课程设计货车变速器zxx

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中型货车变速器设计(三轴式)

中型货车变速器设计(三轴式)

中型货车变速器设计〔三轴式〕摘要三轴式变速器由于具有体积小、原理简单、工作可靠、操纵方便等优点,故在大多数汽车中广泛应用。

本次设计的目的主要是基于对机械原理、机械设计、AutoCAD等知识的熟练运用和掌握,同时运用汽车构造、汽车设计、材料力学、互换性测量等学科知识,对三轴式变速器的各部件进行设计。

首先,本文将概述汽车变速器的现状和发展趋势,介绍变速器领域的最新发展状况。

其次,本文将对不同的变速器传动方案进行比较,选择合理的结构方案进行设计。

再次,本文重点对变速器的两种重要部件—轴和齿轮进行受力分析,强度、刚度的校核计算,以及为这些元件选择合适的工程材料及热处理方法。

最后,本文将对变速器换档过程中的重要部件—同步器以及操纵机构进行阐述,讲述同步器的类型、工作原理、设计方法以及重要参数。

在附录中,本文还将给出进行计算的必要公式、表格及图形,供参考之用。

关键词:变速器,同步器,轴,齿轮Design Three-shaft Transmission forMedium-duty TruckAuthor: 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目录1 绪论 (1)1.1变速器的设计意义及背景 (1)1.2变速器的现状及发展趋势 (2)1.3变速器的设计方法和研究内容 (5)2 变速器结构方案的设计 (6)2.1两轴式和三轴式变速器 (6)2.2齿轮安排 (7)2.3换档结构方式 (8)2.4倒档的结构方案及倒档轴的位置 (8)3 变速器轴的设计 (10)3.1轴的设计 (10)3.2轴的受力分析与校核计算 (13)4 变速器齿轮的设计 (21)4.1齿轮传动的失效形式 (21)4.2 变速器齿轮设计步骤 (22)4.3各档齿轮齿数的分配 (26)4.4 齿轮的材料及其选择原则 (31)4.5圆柱齿轮强度的简化计算方法 (33)5 同步器设计 (39)5.1惯性式同步器 (39)5.2同步器工作原理 (42)5.3同步器的主要参数确实定 (42)6 变速器操纵机构 (46)6.1操纵机构的功用 (46)6.2 换档位置图 (46)6.3变速杆的布置 (46)6.4锁止装置 (47)结论 (51)致谢 (52)参考文献 (53)附录 (54)1 绪论1.1变速器的设计背景及目的现代汽车的动力设置,几乎都采用往复活塞式内燃机。

变速器拨叉课程设计

变速器拨叉课程设计

变速器拨叉课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解变速器拨叉的基本结构及其在汽车变速系统中的作用;2. 学生能够掌握变速器拨叉的相关术语,如拨叉轴、拨叉臂、同步器等;3. 学生能够了解变速器拨叉的材料、加工工艺及其对汽车性能的影响。

技能目标:1. 学生能够运用CAD软件绘制变速器拨叉的三视图,提高空间想象和绘图能力;2. 学生能够通过实际操作,掌握变速器拨叉的拆装和检查方法;3. 学生能够运用相关知识,分析并解决变速器拨叉在使用过程中可能出现的故障。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习变速器拨叉,培养对汽车工程技术的兴趣,激发创新精神;2. 学生能够认识到变速器拨叉在汽车变速系统中的重要性,增强对汽车零部件的尊重和责任心;3. 学生通过小组合作学习,培养团队协作精神,提高沟通与交流能力。

课程性质:本课程为汽车运用与维修专业课程,注重理论与实践相结合,培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

学生特点:学生为中职二年级学生,具有一定的基础知识,对汽车结构有一定了解,动手能力强。

教学要求:结合学生特点,采用项目教学法,以变速器拨叉为教学载体,引导学生主动探究、实践操作,提高学生的综合职业能力。

通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 变速器拨叉结构原理- 参考教材第二章“汽车变速器结构与工作原理”;- 内容包括:变速器拨叉的组成、工作原理及其在变速系统中的作用。

