大眾速騰五檔手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

PAGE8PAGE42緒論1.1本次設(shè)計(jì)的目的意義隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)也漸漸成為我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的使用已經(jīng)遍布全國(guó)。而隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，微型客貨兩用車、轎車等高級(jí)消費(fèi)品已進(jìn)入平常家庭。在我國(guó)，汽車工業(yè)起步較晚。入世后，我國(guó)的汽車工業(yè)面臨的是機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著我國(guó)汽車工業(yè)不斷的壯大，以及汽車行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，如何設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，工作可靠，性能優(yōu)良，且符合中國(guó)國(guó)情的汽車已經(jīng)是當(dāng)前汽車設(shè)計(jì)者的緊迫問(wèn)題。在面臨著前所未有機(jī)遇同時(shí)不得不承認(rèn)在許多技術(shù)上，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著一定的差距。發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)的最佳性能，就必須有一套變速裝置，來(lái)協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)際行駛速度。在經(jīng)濟(jì)方面考慮合適的變速器也非常重。本次設(shè)計(jì)對(duì)轎車變速器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹，闡述了轎車主要參數(shù)的確定，在機(jī)構(gòu)方面選擇了機(jī)械式變速器確定變速設(shè)計(jì)的主要參數(shù)，在變速器的壽命方面以及與變速器相關(guān)的操縱機(jī)構(gòu)也進(jìn)行了介紹。1.2變速器的發(fā)展現(xiàn)狀汽車問(wèn)世百余年來(lái)，特別是從汽車的大批量生產(chǎn)及汽車工業(yè)的大發(fā)展以來(lái)，汽車已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、為人類進(jìn)入現(xiàn)代生活，產(chǎn)生了無(wú)法估量的巨大影響，為人類社會(huì)的進(jìn)步做出了不可磨滅的巨大貢獻(xiàn)，掀起了一場(chǎng)劃時(shí)代的革命。自從汽車采用內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力裝置開始變速器就成為了汽車重要的組成部分，現(xiàn)代汽車廣泛采用的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、工作可靠和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但其轉(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，故其性能與汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性之間存在著較大的矛盾，這對(duì)矛盾靠現(xiàn)代汽車的內(nèi)燃機(jī)本身是無(wú)法解決的。因此在汽車傳動(dòng)系中設(shè)置了變速器和主減速器，以達(dá)到減速增矩的目的。變速器對(duì)整車的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性、操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)的平穩(wěn)性與效率都有著較為直接的影響。汽車行駛的速度是不斷變化的，即要求汽車變速器的變速必要盡量多，盡管傳統(tǒng)的齒輪變速器并不理想但以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大三大顯著特點(diǎn)依然占領(lǐng)者汽車變速器的主流地位。雖然傳統(tǒng)機(jī)械師的手動(dòng)變速器具有換擋沖擊大，體積大，操縱麻煩等諸多缺點(diǎn)，但仍以其傳動(dòng)效率高、生產(chǎn)制造工藝成熟以及成本低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代汽車上。早在1889年，法國(guó)標(biāo)致研制成功世界上第一臺(tái)手動(dòng)機(jī)械式4擋齒輪傳動(dòng)汽車變速器。在現(xiàn)在汽車中，變速器的結(jié)構(gòu)對(duì)汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱的可靠性與輕便性、傳動(dòng)的平穩(wěn)性與效率等都有直接影響。變速器與主減速器及發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)作優(yōu)化匹配，可得到良好的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性；采用自鎖及互鎖裝置，倒檔安全裝置可使操縱可靠，不跳檔、亂檔、自動(dòng)脫檔和誤掛倒檔；采用同步器可使換擋輕便，無(wú)沖擊及噪聲；采用高齒、修形及參數(shù)優(yōu)化等措施可使齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低，降低噪聲水平已成為提高變速器質(zhì)量和設(shè)計(jì)、工藝水平的關(guān)鍵。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，增力式同步器，雙中間軸變速器，后置常嚙合傳動(dòng)齒輪變速器，各種自動(dòng)、半自動(dòng)以及電子控制的自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)等新結(jié)構(gòu)也相繼問(wèn)世。到目前為止變速器主要經(jīng)歷了以下發(fā)展階段：1)手動(dòng)變速器手動(dòng)變速器（MT:ManualTransmission）主要采用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。變速器內(nèi)多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，而汽車行駛的換擋工作，也就是通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)式變速器內(nèi)不同的齒輪副工作。如在低速時(shí)，讓讓傳動(dòng)比大的齒輪副工作，而在高速時(shí)讓傳動(dòng)比小的齒輪副工作。由于每檔的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各檔的速度比是個(gè)定值。手動(dòng)變速器是最常見(jiàn)的變速器，它的基本構(gòu)造用一句話概括，就是兩軸一中軸，即指輸入軸、輸出軸和中間軸，它們構(gòu)成了變速器的主體，當(dāng)然還有一根倒檔軸。手動(dòng)變速器又稱為手動(dòng)齒輪變速器，含有可以在軸向滑動(dòng)的齒輪，通過(guò)不同齒輪的嚙合達(dá)到變速變矩的目的。手動(dòng)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(jiǎn)單、故障相對(duì)較低、物美價(jià)廉。手動(dòng)變速器也有自身的缺點(diǎn)：在當(dāng)今的大城市中，“堵車”現(xiàn)象愈演愈烈，駕駛員需要頻繁地踩離合器換擋，體力消耗大，發(fā)動(dòng)機(jī)很難工作在最佳的狀態(tài)，動(dòng)力性沒(méi)有完全發(fā)揮，經(jīng)濟(jì)性差，排氣中有害物質(zhì)含量高，污染嚴(yán)重。2)自動(dòng)變速器自動(dòng)變速器（AT:AutomaticTransmission）是根據(jù)車速和負(fù)荷來(lái)進(jìn)行雙參數(shù)控制，檔位根據(jù)上面的兩個(gè)參數(shù)來(lái)自動(dòng)升降。