。由于汽車上廣泛應(yīng)采用活塞式內(nèi)燃機(jī),其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小,而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。為此在傳動系中設(shè)置了變速器。機(jī)械式手動汽車變速器應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單,傳動效率高,制造成本低和工作可靠等優(yōu)點(diǎn),在不同形式的汽車上得到廣泛的應(yīng)用。機(jī)械式手動變速器在今后相當(dāng)長的時(shí)間里依然會在我國輕中型貨車傳動系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。與外國相比我國變速器設(shè)計(jì)手段相對落后,在一些發(fā)達(dá)國家他們利用計(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)、CAD等應(yīng)用到了設(shè)計(jì)中,我國現(xiàn)也采用CAD在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行建模與分析。在70年代初,歐美國家就已經(jīng)把有限元法應(yīng)用于汽車結(jié)構(gòu)的分析了,能較好的模擬并分析汽車結(jié)構(gòu)的靜動特性。70年代,福特汽車公司為了找出高應(yīng)力區(qū),就使用ANSYS軟件,進(jìn)行車身的有限元靜態(tài)分析。在80年代末,日本汽車公司已將CAE技術(shù)應(yīng)用到車身設(shè)計(jì)的各階段,其分析的范圍包括強(qiáng)度、剛度、振動、疲勞、碰撞及形狀和重量的優(yōu)化。到90年代,有限元分析得到了更為廣泛的應(yīng)用。通用汽車公司在有限元程序基礎(chǔ)上自主開發(fā)了后處理程序,將發(fā)動機(jī)和道路的激勵(lì)載荷集成到數(shù)據(jù)庫中,進(jìn)行了汽車對發(fā)動機(jī)和道路激勵(lì)的響應(yīng)分析和改進(jìn),大大簡化了分析過程。目前,國內(nèi)外已經(jīng)有很多學(xué)者專家對汽車變速器作了結(jié)構(gòu)方面的分析研究。從90年代開始,歐美國家就通過有限元法對汽車變速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,并與傳統(tǒng)數(shù)值方法作比較,通常都取得比較一致的結(jié)果。隨著CAD技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,許多國家和部門都對其進(jìn)行了大量的研究和試驗(yàn),隨之開發(fā)并形成了一些成套硬件和軟件系統(tǒng)。在美國、日本及其歐洲發(fā)達(dá)國家中,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)庫為核心、以工具系統(tǒng)為支撐和以分析計(jì)算機(jī)為應(yīng)用的集成化系統(tǒng)。(二) 選題目的從現(xiàn)在市場上不同車型所配置的變速器來看,主要分為:手動變速器(MT)、自動變速器(AT)、手動/自動變速器(AMT)、無級變速器(CVT)。變速器用來改變發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的轉(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,使汽車獲得不同的牽引力和速度,同時(shí)使發(fā)動機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空檔,可在起動發(fā)動機(jī)、汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動機(jī)的動力停止向驅(qū)動輪傳輸。變速器設(shè)有倒擋,使汽車獲得倒退行駛能力。需要時(shí),變速器還有動力輸出功能。變速器輸入軸從變速器的前端伸出它的外花鍵與離合器從動盤的內(nèi)花鍵相連,主要的主動齒輪與軸做成一體,輸出軸上的齒輪空套在輸出軸上,與主動齒輪常嚙合,它們的旋轉(zhuǎn)與輸出軸無關(guān)。輸出軸齒輪的一邊都有帶花鍵的外齒圈,分別與有內(nèi)花鍵的接合套相連,接合套可以軸向滑動,與相應(yīng)的齒輪外齒圈結(jié)合,通過接合套將齒輪鎖在主軸上,在他們嚙合之前,接合套和齒輪中間的同步器使他們同步,常嚙合齒輪的輪齒與齒輪的軸線成一定的角度,在任何時(shí)候都有幾個(gè)齒接觸,這可以較小齒輪的噪聲,平穩(wěn)的傳遞扭矩,倒擋惰輪的輪齒通常是直尺,它將動力從一根軸傳遞到另一根軸。轎車手動變速器大多為四擋或五擋有級式齒輪傳動變速器,并且通常帶同步器,換擋方便,噪音小。手動變速在操縱時(shí)必須踩下離合,方可撥得動變速桿,本次設(shè)計(jì)題目為江淮賓悅汽車變速器,本車變速器采用了二軸五檔的結(jié)構(gòu)方式,其傳動效率高、換擋迅速省力、方便,工作可靠,噪聲低。設(shè)計(jì)過程中要注重設(shè)計(jì)的合理性,變速器的實(shí)用性,保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟(jì)性。(三) 選題意義曾有人斷言,繁瑣的駕駛操作等缺點(diǎn),阻礙了汽車高速發(fā)展的步伐,手動變速器會在不久“下課”,從事物發(fā)展的角度來說,這話確實(shí)有道理。但是從目前市場的需求和適用角度來看,手動變速器不會過早的離開。發(fā)動機(jī)是汽車的心臟,發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力經(jīng)過傳動系統(tǒng)才能驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。傳動系統(tǒng)的心臟是變速器。由于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的變化范圍小,而汽車行駛速度的變化范圍廣,所以一開始傳動系統(tǒng)就設(shè)置了變速器。汽車變速器作為汽車傳動系統(tǒng)中的主要變速機(jī)構(gòu),它的發(fā)展經(jīng)歷了100多年,隨著汽車技術(shù)日新月異的發(fā)展,汽車變速器技術(shù)的發(fā)展也發(fā)生了很大的變化。它通過改變轉(zhuǎn)速比,從而改變傳動扭矩比,與發(fā)動機(jī)配合工作。鑒于變速器重要的變速功能,其結(jié)構(gòu)對汽車的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、換擋操縱的可靠性與輕便性、傳動的平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響,所以它也是影響整車性能的重要因素之一。因此變速器的質(zhì)量一直也是汽車行業(yè)競爭的焦點(diǎn),對變速器的研究開發(fā)也越來越顯得舉足輕重。在設(shè)計(jì)研究中,企業(yè)的技術(shù)人員結(jié)合其它型號的變速器進(jìn)行類比設(shè)計(jì),再通過經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行驗(yàn)算,計(jì)算出變速器各個(gè)部分的強(qiáng)度剛度,但計(jì)算的數(shù)據(jù)不是很精確,而且各個(gè)部分的質(zhì)量分配可能還存在很大的缺陷或者富余,因此對該變速器的結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化就顯得尤為重要。