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（毕业设计全套）福克斯2.0轿车变速器的设计（打包下载）

定中心的外径磨削外，般键齿侧面也需要磨削，而矩形花键键侧面磨削比渐开线花键容易。第二轴制成阶梯式，便于齿轮安装，从受力和合理使用材料看，这也是需要的。各截面尺寸要避免相差悬殊，轴上供磨削用的砂轮越程槽产生应力集中，易造成轴折断。轻型汽车变速器各档位常用弹性挡圈轴向定位，弹性挡圈定位简单，但拆装不方便，并且与旋转件端面有相对摩擦，同时弹性挡圈亦不能传递很大的轴向力，这是很不利的。因此只在轻型汽车上采用。第二轴尾端螺纹不应淬硬。轻型汽车尤其是轿车为了缩短传动轴的长度，常常将第二轴做得很长，在长的后体设有辅助支承。有些变速器低档倒档或超速档传动往往不只在后体上。变速器中间轴有旋转式和固定式两种固定式中间轴是根光轴，近期支撑作用，其刚度由安装在轴上的宝塔齿轮结构保证。轴和宝塔齿轮之间用滚针轴承或短圆柱滚子轴承。轴常轻压于壳体中。因此光轴有两种配合公差的轴径。固定式中间轴用锁片或双头螺柱固定。轻型汽车的中心距较小，壳体上无足够位置设置滚动轴承和轴承盖。因而多采用固定式中间轴。旋转式中间轴支承在前后两个滚动轴承上，般轴向力常由后轴承承受。由于中间轴上档齿轮尺寸较小，常和轴做成体，成为中间齿轮轴，而高档齿轮则通过键或过盈配合与中间轴结合，以便齿轮损坏后更换。如结构尺寸允许，应尽量用旋转式中间轴而不用固定式中间轴。我这次设计的福克斯轿车的变速器就是采用的旋转式中间轴。中间轴的轴承运用圆锥滚子轴承，从前之后依次是常啮合齿轮，四档齿轮，三档齿轮，二档齿轮，档齿轮档及倒档齿轮与中间轴制成体，轴后端用螺纹锁紧，再加后轴承改其定位密封作用。轴的尺寸计算第轴花键部分.其中经验系数，发动机最大转矩第二轴及中间轴最大轴径轴的直径与支承跨度长度之间关系可按下式选取第轴及中间轴.第二轴.轴的尺寸还与齿轮轴承花键标准等有定联系，需要根据具体情况，参照轴承花键标准进行修正。已知中心距，•应用上述公式计算各轴尺寸第轴花键部分直径取第二轴最大直径取中间轴最大直径取第二轴支承之间的长度取.中间轴支承之间的长度取.。图.变速器传动机构尺寸图表.轴常用材料的值轴的材料.轴的强度计算及校核轴的刚度计算及校核若轴在垂直面内挠度为，在水平面内挠度为和转角为，可分别用式.计算.式中齿轮齿宽中间平面上的径向力齿轮齿宽中间平面上的圆周力弹性模量，.惯性矩，对于实心轴，轴的直径，花键处按平均直径计算齿轮上的作用力距支座的距离支座间的距离。轴的全挠度为。轴在垂直面和水平面内挠度的允许值为，。齿轮所在平面的转角不应超过.。图.变速器输出轴的刚度变形简图.第轴常啮合齿轮副，因距离支撑点近，负荷又小，通常挠度不大，可以不必计算．二轴的刚度档时，二档时，三档时，四档时，倒档时.中间轴的刚度图.变速器中间轴的刚度变形简图档时，二档时，三档时，四档时，五档时，倒档时，轴的强度计算及校核作用在齿轮上的径向力和轴向力，使轴在垂直平面内弯曲变形，而圆周力使轴在水平面弯曲变形。先求取支点的垂直面和水平面内的反力，计算相应的垂向弯矩水平弯矩。则轴在转矩和弯矩的同时作用下，其应力为.式中为轴的直径，花键处取内径为抗弯截面系数，在低挡工作时，。．二轴的强度校核•档时挠度最大，最危险，因此校核。求水平面内支反力和弯矩由以上两式可得.