2. 变速器拨叉相关术语与材料- 参考教材第三章“变速器零部件材料及加工工艺”;- 内容包括:相关术语介绍、变速器拨叉的材料选择、加工工艺及其对性能的影响。

3. 变速器拨叉的拆装与检查- 参考教材第四章“变速器零部件的拆装与检查”;- 内容包括:变速器拨叉的拆装方法、注意事项以及检查标准。

4. 变速器拨叉故障分析与排除- 参考教材第五章“变速器故障诊断与排除”;- 内容包括:变速器拨叉常见故障分析、诊断方法及排除措施。

货车变速器的设计

货车变速器的设计

• 压力角 齿轮压力角较小时,重合度较大并降低了轮齿刚度, 为此能减少进入啮合和退出啮合时的动载荷,使传动平稳, 有利于降低噪声;压力角增大时,可提高齿轮的抗弯强度 和表面接触强度。本设计中采用标准压力角=20°。
• 螺旋角 选取斜齿轮的螺旋角,应该注意它对齿轮工作噪声、轮齿的强 度和轴向力有影响。选用大些的螺旋角时,会使齿轮啮合的重合度增 加,因而工作平稳,噪声降低,齿轮的强度也相应提高。因此从提高 低挡齿轮的抗弯强度出发,不宜过大,以15°~25°为宜;而从提高高 挡齿轮的接触强度和增加重合度着眼,应选用较大的螺旋角。 螺旋方向的选择:斜齿轮传递转矩时,要产生轴向力并作用在轴 承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮的轴向力相互抵消, 以减少轴荷,提高寿命。为此,中间轴上的全部齿轮一律采用右旋, 而一、二轴上的斜齿轮取左旋,其轴向力经轴承盖由壳体承受。 为使工艺简便,中间轴轴向力不大时,可将螺旋角仅取为三种。 二、三、四挡齿轮螺旋角22°; 常啮合齿轮螺旋角25.28°。
货车变速器的设计
变速器的选择
• 方案一 此方案为二轴变速器,倒 挡齿轮为常啮合齿轮,并 用同步器换挡;同步器多 数装在输出轴上,这是因 为一挡主动齿轮尺寸小, 同步器装在输入轴上有困 难,而高档同步器可以装 在输入轴的后端。
• 方案二 此方案为三轴式变速器,变速 器的二,三,四挡用常啮合齿 轮传动,而一,倒挡用直齿滑 动齿轮换挡。第二轴用两点支 承。
各挡齿轮齿数的分配
1.确定一挡齿轮齿数 已知 A=147mm ,m=3mm
Z 9 Z10 2A m
Zh 98
Z 9 28
2.修正中心距
Z 10 70
Zh m A= 2 =147mm
• 3.确定常啮合传动齿轮副的齿数 已知i1 =8 m n =2.5mm =25.28° Z1+Z2=

毕业设计(论文)-中型货车变速器设计(5+1档)

毕业设计(论文)-中型货车变速器设计(5+1档)

前言汽车作为商品在世界各地都有广阔的市场,又因为生产批量大个给企业带来丰厚的利润。

汽车的多样性可以满足各种生产生活的需求,而更重要的是,汽车工业的发展带动了许多相关产业的发展,比如钢铁、石油、橡胶、塑料、机床、道路、汽车销售、运输、交通管理、金融业等等一系列产业的发展,解决了大批人员的就业问题。

汽车作为我国的支柱产业,其重要性不言而喻,而变速器作为汽车的核心部件之一,在很大程度上决定了汽车的性能,因此设计出一款结构合理、制造成本适中、轮廓尺寸和质量尽可能小的变速器也就是重中之重。

本次的毕业设计主要是考察我们即将毕业的大学生在这四年里所学的专业知识,同时也是将所有的科目进行一次综合性的考核,可以让我们清楚的知道自己在大学中到底学到了多少知识,以及对各科目知识的运用能力,这些对我们以后走上工作岗位都是有着积极的意义。

