變速器設(shè)計(jì)方案論證

1、第3章 變速器設(shè)計(jì)方案論證3.1變速器基本參數(shù)的確定設(shè)計(jì)中給定的參數(shù)傳動(dòng)比i1=6.54 i2=3.781 i3=2.169 i4=1.443 i5 =1發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 k經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，k=4.0-4.6，取k=4.2中心距的初步確定初選中心矩可用下式計(jì)算式中：中心距系數(shù)，取值范圍8.6-9.6 取發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， 變速器一擋傳動(dòng)比，變速器傳動(dòng)效率，求得3.1.1軸的直徑的初步確定變速器的軸必須有足夠的剛度和強(qiáng)度。工作時(shí)它們除了傳遞轉(zhuǎn)矩外，還承受來(lái)自齒輪作用的徑向力，結(jié)果是斜齒輪也產(chǎn)生軸向力，在這些力的作用下，軸的剛度如果不足就會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，破壞齒輪的正確嚙合，對(duì)齒輪的強(qiáng)度和耐磨性均有不利影響，

2、還會(huì)增加噪聲。中間軸式變速器的第二軸和中間軸中部直徑d0.45a 軸的最大直徑d個(gè)支承間距離l的比值，對(duì)中間軸，d/l0.16-0.18,對(duì)第二軸d/l0.18-0.21。第一軸花鍵部分直徑可按下式初選：式中：中心距系數(shù)，取值范圍8.6-9.6 取發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩， ,=101.46mm 3.2齒輪參數(shù)的設(shè)計(jì)（1） 齒輪模數(shù)本變速器設(shè)計(jì)一、倒檔為直齒滑動(dòng)齒輪換擋，其它檔均采用鎖銷式同步器換擋，選取齒輪模數(shù)要保證齒輪有足夠的剛度，同時(shí)兼顧它對(duì)噪聲和質(zhì)量的影響，減少模數(shù)、增加齒寬會(huì)使噪聲降低，反之則能減輕變變速器的質(zhì)量。降低噪聲對(duì)轎車有意義，減輕質(zhì)量對(duì)貨車比較重要。從齒輪強(qiáng)度觀點(diǎn)出發(fā)，每對(duì)齒輪應(yīng)有各

3、自的模數(shù)，而從工藝的觀點(diǎn)出發(fā)，全部齒輪選用一種模數(shù)是合理的，輕型貨車模數(shù)取值范圍為3.50-4.50mm。根據(jù)齒輪模數(shù)選用的優(yōu)先原則及本變速器的特點(diǎn)，進(jìn)行模數(shù)的選取,斜齒輪為4.00mm。（2）齒輪壓力角的選擇為提高貨車的承載能力，應(yīng)采用或壓力角齒輪，實(shí)際上因國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)壓力角為，所以齒輪普遍采用。（3）螺旋角的確定為了減少工作噪聲和提高強(qiáng)度，汽車變速器齒輪多數(shù)用斜齒輪，只有倒擋齒輪及貨車一擋齒輪才用直齒輪。選取斜齒輪的螺旋角應(yīng)注意以下問(wèn)題：螺旋角大些時(shí)會(huì)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，隨螺旋角的增大，齒輪的強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)的提高，不過(guò)當(dāng)螺旋角高于時(shí)，其抗彎強(qiáng)度會(huì)驟然下降，

4、而接觸強(qiáng)度仍上升。因而選取適當(dāng)?shù)闹凳箯澢鷱?qiáng)度與接觸強(qiáng)度達(dá)到均衡。此外，為消除斜齒輪傳動(dòng)的軸向力，中間軸上的齒輪一律做成右旋，而第一、二軸上的一律左旋，軸向力由軸承承受。最后，可用調(diào)整螺旋角的方法，使各對(duì)嚙合齒輪因模數(shù)或齒數(shù)不同等原因而造成的中心距不等現(xiàn)象得以消除。斜齒輪的螺旋角的初步取值在以下范圍內(nèi)：貨車變速器斜齒輪的螺旋角為-。（4）齒寬的設(shè)計(jì)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、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)受力的均勻程度等均有影響?？紤]盡量減少軸向尺寸和質(zhì)量，齒寬應(yīng)小些，但齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性消弱，此時(shí)雖然可以用增加齒輪螺旋角來(lái)補(bǔ)償，但這時(shí)軸承的軸向力增大，使之壽命降低，齒寬

