西華大學(xué)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).(DOC)

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程名 稱(chēng):產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理設(shè)計(jì)課程代碼:106089439題目:微型汽車(chē)變速器反求分析學(xué)院（直屬系）:機(jī)械工程學(xué)院年級(jí)/專(zhuān)業(yè)/班:學(xué) 生 姓 名:學(xué)號(hào):指 導(dǎo) 教 師:楊昌明開(kāi) 題 時(shí) 間: 2016 年 11月 27日宀兀成 時(shí) 間: 2016 年 12月23日-1-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要.3引言.5一、 任務(wù)分析 .6二、 微型汽車(chē)整車(chē)性能參數(shù) .6三、 微型汽車(chē)變速箱功能分析 .73.1分析變速箱在汽車(chē)中的功能 .73.2微型汽車(chē)變速器的位置 .73.3觀察變速箱在微型汽車(chē)中怎樣將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到車(chē)輪.73.4怎樣實(shí)現(xiàn)變速和保證變速的順利進(jìn)行的 .73.5怎樣實(shí)現(xiàn)變速和保

2、證變速的順利進(jìn)行的 .73.6利用黑箱（系統(tǒng)）分析方法畫(huà)出功能結(jié)構(gòu)圖 .8四、 微型汽車(chē)變速箱運(yùn)動(dòng)分析 .94.1測(cè)量微型汽車(chē)車(chē)輪直徑 .94.2最高車(chē)速為120KM時(shí)變速箱的傳動(dòng)比.94.3四檔的傳動(dòng)比的分配 .94.4變速箱的最大和最小載狀態(tài).94.5行駛速度分別為10、20、40、60km/h時(shí)應(yīng)該使用檔位的分析 .9五、 微型汽車(chē)變速箱受力分析 .105.1計(jì)算在受力最大時(shí)各軸的扭矩 .105.2計(jì)算各軸的最小直徑 .105.3各檔位齒輪強(qiáng)度校核 .10六、 變速箱的拆裝 .13七、 微型汽車(chē)變速箱的外觀功能分析 .14八、 微型汽車(chē)變速箱結(jié)構(gòu)原理方案反求分析 .168.1微型汽車(chē)變速

3、箱整體結(jié)構(gòu)及布置方案 .168.2微型汽車(chē)變速箱具體結(jié)構(gòu)及布置方案反求 .16九、微型汽車(chē)變速箱關(guān)鍵零件反求分析 .189.1齒輪零件的加工工藝 .189.2齒輪零件公差反求分析 .18-2-9.3齒輪零件材料熱處理反求分析 .19-3-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)9.4變速軸零件的結(jié)構(gòu)、功能原理的反求分析 .199.5齒輪零件的受載分析 .199.6齒輪零件的形狀位置公差反求分析 .19十、變速器總成裝配.20總結(jié).21參考文獻(xiàn).22I-4-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，運(yùn)用反求工程的方法對(duì)微型汽車(chē)變速器進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，了解了它的總體布局、結(jié)構(gòu)方案、自鎖互鎖和倒擋鎖原理、裝配工藝、軸的支撐方式，同步器

4、的作 用和工作原理以及組成、重要零部件的形位公差等。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：變速箱的功 能分析、運(yùn)動(dòng)分析、受力分析、外觀功能分析、變速箱的拆裝、微型汽車(chē)變速箱具體結(jié)構(gòu) 及布置方案反求、微型汽車(chē)變速箱從動(dòng)軸總成反求分析。通過(guò)拆裝變速器了解并編寫(xiě)操縱 的裝配工藝過(guò)程，確定各零件的裝配方法；通過(guò)觀察變速箱的結(jié)構(gòu)形狀，分析其從提高剛 度和剛性要求并滿(mǎn)足功能要求和工藝要求而設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)；對(duì)變速箱各軸的結(jié)構(gòu)形狀、結(jié)構(gòu)要素作用進(jìn)行分析，并對(duì)其結(jié)構(gòu)尺寸與軸的功能強(qiáng)度剛度裝配關(guān)系等進(jìn)行了反求；分析變速箱的主要零件材料、形位公差及箱體和軸的技術(shù)要求等。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)分析、反求設(shè)計(jì)、變速箱-5-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)Abstra

5、ctBy this course design using the method of reverse engineering analysis and design ofmini car transmission, to understand the overall layout, the structure scheme, self-locking interlock and reverse gear lock prin ciple, assembly process,shaft, synchroni zer fun cti on andworking principle and comp