，.，.•求垂直面内支反力和弯矩由以上两式可得.，.，，.•按第三强度理论得•图.二轴受力图．中间轴强度校核求水平面内支反力和弯矩由以上两式可得.，.，.•，求垂直面内支反力和弯矩由以上两式可得.，.，.•，.•，.•按第三强度理论得••图.中间轴受力图轴承的选择及校核.轴轴承选择及校核初选轴承型号由工作条件和轴颈直径初选轴轴承型号，查机械设计实践该轴承的.，预期寿命计算轴承当量动载荷。查机械设计原理与设计，则.，查机械设计实践.。，为考虑载荷性质引入的载荷系数，见机械设计原理与设计。取.计算轴承的基本额定寿命，为寿命系数，对球轴承对滚子轴承。合格。.中间轴轴承校核初选轴承型号由工作条件和轴颈直径初选中间轴轴承型号，查机械设计实践该轴承的预期寿命。计算轴承当量动载荷查机械设计实践书.，.分别查机械设计原理与设计和机械设计实践。为考虑载荷性质引入的载荷系数，见机械设计原理与设计。取.计算轴承的基本额定寿命，为寿命系数，对球轴承对滚子轴承合格。.本章小结本章计算的主要是传动机构中的轴及轴承的设计及校核，确定尺寸。计算各轴的刚度和强度。最后校核轴承的寿命是否满足要求。第章同步器的确定同步器使变速器换挡轻便迅速，无冲击，无噪声，且可延长齿轮使用寿命，提高汽车的加速性能并节省燃油。同步器有常压式惯性式和惯性增力式三种。常压式同步器结构虽然简单，但又不能保证啮合件在同步状态下即角速度相同换档的缺点，现已很少使用。得到广泛使用的是惯性式同步器。惯性式同步器能做到换档时两换档元件之间的角速度达到完全相等之前，不允许换档，因而能确保完成同步啮合换挡，性能稳定可靠，因此在现代汽车变速器中得到了最广泛的应用。同步器的功能和实现对同步器的基本要求。惯性式同步器有锁销式滑块式锁环式多片式和多锥式几种。用得最广泛的是锁环式锁销式等惯性锁止式同步器，它们虽然结构有所区别，但工作原理无异，都有摩擦元件锁止元件和弹性元件。挂挡时，在轴向力作用下摩擦元件相靠，在惯性转矩作用下产生摩擦力矩，使被结合的两部分逐渐同步锁止元件用于阻止同步前强行挂挡弹性元件使啮合套等在空挡时保持中间位置，又不妨碍整个结合和分离过程。.锁销式同步器同步锥环锁销啮合套啮合齿座定位销图.锁销式同步器如图.所示锁销式同步器的摩擦元件是同步环，和齿轮上的凸肩部分，分别在它们的内圈和外圈设计有相互接触的锥形摩擦面。锁止元件位于滑动齿套的圆盘部分孔中做出的锥形肩角和装在上述孔中在中部位置处有相同角度的斜面锁销。锁销与同步环刚性连接。弹性元件是位于滑动齿套圆盘部分径向孔中的弹簧。在空挡位置，钢球在弹簧压力作用下处在销的凹槽中，使之保持滑动齿套与同步环之间没有相对移动。滑动齿套与同步环之间为弹性连接。摩擦元件是铆在锁销两端的同步锥环及与之相配并固定在齿轮上的内锥面。在惯性式同步器中弹性元件的重要性仅次于摩擦元件和锁止元件，它用来使有关部分保持在中立位置的同时，又不妨碍锁止解除锁止和完成换挡的进行。锁销式同步器的优点是零件数量少，摩擦锥面平均半径较大，使转矩容量增加。这种同步器轴向尺寸长是它的缺点。锁销式同步器多用于中重型货车的变速器中。.锁环式同步器锁环同步锥环滑块弹簧圈齿轮啮合套座啮合套图.锁环式同步器如图.所示，锁环式同步器工作可靠耐用，因摩擦锥面半径受限，其转矩容量不大，适于轻型以下汽车，广泛应用于轿车及轻型客货汽车。