通過對變速器關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度的理論計(jì)算分析,為變速器的初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)改型提供了指導(dǎo)性的建議,同時(shí)通過結(jié)構(gòu)分析,找出變速器的缺陷,評估變速器系統(tǒng)的靜態(tài)特性,從而為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論分析依據(jù)。得到既有足夠的安全可靠性,又有適當(dāng)經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)化產(chǎn)品,從而擺脫用固定的、靜止的觀點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的陳舊框框,使設(shè)計(jì)工作更加精確、更能符合實(shí)際、更能適應(yīng)于汽車性能日益提高的要求,減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)也使設(shè)計(jì)者從大量的繁瑣和重復(fù)的計(jì)算工作中解脫出來,使之有更多的精力從事創(chuàng)造性的工作,并大大縮短變速器的設(shè)計(jì)周期,提高設(shè)計(jì)效率。要完成變速器的設(shè)計(jì),首先對與變速器有關(guān)的部件有一個(gè)初步的認(rèn)識,主要是裝在轎車上的功能和改進(jìn),其中重點(diǎn)分析的是變速器的行星齒輪機(jī)構(gòu)和材料的選定,然后根據(jù)給定的原始數(shù)據(jù)對變速器各個(gè)部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次,熟練運(yùn)用AutoCAD繪制變速器各個(gè)圖形和總裝配圖,同時(shí)還利用ProE三維造型對設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析,最終完成該設(shè)計(jì)。本次的設(shè)計(jì)題目為江淮賓悅汽車變速器的設(shè)計(jì),通過本次的設(shè)計(jì)能讓我們更好的認(rèn)識變速器,了解變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理,更鍛煉了我們的動手能力,同時(shí)也更好的掌握了查閱資料的方法,把我們大學(xué)所學(xué)的知識貫穿到了一起,是我們能夠更好的運(yùn)用自己所學(xué)的理論知識,讓理論與實(shí)踐相結(jié)合,更好的讓自己掌握其中的精髓,更為我們以后工作打下了良好的基礎(chǔ)。 二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題1. 基本內(nèi)容:(1)掌握汽車變速器結(jié)構(gòu)及工作原理,繪出結(jié)構(gòu)原理簡圖。普通齒輪變速器也叫定軸式變速器,它由一個(gè)變速器殼、軸線固定的幾根軸和若干齒輪等零件組成,可實(shí)現(xiàn)變速、便扭和改變旋轉(zhuǎn)方向。手動變速器又稱機(jī)械式變速器,即必須用手撥動變速桿才能改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置,改變傳動比,從而達(dá)到變速的目的。變速器通過離合器與發(fā)動機(jī)連接。 因此,變速器輸入軸的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)相同。本次題目為江淮賓悅汽車變速器設(shè)計(jì),為二軸五擋手動變速器。(2)確定主要零部件(齒輪、軸等)主要設(shè)計(jì)參數(shù),并對關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。(3)確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸。(4) 使用AutoCAD完成工程圖紙。(5)編寫設(shè)計(jì)說明書。2. 擬解決的問題:1) 分析變速器的發(fā)展現(xiàn)狀及其設(shè)計(jì)方案。2) 分析轎車變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理。3) 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案的設(shè)計(jì)。4) 保證設(shè)計(jì)中的精度。5) 齒輪、軸的設(shè)計(jì)及軸的校核。6) 箱體、操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。7) 預(yù)測變速器未來的發(fā)展方向。三、技術(shù)路線(研究方法)針對江淮賓悅汽車,在網(wǎng)絡(luò)、書刊等方面查找了多款江淮賓悅汽車變速器的主要參數(shù),然后進(jìn)行比較與篩選,同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)、教材、書刊及論文等方面收集了變速器設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的相關(guān)資料,進(jìn)行仔細(xì)閱讀與研究,了解了變速器的結(jié)構(gòu)與工作原理,并對存在的問題進(jìn)行研究,在實(shí)驗(yàn)室拆裝了變速器的實(shí)物,與書本上的知識進(jìn)行比較,理論結(jié)合實(shí)踐,對變速器有了更深的了解然后進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算,理論與現(xiàn)實(shí)相比較,使課題更有實(shí)際意義。下面為變速器設(shè)計(jì)的基本步驟:擬定布置方案進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算軸承的選擇箱體的設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)畫CAD圖完成說明書選擇形式齒輪軸布置檔位設(shè)計(jì)傳動比設(shè)計(jì)齒輪軸設(shè)計(jì)與校核齒輪設(shè)計(jì)裝配圖零件圖四、進(jìn)度安排(1)調(diào)研、資料收集、完成開題報(bào)告 第14周(3月24日3月30日)(2)參數(shù)選擇方案確定,列文稿大綱 第5周(4月1日4月7日)(3)設(shè)計(jì)計(jì)算 第6、7周(4月8日4月21日)(4)完成設(shè)計(jì)說明書,完成圖紙繪制 第813周(4月22日6月1日)(5)交稿,預(yù)答辯 第14周(6月2日6月8日)(6)設(shè)計(jì)審核、修改 第15、16周(6月9日6月22日)(7)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 第17周(6月23日6月29日)五、參考文獻(xiàn)1王望予主編. 汽車設(shè)計(jì)(第四版)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.82劉維信主編. 汽車設(shè)計(jì)M. 北京:清華大學(xué)出版社, 20013臧杰 閻巖主編. 汽車構(gòu)造(下冊)M. 