6、osition, the important parts of the form toleranee. The main content ofthis design includes the transmission function analysis, motion analysis, stress analysis, functionanalysis, the appearanceof gearbox mini car gearbox concrete structure and layout scheme inreverse, mini car gearbox output shaft

7、assembly reverse analysis. Through disassembli ng transmissi on to un dersta nd and write assembly process con trol, determ ine the method of assemblyparts; by the structure to observe the shape of the gearbox structure an alysis of the in creasedstiff ness and rigidity requireme nts and meet the fu

8、nctional requirements and technicalrequirements of the design; the gearbox structure shape, the structural eleme nts of the axis of thefun ctio n and in ten sity on the structure size and the stiff ness of the shaft assembly relati on shipof reverse an alysis; gearbox main parts materials, tech ni c

9、al requireme nts and form positi ontolera nee box and shaft etc.Key word : structural analysis 、Reverse design、Transmission case-6-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)引言反求工程是針對(duì)消化吸收先進(jìn)技術(shù)的一系列工作方法和技術(shù)的綜合工程，通過(guò)反求工程,在掌握先進(jìn)技術(shù)中創(chuàng)新，是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要途徑之一。在現(xiàn)代社會(huì)中，科技成果的應(yīng)用 已成為推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的重要手段，把別的國(guó)家的科技成果加以引進(jìn)，消化吸收，改進(jìn)提高， 再進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，進(jìn)而發(fā)展自己的新技術(shù)，是發(fā)展民族經(jīng)濟(jì)的接近。發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，特

10、別是 世界進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，主要一來(lái)高新科學(xué)技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)在實(shí)行對(duì)外改革開(kāi)放，對(duì)內(nèi)搞活 的經(jīng)濟(jì)政策以前，過(guò)分的強(qiáng)調(diào)了獨(dú)立自主，自力更生地經(jīng)濟(jì)之路，對(duì)外交流很少，這極大的 影響了我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在實(shí)行改革開(kāi)放政策以后，我國(guó)重視了技術(shù)引進(jìn)工作，但存在 著重應(yīng)用，輕分析的傾向，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，廣大科學(xué)技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到了在引進(jìn)技 術(shù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要性。反求工程開(kāi)始得到重視。在對(duì)引進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用分析研究的基 礎(chǔ)上， 創(chuàng)新設(shè)計(jì)出許多適合中國(guó)國(guó)情的新產(chǎn)品， 促進(jìn)了我國(guó)民族經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 因此， 學(xué)習(xí)反 求設(shè)計(jì)和進(jìn)行此次反求設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)對(duì)于我們更為重要，我們要抓住此次機(jī)會(huì)好好訓(xùn)練， 才能在以后的

11、工作中有所貢獻(xiàn)。-7-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一、任務(wù)分析本次課程設(shè)計(jì)的目的在于進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)理論、知識(shí)以及專(zhuān)業(yè)技 能，進(jìn)行獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 機(jī)械產(chǎn)品功能原理、機(jī)構(gòu)課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于掌 握典型機(jī)械的功能原理分析方法及分析機(jī)械機(jī)構(gòu)的組成要素和機(jī)構(gòu)功能，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求及特點(diǎn)，豐富學(xué)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)，啟發(fā)設(shè)計(jì)思維，通過(guò)實(shí)踐是學(xué)生的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理 論得以鞏固、加深，為今后進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)。二微型汽車(chē)整車(chē)性能參數(shù)2.1微型汽車(chē)變速器所配置的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)1、型號(hào)JL368Q3電噴發(fā)動(dòng)機(jī)2、工作形式直立四沖程水冷頂置凸輪軸多點(diǎn)電噴3、氣缸數(shù)量34、氣缸直徑68.5 mm5、行程7

12、2 mm&排量796 ml7、額定功率26.5 KW(5500r/min)8、最大扭矩60.5 N.m(3000-4000r/min)2.2微型汽車(chē)整車(chē)性能參數(shù)1、 最高車(chē)速120km2、 最大爬坡度t g930%3、起步換擋加速到100km/h所需時(shí)間 37s4、 第四檔最小穩(wěn)定速度25km/h5、微型汽車(chē)在60km/h時(shí)100km的耗油量為4.5L&整車(chē)質(zhì)量645kg全部載重后質(zhì)量為950kg左右-8-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)三微型汽車(chē)變速箱功能分析3.1分析變速箱在汽車(chē)中的功能主要功能：（1）改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)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，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利的