在其啮合套外花键上的三个轴向槽中放着可沿槽移动的滑块，它们由两个弹簧圈压向啮合套并以其中部的凸起定位于啮合套中间的内环槽中。滑块两端伸入锁环缺口，缺口比滑块宽个接合齿宽。换挡时，啮合套带动滑块推动锁环与被接合齿轮的锥面相靠，转速差产生的摩擦力矩使锁环相对于啮合套及滑块转过个角度并由滑块定位，恰使啮合套齿端与锁环齿端以锁止斜面相抵，如图.所示，此类同步器的工作原理是换档时，沿轴向作用在啮合套上的换档力，推啮合套并带动定位销和锁环移动，直至锁环锥面与被接合齿轮上的锥面接触为止。之后，因作用在锥面上的法向力与两锥面之间存在角速度差，致使在锥面上作用有摩擦力矩，它使锁环相对啮合套和滑块转过个角度，并滑块予以定位。接下来，啮合套的齿端与锁环齿端的锁止面接触，使啮合套的移动受阻，同步器在锁止状态，换档的第阶段结束。换档力将锁环继续压靠在锥面上，并使摩擦力矩增大，与此同时在锁止面处作用有与之方向相反的拨环力矩。齿轮与锁环的角速度逐渐靠近，在角速度相等的瞬间，同步过程结束，完成换档过程的第二阶段工作。之后，摩擦力矩随之消失，而拨环力矩使锁环回位，两锁止面分开，同步器解除锁止状态，接合套上的接合齿在换档力的作用下通过锁环去与齿轮上的接合齿啮合，如图.所示，锁止斜面脱开，啮合套克服滑块的弹簧力而越过锁环与齿轮的接合齿同步啮合，保证无冲击挂挡。同步器锁止位置同步器换挡位置锁环啮合套啮合套上接合齿滑块图.锁环式同步器工作原理综上所述内容，本次设计的变速器换档方式采用锁环式同步器。.本章小结本章主要对换挡机构中的同步器进行选择，确定其结构尺寸与本设计中的变速器相配合，进而选择出适合本次设计变速器的同步器。第章操纵机构和箱体的确定.操纵机构的功用变速器操纵机构的功用是保证各档齿轮啮合或同步器移动规定的距离，以获得要求的档位，而且又不允许两个档位的齿轮啮合套或同步器同时挂上档。变速器的工作与操纵机构有很大关系，往往因操纵机构不好设计，发生挂档困难或挂不上档的情况。而且换档占驾驶员很大部分劳动量，所以，如何使操纵机构轻便化自动化是很重要的问题。.换档位置图设计操纵机构首先要确定换档位置。换档位置图的确定主要从换档方便考虑。为此，应注意以上三点．按换档次序来排列．将常用档放在中间位置，其它档放在两边．为了避免误挂倒档，往往将倒档放在最靠边的位置，有时和工档组成排。但往往受变速器结构方案的限制，不能得到最方便的换档程序。图.表示了几种常见的变速器换档位置图。图.换档位置图.变速器箱体的设计变速器壳体的尺寸要尽可能小，同时质量也要小，并具有足够的刚度，用来保证轴和轴承工作时不会歪斜。变速器横向断面尺寸应保证能布置下齿轮，而且设计时还应当注意到壳体侧面的内壁与转动齿轮齿顶之间留有的间隙，否则由于增加了润滑油的液压阻力，会导致产生噪声和使变速器过热。齿轮齿顶到变速器底部之间要留有不小于的间隙。为了加强变速器壳体的刚度，在壳体上应设计有加强肋。加强肋的方向与轴支承处的作用力方向有关。变速器壳壁不应该有不利于吸收齿轮振动和噪声的大平面。采用压铸铝合金壳体时，可以设计些三角形的交叉肋条，用来增加壳体刚度和降低总成噪声。对于空载和满载质量变化大使用天条件复杂需要扩大传动比范围增多挡位数，以适应在各种使用条件下的动力性与经济性要求的重型车。为不使变速器的结构过于复杂和便于系列化，多以四档或五档变速器与两或三四档副变速器组合，副变速器可装在变速器之后或之前。前置副变