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Car assembly components is the important constituent, is one of the main transmission system assembly. The transmission of the structure of the power, economy, car reliability and manipulation of portability, transmission and steadiness and efficiency to wait to have direct effect. This design research two axis five block manual gearbox, its purpose is skillfully use and mastering mechanical principle, mechanical design, knowledge, and use AutoCAD AutoCAD software rendering drawings and parts chart and so on several content. The working principle of the transmission of this method and transmission each block and gear shaft to do a detailed design calculation, and the intensity of some standard check, the selection. The transmission scheme design and transmission components of the transmission about the choice of materials. This paper will outline the present situation and developing trend of the transmission is introduced, and the latest development of transmission field situation. The principle of work, explains the of different transmission transmission scheme comparison and selection of rational structure scheme design. Each block of the transmission gear and axis and bearing a detailed design calculation, and the intensity and rigidity check calculation for these components, and choose the appropriate engineering material and heat treatment method. For some standard of the driving scheme selection and transmission of the comparison and selection. Finally, this article will of the transmission shift process - the important components synchronizer and manipulated mechanism is expounded, tells the type, synchronizer working principle and design method and important parameters.Keywords: transmission; Gear; Synchronizer; Design; Parameter目 錄摘要Abstract 第1章 緒論11.1 概述1 1.1.1選題的目的及意義1 1.1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2 1.1.3變速器的功用與分類21.2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容3第2章 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案42.1變速器傳動機(jī)構(gòu)的布置4 2.1.1變速器傳動方案分析與選擇4 2.1.2 倒擋傳動方案 7 2.2變速器各主要零、部件結(jié)構(gòu)方案分析82.2.1 齒輪形式 82.2.2 變速器軸承的選擇 82.2.3 變速器操縱機(jī)構(gòu)的布置方案 82.2.4 換擋機(jī)構(gòu) 82.2.5 設(shè)計(jì)變速器操縱機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)滿足以下要求 92.3本章小結(jié)10第3章 變速器主要參數(shù)的選擇及齒數(shù)的分配113.1概述及傳動比確定113.1.1 擋數(shù)113.1.2 變速器各擋傳動比的確定113.1.3確定中心距 143.1.4外形尺寸 143.2齒輪參數(shù)的選擇143.2.1模數(shù)的確定 143.2.2壓力角 143.2.3螺旋角 153.2.4齒寬b 153.2.5齒頂高系數(shù) 153.3各擋齒數(shù)的分配163.3.1一擋齒數(shù)及傳動比的確定 163.3.2對中心距A進(jìn)行修正 163.3.3二擋齒數(shù)及傳動比的確定 163.3.4三擋齒數(shù)及傳動比的確定 173.3.5四擋齒數(shù)及傳動比的確定 173.3.6五擋齒數(shù)及傳動比的確定 173.3.7倒擋齒數(shù)及傳動比的確定 183.4變速器齒輪的變位及齒輪螺旋角的調(diào)整183.4.1一擋齒輪的變位 183.4.2二擋齒輪的變位 193.4.3三擋齒輪的變位 193.4.4四擋齒輪的變位 203.4.5五擋齒輪的變位 203.4.6倒擋齒輪的變位 213.5各擋齒輪主要參數(shù)的確定223.5.1一擋齒輪參數(shù) 223.5.2二擋齒輪參數(shù) 233.5.3三擋齒輪參數(shù) 233.5.4四擋齒輪參數(shù) 243.5.5五擋齒輪參數(shù) 253.5.6倒擋齒輪參數(shù) 253.6齒輪的校核273.6.1齒輪的損壞形式 273.6.2齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算 273.6.3輪齒接觸應(yīng)力計(jì)算 313.7本章小結(jié) 35第4章 變速器軸和軸承的設(shè)計(jì)與選擇364.1概述364.2變速器軸的軸徑和軸長設(shè)計(jì)計(jì)算364.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)374.4變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算374.4.1齒輪和軸上的受力計(jì)算 374.4.2軸的剛度校核 414.4.3軸的強(qiáng)度校核 454.5軸承選擇與壽命計(jì)算484.5.1輸入軸軸承校核 494.5.2輸出軸軸承校核 504.6本章小結(jié)51第5章 變速器同步器及操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)525.1同步器的設(shè)計(jì)525.1.1同步器的結(jié)構(gòu) 525.1.2同步環(huán)主要參數(shù)的確定 535.2操縱機(jī)構(gòu)及殼體的設(shè)計(jì)555.2.1操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 555.2.2操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 565.3本章小結(jié)56結(jié)論57參考文獻(xiàn) 58致謝6060第1章 緒 論1.1概述發(fā)動機(jī)是汽車的心臟,發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力經(jīng)過傳動系統(tǒng)才能驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。傳動系統(tǒng)的心臟是變速器。由于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的變化范圍小,而汽車行駛速度的變化范圍廣,所以一開始傳動系統(tǒng)就設(shè)置了變速器。