本人的设计题目是:中型货车变速器设计(5+1)档设计工作量:1、集资料、进行方案论证、结构分析,确定合理的结构方案。

2、选择正确的参数,对变速器的强度及刚度进行校核计算。

3、三维建模,变速器结构图;绘CAD图(A1)一张。

4、设计中的计算要求编程,上机计算,打印程序、结果。

5、英译中大于5000字符(折合中文约大于3000字)。

6、设计说明书应包括:目录、中、英文摘要、设计说明、方案论证、计算过程、结论、毕业设计完成情况的自我评价及其它说明。

要求大于1.2万字。

设计参数:发动机最大扭矩:355(N.m); 一档传动比:6.28 ; 主减速器减速比:5.6。

要求:1、方案合理,结构正确,满足变速器的功用;2、设计计算准确,达到强度、刚度、寿命及其它指标;3、运用编程计算,计算机绘图;4、说明书内容完整,图纸表达清楚,英文翻译文理通畅。

最后,由于本人的设计经验和知识水平有限,在设计中出现的问题敬请各位老师和同学的指正。

编者:陈鹏2012.5第1章变速器的功用和要求现代汽车采用的活塞式内燃发动机转矩变化范围较小,不能适应汽车在各种条件下阻力变化的要求,因此在汽车传动系中,采用了可以改变转速比和传动转矩比的装置,即变速器。

汽车设计变速器的课程设计

汽车设计变速器的课程设计

汽车设计变速器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解变速器在汽车中的作用及其工作原理;2. 学生能掌握不同类型变速器(如手动变速器、自动变速器)的结构组成及特点;3. 学生能了解变速器设计的基本原则和关键参数。

技能目标:1. 学生具备运用CAD软件绘制变速器简易图纸的能力;2. 学生能通过小组合作,分析并解决变速器设计中的实际问题;3. 学生能运用数学和物理知识进行变速器关键参数的计算。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对汽车工程设计和机械制造的热爱,激发创新意识;2. 学生通过课程学习,增强团队合作意识和解决问题的自信心;3. 学生认识到变速器设计在汽车产业中的重要性,关注汽车行业的可持续发展。

课程性质:本课程为高二年级汽车工程兴趣小组的选修课程,注重理论知识与实践操作的相结合。

学生特点:学生具备一定的物理和数学基础,对汽车工程感兴趣,具有较强的动手能力和探究精神。

教学要求:结合学生特点,注重培养学生的学习兴趣和动手能力,通过小组合作、实践操作等方式,提高学生的综合运用知识解决实际问题的能力。

在教学过程中,关注学生的情感态度价值观的培养,使学生在学习专业知识的同时,形成正确的价值观和人生观。

二、教学内容1. 理论知识:- 变速器的作用与工作原理;- 手动变速器与自动变速器的结构、原理及优缺点对比;- 变速器设计的基本原则及关键参数计算。

参考教材章节:第三章“汽车传动系统”,第5节“变速器”。

2. 实践操作:- 利用CAD软件绘制变速器简易图纸;- 小组合作,分析并解决变速器设计中的实际问题;- 变速器关键参数计算的实际应用。

3. 教学大纲安排:- 第一周:变速器作用、工作原理及结构组成的学习;- 第二周:手动变速器与自动变速器的对比学习;- 第三周:变速器设计原则及关键参数计算;- 第四周:实践操作,包括CAD绘图、问题分析和参数计算;- 第五周:总结与展示,学生分享学习成果。

教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节内容,确保学生能够掌握变速器相关知识,并通过实践操作提高综合运用知识解决实际问题的能力。

变速器传动系课程设计

变速器传动系课程设计

变速器传动系课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解变速器传动系的基本概念、组成及工作原理;2. 学生能掌握变速器传动系的类型、特点及其在不同车型中的应用;3. 学生能了解变速器传动系在汽车行驶过程中的作用,及其对汽车性能的影响。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析并解决变速器传动系在实际应用中的问题;2. 学生能通过实际操作,掌握变速器传动系的拆装、调试和维修方法;3. 学生能运用绘图软件,绘制变速器传动系的简易结构图。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对汽车变速器传动系的学习兴趣,增强对汽车工程领域的认知;2. 学生树立安全意识,认识到正确使用和维护变速器传动系的重要性;3. 学生培养团队合作精神,学会与他人共同分析问题、解决问题。

课程性质:本课程为汽车运用与维修专业课程,具有较强的理论性和实践性。

学生特点:学生具备一定的汽车基础知识,对变速器传动系有一定了解,但实际操作能力较弱。

教学要求:结合理论教学和实践操作,注重培养学生的实际应用能力和安全意识。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便于后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 变速器传动系基础知识- 变速器传动系的定义、组成及工作原理;- 变速器传动系的类型、特点及其在汽车行驶过程中的作用。