AT與MT的共同點(diǎn)，就是二者都是有級(jí)式變速器，只不過(guò)AT能根據(jù)車速的快慢來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)換擋，可以消除手動(dòng)變速器“頓挫”的換擋感覺(jué)。AT的結(jié)構(gòu)與手動(dòng)變速器相比，液力自動(dòng)變速器在結(jié)構(gòu)和使用上有很大不同。手動(dòng)變速器主要由齒輪和軸組成，通過(guò)不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而自動(dòng)變速器是液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過(guò)液力傳遞和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。自動(dòng)變速器采用液力便舉起來(lái)代替離合器，因此減少了離合器換擋帶來(lái)的沖擊，檔位少變化大，連接平穩(wěn)，因此容易操作，提高駕駛方便性，減少駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，也提高了駕駛員的舒適性。自動(dòng)變速器也存在不足之處：一是對(duì)速度變化反應(yīng)慢，沒(méi)有手動(dòng)離合器靈敏，因此許多駕駛員選用手動(dòng)變速器車；二是費(fèi)油不經(jīng)濟(jì)，液力變矩器的傳動(dòng)效率不高，變矩范圍有限，近幾年引入電子控制技術(shù)對(duì)此做了改進(jìn)；三是機(jī)構(gòu)復(fù)雜，維修困難。在液力變矩器內(nèi)告訴循環(huán)流動(dòng)的液壓油會(huì)產(chǎn)生高溫所以要用指定的耐高溫液壓油。機(jī)械式自動(dòng)變速器是在傳統(tǒng)干式離合器和手動(dòng)齒輪變速器的基礎(chǔ)上改造而成主要改變了手動(dòng)換擋操縱部分。即在手動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)不變的情況下改用電子控制來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。機(jī)械式自動(dòng)變速器控制單元（簡(jiǎn)稱ECU）的輸入信號(hào)有駕駛員的意圖（加速踏板的位置和黨委的選擇）和汽車的工作狀態(tài)（包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速等）3)無(wú)級(jí)變速器無(wú)級(jí)變速器（CVT：ContinuouslyVariableTransmission），又稱為連續(xù)變速式無(wú)級(jí)變速器。這種變速器與一般齒輪式自動(dòng)變速器的最大區(qū)別是它省去了復(fù)雜而笨重的齒輪組合變速傳動(dòng)。金屬帶式無(wú)級(jí)變速器主要包括主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組、金屬帶和液壓泵等基本部件主動(dòng)和被動(dòng)工作輪由固定和可動(dòng)兩部分組成，形成V型槽，與金屬片構(gòu)成的金屬帶嚙合。當(dāng)主動(dòng)輪和被動(dòng)輪和被動(dòng)輪可動(dòng)部分作軸向移動(dòng)時(shí)，相應(yīng)改變主動(dòng)輪與從動(dòng)輪上傳動(dòng)帶的接觸半徑，從而改變傳動(dòng)比。可動(dòng)輪的軸向移動(dòng)通過(guò)液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)的調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。4)無(wú)限變速式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器無(wú)限變速式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器（IVT:InfinitelyVariableTransmission）由英國(guó)Torotrak公司研發(fā)出來(lái)，只是業(yè)界一直將他視為CVT，直至2003年3月在美國(guó)底特律舉行的SAE（美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)）年會(huì)上才將他單獨(dú)分類。IVT采用的是一種摩擦板式變速原理。早在1905年就出現(xiàn)過(guò)這種無(wú)級(jí)變速器，它由圓盤和滾輪構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于摩擦本身帶來(lái)的能量損耗大，發(fā)熱量高，傳遞轉(zhuǎn)矩小和材料不耐用等缺點(diǎn)，沒(méi)有進(jìn)行批量生產(chǎn)。這種變速器原理便是今天的IVT的基礎(chǔ)。IVT與其它自動(dòng)變速器之一是不使用變矩器，Torotrak公司開發(fā)的IVT使用了2套離合器，驅(qū)動(dòng)力由一套稱為Variato的裝置傳遞，通過(guò)鎖止離合器和行星齒輪機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳遞至傳動(dòng)軸。IVT的核心部分由輸入傳動(dòng)盤、輸出傳動(dòng)盤分別位于兩端，輸出傳動(dòng)盤只有1個(gè)位于中間位置，Variato傳動(dòng)盤則夾于輸入傳動(dòng)盤和輸出傳動(dòng)盤中間，他們之間的接觸點(diǎn)以潤(rùn)滑油作介質(zhì)，金金屬間不接觸，通過(guò)改變Variato裝置的角度變化而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)而無(wú)限的變化?；仡欁兯倨鞯募夹g(shù)的發(fā)展可以清楚的知道，變速器作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分，其技術(shù)的發(fā)展是衡量汽車技術(shù)水平的一項(xiàng)主要依據(jù)。21世紀(jì)能源與環(huán)境、先進(jìn)的制造技術(shù)、新型材料技術(shù)、信息與控制技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，這些領(lǐng)域的科技進(jìn)步推動(dòng)了變速器的發(fā)展。并且向著節(jié)能與環(huán)境保護(hù)；應(yīng)用新型材料；高性能、成本低、微型化；智能化、集成化發(fā)展。1.3變速器設(shè)計(jì)面臨的主要問(wèn)題在汽車工業(yè)高速發(fā)展的今天，隨著世界燃油價(jià)格的日益上漲和運(yùn)用在汽車各種配件上的技術(shù)日趨成熟，變速器發(fā)展面臨的主要問(wèn)題如下：如何設(shè)計(jì)出節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)型的變速器，將是變速器乃至汽車發(fā)展所要面臨的一個(gè)巨大問(wèn)題。自動(dòng)變速器之所以發(fā)展如此迅速是因?yàn)樗倏v起來(lái)簡(jiǎn)單方便，但同時(shí)也減少了駕車樂(lè)趣。因此，在不減少駕車娛樂(lè)性的同時(shí)，又能使操縱更加方便快捷，也是變速器設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。如何設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率更高、使汽車車速變化更加平穩(wěn)以及駕車舒適性更高的變速器，則一直都是變速器設(shè)計(jì)所要攻克的技術(shù)難關(guān)。第2章變速器的總體方案設(shè)計(jì)2.1變速器的功用及設(shè)計(jì)要求變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)裝置，又稱變速箱。它作為汽車動(dòng)力系統(tǒng)重要的組成部分，主要用于轉(zhuǎn)變從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)汽車在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)輪牽引力以及車速的不同需求。