13、工況下工作。 （2） 在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下是 汽車(chē)能夠倒退行駛。 （3）利用空檔中斷動(dòng)力傳輸以便發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常啟動(dòng)，怠速并便于 進(jìn)行動(dòng)力輸出。3.2觀察變速箱在微型汽車(chē)中的位置變速器一般都是通過(guò)離合器和發(fā)動(dòng)機(jī)相連的，輸出接差速器。3.3觀察變速箱在微型汽車(chē)中怎樣將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到車(chē)輪發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸輸出功率到變速器輸入軸上，通過(guò)變速器改變驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速再傳遞 差速器，受力不同的時(shí)候兩個(gè)車(chē)輪所獲得不同的速度， 再通過(guò)差速器把動(dòng)力通過(guò)半軸把力 傳遞到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪上。3.4怎樣實(shí)現(xiàn)變速和保證變速的順利進(jìn)行的變速器的中間軸上有二個(gè)同步器，而每個(gè)同步器都與變速器輸出軸連在一起，并且可以左右滑動(dòng)。

14、每個(gè)同步器共有左、中、右三個(gè)位置，中間不與任何齒輪同步，而左右都可 以和齒輪同步，通過(guò)撥叉撥動(dòng)來(lái)控制同步器的左右運(yùn)動(dòng)， 與不同的齒輪同步，而四結(jié)齒輪 處于常嚙全狀態(tài)，但可以相對(duì)于軸轉(zhuǎn)動(dòng)，一旦與同步器同步就可帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而通過(guò)撥 叉控制同步器與不同的齒輪嚙合，實(shí)現(xiàn)變速。而撥叉機(jī)構(gòu)具有自鎖與互鎖功能，每次變速 換檔都會(huì)經(jīng)過(guò)中間位置，即空檔，這樣就保證了變速的順利進(jìn)行。3.5怎樣實(shí)現(xiàn)各個(gè)檔位的換擋的變速器的換檔操縱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)檔位的轉(zhuǎn)換，其中變速器內(nèi)部一共有三根控制換檔桿，其 中每一根桿都有左、中、右三個(gè)位置可供控制，可實(shí)現(xiàn)六個(gè)檔位控制。換檔是通過(guò)換檔桿 實(shí)現(xiàn)的，換檔桿縱向有三個(gè)位置，旋轉(zhuǎn)有兩個(gè)位置

15、，從而實(shí)現(xiàn)六個(gè)位置的控制。但是任何 檔位之間要切換時(shí)都必須先回到中間位置， 即空檔位置。而且每個(gè)檔位之間都具有自鎖和 互鎖功能，從而實(shí)現(xiàn)不跳檔和脫檔的現(xiàn)象。變速箱的控制操縱方式如下圖：-9-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2檔4檔倒檔圖3-1變檔操縱圖3.6利用黑箱（系統(tǒng)）分析方法畫(huà)出功能結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速$檔位操作圖3-2黑箱圖噪音熱圖3-3結(jié)構(gòu)功能圖變速箱不同的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速噪音、熱I檔轉(zhuǎn)速I(mǎi)I檔轉(zhuǎn)速I(mǎi)II檔轉(zhuǎn)速I(mǎi)V檔轉(zhuǎn)速倒檔轉(zhuǎn)速t-10-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)四微型汽車(chē)變速箱運(yùn)動(dòng)分析4.1測(cè)量微型汽車(chē)車(chē)輪直徑經(jīng)測(cè)量微型汽車(chē)的車(chē)輪直徑為D=420mm4.2計(jì)算最高車(chē)速為120KM寸變速箱需要的傳動(dòng)比由車(chē)輪的線速度公式v=