5、窄還會(huì)使齒輪的工作應(yīng)力增加，選用寬些的齒寬，工作時(shí)因軸的變型導(dǎo)致沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不均勻。根據(jù)模數(shù)的大小選定齒寬：直齒：b=，為齒寬系數(shù)，取4.58.0斜齒：b=，取6.08.51各擋齒輪的齒寬值如下：中間軸一擋，倒檔直齒：b=74.00=28中間軸二擋斜齒：b=74.00=28 中間軸三擋斜齒：b=74.00=28中間軸四檔斜齒：b=74.00=28中間軸常嚙合齒：b=74.00=28一軸常嚙合斜齒：b=74.00=28二軸一擋，倒檔直齒：b=74.00=28二軸二檔斜齒：b=74.00=28二軸三檔斜齒：b=74.00=28二軸四檔斜齒：b=74.00=28（5）各擋齒數(shù)

6、的分配在初選中心距、齒輪螺旋角之后，可根據(jù)預(yù)選確定的變速器擋數(shù)、傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來(lái)分配齒輪的齒數(shù)。下圖為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，以便說(shuō)明各擋齒數(shù)的分配。1，確定一擋齒輪的齒數(shù)一擋傳動(dòng)比 一擋為直齒輪，則z=92.975取93中間軸一擋齒輪數(shù)受中間軸徑尺寸限制，即受剛度的限制。貨車在1217之間，選為17個(gè)齒，則=9317=76 對(duì)中心距進(jìn)行修正 a= mz/2=186mm確定常嚙合齒輪的齒數(shù) =6.54= 1.463 ，取由以上兩個(gè)公式求得 取整為34 取整為50 實(shí)際傳動(dòng)比=6.54 求得傳動(dòng)比=6.57兩者相差較小，可取校核螺旋角 二擋齒輪齒數(shù)的確定=3.781 =2.571，聯(lián)立求得： = 取整為25

7、 取整為65=5065/（3425）= 3.823傳動(dòng)比誤差: =（3.823-3.781）/3.781=1.1%5% 滿足要求三擋齒輪齒數(shù)的確定=2.169=1.475，聯(lián)立求得： = 取整為36 取整為52=5052/（3634）= 2.124傳動(dòng)比誤差: =（2.169-2.124）/2.169=2%5% 滿足要求四擋齒輪齒數(shù)的確定=1.443=0.981，聯(lián)立求得： = 取整為43 取整為43=5043/（4334）= 1.471傳動(dòng)比誤差: =（1.443-1.471）/1.443=1.9 %5% 滿足要求7各檔齒輪的尺寸直齒輪 斜齒輪 一檔齒輪 直齒 直齒分度圓=mm直齒 直齒分度

8、圓 二檔齒輪斜齒分度圓= =102.56mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 取0.4斜齒 斜齒斜齒分度圓= =266.66mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 取 0.32斜齒 斜齒三檔齒輪斜齒分度圓=151.58mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 取0.33斜齒 斜齒斜齒分度圓=218.95mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 取0.27斜齒 斜齒四檔齒輪斜齒分度圓=185.94mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 取0.23斜齒 斜齒斜齒分度圓=185.94mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 取0.23斜齒 斜齒五檔齒輪斜齒分度圓=136mm斜齒 斜齒斜齒分度圓=222.22mm斜齒 斜齒倒檔齒輪經(jīng)查表x取0.5直齒har=（ha*+x)m=6mm hfr=(ha*+c*-x)m=3mm

9、直齒分度圓dr=mzr=4x22=88mm經(jīng)查表x取0.5 直齒 har2=（ha*+x)m=6mm hfr2=(ha*+c*-x)m=3mm 直齒分度圓dr2=mzr2=4x18=72mm第4章 變速器各檔齒輪的校核4.1齒輪彎曲應(yīng)力的計(jì)算直齒： 斜齒：式中：彎曲應(yīng)力（） t計(jì)算載荷（nmm） k齒寬系數(shù) k應(yīng)力集中系數(shù)，直齒輪k=1.65 斜齒輪k=1.5k重合度影響系數(shù)，主動(dòng)齒輪k=1.1 從動(dòng)齒輪k=0.9k重合度影響系數(shù)，k=2y齒形系數(shù)4.1.1二軸一倒擋直齒輪z校核=217.92n/mmn/mm 所以的彎曲強(qiáng)度合格4.1.2二軸二擋斜齒輪z校核 =97.80n/mmn/mm所以的彎曲強(qiáng)度合格待添加的隱藏文字內(nèi)容14.1.3二軸三擋斜齒輪z校核 =16274n/mmn/mm所以的彎曲強(qiáng)度合格4.2齒輪接觸應(yīng)力計(jì)算直齒： 斜齒： 式中：f齒面上的法向力e齒輪材料的彈性模量，取2.110mpab齒輪接觸實(shí)際寬度d節(jié)圓直徑、主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑直齒輪：= =斜齒輪： 4.2.1 二軸一擋直齒輪z校核b=22.75mm m=3.25mm=9.7 =19.54=7362n =1200 所以的接觸強(qiáng)度合格4.2.2 二軸倒擋直齒輪z校核 b=22.75mm m=3.25mm=10.24 =16.21=7851n =1071 所以的接觸強(qiáng)度合