汽車變速器作為汽車傳動系統(tǒng)中的主要變速機(jī)構(gòu),它的發(fā)展經(jīng)歷了100多年,隨著汽車技術(shù)日新月異的發(fā)展,汽車變速器技術(shù)的發(fā)展也發(fā)生了很大的變化。它通過改變轉(zhuǎn)速比,從而改變傳動扭矩比,與發(fā)動機(jī)配合工作。鑒于變速器重要的變速功能,其結(jié)構(gòu)對汽車的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、換擋操縱的可靠性與輕便性、傳動的平穩(wěn)性與效率等都有直接的影響,所以它也是影響整車性能的重要因素之一。因此變速器的質(zhì)量一直也是汽車行業(yè)競爭的焦點(diǎn),對變速器的研究開發(fā)也越來越顯得舉足輕重11。1.1.1選題的目的及意義從現(xiàn)在市場上不同車型所配置的變速器來看,主要分為3:手動變速器(MT)、自動變速器(AT)、手動/自動變速器(AMT)、無級變速器(CVT)。變速器用來改變發(fā)動機(jī)傳到驅(qū)動輪上的轉(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,使汽車獲得不同的牽引力和速度,同時(shí)使發(fā)動機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空檔,可在起動發(fā)動機(jī)、汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動機(jī)的動力停止向驅(qū)動輪傳輸。變速器設(shè)有倒擋,使汽車獲得倒退行駛能力。需要時(shí),變速器還有動力輸出功能。變速器輸入軸從變速器的前端伸出它的外花鍵與離合器從動盤的內(nèi)花鍵相連,主要的主動齒輪與軸做成一體,輸出軸上的齒輪空套在輸出軸上,與主動齒輪常嚙合,它們的旋轉(zhuǎn)與輸出軸無關(guān)。輸出軸齒輪的一邊都有帶花鍵的外齒圈,分別與有內(nèi)花鍵的接合套相連,接合套可以軸向滑動,與相應(yīng)的齒輪外齒圈結(jié)合,通過接合套將齒輪鎖在主軸上,在他們嚙合之前,接合套和齒輪中間的同步器使他們同步,常嚙合齒輪的輪齒與齒輪的軸線成一定的角度,在任何時(shí)候都有幾個(gè)齒接觸,這可以較小齒輪的噪聲,平穩(wěn)的傳遞扭矩,倒擋惰輪的輪齒通常是直尺,它將動力從一根軸傳遞到另一根軸2。轎車手動變速器大多為四擋或五擋有級式齒輪傳動變速器,并且通常帶同步器,換擋方便,噪音小。手動變速在操縱時(shí)必須踩下離合,方可撥得動變速桿,本次設(shè)計(jì)題目為江淮賓悅汽車變速器,本車變速器采用了二軸五檔的結(jié)構(gòu)方式,其傳動效率高、換擋迅速省力、方便,工作可靠,噪聲低。設(shè)計(jì)過程中要注重設(shè)計(jì)的合理性,變速器的實(shí)用性,保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟(jì)性。1.1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1886年,世界上誕生的第一輛汽車并未安裝變速器,直到1902年才由法國人造出了第一部裝有變速器的汽車,目前,絕大多數(shù)汽車仍采用機(jī)械式變速器、分動器、主減速器、構(gòu)成整車的傳動系,其結(jié)構(gòu)簡單、操縱方便、造價(jià)低廉仍不失為汽車傳動系中需要的主要總成。由于汽車上廣泛應(yīng)采用活塞式內(nèi)燃機(jī),其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小,而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。為此在傳動系中設(shè)置了變速器。機(jī)械式手動汽車變速器應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單,傳動效率高,制造成本低和工作可靠等優(yōu)點(diǎn),在不同形式的汽車上得到廣泛的應(yīng)用。機(jī)械式手動變速器在今后相當(dāng)長的時(shí)間里依然會在我國輕中型貨車傳動系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。與外國相比我國變速器設(shè)計(jì)手段相對落后,在一些發(fā)達(dá)國家他們利用計(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)、CAD等應(yīng)用到了設(shè)計(jì)中,我國現(xiàn)也采用CAD在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行建模與分析。目前,國內(nèi)外已經(jīng)有很多學(xué)者專家對汽車變速器作了結(jié)構(gòu)方面的分析研究。從90年代開始,歐美國家就通過有限元法對汽車變速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,并與傳統(tǒng)數(shù)值方法作比較,通常都取得比較一致的結(jié)果。隨著CAD技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,許多國家和部門都對其進(jìn)行了大量的研究和試驗(yàn),隨之開發(fā)并形成了一些成套硬件和軟件系統(tǒng)。在美國、日本及其歐洲發(fā)達(dá)國家中,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)庫為核心、以工具系統(tǒng)為支撐和以分析計(jì)算機(jī)為應(yīng)用的集成化系統(tǒng)12。1.1.3變速器的功用與分類汽車上廣泛使用的活塞式發(fā)動機(jī),其輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍很小,而汽車在行駛時(shí)所遇到的復(fù)雜的道路條件和使用條件要求汽車的驅(qū)動力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。為此,在汽車的傳動系統(tǒng)中設(shè)置了變速器。1、變速器的主要功用是3:(1)變速器傳動比在較大的范圍內(nèi)告便汽車的行駛速度和汽車驅(qū)動輪上轉(zhuǎn)矩的數(shù)值,以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件,同時(shí)使發(fā)動機(jī)在有利的工況下工作。(2)在汽車發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下,利用倒檔實(shí)現(xiàn)汽車倒向行駛。(3)在發(fā)動機(jī)不熄火的情況下,利用空擋中斷動力傳遞,可以使駕駛員松開離合器踏板離開駕駛位置,且便于汽車起動、怠速、換擋和動力輸出。2、變速器的分類3:(1)按傳動比變化 變速器可分為有級式、無級式和綜合式三種。(2)按操縱方式 變速器可分為強(qiáng)制操縱式變速器、自動操縱式變速器和半自動操縱式變速器三種。1.2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)主要是依據(jù)給定的江淮賓悅汽車有關(guān)參數(shù),通過對變速器各部分參數(shù)的選擇和計(jì)算,設(shè)計(jì)出一種基本符合要求的手動5檔變速器。本文主要完成下面一些主要工作: 1、掌握汽車變速器結(jié)構(gòu)及工作原理,繪出結(jié)構(gòu)原理簡圖。2、確定主要零部件(齒輪、軸等)主要設(shè)計(jì)參數(shù),并對關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。3、確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸。 4、 使用AutoCAD完成工程圖紙。5、編寫設(shè)計(jì)說明書。