2. 变速器传动系的结构与原理- 熟悉不同类型变速器传动系(如手动变速器、自动变速器、CVT变速器等)的结构;- 掌握变速器传动系的原理,了解其内部各个部件的功能和相互关系。

3. 变速器传动系的拆装、调试与维修- 变速器传动系的拆装方法和步骤;- 变速器传动系的调试技巧和注意事项;- 常见变速器传动系故障的诊断与维修方法。

4. 变速器传动系的应用与案例分析- 变速器传动系在不同车型中的应用案例分析;- 变速器传动系在汽车行驶性能优化方面的作用。

教学大纲安排:第一周:变速器传动系基础知识学习;第二周:变速器传动系结构与原理学习;第三周:变速器传动系拆装、调试与维修实践;第四周:变速器传动系应用案例分析及总结。

汽车车辆工程中型货车变速器的毕业设计

汽车车辆工程中型货车变速器的毕业设计
4
3.1.2 变速器的寿命.............................................................................................. 15 3.1.3 变速器的效率.............................................................................................. 15 3.2 变速器的工作原理........................................................................................... 16 3.2.1 变速器动力传递路线.................................................................................. 16 3.3 齿轮安排...........................................................................................................17 3.4 换档的结构方式............................................................................................... 18 3.5 倒档的结构方案及倒档轴的位置................................................................... 19 4 变速器主要参数的确定...................................................................................... 20 4.1 变速器档数及各档传动比............................................................................... 20 4.1.1 根据最大爬坡度确定一档传动比................................................................20 4.1.2 根据驱动轮与路面的附着力确定一档传动比............................................21 4.1.3 根据最低稳定车速确定一档传动比............................................................22 4.2 变速器齿轮参数的确定................................................................................... 23 4.2.1 齿数.................................................................................................................23 4.2.2 模数.................................................................................................................23 4.2.3 中心距.............................................................................................................23 4.2.4 齿宽.................................................................................................................24 4.2.5 各档齿轮齿数的计算.................................................................................... 24 4.2.6 确定各档齿轮基本参数................................................................................ 27 5 轮齿强度...............................................................................................................30 5.1 齿轮坏损形式................................................................................................... 30 5.2 齿轮折断............................................................................................................30

变速箱机械设计课程设计

变速箱机械设计课程设计

变速箱机械设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握变速箱的基本结构及其工作原理,理解各部件在机械设计中的作用。

2. 使学生了解并掌握变速箱设计中涉及的关键参数和计算方法。

3. 帮助学生掌握变速箱设计的相关标准、规范及工程实践经验。

技能目标:1. 培养学生运用理论知识解决实际工程问题的能力,能够独立完成变速箱的简单设计。

2. 提高学生运用CAD软件进行变速箱零部件的绘制和装配能力。

3. 培养学生分析、解决变速箱故障问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对机械设计的兴趣,培养其创新意识和实践能力。

2. 培养学生严谨、负责的工作态度,提高团队协作能力和沟通能力。

3. 增强学生对我国机械工程领域的自豪感,培养其热爱专业、服务社会的价值观。

本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合,以培养学生的实际工程能力为目标。

课程目标具体、可衡量,旨在让学生在学习过程中明确学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 变速箱基本结构和工作原理:包括变速箱的分类、主要组成部分、各部件功能及其工作原理。

相关教材章节:第一章 变速箱概述。

2. 变速箱设计参数及计算方法:涉及扭矩、功率、转速等关键参数的计算,以及齿轮、轴承等主要零部件的设计计算。

相关教材章节:第二章 齿轮设计计算;第三章 轴承及轴的设计。

3. 变速箱设计规范与标准:介绍变速箱设计中的相关标准、规范及工程实践经验。

相关教材章节:第四章 变速箱设计规范与标准。

4. 变速箱CAD软件应用:学习运用CAD软件进行变速箱零部件的绘制、装配及仿真分析。

相关教材章节:第五章 计算机辅助设计在变速箱设计中的应用。

5. 变速箱故障分析及维修:分析变速箱常见故障,探讨故障原因及维修方法。

相关教材章节:第六章 变速箱故障诊断与维修。

教学内容按照教学大纲安排,系统性地组织课程内容,确保科学性和实用性。

教学进度根据学生的学习能力和接受程度进行调整,以保证教学质量。

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课程设计-货车变速器-zxx————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:设计说明书题目:货车机械变速器学号:姓名:变速器的设计计算1.1 变速器的选择变速器的种类很多,按前进档位的不同可分为三、四、五和多档变速器,根据轴的型式的不同,又有固定轴式和旋转轴式(常配合行星齿轮传动)两类。