16、可以求出總的傳動(dòng)比i總，則有:V=120Km/h=33.33m/s ;n3=n1/i總4-1i總=Dnn最/60v=3.94-24.3四檔的傳動(dòng)比的分配首先應(yīng)該保證汽車(chē)在全部載重后能夠平穩(wěn)的起步， 然后是汽車(chē)在高速行駛的時(shí)候能夠 達(dá)到需要的最高速度。發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定、轉(zhuǎn)速一定的情況下只有通過(guò)減速器的減速作用 來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的平穩(wěn)行駛，根據(jù)資料查的各個(gè)檔位的傳動(dòng)比分配如下表：表4-1檔位傳動(dòng)比分配圖一檔二檔三檔四檔3.5852.1661.330.94.4什么條件時(shí)變速箱的載荷最大和最小發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是一定的，當(dāng)載荷最大的時(shí)候其扭矩也最大，速度最低；當(dāng)載荷最小的 時(shí)候其速度最高，其扭矩也最小，對(duì)應(yīng)的是高

17、檔位。4.5行駛速度分別為10、20、40、60km/h時(shí)應(yīng)該使用檔位的分析變速箱主減速器的傳動(dòng)比為i:i=3.9根據(jù)速度計(jì)算公式V二匸“可以計(jì)算出在額定功率下各個(gè)檔位所能夠達(dá)到的最大速60iii總度。則有：V仁nDn/（60Xi輸入Xi1）4-3=3.14*0.42*5500/60*3.9*3.585）=8.6m/s=31Km/h-11-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)V2=51.5Km/h; V3=84Km/h; V4=123.7Km/h;再通過(guò)最大速度與所要求的速度進(jìn)行比較，由于汽車(chē)的第四檔穩(wěn)定速V 乞25km/h以汽車(chē)在行駛的過(guò)程中能夠省油為標(biāo)準(zhǔn)選取合適的檔位行使，則最后選定：10km/h用1檔，20k

18、m/h用2檔，40km/h用3檔，60km/s用4檔。五微型汽車(chē)變速箱受力分析5.1計(jì)算在受力最大時(shí)各軸的扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)最大的扭矩是60.5N.m,而發(fā)動(dòng)機(jī)直接和變速箱輸入軸相連，因此輸入軸的最大扭矩是60.5N.m=T1第二軸的扭矩T2=T1X3.585=60.5X3.585=216.89N.m5-1第三軸即輸出軸的扭矩T3=T2X3.9=216.89X3.9=845.87N.m5-25.2計(jì)算各軸的最小直徑額定功率其扭矩為：T仁60.5N.mT額=卩額*30/(n* n額)5-3=26.5*30*1000/(3.14*5500)=46N.m60.5N.m在最大扭矩時(shí)還沒(méi)有達(dá)到額定功率，因此以最

19、大扭矩的功率來(lái)計(jì)算最小直徑。P仁T1*W仁19Kw(1占xl_48邸心皿陀7七吸込12x18 X1.4S竺叱空竺竺衛(wèi)礙如-14-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2.975 3134358512.33 189.8 = 858.5MPa十H12 94.1 1.583.5852.9752947嚴(yán)6 12.33 189.8 =798.6MPa*H12 81.5 1.482.1662.975 2418丄1.33 12.33 189.8 =542MPa十H12 66.9 1.481.33* 二2.975 2040洋1 2.33 189.8 =360.1 MPa十H12x56.5x1.50.9可見(jiàn)，齒輪的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。-15

20、-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)六變速箱的拆裝變速箱的拆裝過(guò)程具體如拆裝工藝過(guò)程分析記錄表所示： 拆分工藝過(guò)程分析記錄序號(hào)名稱(chēng)內(nèi)容零件編號(hào)操作方法所用工具注意事項(xiàng)1離合軸承取出離合軸 承用尖嘴鉗拆尖嘴鉗保管好零件2離合器操縱 桿用手直接拆卸注意保管好操 縱桿上的彈簧3端蓋螺釘用十字螺絲刀拆十字螺絲刀4軸承前端蓋拆卸順序，避免 變形5端蓋螺栓M121、16、6、10工具拆松，手工拆卸12號(hào)扳手對(duì)稱(chēng)松動(dòng)6端蓋螺栓M1213、5、4、& 18、1712號(hào)扳手對(duì)稱(chēng)松動(dòng)7端蓋螺栓M1214、15、9、2、712號(hào)扳手對(duì)稱(chēng)松動(dòng)8端蓋螺栓M122、11、3、1212號(hào)扳手對(duì)稱(chēng)松動(dòng)9移下上端蓋用一字螺絲刀撬變速 器上