此外，變速器還用于使汽車能倒退行駛和在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以及汽車滑行或停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系保持分離；必要時(shí)還應(yīng)有動(dòng)力輸出功能。為保證變速器具有良好的工作性能，對(duì)變速器應(yīng)提出如下設(shè)計(jì)要求：保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)型。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。設(shè)置倒檔，使汽車能倒退行駛。設(shè)置動(dòng)力傳輸裝置，需要時(shí)進(jìn)行功率輸出。換擋迅速、省力、方便。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。變速器應(yīng)有高的工作效率。變速器的工作噪聲低。除此之外，變速器還應(yīng)該滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、拆裝容易、維修方便等要求。滿足汽車必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，這與變速器擋數(shù)、傳動(dòng)比范圍和各擋傳動(dòng)比有關(guān)。汽車工作的道路條件越復(fù)雜、比功率越小，變速器傳動(dòng)比范圍越大。2.2變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式選擇與結(jié)構(gòu)分析變速器的種類很多，按其傳動(dòng)比的改變方式可以分為有級(jí)、無(wú)級(jí)和綜合式。有級(jí)變速器根據(jù)前進(jìn)擋的不同可以分為三、四、五檔和多檔變速器；按其軸中心線的位置又分為固定軸線式、螺旋軸線和綜合式。其中固定軸式應(yīng)用廣泛，有兩軸式和三軸式之分，前者多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車上，而后者多用于發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的汽車上。2.2.1三軸式變速器與兩軸式變速器現(xiàn)代汽車大多采用三軸式變速器。以下是三軸式和兩軸式變速器的傳動(dòng)方案。三軸式變速器如圖2.1所示，其第一周的常嚙合齒輪與第二軸的各檔齒輪分別與中間軸的相應(yīng)齒輪嚙合，且第一、第二軸同心。將第一、第二軸直接連接起來(lái)傳遞扭矩則稱為直接檔。此時(shí)齒輪、軸承及中間軸均不承載，而第一、第二軸也傳遞轉(zhuǎn)矩。因此，直接檔的傳遞效率高，磨損及噪聲也小，這是三軸式變速器的主要優(yōu)點(diǎn)。其它前進(jìn)檔需依次經(jīng)過(guò)兩對(duì)齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。因此在齒輪中心距較小的情況下仍然可以獲得大的一檔傳動(dòng)比，這是三軸式變速器的另一優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是：除直接檔外其他各檔的傳動(dòng)效率有所下降。第一軸；2.第二軸；3.中間軸圖2.1轎車三軸式四檔變速器1.第一軸；2.第二軸；3.同步器圖2.2轎車兩軸式變速器兩軸式變速器如圖2.2所示。與三軸式變速器相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、噪聲低。轎車多采用前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)的布置，因?yàn)檫@種布置使汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)緊湊、操縱性良好且可使汽車質(zhì)量降低6%-10%。兩軸式變速器則方便于這種布置且傳東西的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。如圖所示兩軸式變速器的輸出軸與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)，主減速器可使用螺旋錐齒輪或雙面齒輪；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)橫置時(shí)則可用圓柱齒輪，從而簡(jiǎn)化了制造工藝，降低了成本。除倒檔常用滑動(dòng)齒輪外，其他檔均采用常嚙合齒輪傳動(dòng)；個(gè)檔的同步器多裝在輸出軸上，這是因?yàn)橐粰n的主動(dòng)齒輪尺寸小，裝同步器有困難；而高檔的同步器也可裝在輸入軸后端如圖所示。兩軸式變速器沒(méi)有直接檔因此在高檔工作時(shí)，齒輪和軸承均承載，因而噪聲比較大，也增加了磨損，這是他的缺點(diǎn)。另外低檔傳動(dòng)比的上限也受到較大的限制，但這一缺點(diǎn)可通過(guò)減小各檔傳動(dòng)比同時(shí)增大主減速比來(lái)取消。本設(shè)計(jì)的變速器采用兩軸式變速器。2.2.2倒檔的布置方案常見(jiàn)的倒檔結(jié)構(gòu)方案有以下幾種：圖2.3倒檔布置方案圖2.1a為常見(jiàn)的倒檔布置方案。在前進(jìn)擋的傳動(dòng)路線中加入一個(gè)傳動(dòng)，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪處于正負(fù)交替對(duì)稱變化的彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作。此方案廣泛應(yīng)用于轎車和輕型貨車的四檔全同步器式變速器中。圖2.1b所示方案的優(yōu)點(diǎn)是換倒檔時(shí)利用了中間軸上的一檔齒輪，因而縮短了中間軸的長(zhǎng)度。但換擋時(shí)有兩對(duì)齒輪同時(shí)進(jìn)入嚙合使換擋困難。某些輕型貨車四檔變速器采用此方案。圖2.1c所示方案能獲得較大的倒檔傳動(dòng)比，缺點(diǎn)是換擋程序不合理。圖2.1d所示方案針對(duì)前者的缺點(diǎn)作了修改，因而經(jīng)常載貨車變速器中使用。圖2.1e所示方案將中間軸上的一、倒檔齒輪做成一體，將其齒寬加長(zhǎng)。圖2.1f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(zhǎng)度，有的貨車倒擋傳動(dòng)采用圖2-61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)雜一些本設(shè)計(jì)采用圖2f所示的傳動(dòng)方案。2.3變速器主要零件的結(jié)構(gòu)方案分析變速器的設(shè)計(jì)方案必需滿足使用性能、制造條件、維護(hù)方便及三化要求。在確定變速器結(jié)構(gòu)方案時(shí)，也要考慮齒輪型式、換擋結(jié)構(gòu)形式、軸承型式等因素。2.3.1齒輪型式齒輪型式有直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪。有級(jí)變速器結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)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，斜齒圓柱齒輪使用壽命長(zhǎng)，工作時(shí)噪聲低；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采用斜齒圓柱齒輪，盡管這樣會(huì)使斜齒圓柱齒輪數(shù)增加，導(dǎo)致變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大。直齒圓柱齒輪僅用于低檔和倒檔。2.3.2換擋結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)在大多數(shù)汽車的變速器都采用同步器換擋。采用同步器換擋可保證齒輪在換擋時(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，縮短了換擋時(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，該種形式還有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)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，同步器廣泛用于各式變速器中。