固定轴式又有两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。

固定轴式应用广泛,其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上,中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。

旋转轴式主要用于液力机械式变速器。

2-1-1 中间轴式变速器从结构外形看中间轴式变速器有三根轴:一轴和二轴在一条中心线上。

将它们连接即为直接档,此时,齿轮、轴承不承受载荷而只传递转矩,故而传动效率高,而且摩损小,寿命长,噪音也较小。

而在其他档位上,经过两对连续齿轮传动,传动效率稍低。

由于本设计中的汽车为重型货车,且档位多,传动比大,故本设计采用这种型式。

2-1-2 变速器齿轮型式变速器中的齿轮一般只有两种:直尺圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮。

直齿圆柱齿轮多用为滑动式,故使用在一档和倒档的较多,它们的结构简单,制造容易。

但是在换档时齿轮端部产生冲击,噪声很大,从而加剧端部磨损,使齿轮的寿命降低,而且由于噪声大,容易造成驾驶员的疲劳。

斜齿圆柱齿轮传动平稳,噪声很小,磨损小,寿命长。

唯一的缺点是工作时有轴向力的产生,而且结构复杂,这个缺点可以在进行轴的载荷计算时予以平衡。

通过比较两种型式齿轮的优缺点,本设计中,倒档采用直齿圆柱齿轮,这是考虑到倒档的使用率较低,综合衡量经济性和便利性而定的,其余各档全部采用斜齿圆柱齿轮传动,这样充分发挥其传动平稳,噪声小等优点。

2-1-3变速器的换档结构变速器的换档机构形式有以下几种:直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换档。

(1) 直齿滑动齿轮换档该结构形式制造容易,结构简单。

但缺点较多:汽车行驶时各档齿轮有不同的角速度,因此用轴向滑动直齿齿轮的方式换档,会在轮齿端面产生冲击,并伴随有噪声。

这使齿轮端部磨损加剧并过早损坏,造成汽车的行驶安全性降低,同时使驾驶员精神紧张,而换档产生的噪声又会使乘坐舒适应大大的降低。

只有驾驶员用熟练的操作技术(如两脚离合器),使齿轮换档时无冲击,才能克服上述缺点。

但是该瞬间驾驶员注意力被分散,会影响行驶安全性。

因此,尽管这种换档方式结构简单,但除一、倒档外已很少使用。

(2) 啮合套换档由于变速器第二轴齿轮与中间轴齿轮处于常啮合状态,所以可用移动啮合套换档。

这时,因同时承受换档冲击载荷的接合齿齿数多,而轮齿又不参与换档,它们都不会过早损坏,但不能消除换档冲击,对汽车的行驶安全性和乘坐舒适性仍有影响,同时,仍要求驾驶员有熟练的操作技术。

此外,因增设了啮合套和常啮合齿轮,使变速器旋转部分的总惯性矩增大。

因此,目前这种换档方法只在某些要求不高的档位及重型车变速器上应用。

这是因为重型车档位间的公比较小,则换档机构连接件之间的角速度差也小,因此采用啮合套换档,并且还能降低制造成本及减小变速器长度。

(3)同步器换档使用同步器能保证迅速、无冲击、无噪声换档,而与操作技术的熟练程度无关,从而提高汽车的加速性、经济性和行驶安全性等一系列性能,故现代汽车大多数采用这种换档形式,同上述两种换档方式相比较,虽然它有结构复杂,制造精度要求高,轴向尺寸大等缺点,但仍然得到广泛应用。