21、下端的啟蓋部位，撬松后再取下一字螺絲刀先撬松端蓋，再 取下10拆除減震支 撐手工拆裝扳手保管好零件11拆下主動(dòng)軸手工拆裝不要碰傷軸12拆除自鎖定 位螺釘手工拆裝螺絲刀保管好零件13取出彈簧和 鋼珠手工拆裝避免鋼珠掉落14拆除從動(dòng)軸小心的從下 端蓋取出手工拆裝避免從動(dòng)軸掉 落15拆除差速器 速器手工拆裝保管好零件16記錄用相機(jī)拍下拆裝過(guò)程過(guò)程完整17分工分組拆卸零 件對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量千分尺、游標(biāo)卡 尺、扳手測(cè)量準(zhǔn)確-16-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)七、微型汽車(chē)變速箱的外觀功能分析圖7-1外觀圖1.從動(dòng)軸端蓋或者說(shuō)叫做油封：其密封的作用。2.自鎖螺釘：用于換擋時(shí)的自鎖。當(dāng)換到一個(gè)檔位的時(shí)候自鎖裝置上的小鋼球就卡

22、到換擋 桿上的小圓坑將其鎖住，防止跳檔的出現(xiàn)。3.觀察孔：用于觀察變速器內(nèi)部情況。4.離合器分離軸承：用來(lái)斷開(kāi)和連接發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間的運(yùn)動(dòng)，是關(guān)鍵零件。圖7-2外觀圖-17-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5.離合器操縱手柄：方便分離離合器軸承。6.浮動(dòng)懸掛連接裝置：變速箱，發(fā)動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，而懸掛連接有浮動(dòng)的空間, 可以有效的緩解帶來(lái)的振動(dòng)。7.圓柱小凸臺(tái)：沒(méi)有功能作用，是鑄造加工所產(chǎn)生的。8.9.放油孔：方便更換潤(rùn)滑油所設(shè)定的孔。10.排氣孔（排粉塵）：位于飛輪殼的下方，離合器摩擦片工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生粉塵，同時(shí) 也起到排氣的作用。12.啟動(dòng)馬達(dá)安裝孔：用來(lái)安裝啟動(dòng)馬達(dá)，此孔加工精度很高，大小由馬達(dá)

23、決定，馬達(dá)通 過(guò)齒輪嚙合來(lái)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸有垂直度和距離的要求。13.觀察孔：用來(lái)觀察和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間。14.加強(qiáng)筋：在箱體薄弱的地方設(shè)置加強(qiáng)筋提高剛度。16.安裝吊孔：箱蓋吊裝時(shí)所用。17.通氣孔：變速器內(nèi)部全部是封閉結(jié)構(gòu)，工作的時(shí)候會(huì)發(fā)熱膨脹影響密封性，為防止此 現(xiàn)象的產(chǎn)生采用通氣孔加長(zhǎng)軟管的方式解決， 軟管一直接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣孔，最后將氣體 送到油缸進(jìn)行燃燒。18.測(cè)速裝置：位于箱尾，用來(lái)記錄發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速行駛距離等信息。19.油標(biāo)空：用來(lái)觀察潤(rùn)滑油也可以用來(lái)加油。20.用來(lái)束縛通氣軟管。21.起蓋孔：方便開(kāi)啟變速箱箱蓋。22.工藝孔：加工時(shí)定位用。課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)八、微型汽車(chē)變速

24、箱結(jié)構(gòu)原理方案反求分析8.1微型汽車(chē)變速箱整體結(jié)構(gòu)及布置方案變速箱在汽車(chē)中的位置：一般安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋之前。圖7-3外觀圖回E叵Es B S-18-三軸式變速器的結(jié)構(gòu)方案：第一軸與齒輪做成一體，其前端軸承支承在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)腔的 軸承上，軸頸根據(jù)其與殼體之間軸承內(nèi)徑而定， 長(zhǎng)度根據(jù)離合器總成軸向尺寸來(lái)定。 軸與 殼體之間軸承的外徑最好大于第一軸常嚙合齒輪的外徑，以便于裝拆第一軸。第二軸前端通過(guò)軸承安裝在第一軸的常嚙合齒輪內(nèi)腔，其軸徑受齒輪徑向尺寸限制。安裝同步器齒轂的花鍵多采用漸開(kāi)線花鍵，其定位性能好，承載能力大，花鍵齒短，其小徑相應(yīng)增大，可一提高軸的剛度。此軸上各檔齒輪與軸之間有相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，