在本設(shè)計(jì)中所采用的是鎖環(huán)式同步器，該同步器是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步的。但它可以從結(jié)構(gòu)上保證結(jié)合與待嚙合的花鍵齒圈在達(dá)到同步之前不可能接觸，以免齒間沖擊和發(fā)生噪聲。2.3.3軸承型式變速器軸承采用圓錐滾子軸承、球軸承、滾針軸承、圓柱滾子軸承、滑動(dòng)軸套等。在本設(shè)計(jì)中采用圓錐滾子軸承和滾針軸承。2.4傳動(dòng)方案的最終確定通過(guò)對(duì)變速器型式、傳動(dòng)方案及主要零件結(jié)構(gòu)方案的分析與選擇，并根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求，最終確定的傳動(dòng)方案如圖2.4圖2.4變速器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖2.5本章小結(jié)本章主要對(duì)變速器的功用進(jìn)行了介紹，對(duì)變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析對(duì)兩軸式、三軸式變速器進(jìn)行了介紹并結(jié)合已有的變速器傳動(dòng)方案在本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)變速器的傳動(dòng)方案進(jìn)行最終的確定，并對(duì)變速器上主要零件的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了分析與介紹。第3章變速器主要參數(shù)的選擇與計(jì)算3.1設(shè)計(jì)初始數(shù)據(jù)最高車速：=185Km/h發(fā)動(dòng)機(jī)功率：=74KW轉(zhuǎn)矩：=145總質(zhì)量：=1353Kg車輪：205/55R16r=315.953.2變速器各擋傳動(dòng)比的確定初選傳動(dòng)比：=(3.1)式中：—最高車速—發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速—車輪半徑—變速器最小傳動(dòng)比乘用車取0.85—主減速器傳動(dòng)比=9550×(3.2)所以，=9550×=4874r/min=0.377×=0.377×=3.9(3.3)最大傳動(dòng)比的選擇：①滿足最大爬坡度。（3.4）式中：G—作用在汽車上的重力，，—汽車質(zhì)量，—重力加速度，=13530N；—發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，=145N.m；—主減速器傳動(dòng)比，=3.9—傳動(dòng)系效率，=90%；—車輪半徑，=0.316m；—滾動(dòng)阻力系數(shù)；—爬坡度，取=16.7°帶入數(shù)值計(jì)算得①②滿足附著條件：·φ（3.5）Φ為附著系數(shù)，取值范圍為0.5-0.6，取為0.6為汽車滿載靜止于水平面，驅(qū)動(dòng)橋給地面的載荷，這里取70%mg；計(jì)算得≤5.418；②由①②得2.52≤≤5.418；取=3.4；校核最大傳動(dòng)比；在3.0~4.5范圍內(nèi)，故符合。其他各擋傳動(dòng)比的確定：按等比級(jí)數(shù)原則，一般汽車各擋傳動(dòng)比大致符合如下關(guān)系：（3.6）式中：—常數(shù)，也就是各擋之間的公比；因此，各擋的傳動(dòng)比為：，，，==1.44所以其他各擋傳動(dòng)比為：=3.45，==2.36，==1.64，==1.14，=0.83.3中心距A的確定初選中心距：發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)的乘用車變速器中心距A，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排量與變速器中心距A的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)初選。A=K——中心距系數(shù)；=8.9~9.3.，——變速器傳動(dòng)比，——變速器傳動(dòng)效率取=96%，——發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩，單位為（Nm）；—72.83所以A初選：72mm3.4齒輪參數(shù)3.4.1模數(shù)對(duì)貨車，減小質(zhì)量比減小噪聲更重要，故齒輪應(yīng)該選用大些的模數(shù)；從工藝方面考慮，各擋齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)。嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開線。由于工藝上的原因，同一變速器中的接合齒模數(shù)相同。其取值范圍是：乘用車和總質(zhì)量在1.8～14.0t的貨車為2.0～3.5mm；總質(zhì)量大于14.0t的貨車為3.5～5.0mm。選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多，有利于換擋如圖表3.1與表3.2。表3.1汽車變速器齒輪法向模數(shù)車型乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量V/L貨車的最大總質(zhì)量/t1.0≤V≤1.61.6＜V≤2.56.0＜≤14＞14.0模數(shù)/mm2.25～2.752.75～3.003.50～4.504.50~6.00表3.2汽車變速器常用齒輪模數(shù)一系列1.001.251.502.002.503.004.005.006.00二系列1.752.252.753.253.503.754.505.50——發(fā)動(dòng)機(jī)排量為1.6L，根據(jù)表2.2.1及2.2.2，齒輪的模數(shù)定為2.25-2.75mm。3.4.2壓力角理論上對(duì)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(duì)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(guó)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°。3.4.3螺旋角實(shí)驗(yàn)證明：隨著螺旋角的增大，齒的強(qiáng)度也相應(yīng)提高。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。斜齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，要產(chǎn)生軸向力并作用到軸承上。乘用車兩軸式變速器螺旋角：20°～25°3.4.4齒寬直齒，為齒寬系數(shù)，取為4.5～8.0，取7.0；斜齒，取為6.0～8.5。3.4.5齒頂高系數(shù)在齒輪加工精度提高以后，包括我國(guó)在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)取為1.00.3.5本章小結(jié)本章通過(guò)對(duì)初始數(shù)據(jù)的計(jì)算確定變速器的最大傳動(dòng)比，然后根據(jù)最大傳動(dòng)比，確定擋數(shù)及各擋傳動(dòng)比的大小，初選變速器的中心距。然后確定齒輪的模數(shù)，壓力角，螺旋角，齒寬等參數(shù)，為下一章齒輪參數(shù)的計(jì)算做準(zhǔn)備。第4章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核4.1齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1.1一擋齒輪齒數(shù)的分配一擋齒輪為斜齒輪，模數(shù)為2.75，初選=23°一擋傳動(dòng)比為（4.1）為了求，的齒數(shù)，先求其齒數(shù)和，斜齒（4.2）==48.2取整為48即=11=37對(duì)中心距進(jìn)行修正因?yàn)橛?jì)算齒數(shù)和后，經(jīng)過(guò)取整數(shù)使中心距有了變化，所以應(yīng)根據(jù)取定的和齒輪變位系數(shù)重新計(jì)算中心距，再以修正后的中心距作為各擋齒輪齒數(shù)分配的依據(jù)。