同时,利用同步器或啮合套换档,其换档行程要比滑动齿轮换档行程小。

在换动齿轮特别宽的情况下,这种差别就更为明显。

为了操纵方便,换入不同档位的变速杆行程要求尽可能一样。

综合比较以上三种换档方式,在本设计中所有档位全部采用锁销式惯性同步器换档。

1.2倒档的选择与前进档位比较,倒档使用率不高,而且都是在停车状态下实现换倒档,故多数方案采用直齿滑动齿轮方式换倒档。

为实现倒档传动,有些方案利用在中间轴和第二轴上的齿轮传动路线中,加入一个中间传动齿轮的方案,也有利用两个联体齿轮方案的,前者虽然结构简单,但是中间传动齿轮的轮齿,是在最不利的正、负交替对称变化的弯曲应力状态下工作,而后者是在较为有利的弯曲状态下工作,并使倒档传动比略有增加。

至此,我们可以参考《汽车设计》中的相关内容进行讨论。

《汽车设计》中的图3-5主要介绍了七种不同的倒档布置方案。

其中图b所示方案的优点是换档时利用了中间轴上的一档齿轮,因而缩短了中间轴的长度。

但换档时有两对齿轮同时进入啮合,使换档困难。

图c所示方案能获得较大的倒档传动比,缺点是换档程序不合理。

图d所示方案针对前者的缺点作了修改,因而取代了图c所示方案。

图e所示方案是将中间轴上的一、倒档齿轮作成一体,将其齿宽加长。

图f所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合的齿轮,换档更为轻便。

为了充分利用空间,缩短变速器轴向长度,有的货车倒档传动采用图g所示方案。

其缺点是一、倒档需各用一根变速器拨叉轴,致使变速器上盖中的操纵机构复杂一些。

在本设计中,由于整个变速器是由主,副两个变速器组成的(5+1)*2变速器,所以采用一档和倒档共用同步器的设计。

即《汽车设计》倒档布置方案中的f)方案。

1.3 支承方案选择因为变速器在一档和倒档工作时有较大的力,所以无论是两轴式变速器还是中间轴式变速器的低档与倒档,都应当布置在靠近轴的支承处,以减少轴的变形,保证齿轮重合度下降不多,然后按照从低档到高档的顺序布置各档齿轮,这样做既能使轴有足够大的刚度,又能保证装配方便。

倒档的传动比虽然与一档的传动比接近,但因为使用倒档的时间非常短,从这点出发,有些方案将一档布置在靠近轴的支承处,然后再布置倒档。

此时在倒档工作时,轮齿磨损与噪声在短时间略有增加,与此同时在一档工作的轮齿的磨损与噪声有所减少。

倒档设置在变速器的左侧或右侧在结构上均能实现,不同之处是挂倒档是驾驶员移动变速杆的方向改变了。

为防止意外挂入倒档,一般在挂倒档时设有一个挂倒档时需克服弹簧所产生的力,用来提醒驾驶员注意。

经常使用的档位,其齿轮因接触应力过高而造成表面点蚀损坏。

将高档布置在靠近轴的支承中部区域较为合理,在该区域因轴的变形而引起的齿轮偏转角较小,齿轮保持较好的啮合状态,偏载减少能提高齿轮寿命。

1.4具体零部件方案确定下面就同步器的具体形式、轴承的选择、变速器壳体的形式及档位的设置问题分别讨论:2-5-1同步器的选择同步器是在接合套换档机构基础上发展起来的,其中除有前面已述及的接合套、花键毂、对应齿轮上的接合齿圈外,还增设了使接合套与对应接合齿圈的圆周速度迅速达到并保持一致的机构,以及阻止二者在达到同步之前接合以防止冲击的结构。

同步器一般有常压式、惯性式、和自行增力式几种,其中惯性式同步器较为常用。

1.常压式同步器应用常压式同步器换档与用接合套换档相比较,在工作过程上的区别,主要在于前者的摩擦作用能使需接合的两花键齿圈迅速达到并保持同步,并且由于带弹簧的定位销对接合套的阻力,使两齿圈在达到同步之前暂不接合。

但是,在这种同步器,对接合套的轴向阻力是由弹簧压力造成的,故其大小有限。

如果驾驶员用力过猛,则可能在未达到同步前,接合套便克服弹簧压力,压下定位销而与齿轮的接合齿圈接触,此时齿间仍将产生冲击。

因此,常压式同步器工作不可靠,目前较少采用。

2.惯性式同步器惯性式同步器与常压式同步器一样,都是依靠摩擦作用实现同步的。

但是它可以从结构上保证接合套与待接合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触,以避免齿间冲击和发生噪声。