25、因此，軸的表面加工精度要求很高。一般情況下，軸上開(kāi)螺旋油槽，以保證充分潤(rùn)滑。第二軸制成階 梯軸，便于安裝齒輪。從受力和合理利用材料來(lái)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，易造成軸的折斷。輕型汽車(chē)變速器各 檔齒輪常用彈性擋圈軸向定位，簡(jiǎn)單，但拆裝不方便。8.2 微型汽車(chē)變速箱具體結(jié)構(gòu)及布置方案反求同步器工作過(guò)程與原理：當(dāng)離合器接合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩作用在變速器輸入軸（第一軸）上，第一軸伸入變速器箱內(nèi)，由一大型球軸承支承并有一個(gè)與第一軸一體的齒輪。輸出軸（第二軸）軸前端插入第一軸軸端孔中，但可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。第二軸由第一軸端孔中軸承和變速箱后部一軸承支承。 各種

26、速度的齒輪在第二軸上旋轉(zhuǎn)，第一軸和第二軸組件的下部或側(cè)面固定一中間軸，其上裝有幾種尺寸的齒輪，這些齒輪除了一個(gè)齒輪外，均與第二軸上齒輪保持常嚙合，還有一 個(gè)齒輪與第一齒輪保持常嚙合。當(dāng)駕駛員選定一齒輪，該齒輪被鎖定或連與第二軸，則出現(xiàn)齒輪換檔。這是通過(guò)一個(gè) 將齒輪與軸相連的接合套的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，僅當(dāng)齒輪和軸以同速旋轉(zhuǎn)時(shí)，換檔才可能很平 穩(wěn)無(wú)噪音，這就是同步器的主要功能?；瑝K式同步器由花鍵轂，接合套，鎖環(huán)（同步環(huán)）和滑塊或彈簧-鋼球定位裝置而組成。-19-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)圖8-1工作原理圖圖8-2同步器滑塊式慣性同步器工作原理：當(dāng)接合套剛從二檔退到空擋時(shí)，齒輪和接合套都在其本身及所聯(lián)系的一系列運(yùn)動(dòng)

27、件的慣性作用下，繼續(xù)沿原方向旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，鎖環(huán)在軸向是自由的，故其內(nèi)錐面與齒輪外齒錐面并不接觸，其鎖止作用是齒輪的慣性力矩造成的。822鎖止裝置(1)互鎖裝置:互鎖裝置是保證移動(dòng)某一變速撥叉軸時(shí)，其他變速撥叉軸被鎖住?；ユi裝置的結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：1.互鎖銷(xiāo)式2.擺動(dòng)鎖塊式3.轉(zhuǎn)動(dòng)鉗口式4.三向鎖銷(xiāo)式自鎖裝置：圖8-3互鎖圖-20-圖8-4自鎖圖-21-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)圖十自鎖裝置的作用是防止因汽車(chē)振動(dòng)或有小的軸向力作用而導(dǎo)致脫檔，保證嚙合齒輪在全齒長(zhǎng)上進(jìn)行嚙合，并使駕駛員有換入檔位的感覺(jué)。自鎖作用通常是由剛球和彈簧組成的 自鎖裝置來(lái)保證的，自鎖裝置可以裝在變速器蓋內(nèi)，也可以裝在變速叉內(nèi)。（3）倒

28、檔鎖：在汽車(chē)行駛過(guò)程中，為了防止誤掛倒檔而造成安全事故和損壞傳動(dòng)系， 在操縱機(jī)構(gòu)中而設(shè)置的。九、微型汽車(chē)變速箱關(guān)鍵零件三檔齒輪反求分析9.1三檔齒輪零件的加工工藝反求分析工序號(hào)工序名稱(chēng)機(jī)床名稱(chēng)1粗車(chē)大齒CA61402精車(chē)大齒CA61403滾大齒滾齒機(jī)4磨大齒:砂輪磨床5粗車(chē)小齒CA61406精車(chē)小齒CA61407插小齒插齒機(jī)8粗車(chē)齒輪內(nèi)孔CA61409半精車(chē)齒輪內(nèi)孔CA614010磨削齒輪內(nèi)孔砂輪磨削9.2變速變速三檔齒輪零件公差反求分析實(shí)測(cè)尺寸不等于原設(shè)計(jì)尺寸，需要從實(shí)測(cè)尺寸推論出原設(shè)計(jì)尺寸。假設(shè)所測(cè)的零件尺 寸均為合格，實(shí)測(cè)值一定是圖樣上規(guī)定的公差范圍內(nèi)一數(shù)值，即實(shí)測(cè)值=基本尺寸土制造誤差