==71.7mm（4.3）對(duì)一擋齒輪進(jìn)行角度變位：端面嚙合角：tan=tan/cos（4.4）=21.43°嚙合角：cos=(4.5)=22.03°變位系數(shù)之和（4.6）查變位系數(shù)線圖得：對(duì)修正（4.7）計(jì)算一擋齒輪1、2參數(shù)：分度圓直徑=2.75×11/cos23°=33mm=2.75×37/23°=111mm齒頂高=3019mm=1.76mm式中：=0.11=0.42-0.11=0.31齒根高=2.145mm=3.575mm齒頂圓直徑=36.38mm=114.52mm齒根圓直徑=28.71mm=103.85mm當(dāng)量齒數(shù)=14.28=48.044.1.2二擋齒輪齒數(shù)的分配二擋齒輪為斜齒輪，模數(shù)為2.75，初選=25°==48.2取整為48=14=34對(duì)二擋齒輪進(jìn)行角度變位：理論中心距=71.7mm端面壓力角tan=tan/cos=21.43°端面嚙合角變位系數(shù)之和0.3查變位系數(shù)線圖得：0.3=0.41=對(duì)修正二擋齒輪參數(shù)：分度圓直徑=42mm=102mm齒頂高=3.355mm =1.925mm式中：=0.11=0.19齒根高 =2.31mm =3.74mm齒頂圓直徑=48.71mm=105.85mm齒根圓直徑=37.38mm=94.52mm當(dāng)量齒數(shù)=18.18=三擋齒輪齒數(shù)的分配三擋齒輪為斜齒輪，初選=22°模數(shù)為2.75=1.66=48得=18，=30對(duì)三擋齒輪進(jìn)行角度變?yōu)椋豪碚撝行木?71.18mm端面壓力角tan=tan/cos=21.43°端面嚙合角=變位系數(shù)之和0.62查變位系數(shù)線圖得：=0.42=0.2對(duì)修正三擋齒輪5、6參數(shù)：分度圓直徑=54mm=90mm齒頂高=2.283mm=2.288mm式中：=0.3=0.32齒根高=2.283mm=3.938mm齒頂圓直徑=56.245mm=84.686mm齒根圓直徑=46.191mm=74.633mm當(dāng)量齒數(shù)=26.389=42.6604.1.4四擋齒輪齒數(shù)的分配四擋齒輪為斜齒輪，初選=22°模數(shù)=2.75==22.47，取整為22=26對(duì)四擋齒輪進(jìn)行角度變位：理論中心距=71.18mm端面壓力角tan=tan/cos=21.43°端面嚙合角變位系數(shù)之和0.58查變位系數(shù)線圖得：=0.48=0.1對(duì)修正四擋齒輪7、8參數(shù)：分度圓直徑=65.99mm=77.99mm齒頂高=3.3mm=2.26mm式中：=0.3=0.28齒根高=2.12mm=3.16mm齒頂圓直徑=72.6mm=80.51mm齒根圓直徑=61.76mm=70.8mm當(dāng)量齒數(shù)=28.56=33.754.1.5五擋齒輪齒數(shù)的分配五擋齒輪為斜齒輪，初選=25°模數(shù)=2.75=取整為47=26=21對(duì)五擋齒輪進(jìn)行角度變位：理論中心距=71.3mm端面壓力角tan=tan/cos=21.88°端面嚙合角變位系數(shù)之和0.58查變位系數(shù)線圖得：=0.25=0.33對(duì)修正五擋齒輪9、10參數(shù)：分度圓直徑=79.69mm=54.34mm齒頂高=1.98mm=2.2mm式中：=-0.25=0.53齒根高=2.75mm=2.53mm齒頂圓直徑=83.65mm=68.74mm齒根圓直徑=74.19mm=58.28mm當(dāng)量齒數(shù)=35.96=29.044.1.6倒擋齒輪齒數(shù)的分配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21～23之間，初選后，可計(jì)算出輸入軸與倒擋軸的中心距。初選=13，=23，則：==49.5mm為保證倒擋齒輪的嚙合和不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，齒輪12和11的齒頂圓之間應(yīng)保持有0.5mm以上的間隙，則齒輪11的齒頂圓直徑應(yīng)為=2×72－2.75×(13+2)－1=101.75mm=－2=35第5章軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算及軸承的選擇與校核5.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1軸的工藝要求倒擋軸為壓入殼體孔中并固定不動(dòng)的光軸。變速器第二軸視結(jié)構(gòu)不同，可采用滲碳、高頻、氰化等熱處理方法。對(duì)于只有滑動(dòng)齒輪工作的第二軸可以采用氰化處理，但對(duì)于有常嚙合齒輪工作的第二軸應(yīng)采用滲碳或高頻處理。第二軸上的軸頸常用做滾針的滾道，要求有相當(dāng)高的硬度和表面光潔度，硬度應(yīng)在HRC58～63，表面光潔度不低于▽8。對(duì)于做為軸向推力支承或齒輪壓緊端面的軸的端面，光潔度不應(yīng)低于▽7，并規(guī)定其端面擺差。一根軸上的同心直徑應(yīng)可控制其不同心度。對(duì)于采用高頻或滲碳鋼的軸，螺紋部分不應(yīng)淬硬，以免產(chǎn)生裂紋。對(duì)于階梯軸來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量保證工藝簡(jiǎn)單，階梯應(yīng)盡可能少。5.1.2初選軸的直徑傳動(dòng)軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)只需按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，輸入軸軸頸=103×取整后d=25mm（5.1）圖5.1軸的示意圖5.1.3軸的剛度計(jì)算若軸在垂直面內(nèi)撓度為，在水平面內(nèi)撓度為和轉(zhuǎn)角為δ，可分別用式計(jì)算（5.2）（5.3）（5.4）式中：—齒輪齒寬中間平面上的徑向力（N）；—齒輪齒寬中間平面上的圓周力（N）；—彈性模量（MPa），=2.1×105MPa；—慣性矩（mm4），對(duì)于實(shí)心軸，；—軸的直徑（mm），花鍵處按平均直徑計(jì)算；、—齒輪上的作用力距支座、的距離（mm）；—支座間的距離（mm）。軸的全撓度為mm。（5.5）軸在垂直面和水平面內(nèi)撓度的允許值為=0.05～0.10mm，=0.10～0.15mm。齒輪所在平面的轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過(guò)0.002rad。變速器中一擋所受力最大，故只需校核一擋處軸的剛度與強(qiáng)度 軸的剛度圖5.2輸入軸受力分析圖一擋齒輪所受力NNNmm，，mmmm輸入軸（5.6）=0.089mm（5.7）=0.114=0.0008rad0.002rad（5.8）輸出軸=0.008=0.02=0.0006rad0.002rad5.1.4軸的強(qiáng)度計(jì)算一擋時(shí)撓度最大，最危險(xiǎn)，因此校核。輸入軸的強(qiáng)度校核圖5.3輸入軸的強(qiáng)度分析圖1)豎直平面面上得=2384.09N豎直力矩=156157.6N.mm2)水平面內(nèi)上=2134.4由以上式可得=139803.185N.mm按第三強(qiáng)度理論得：N.mm輸出軸強(qiáng)度校核8152.433237.083554.931)豎直平面面上得=2327.09N豎直力矩=152424.1N.mm2)水平面內(nèi)上彎矩由上式可得=256678.78N.mm按第三強(qiáng)度理論得：N.mm因此該軸符合強(qiáng)度要求5.2軸承的選擇及校核5.2.1輸入軸的軸承選擇與校核由工作條件和軸頸直徑初選輸入軸的軸承型號(hào)，30205（左右），由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得代號(hào)為30205的圓錐滾子軸承，，e=0.37,Y=1.6;軸承的預(yù)期壽命：=10×300×8=24000h校核軸承壽命Ⅰ）、求水平面內(nèi)支反力、+=由以上兩式可得=3112.61N，=203.76NⅡ）、內(nèi)部附加力、，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得Y=1.6(5.9)Ⅲ）、軸向力和由于所以左側(cè)軸承被放松，右側(cè)軸承被壓緊Ⅳ）、求當(dāng)量動(dòng)載荷查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)得故右側(cè)軸承X=0.67左側(cè)軸承X=0.4徑向當(dāng)量動(dòng)載荷(5.10)=1.2×（0.67×3316.37+1.6×63.675）=2788.62N校核軸承壽命預(yù)期壽命，為壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3；對(duì)滾子軸承=10/3。