惯性式同步器又分为:锁销式、锁环式、滑块式、多片式、多锥式等几种:(1)滑块式同步器其本质上是锁环式同步器,它工作可靠,零件耐用,但因结构布置上的限制转矩容量不大。

而且锁止面在同步锥环的接合齿上。

齿面磨损大,易失效。

它主要用于轿车和轻型的变速器上,故而从汽车安全性方面本设计中考虑不宜采用。

(2)锁环式同步器这种同步器的锁止面在同步锥环和啮合套的倒锥面上,省去了同步锥环的接合齿。

这样可使轴向尺寸变小。

目前这种形式的同步器达到了广泛的应用。

考虑到结构布置上的合理性、紧凑性及锥面产生的摩擦力矩的大小等因素,锁环式同步器多用于轿车和轻、中型货车中广泛使用,而在本设计中不采用。

(3)锁销式同步器此种形式的同步器优点是零件数量少,摩擦锥面平均半径大,转矩容量得到提高,缩短了同步时间,缺点是轴向尺寸较长,多用于中、重型汽车的变速器中,所以本次设计中即采用这种结构形式的同步器。

如下图:2-5-2轴承形式变速器要求增长传递功率与质量之比,而且要求工作轴承的可靠性高,容量大,性能好、寿命长,故轴承的选择比较重要。

一轴和二轴由于转速较高,承受载荷中等,且多为径向载荷,只有很小的轴向载荷,但要求在较高转速下正常工作,故从以上方面考虑,选用角接触球轴承,二轴前端通过滚针轴承支撑在一轴后段内腔中。

中间轴由于跨度大,直径大,质量大,而且有相当大的轴向力,故选用一对角接触球轴承,二轴齿轮通过滚针轴承空套在二轴上,倒档齿轮由于利用率低,且转速也不高,可直接套在倒档轴上。

2-5-3 轴的结构设计变速器中的轴在工作时承受转矩及弯矩,轴的明显变形将影响齿轮正常啮合,产生较大的噪声、降低使用寿命。

轴的结构形状除应保证其强度与刚度外,还应考虑齿轮、同步器及轴承等的安装,固定它与加工工艺也有密切关系。

第一轴通常与齿轮作成一体,其长度决定于离合器总成的轴向尺寸。

第一轴的花键尺寸与离合器从动盘毂的内花键统一考虑,本次设计采用渐开线花键,压力角为30。

如图:渐开线花键第二轴制成阶梯式,以便于各齿轮的安装,从受力及合理利用材料来看也是必须的。

各截面尺寸不应相差悬殊,轴上供磨削用的砂轮越程槽处的应力集中会引起轴的断裂。

第二轴安装同步器齿座的花键采用渐开线花键且以大径定心更为合理。

因为渐开线花键固定连接的精度要求比矩形花键低,但定位性能好,承载能力大,且键齿高较小使小径相应增大,可增强轴的刚度。

渐开线花键可以用制造齿轮的方法加工,工艺性较好,制造精度也较高,花键齿的根部强度高,应力集中小,易于定心,当传递的转矩较大且轴径也大时,宜采用渐开线花键联结。

渐开线花键的定心方式为齿形定心。

当齿受载时,齿上的径向力能起到自动定心作用,有利于各齿均匀承载。

中间轴一、倒档采用齿轮轴形式,其它档位采用渐开线花键联结齿轮。

中间轴采用阶梯形式,以便于各齿轮的安装,从受力及合理利用材料来看也是必须的。

各截面尺寸不应相差悬殊,轴上供磨削用的砂轮越程槽处的应力集中会引起轴的断裂。

中间轴安装齿轮采用渐开线花键且以大径定心更为合理。

因为渐开线花键固定连接的精度要求比矩形花键低,但定位性能好,承载能力大,且键齿高较小使小径相应增大,可增强轴的刚度。

渐开线花键可以用制造齿轮的方法加工,工艺性较好,制造精度也较高,花键齿的根部强度高,应力集中小,易于定心,当传递的转矩较大且轴径也大时,宜采用渐开线花键联结。

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