第2章 變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案2.1 變速器傳動機(jī)構(gòu)的布置機(jī)械式變速器因具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、制造成本低和工作可靠等優(yōu)點(diǎn),故在不同的汽車上得到廣泛應(yīng)用1。2.1.1變速器傳動方案分析與選擇機(jī)械式變速器傳動機(jī)構(gòu)布置方案主要有兩種1:兩軸式變速器和中間軸式變速器。1、兩軸式變速器兩軸式變速器有結(jié)構(gòu)簡單,輪廓尺寸小,布置方便,中間擋位傳動效率高和噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。因兩軸式變速器不能設(shè)置直接擋,所以在高檔工作時(shí)齒輪和軸承均承載,不僅工作噪聲增大,且易損壞。此外,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。 對于前進(jìn)擋,兩軸式變速器輸入軸的轉(zhuǎn)動方向與輸出軸的轉(zhuǎn)動方向相反;而中間軸式變速器的第一軸與輸出軸的轉(zhuǎn)動方向相同。圖2.1 兩軸式變速器傳動方案圖2.1所示的為發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動乘用車上的兩軸式變速器的傳動方案。其特點(diǎn)是:變速器輸出軸與主減速器主動齒輪做成一體,發(fā)動機(jī)縱置時(shí),主減速器采用弧齒錐齒輪或雙曲面齒輪,發(fā)動機(jī)橫置時(shí)則采用圓柱齒輪;多數(shù)方案的倒檔傳動常用滑動齒輪,其他擋位均用常嚙合齒輪傳動。同步器多數(shù)裝在輸出軸上,這是因?yàn)橐粨踔鲃育X輪尺寸小,同步器裝在輸入軸上有困難,而高檔同步器可以裝在輸入軸的后端,如圖2.1d、e所示;圖2.1f中的倒擋齒輪為常嚙合齒輪,并用同步器換擋;圖2.1d所示方案的變速器有輔助支撐,用來提高軸的剛度,減少齒輪磨損和降低工作噪聲。圖2.1f所示方案為五擋全同步器式變速器,以此為基礎(chǔ),只要將五擋齒輪用尺寸相當(dāng)?shù)母籼滋娲纯筛淖優(yōu)樗膿踝兯倨?,從而形成一個(gè)系列產(chǎn)品。2、中間軸式變速器中間軸式變速器多用于發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動汽車和發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動的客車上。變速器第一軸的前端經(jīng)軸承支撐在發(fā)動機(jī)飛輪上,第一軸上的花鍵用來裝設(shè)離合器的從動盤,而第二軸的末端經(jīng)花鍵與萬向節(jié)相連。 圖2.2 中間軸式四檔變速器傳動方案圖2.3 中間軸式五檔變速器傳動方案圖2.4 中間軸式六檔變速器傳動方案其共同特點(diǎn)是1:變速器第一軸和第二軸的軸線在同一直線上,經(jīng)嚙合套將它們連接得到直接擋。使用直接擋,變速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出,此時(shí)變速器的傳動效率可達(dá)90%以上,噪聲低,齒輪和軸承的磨損減少。直接擋的利用率高于其它擋位,提高了變速器的使用壽命;在變速器中間軸與第二軸之間的距離(中心距)不大的條件下,一擋仍然有較大的傳動比;擋位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動,一擋可以采用或不采用常嚙合齒輪傳動;多數(shù)傳動方案中除一擋以外,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,還有各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),傳動效率略有降低,這是它的缺點(diǎn)。3、分析并選定方案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)動機(jī)前置前輪驅(qū)動汽車上。與中間軸式變速器比較,兩軸式變速器因軸和軸承數(shù)少,其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊且除最到檔外其他各檔的傳動效率高、噪聲低。轎車多采用前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動的布置,因?yàn)檫@種布置使汽車的動力-傳動系統(tǒng)緊湊、操縱性好且可使汽車質(zhì)量降低6%10%。兩軸式變速器則方便于這種布置且傳動系的結(jié)構(gòu)簡單。兩軸式變速器的第二軸(即輸出軸)與主減速器主動齒輪做成一體,當(dāng)發(fā)動機(jī)縱置時(shí),主減速器可用螺旋錐齒輪或雙面齒輪;當(dāng)發(fā)動機(jī)橫置時(shí)則可用圓柱齒輪,從而簡化了制造工藝,降低了成本。此外,各中間擋位因只經(jīng)一對齒輪傳遞動力,故傳動效率高同時(shí)噪聲也低。中間軸式變速器多用于發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動汽車和發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動的客車上。變速器第一軸的前端經(jīng)軸承支撐在發(fā)動機(jī)飛輪上,第一軸上的花鍵用來裝設(shè)離合器的從動盤,而第二軸末端經(jīng)花鍵與萬向節(jié)鏈接。本次設(shè)計(jì)題目為江淮賓悅汽車變速器的設(shè)計(jì),經(jīng)查找資料可知江淮賓悅汽車為轎車類型,發(fā)動機(jī)前置前驅(qū),并結(jié)合兩軸式變速器與中間軸式變速器的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)的比較,最終選定為二軸五擋變速器,傳動方案如圖2.1f所示。2.1.2倒擋傳動方案因?yàn)樽兯倨髟谝粨鹾偷箵豕ぷ鲿r(shí)有較大的力,所以無論是兩軸式變速器還是中間軸式變速器的低檔與倒擋,都應(yīng)當(dāng)布置在在靠近軸的支承處,以減少軸的變形,保證齒輪重合度下降不多,然后按照從低檔到高擋順序布置各擋齒輪。倒擋的傳動比雖然與一擋的傳動比接近,但因?yàn)槭褂玫箵醯臅r(shí)間非常短,從這點(diǎn)出發(fā)有些方案將一擋布置在靠近軸的支承處,然后再布置倒擋。此時(shí)在倒擋工作時(shí),齒輪磨損與噪聲在短時(shí)間內(nèi)略有增加,與此同時(shí)在一擋工作時(shí)齒輪的磨損與噪聲有所減少。倒擋設(shè)置在變速器的左側(cè)或右側(cè)在結(jié)構(gòu)上均能實(shí)現(xiàn),不同之處是掛倒擋時(shí)駕駛員移動變速桿的方向改變了。圖2.4為常見的倒擋布置方案。圖2.4b所示方案的優(yōu)點(diǎn)是換倒擋時(shí)利用了中間軸上的一擋齒輪,因而縮短了中間軸的長度。但換擋時(shí)有兩對齒輪同時(shí)進(jìn)入嚙合,使換擋困難。圖2.4c所示方案能獲得較大的倒擋傳動比,缺點(diǎn)是換擋程序不合理。圖2.4d所示方案針對前者的缺點(diǎn)做了修改,因而取代了圖2.4c所示方案。圖2.4e所示方案是將中間軸上的一,倒擋齒輪做成一體,將其齒寬加長。圖2.4f所示方案適用于全部齒輪副均為常嚙合齒輪,換擋更為輕便。為了充分利用空間,縮短變速器軸向長度,有的貨車倒擋傳動采用圖2.4g所示方案。其缺點(diǎn)是一,倒擋須各用一根變速器撥叉軸,致使變速器上蓋中的操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜一些。由于全部齒輪副均為常嚙合齒輪,換擋更為輕便。本設(shè)計(jì)采用圖2.4f所示的傳動方案。圖2.5 變速器倒檔傳動方案2.2變速器各主要零、部件結(jié)構(gòu)方案分析2.2.1齒輪形式齒輪形式有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪。有級變速器結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢是增多常嚙合齒輪副的數(shù)目,從而可采用斜齒輪。與直齒圓柱齒輪比較,斜齒圓柱齒輪有使用壽命長,工作時(shí)噪聲低等優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)是制造時(shí)稍復(fù)雜,工作時(shí)有軸向力。變速器中的常嚙合齒輪均采用斜齒圓柱齒輪,盡管這樣會使常嚙合齒輪數(shù)增加,并導(dǎo)致變速器的轉(zhuǎn)動慣量增大。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒擋。在本設(shè)計(jì)中由于倒檔采用的是常嚙合方案,因此倒檔也采用斜齒輪傳動方案,即除一檔外,均采用斜齒輪傳動。2.2.2變速器軸承的選擇變速器軸承常采用圓柱滾子軸承,球軸承,滾針軸承,圓錐滾子軸承,滑動軸套等。至于何處應(yīng)當(dāng)采用何種軸承,是受結(jié)構(gòu)限制并隨所承受的載荷特點(diǎn)不同而不同。 由于本設(shè)計(jì)的變速器為兩軸式變速器,具有較大的軸向力,所以設(shè)計(jì)中變速器輸入軸、輸出軸的前、后軸承按直徑系列均選用圓錐滾子軸承。2.2.3變速器操縱機(jī)構(gòu)的布置方案(1)直接操縱手動換擋變速器當(dāng)變速器布置在駕駛員座椅附近,可將變速桿直接安裝在變速器上,并依靠駕駛員手力和通過變速桿直接完成換擋功能的手動換擋變速器,稱為直接操縱變速器。 (2)遠(yuǎn)距離操縱手動換擋變速器平頭式汽車或發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動汽車的變速器,受總體布置限制變速器距駕駛員座位較遠(yuǎn),這時(shí)需要在變速桿與撥叉之間布置若干傳動件,換擋手力經(jīng)過這些轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)才能完成換擋功能。這種手動換擋變速器稱為遠(yuǎn)距離操縱手動換擋變速器。 (3)電控自動換擋變速器 80年代以后,在固定軸式機(jī)械變速器基礎(chǔ)上,通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)和電子控制技術(shù),使之實(shí)現(xiàn)自動換擋,并取消了變速桿和離合器踏板。駕駛員只需控制油門踏板,汽車在行駛過程中就能自動完成換擋時(shí)刻的判斷,接著自動實(shí)現(xiàn)收油門、離合器分離、選擋、換擋、離合器接合和回油門等一系列動作,使汽車動力性、經(jīng)濟(jì)性有所提高,簡化操縱并減輕了駕駛員的勞動強(qiáng)度。 由于變速器離駕駛員座椅較近,所以采用直接操縱式手動換擋變速器。2.2.4換擋機(jī)構(gòu)變速器換擋機(jī)構(gòu)有直齒滑動齒輪,嚙合套和同步器換擋三種形式。 現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器換檔。采用同步器換檔可保證齒輪在換檔時(shí)不受沖擊,使齒輪強(qiáng)度得以充分發(fā)揮,同時(shí)操縱輕便,縮短了換檔時(shí)間,從而提高了汽車的加速性、經(jīng)濟(jì)性和行駛安全性,此外,該種型式還有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動化。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,軸向尺寸有所增加,銅質(zhì)同步環(huán)的使用壽命較短。目前,同步器廣泛應(yīng)用于各式變速器中。表2-1同步器優(yōu)缺點(diǎn)比較直齒滑動齒輪(僅在1檔、倒檔使用)嚙合套(要求不高的檔位和重型車上使用)同步器(廣泛使用)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。主要是配合斜齒輪傳動使用。由于常嚙合,減少了噪音動載荷強(qiáng)度和壽命都得到提高。保證換擋時(shí)不受沖擊,使齒輪強(qiáng)度得以充分發(fā)揮,同時(shí)操縱輕便,縮短換擋時(shí)間。缺點(diǎn)換擋不方便、換擋時(shí)沖擊大,導(dǎo)致齒輪早期損壞,易脫檔,噪音大,采用較少。仍有沖擊,但較前者小些。結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,軸向尺寸有所增加。同步器分為鎖銷式同步器和鎖環(huán)式同步器,考慮結(jié)構(gòu)布置的合理性、緊湊性及錐面間摩擦力矩大小等因素,鎖環(huán)式慣性同步器多用在小型汽車上,有的中型汽車變速器中、高速擋也采用這種同步器,故本次設(shè)計(jì)選擇鎖環(huán)式同步器換擋方式。2.2.5設(shè)計(jì)變速器操縱機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)滿足以下要求1、要有鎖止裝置,包括自鎖、互鎖和倒檔鎖。(1)互鎖裝置是保證移動某一變速叉軸時(shí),其他變速桿叉軸互被鎖止,互鎖裝置的結(jié)構(gòu)主要有以下幾種:互鎖銷式、擺動鎖塊式、轉(zhuǎn)動鎖止式、三向鎖銷式,此次設(shè)計(jì)中互鎖裝置選擇第一種,其結(jié)構(gòu)型式如圖2-6所示。(2)自鎖裝置的作用是定位,防止因汽車振動或有小的軸向力作用而致脫檔,保證嚙合齒輪以全齒長進(jìn)行嚙合,并使駕駛員有換檔的感覺。定位作用是通過自鎖裝置中的彈簧將鋼球(或鎖銷)推入叉軸的凹臼中實(shí)現(xiàn)的。變速叉軸的凹臼間距是由掛檔齒輪移動的距離來決定的,其結(jié)構(gòu)型式如圖2-6所示。(3)在汽車行駛過程中,為了防止誤掛倒檔,以致造成安全事故和損壞傳動系,在操縱機(jī)構(gòu)中都設(shè)有倒檔鎖或倒檔安全裝置。倒檔鎖能在駕駛員掛倒檔時(shí)給駕駛員明顯手感,以起到提醒作用,防止誤掛倒檔,其結(jié)構(gòu)見總裝配圖。2、要使換檔動作輕便、省力,以減輕駕駛員的疲勞強(qiáng)度。3、應(yīng)使駕駛員得到必要的手感。圖2-6 變速器自鎖與互鎖結(jié)構(gòu)1-自鎖鋼球 2-自鎖彈簧 3-變速器蓋4-互鎖鋼球 5-互鎖銷 6-撥叉軸2.3本章小結(jié)本章主要介紹了變速器傳動機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)的類型及方案,對兩軸式變速器和三軸式變速器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行了對比,最終本次設(shè)計(jì)選擇了二軸五擋變速器,然后對倒擋機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),確定了倒擋的布置方案,最后對零件的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了分析,本章對變速器的結(jié)構(gòu)及主要零件的形式做出了初步的分析和選擇,為后期設(shè)計(jì)工作打下了基礎(chǔ)。第三章 變速器主要參數(shù)的選擇及齒數(shù)的分配3.1 概述及傳動比確定滿足汽車必要的動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),這與變速器的擋數(shù)、傳動比范圍和各擋傳動比有關(guān)。表3.1 2009款江淮賓悅轎車參數(shù)發(fā)動機(jī)最大功率95KW最高車速185Km/h最大功率轉(zhuǎn)速6000r/min總質(zhì)量1470Kg發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩172N m車輪205/55 R16最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速4200r/min3.1.1 擋數(shù)增加變速器的擋數(shù)能改善汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性。