(5.11)=41788.78h＞=24000h合格5.2.2輸出軸軸承校核初選輸出軸的軸承型號(hào)，30206（左右），由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得代號(hào)為30206的圓錐滾子軸承，，e=0.37,Y=1.6;軸承的預(yù)期壽命：=10×300×8=24000h校核軸承壽命Ⅰ）、求水平面內(nèi)支反力、和彎矩+=由以上兩式可得=198.89N，=3038.19NⅡ）、內(nèi)部附加力、，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得Y=1.6Ⅲ）、軸向力和由于所以右側(cè)軸承被放松，左側(cè)軸承被壓緊Ⅳ）、求當(dāng)量動(dòng)載荷查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)得故右側(cè)軸承X=0.67左側(cè)軸承X=0.4徑向當(dāng)量動(dòng)載荷=2142.72N校核軸承壽命預(yù)期壽命，為壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3；對(duì)滾子軸承=10/3；=40955.74h＞=24000h故該軸承合格5.3本章小結(jié)本章首先簡(jiǎn)要介紹了軸的工藝要求，即滿足工作條件的要求。通過(guò)計(jì)算，確定軸的最小軸頸，通過(guò)軸承等確定軸的軸頸和各階梯軸的長(zhǎng)度，然后對(duì)軸進(jìn)行剛度和強(qiáng)度的驗(yàn)算校核。通過(guò)軸頸，選擇合適的軸承，通過(guò)軸向力的大小對(duì)軸承進(jìn)行壽命計(jì)算。第六章變速器同步器與操縱機(jī)構(gòu)的選擇6.1同步器的選擇6.1.1同步器的工作原理本次設(shè)計(jì)采用鎖環(huán)式同步器，此類同步器的工作原理是:換擋時(shí)，沿軸向作用在嚙合套上的換擋力，推嚙合套并帶動(dòng)定位銷和鎖環(huán)移動(dòng)，直至鎖環(huán)錐面與被結(jié)合齒輪上的錐面接觸位置。之后，因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在角速度差，致使在錐面上作用有摩擦力矩，它使鎖環(huán)相對(duì)嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，并滑塊予以定位。接下來(lái)，嚙合套的齒端與鎖環(huán)齒端的鎖止面接觸使嚙合套的移動(dòng)受阻，同步器在鎖止?fàn)顟B(tài)，換擋的第一段結(jié)束。換擋力將鎖環(huán)繼續(xù)壓靠在錐面上，并使摩擦力矩增大，與此同時(shí)在鎖止面處作用有與之方向相反的撥環(huán)力矩。齒輪與鎖環(huán)的角速度逐漸靠近，在角速度相同的瞬間，同步過(guò)程結(jié)束，完成換擋的第二階段工作。之后，摩擦力矩隨之消失，而撥環(huán)力矩使鎖環(huán)回位，兩鎖止面分開，同步器解除鎖止?fàn)顟B(tài)，接合套上的接合齒在換擋離得作用下通過(guò)鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合，完成同步換檔。6.1.2.同步環(huán)主要參數(shù)的確定（1）同步環(huán)錐面上的螺紋槽如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計(jì)得窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。但頂部寬度過(guò)窄會(huì)影響接觸面壓強(qiáng)，使磨損加快。試驗(yàn)還證明：螺紋的齒頂寬對(duì)的影響很大，隨齒頂?shù)哪p而降低，換檔費(fèi)力，故齒頂寬不易過(guò)大。螺紋槽設(shè)計(jì)得大些，可使被刮下來(lái)的油存于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會(huì)使接觸面減少，增加磨損速度。（2）錐面半錐角α摩擦錐面半錐角越小，摩擦力矩越大,但過(guò)小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，避免自鎖的條件是tana≥f。一般取α=6°～8°。α=6°時(shí)，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時(shí)，則有粘著和咬住的傾向；在α=7°時(shí)就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。本次設(shè)計(jì)中采用的錐角均為7°。（3）摩擦錐面平均半徑R設(shè)計(jì)得越大則摩擦力矩越大。R往往受結(jié)構(gòu)限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件的尺寸和布置的限制，以及R取大以后還會(huì)影響到同步環(huán)徑向厚度尺寸要取小的約束，故不能取大。原則上是在可能的條件下，盡可能將R取大些。（4）錐面工作長(zhǎng)度bb=（6.1）（5）同步環(huán)徑向厚度同步環(huán)徑向厚度與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán)的徑向厚度要受機(jī)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件特別是錐面平均半徑和布置上的限制，不宜取很厚，但是同步環(huán)的徑向厚度必須保證同步環(huán)有足夠的強(qiáng)度。轎車同步環(huán)厚度比貨車小些，應(yīng)選用鍛件或精密鍛造工藝加工制成，可提高材料的屈服強(qiáng)度和疲勞壽命。貨車同步環(huán)可用壓鑄加工。鍛造時(shí)選用錳黃銅等材料。有的變速器用高強(qiáng)度，高耐磨性的剛配合的摩擦副，即在鋼質(zhì)或球墨鑄鐵同步環(huán)的錐面上噴鍍一層鉬（厚約0.3～0.5mm），使其摩擦因數(shù)在鋼與銅合金摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強(qiáng)度有顯著提高。也有的同步環(huán)是在銅環(huán)基體的錐空表面噴上厚0.07～0.12mm的鉬制成。噴鉬環(huán)的壽命是銅環(huán)的2～3倍。以鋼質(zhì)為基體的同步環(huán)不僅可以節(jié)約銅，還可以提高同步環(huán)的強(qiáng)度。（6）鎖止角β鎖止角β選取的正確，可以保證只有在換檔得兩個(gè)部分之間角速度差達(dá)到零值能進(jìn)行換檔。影響鎖止角β選取的因素，主要有摩擦因數(shù)f、摩擦錐面的平均半徑R、鎖止面平均半徑和最面半錐角α。已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在26-466.2變速器的操縱機(jī)構(gòu)6.2.1變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用是保證各檔齒輪、嚙合套或同步器移動(dòng)規(guī)定的距離，以獲得要求的檔位，而且又不允許同時(shí)掛兩個(gè)檔位。6.2.2變速器應(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(dòng)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(dòng)鎖塊式、轉(zhuǎn)動(dòng)鎖止式、三向鎖銷式。2）自鎖裝置的作用是定位，防止因汽車振動(dòng)或有小的軸向作用力而致脫檔，保證嚙合齒輪以全齒長(zhǎng)進(jìn)行嚙合，并使駕駛員有換擋的感覺(jué)。定位作用是通過(guò)自鎖裝置中的彈簧將鋼球推入叉軸中實(shí)現(xiàn)的。變速叉軸的凹臼間距是由掛檔齒輪移動(dòng)的距離來(lái)決定的。3）在汽車行駛過(guò)程中，為了防止誤掛倒檔，以致造成安全事故和損壞傳動(dòng)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。2.要使換檔動(dòng)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。