29、土 測(cè)量誤差采用基孔制：孔公差（IT7級(jí)）采用基軸制：軸公差（IT7級(jí)）在選擇孔和軸結(jié)構(gòu)的形位公差時(shí)，首先保證其形位公差值應(yīng)該小于其尺寸公差，選擇形位公差時(shí)要考慮其加工方法，采用基孔制，7級(jí)精度H7。9.3變速齒輪三檔零件材料熱處理反求分析機(jī)械零件的材料選擇與熱處理方法直接影響到零件的強(qiáng)度，剛度，周，壽命，可靠性等指標(biāo)，材料的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。材料的成分分析：對(duì)材料的整體，局部，表面進(jìn)行定性分析或定量分析時(shí)，可通過(guò)以 下手段：火花鑒別法，音質(zhì)判別法，原子發(fā)射光譜分析法，化學(xué)成分分析法，微探針?lè)治?22-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)法。材料的組織結(jié)構(gòu)分析：可以用放大鏡觀察材料的晶體大小， 淬火硬層的

30、分布，縮孔的缺陷 等情況。通過(guò)對(duì)材料的分析，結(jié)合我國(guó)國(guó)產(chǎn)材料的具體性能，選擇合適的代用品。所以選 擇20CrMnTi作為齒輪的材料，并且進(jìn)行滲碳處理，其深度達(dá)到0.8mm調(diào)質(zhì)處理后的硬度達(dá)到55HRC以上才能保證其工作要求。9.4三檔齒輪零件的結(jié)構(gòu)、功能原理的反求分析齒輪的剛度不足，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)大的噪音，并 會(huì)降低齒輪的使用壽命。齒輪盡管由于它們?cè)跈C(jī)器中的功用不同而設(shè)計(jì)成不同的形狀和尺 寸，但總可以分為齒圈和輪體兩個(gè)部分。9.5三檔齒輪零件的受載反的求分析齒輪好像一個(gè)懸臂梁，受載以后齒根處產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力最大，在加上齒根處過(guò)渡部分的尺寸發(fā)生了急劇變化，以及沿齒寬方

31、向留下的加工痕跡等引起的應(yīng)力集中作用，當(dāng)輪齒重復(fù)受載后，齒根處就是產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴(kuò)展，致使齒輪折斷。9.6三檔齒輪零件的形狀位置公差反求分析一般地，采用獨(dú)立原則時(shí)，同一要素上的形狀公差值應(yīng)小于位置公差值，而行為公差 與尺寸公差無(wú)關(guān)，相互獨(dú)立。采用最大實(shí)體原則時(shí)，同一要素上的形狀公差值小于位置公 差值，而行為公差可以從尺寸公差中得到補(bǔ)償，此時(shí)被測(cè)要素被控制在實(shí)效邊界內(nèi)。-23-課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)十、變速器總成裝配(1)應(yīng)清洗所有的零件，所有滑動(dòng)配合表面應(yīng)涂齒輪油。(2)在將各零件裝配在輸出軸時(shí)，應(yīng)注意各墊圈，齒輪，同步器轂和同步器套在安裝 方向和位置。(3)當(dāng)在輸出軸上裝低速檔和高速檔同步器轂時(shí)，各轂長(zhǎng)凸臺(tái)部位的安裝方向要正確。(4)裝低速同步器套時(shí)，應(yīng)同步器套外表面的槽朝低速齒輪側(cè)； 裝高速同步器套時(shí)應(yīng) 使外表面槽朝離合器。(5)裝二檔和三檔齒輪套時(shí)，應(yīng)檢查中間軸 油孔與二檔，三檔齒輪套油槽是否對(duì)準(zhǔn)。(6)裝同步器套彈簧時(shí)不得使彈簧變形或損傷。裝彈簧時(shí)，應(yīng)將彈簧的一端插入同步 器轂的彈簧固定孔內(nèi)，并使兩彈簧相對(duì)，以使載荷均勻的施加在同步器滑塊上。(7)安裝同步器環(huán)時(shí)注意所用的同步器環(huán)的類(lèi)型，不要錯(cuò)裝；同步器環(huán)應(yīng)安裝到位。(8)