擋數(shù)越多,變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,并且是尺寸輪廓和質(zhì)量加大。同時(shí)操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜,而且在使用時(shí)換擋頻率也增高。近年來,為了降低油耗,變速器的擋數(shù)有增加的趨勢。目前,乘用車一般用45個(gè)擋位的變速器,發(fā)動機(jī)排量大的乘用車變速器多用5個(gè)擋。商用車變速器采用45個(gè)擋或更多的擋位。載重質(zhì)量在2.03.5t的貨車采用五擋變速器,載重質(zhì)量在4.08.0t的貨車采用六擋變速器。多擋變速器多用于總質(zhì)量大些的貨車和越野汽車上。故本次設(shè)計(jì)選用五擋手動變速器。3.1.2 變速器各擋傳動比的確定1. 確定最小傳動比 (3.1)式中 最高車速,=185km/hr 車輪半徑,r= 0.316mn功率轉(zhuǎn)速 ,n=6000r/min 主減速器傳動比 最高擋傳動比 本次設(shè)計(jì)為二軸變速器,二軸變速器無直接擋,最小傳動比為最高擋傳動比即五擋傳動比。 =0.377=4.829675所以取4.83。2. 最大傳動比汽車的最大驅(qū)動力按行駛方程為汽車爬坡時(shí)車速很低,可忽略空氣阻力 (3.2)式中 G 車輛總重量(N);滾動阻力系數(shù),對良好路面=0.010.02;發(fā)動機(jī)最大扭矩(Nm);主減速器傳動比;變速器傳動比;為傳動效率;(0.95)R 車輪滾動半徑;最大爬坡度本設(shè)計(jì)為能爬30%的坡,大約。由公式(3-2)得: (3.3)已知:m=1430kg;r=0.316m; Nm;g=9.8m/s2;,把以上數(shù)據(jù)代入(3-3)式:滿足不產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)條件。即用一檔發(fā)出最大驅(qū)動力時(shí),驅(qū)動輪不產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象。公式表示如下: (3.4)式中 驅(qū)動輪的地面法向反力,; 驅(qū)動輪與地面間的附著系數(shù);對干燥良好的路面可取0.70.8之間。取0.8,把數(shù)據(jù)代入(3-4)式得:所以,一檔轉(zhuǎn)動比的選擇范圍是:則取2.43. 其他各擋傳動比確定 按等比級數(shù)原則, 式中:常數(shù),也就是各擋之間的公比;因此,各擋的傳動比為:(其中n為檔位數(shù)) (3.5) 3.1.3確定中心距初選中心距時(shí),可根據(jù)下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算: (3.6)式中:中心距系數(shù),乘用車:=8.99.3,取=9.3;發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩,172Nm;變速器一擋傳動比,2.4;變速器傳動效率,取96%。由公式(2.4)得:A=68.310mm;乘用車變速器的中心距在6080mm范圍內(nèi)變化,圓整后得變速器中心距A=68mm。3.1.4外形尺寸變速器的軸向尺寸與擋位數(shù)、齒輪型式、換擋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式等都有直接關(guān)系,設(shè)計(jì)初可根據(jù)中心距A的尺寸參照下式初選。乘用車變速器殼體的軸向尺寸為(3.03.4)A,?。?04237.2)mm。3.2齒輪參數(shù)的選擇3.2.1模數(shù)的確定 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,所以為減少噪聲應(yīng)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)該選用同一種模數(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)選小些。表3.2 汽車變速器齒輪的法向模數(shù)車 型乘用車的發(fā)動機(jī)排量V/L貨車的最大總質(zhì)量/t1.0V 1.61.6V 2.56.014.014.0模數(shù)/mm2.252.752.753.003.504.504.506.00本設(shè)計(jì)為賓悅2.0L,則一擋=3.0mm 二擋=3.0mm 三擋=2.75mm四擋=2.75mm 五擋=2.75mm 倒擋=3.0mm3.2.2壓力角理論上對于乘用車,為加大重合度降低噪聲應(yīng)取用14.5、15、16、16.5等小些的壓力角;對商用車,為提高齒輪承載能力應(yīng)選用22.5或25等大些的壓力角。國家規(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。3.2.3螺旋角在齒輪選用大些的螺旋角時(shí),使齒輪嚙合的重合度增加,因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。實(shí)驗(yàn)還證明:隨著螺旋角的增大,齒的強(qiáng)度也相應(yīng)提高。不過當(dāng)螺旋角大于 時(shí),其抗彎強(qiáng)度驟然下降,而接觸強(qiáng)度仍繼續(xù)上升。乘用車變速器:兩軸式變速器為2025中間軸式變速器為2234本次設(shè)計(jì)為兩軸式變速器即在2025中??;=253.2.4齒寬b齒寬對變速器的軸向尺寸、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??紤]到盡可能縮短變速器的軸向尺寸和減小質(zhì)量,應(yīng)該選用較小的齒寬。另一方面,齒寬減小使斜齒輪傳動平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)被削弱,此時(shí)雖然可以用增加齒輪螺旋角的方法給予補(bǔ)償,但這時(shí)軸承承受的軸向力增大,使其壽命降低。齒寬較小又會使齒輪的工作應(yīng)力增加。選用較大的齒寬,工作中會因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜,使齒輪沿齒寬方向受力不均勻造成偏載,導(dǎo)致承載能力降低,并在齒寬方向磨損不均勻。直齒,為齒寬系數(shù),取為4.58.0,斜齒,取為6.08.5。一檔齒寬為b=21 mm 二檔齒寬為b=21mm三檔齒寬為b=16.5mm 四檔齒寬為b=16.5mm五檔齒寬為b=16.5mm 倒檔齒寬為 b=21mm3.2.5齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù)對重合度、輪齒強(qiáng)度、工作噪聲、輪齒相對滑動速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。若齒頂高系數(shù)小,則齒輪重合度小,工作噪聲大;但因輪齒受到的彎矩減小,輪齒的彎曲應(yīng)力也減少。因此,從前因齒輪加工精度不高,并認(rèn)為輪齒上受到的載荷集中齒頂上,所以曾采用過齒頂高系數(shù)為0.750.80的短齒制齒輪。我國規(guī)定,齒頂高系數(shù)取為1.00。3.3各擋齒數(shù)的分配在初選了變速器的擋位數(shù)、傳動比、中心距、軸向尺寸及齒輪模數(shù)和螺旋角并繪出變速器的結(jié)構(gòu)方案簡圖后,即可對各擋齒輪的齒數(shù)進(jìn)行分配。