6.2.3換擋位置設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)首先要確定換檔位置。換檔位置的確定主要是從換檔方便考慮。為此應(yīng)該注意以下三點(diǎn)：1）按換擋次序來(lái)排列；2）將常用檔放在中間其他檔放在兩邊；3）為了避免誤掛倒檔，往往將倒檔安裝在最靠邊的位置，有時(shí)與1檔組成一排。6.4本章小結(jié)本章通過(guò)對(duì)變速器中同步器和操縱機(jī)構(gòu)的介紹以及對(duì)其提出的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為主要內(nèi)容，在設(shè)計(jì)過(guò)程中明確選用依據(jù)，掌握設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，能夠在圖紙的設(shè)計(jì)中正確的畫出。結(jié)論本次設(shè)計(jì)的變速器是以速騰參數(shù)為依據(jù)，乘用車兩軸變速器，通過(guò)選擇中心距的大小，齒輪的模數(shù)等，確定倒擋的布置形式，確定齒輪的壓力角，螺旋角，齒寬，齒形系數(shù)等，然后計(jì)算變速器的各擋傳動(dòng)比，各齒輪的參數(shù)，通過(guò)變?yōu)橄禂?shù)圖查找計(jì)算變?yōu)橄禂?shù)，然后對(duì)各擋齒輪進(jìn)行變位。然后簡(jiǎn)要的介紹了齒輪材料的選擇原則，對(duì)齒輪進(jìn)行校核。通過(guò)最小軸頸的計(jì)算，選擇軸承，確定軸各段的長(zhǎng)度和軸頸大小。對(duì)軸和軸承進(jìn)行校核計(jì)算。對(duì)于本次設(shè)計(jì)的變速器來(lái)說(shuō)，其特點(diǎn)是：扭矩變化范圍大可以滿足不同的工況要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)、使用和維修，價(jià)格低廉，而且采用結(jié)合套掛擋，可以使變速器掛擋平穩(wěn)，噪聲降低，輪齒不易損壞。在設(shè)計(jì)中采用了五檔手動(dòng)變速器，通過(guò)較大的變速器傳動(dòng)比變化范圍，可以滿足汽車在不同的工況下的要求，從而達(dá)到其經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的要求；變速器掛檔時(shí)用同步器，雖然增加了成本，但是使汽車變速器操縱舒適度增加，齒輪傳動(dòng)更平穩(wěn)。本著實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的原則，在各部件的設(shè)計(jì)要求上都采用比較開放的標(biāo)準(zhǔn)，因此，安全系數(shù)不高，這一點(diǎn)是本次設(shè)計(jì)的不理想之處。參考文獻(xiàn)[1]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：高等教育出版社，2006[2]臧杰，閻巖.汽車構(gòu)造：下冊(cè)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[3]馬秋生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005[4]韓英淳.汽車制造工藝學(xué)[M].第4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005[5]陳秀寧，施高義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2004[6]王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004[7]毛平淮.互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006[8]余志生.汽車?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009[9]李愛(ài)琴.淺談汽車變速器的發(fā)展[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào),2007.05[10]郝京順.汽車變速器的發(fā)展[J].北京汽車,2005.04[11]胡朝峰，過(guò)學(xué)迅.汪斌汽車變速器的發(fā)展與展望[J].汽車研究與開發(fā),2005.05[12]石允國(guó).汽車變速器的現(xiàn)狀與前景[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2007.04[13]王銘.汽車變速器全解析[J].汽車維修，2010.05[14]周同磊.汽車變速器同步器[J].現(xiàn)代零部件，2009[15]唐琛.微型汽車手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D].武漢理工大學(xué)，2010[16]鄭國(guó)明.汽車機(jī)械式變速器現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法應(yīng)用研究[D]吉林大學(xué)，2007[17]YasuoShimizu,ToshitakeKawai.DevelopmentofElectricPowerSteering.SAEPaperNo.910014.[18]Leitermann.Modernmanualtransmissions–innovativesolutionsforamaturetechnology.VDI–BerichteNr.1943,2006(Germany)[19]Domian,Grumbach.Passengercartransmissions–todayandinthefuture；ATZ,Germany,2006,2致謝時(shí)光飛逝，四年的大學(xué)學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也已定稿，回首往事，感憾萬(wàn)千！首先，要感謝我的指導(dǎo)老師石美玉老師。本此設(shè)計(jì)的順利完成離不開老師的悉心指導(dǎo)，在此我謹(jǐn)致以崇高的敬意和衷心的感謝!在畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成過(guò)程中，她深厚的學(xué)術(shù)功底、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、和藹可親的為師之道和不知疲倦的進(jìn)取精神，讓我受益頗深，為我樹立了人生道路上的榜樣，是我今后從事教育事業(yè)道路上的楷模。同時(shí)，我還要感謝大學(xué)期間各位任課老師在學(xué)習(xí)上給予我的指導(dǎo)和幫助，是他們?cè)谒哪甑膶W(xué)習(xí)中指導(dǎo)我學(xué)習(xí)，指導(dǎo)我如何做學(xué)問(wèn)，教給了我許多做人治學(xué)的道理，你們的高尚的人格和行為風(fēng)范，將為我今后的工作和生活產(chǎn)生久遠(yuǎn)的影響。在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際，我的心情是多么的高興，從開始進(jìn)入課題到設(shè)計(jì)的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！雖然此設(shè)計(jì)歷經(jīng)幾次修改，但由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中仍會(huì)存在許多不足和缺陷，敬請(qǐng)諸位老師和同學(xué)不吝批評(píng)指正，以使我更加深入地學(xué)習(xí)和提高！附錄外文文獻(xiàn)Manualtransmissionisthemostbasicoftransmissionofatype,itseffectischanging,andprovidethetransmissionreverseandneutral.Usually,thepilotontheclutchpedalthroughmanipulationandinanyHuanDangGancanchoosebetweengear.Thereareafewmanualtransmission,suchasmotorcycles,cars,sometransmissionshifttransmissionallowsonlysequence,thetransmissioniscalledsequenceshifttransmission.Inrecentyears,alongwiththeelectroniccontrolcomponentsdurability,computerizedautomaticswitchingclutchautomaticshiftoftransmissioninEuropesincethestartlinearemoreandmorepopular,carVolkswagenandfordaresoldinthecityonthedoubleclutchprovideupdatedgeneration,transmissionfromthestartwithtwoclutches,everyshiftautomaticallyswitchtoanothergroupofclutchengagement,neednotasquickastraditionalinmanualhaveonlyonegroupseparatedagainclutchengagement,shiftingspeedisfaster,moresmallchangegearvibration.Internalstructure:shaftDecorateaformoftransmissionshafttypeusuallyhavetwoandthreeshafttypetwokinds.Usuallyarearwheeldrivecarwilladoptthreeaxistype,i.e.inputshafttransmission,theoutputshaftandoart.Inputshaftfrontassociatedwithengine,borrowclutchoutputshaftback-endthroughtheflangeanduniversaltransmissiondeviceconnected.Inputshaftandtheoutputshaftinthesamehorizontalline,withtheiroartparallelarrangement.Fromtheinputshaftpowerthroughthegearstopreachtotheoutputshaftoartagain.Inmanyinputandoutputshafttransmissionshaftcouldengageintogether,sotopower,thenthegearoartcalleddirectly.Directfilesthroughuniaxialtransmission,theratioof1:1,thehighesttransmissionefficiency.Eveninthetransmissiondirectly,cannotoffertheinputshaft,andtheoutputshaftisdecoratedinastraightlinetoreduceworkneededtoinheritthetorquetransmission.ReversingdeviceGenerallyspeaking,thereversegearreducerthancanalsosynchronizerInsynchronizedmeshinggearshavetypesynchronizerSettings,canmaketwogearengagementinthefirst,beforethespeedreachedsynchronizerinallofthismanualgeartransmissionofthecarhasbeenusedClutch,Theclutchiscanmaketwogearwithaseparatewithmechanicalparts,twogeartransmissionpowercanbecombined,butwhentospeed,sowilldependonthefirsttwogearclutch,changegearratio,thetwogeartransmissionpower,continueagainControl：GearInsimpleterms,thehighspeed,lowspeedShengDangwhenthetimecameEverycarhighspeedComparedwithautomatictransmissionThisreferstotheautomatictransmissionoftraditionalhydraulictransmission,namelythroughhydraulictorqueconverterandplanetarygeartransmissionpowerautomatictransmission.Advantages：transmissionefficiencythanautomaticgearboxesforhigh,ofcourse,theoreticallycancompareeconomical.maintenancewillbecheaperthantransmission.Ifyouwanttohighercost,canbeginfromboththerowofconvenienceandhighpower附錄外文文獻(xiàn)的中文翻譯手動(dòng)變速器是汽車變速器中最基本的一種類型，其作用是改變傳動(dòng)比，并提供倒檔和空檔。通常，駕駛員通過(guò)踩離合器踏板和操縱換擋桿可以在任何檔位間進(jìn)行選擇。也有少數(shù)手動(dòng)變速器，如摩托車變速器，某些賽車變速器，只允許順序換擋，這些變速器被稱為順序換擋變速器。近年來(lái)隨著電子控制元件耐用度的改善，由電腦控制自動(dòng)切換離合器自動(dòng)換檔的自動(dòng)手排變速箱在歐洲車上也愈來(lái)愈普及，福斯汽車與福特汽車則在市售車上提供更新一代的雙離合器自動(dòng)手排，變速箱同時(shí)具有兩組離合器，每次換檔時(shí)自動(dòng)切換到另一組未使用的離合器迅速嚙合，不需如傳統(tǒng)手排變速箱得等唯一一組離合器分開后再重新嚙合，換檔速度更快，換檔震動(dòng)也更小。內(nèi)部結(jié)構(gòu)傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸的布置形式通常有兩軸式和三軸式兩種。通常后輪驅(qū)動(dòng)的汽車會(huì)采用三軸式變速器，即輸入軸，輸出軸和中間軸。輸入軸前端借離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)相聯(lián)，輸出軸后端通過(guò)凸緣與萬(wàn)向傳動(dòng)裝置相聯(lián)。輸入軸與輸出軸置于同一條水平線上，中間軸則與它們平行布置。動(dòng)力通過(guò)齒輪從輸入軸傳至中間軸再傳至輸出軸。在許多變速器中輸入軸和輸出軸能接合在一起，因此動(dòng)力不必經(jīng)過(guò)中間軸，這時(shí)的檔位稱為直接檔。直接檔通過(guò)單軸傳動(dòng)，傳動(dòng)比為1:1，具有最高的傳動(dòng)效率。即使在不能提供直接檔的變速器中，把輸入軸與輸出軸布置在一條直線上也有利于降低工作時(shí)變速器所需承受的扭矩。倒檔裝置一般來(lái)說(shuō),倒檔的減速比都會(huì)比一檔的還大同步器在同步嚙合變速式中則有同步器的設(shè)置，可使兩個(gè)齒輪在接合前速度先達(dá)到一致，此種同步器在所有的手動(dòng)排檔汽車的變速器中都已使用離合器離合器是可以使兩個(gè)齒輪分開跟結(jié)合的一個(gè)機(jī)械部分,兩個(gè)齒輪結(jié)合的時(shí)候可以傳輸動(dòng)力,卻沒(méi)辦法變速,所以要靠離合器先把兩個(gè)齒輪分開,改換齒輪比,再把兩個(gè)齒輪結(jié)合,再繼續(xù)傳輸動(dòng)力操縱機(jī)構(gòu)檔位選擇簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)速過(guò)高的時(shí)候升檔,轉(zhuǎn)速過(guò)低的時(shí)候降檔轉(zhuǎn)速高低每臺(tái)車不一樣與自動(dòng)變速器的比較此處的自動(dòng)變速器是指?jìng)鹘y(tǒng)的液力式自動(dòng)變速器，即通過(guò)液力變矩器及行星齒輪傳遞動(dòng)力的自動(dòng)變速器。優(yōu)點(diǎn)：傳輸效率比自動(dòng)變速箱為高，當(dāng)然理論上會(huì)比較省油維修保養(yǎng)上會(huì)比自動(dòng)變速箱便宜如果愿意以較高成本使用自動(dòng)手排，則可以兼顧自排的方便性及手排的高效率基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)HYPERLI