斜齒齒數(shù)和: (3.7)直齒齒數(shù)和: (3.8)3.3.1一擋齒數(shù)及傳動比的確定取=41轎車Z1在1217中取,Z1取12,則Z2=41-12=293.3.2對中心距A進(jìn)行修正 =mm (3.9)則修正后的標(biāo)準(zhǔn)中心距取=68mm3.3.3二擋齒數(shù)及傳動比的確定其中:=68mm,=1.832,=3.,;將數(shù)據(jù)代入上兩式,齒數(shù)取整得:,3.3.4三擋齒數(shù)及傳動比的確定已知:=68mm,=1.386,=2.75,;將數(shù)據(jù)代入上兩式,齒數(shù)取整得:,3.3.5四擋齒數(shù)及傳動比的確定已知:=68mm,=1.053,=2.75,;將數(shù)據(jù)代入上兩式,齒數(shù)取整得:,3.3.6五擋齒數(shù)及傳動比的確定已知:=68mm,=0.80,=2.75,;將數(shù)據(jù)代入上兩式,齒數(shù)取整得:,3.3.7倒擋齒數(shù)及傳動比的確定倒擋齒輪選用的模數(shù)與一擋相同,倒擋齒輪的齒數(shù)一般在2123之間,初選=22,可計(jì)算出輸入軸與倒擋軸的中心距及輸出軸與倒擋軸的中心距。已知:=12 =3.0 =69;將數(shù)據(jù)代入上式,=25則倒檔傳動比輸入軸與倒檔軸之間的距離mm輸出軸與倒檔軸之間的距離mm3.4變速器齒輪的變位及齒輪螺旋角的調(diào)整采用變位齒輪的原因:配湊中心距;提高齒輪的強(qiáng)度和使用壽命;降低齒輪的嚙合噪聲。為了降低噪聲,對于變速器中除去一、二檔以外的其它各擋齒輪的總變位系數(shù)要選用較小一些的數(shù)值。一般情況下,隨著擋位的降低,總變位系數(shù)應(yīng)該逐檔增大。一、二擋和倒擋齒輪,應(yīng)該選用較大的值。為了減小軸向力,抵擋選用較小的螺旋角,一擋、倒擋選,二擋選;為了增加重合度,減小噪聲,三擋、四擋、五擋選用較大的螺旋角,都選為。3.4.1一擋齒輪的變位端面壓力角 = 端面嚙合角 =變位系數(shù)之和 經(jīng)查表可得:inv=0.019817 inv=0.032853=0.7342查變位系數(shù)線圖得: 3.4.2二擋齒輪的變位端面壓力角 = 端面嚙合角 =變位系數(shù)之和 經(jīng)查表可得:inv=0.019817 inv=0.0273434=0.4239查變位系數(shù)線圖得: 3.4.3三擋齒輪的變位端面壓力角 = 端面嚙合角 =變位系數(shù)之和 經(jīng)查表可得:inv=0.0194898 inv=0.0210684=0.09758查變位系數(shù)線圖得: 3.4.4四擋齒輪的變位端面壓力角 = 端面嚙合角 =變位系數(shù)之和 經(jīng)查表可得:inv=0.0194898 inv=0.0210684=0.09758查變位系數(shù)線圖得: 3.4.5五擋齒輪的變位端面壓力角 = 端面嚙合角 =變位系數(shù)之和 經(jīng)查表可得:inv=0.0194898 inv=0.0210684=0.09758查變位系數(shù)線圖得: 3.4.6倒擋齒輪的變位 1、輸入軸與倒擋軸端面壓力角 = 端面嚙合角 =變位系數(shù)之和 經(jīng)查表可得:inv=0.0194432 inv=0.0270486=0.35523查變位系數(shù)線圖得: 2.輸出軸與倒擋軸端面壓力角 = 端面嚙合角 =變位系數(shù)之和 經(jīng)查表可得:inv=0.0194432 inv=0.030485=0.71292查變位系數(shù)線圖得: 3.5各擋齒輪主要參數(shù)的確定3.5.1一擋齒輪參數(shù) 表3.3 一擋齒輪主要參數(shù)序號計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算公式1理論中心距2中心距變動系數(shù)3齒頂降低系數(shù)4分度圓直徑5齒頂高6齒根高7齒頂圓直徑8齒根圓直徑9當(dāng)量齒數(shù)10齒寬11基圓直徑12節(jié)圓直徑3.5.2二擋齒輪參數(shù)表3.4 二擋齒輪主要參數(shù)序號計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算公式1理論中心距2中心距變動系數(shù)3齒頂降低系數(shù)4分度圓直徑5齒頂高6齒根高7齒頂圓直徑8齒根圓直徑9當(dāng)量齒數(shù)10齒寬11基圓直徑12節(jié)圓直徑3.5.3三擋齒輪參數(shù)表3.5 三擋齒輪主要參數(shù)序號計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算公式1理論中心距2中心距變動系數(shù)3齒頂降低系數(shù)4分度圓直徑5齒頂高6齒根高7齒頂圓直徑8齒根圓直徑9當(dāng)量齒數(shù)10齒寬11基圓直徑12節(jié)圓直徑3.5.4四擋齒輪參數(shù)表3.6 四擋齒輪主要參數(shù)序號計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算公式1理論中心距2中心距變動系數(shù)3齒頂降低系數(shù)4分度圓直徑5齒頂高6齒根高7齒頂圓直徑8齒根圓直徑9當(dāng)量齒數(shù)10齒寬11基圓直徑12節(jié)圓直徑3.5.5五擋齒輪參數(shù)表3.7 五擋齒輪主要參數(shù)序號計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算公式1理論中心距2中心距變動系數(shù)3齒頂降低系數(shù)4分度圓直徑5齒頂高6齒根高7齒頂圓直徑8齒根圓直徑9當(dāng)量齒數(shù)10齒寬11基圓直徑12節(jié)圓直徑3.5.6倒擋齒輪參數(shù)表3.6 倒擋齒輪主要參數(shù)序號計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算公式1理論中心距2中心距變動系數(shù)3齒頂降低系數(shù)4分度圓直徑5齒頂高6齒根高7齒頂圓直徑8齒根圓直徑9當(dāng)量齒數(shù)10齒寬11基圓直徑12節(jié)圓直徑序號計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算公式1理論中心距2中心距變動系數(shù)3齒頂降低系數(shù)4分度圓直徑5齒頂高6齒根高7齒頂圓直徑8齒根圓直徑9當(dāng)量齒數(shù)10齒寬11基圓直徑12節(jié)圓直徑3.6齒輪的校核3.6.1齒輪的損壞形式變速器齒輪的損壞形式主要有:輪齒折斷、齒面疲勞剝落(點(diǎn)蝕)、齒面膠合以及移動換檔齒輪端部破壞。輪齒折斷發(fā)生在下述幾種情況下:輪齒受足夠大的沖擊載荷作用,造成輪齒彎曲折斷;輪齒再重復(fù)載荷作用下齒根產(chǎn)生疲勞裂紋,裂紋擴(kuò)展深度逐漸加大,然后出現(xiàn)彎曲折斷。前者在變速器中出現(xiàn)的很少,后者出現(xiàn)的多。齒輪工作時(shí),一對相互嚙合,齒面相互擠壓,這時(shí)存在齒面細(xì)小裂縫中的潤滑油油壓升高,并導(dǎo)致裂縫擴(kuò)展,然后齒面表層出現(xiàn)塊狀脫落形成齒面點(diǎn)蝕。他使齒形誤差加大,產(chǎn)生動載荷,導(dǎo)致輪齒折斷。用移動齒輪的方法完成換擋的抵擋和倒擋齒輪,由于換擋時(shí)兩個(gè)進(jìn)入嚙合的齒輪存在角速度差,換擋瞬間在齒輪端部產(chǎn)生沖擊載荷,并造成損壞。負(fù)荷大、吃面相對滑動速度又高的齒輪,在接觸壓力大且接觸產(chǎn)生高溫作用的情況下使齒面間的潤滑油膜破壞,導(dǎo)致齒面直接接觸,在局部高溫、高壓作用下齒面互相熔焊粘連,齒面沿滑動方向形成撕傷痕跡,稱為齒面膠合。變速器齒輪這種破壞出現(xiàn)較少。3.6.2齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算直齒輪彎曲應(yīng)力 = (3.10) 式中 彎曲應(yīng)力(M);計(jì)算載荷(Nmm);應(yīng)力集中系數(shù);=1.65;摩擦力影響系數(shù),主、從動齒輪在嚙合上的摩擦力的方向不同,對彎曲應(yīng)力影響也不同:主動齒輪=1.1,從動齒輪=0.9;m模數(shù);y齒形系數(shù),如圖3.1所示;齒寬系數(shù):直齒=4.58.0。斜齒輪彎曲應(yīng)力 = (3.11) 式中 計(jì)算載荷(Nmm);斜齒輪螺旋角();應(yīng)力集中系數(shù);=1.50;Z齒數(shù);法面模數(shù);y
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