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（毕业设计全套）中型货车变速器设计（打包下载）

。上述的换档方案，可以同时用在同变速器中的不同档位上。所以本设计考虑的原则是不常用的倒档和档，采用结构较简单的滑动直齿轮或啮合套的形式。对于常用的档位则采用同步器。.倒档的结构方案及倒档轴的位置倒档齿轮的结构及其轴的位置，应与变速器的整体结构方案同时考虑。倒档设计在变速器的左侧或右侧在机构上均能实现，不同之处是挂倒档时驾驶员移动变速杆的方向改变了。在结构布置上，要注意的是在不挂入倒档时，为了防止意外挂入倒档，般在挂倒档时设有个挂倒档时需克服弹簧所产生的力，用来提醒驾驶员注意。倒档齿轮不能与第二轴齿轮有啮合的状况。换倒档时能顺利换入倒档，而不和其它齿轮发生干涉。变速器主要参数的确定.变速器档数及各档传动比变速器档数的多少对汽车动力性经济性影响很大。档数多，可以使发动机经常在最大功率附近的转速工作，而且十发动机转速变化范围小，发动机平均功率高，故可提高汽车的动力性。即提高汽车的加速能力和爬坡能力。档数多也增加了发动机在低油耗区工作的可能性，因而提高了汽车的燃料经济性。但它的缺点是使变速器的结构复杂质量增大操纵不轻便等。所以本设计采用的是五档变速器。首先，确定低档传动比时，要考虑下列因素汽车最大爬坡度驱动轮与路面的附着力汽车最低稳定车速及主要传动比等。根据最大爬坡度确定档传动比汽车在最大上坡路面行驶时，最大驱动力应能克服轮胎与路面间滚动阻力及上坡阻力。由于汽车上坡行驶时，车速不高，故忽略空气阻力，这时有式中为最大驱动力为滚动阻力为最大上坡阻力。带入式，得式中为发动机最大扭矩为变速器档传动比为主传动器传动比为汽车传动系总效率为汽车总质量为重力加速度为道路最大阻力系数为驱动轮滚动半径为滚动阻力系数为道路最大上坡角。根据驱动轮与路面的附着力确定档传动比汽车行驶时，为了使驱动轮不打滑，必须使驱动力等于或小于驱动轮与路面间的附着力，此条件可用下列不等式表示式中为道路附着系数，计算时取为驱动轮垂直反力，用下列公式计算式中为后轮驱动时，前轮驱动时，前后驱动时，为路面坡度角分别为汽车重心矩前后轴的距离，汽车在水平位置量度为汽车轴距为汽车满载时重心高度。根据最低稳定车速确定档传动比为了避免汽车在松软里面上行驶时，由于土壤受冲击剪切破坏而损失地面附着力，应保证汽车能在极低车速下稳定行驶。设最低稳定车速为，则有其中为汽车滚动半径为发动机最低转速为分动器低档传动比。根据上述三个条件确定的档传动比可能不相等，应选其中的小值。最高档传动比般取，即三轴变速器的直接档做为最高档。其他各档传动比为其中为几何级做的公式即.变速器齿轮参数的确定齿数确定变速器齿轮齿数时，应考虑尽量符合动力性经济性等对各档传动比的要求最少齿数不应产生根切。通常，变速器中间轴档齿轮是齿数最少的齿轮，此齿轮不应产生根切，而且根圆直径应大于中间轴直径互相啮合的齿轮，齿数间不应有公因数，速度高的齿轮更应注意这点齿数多，可降低齿轮传动的躁声。模数决定齿轮模数的因素很多，其中最主要的是载荷的大小。由于高档齿轮和低档齿轮载荷不同，故高档和低档齿轮的模数不宜相同。从加工工艺及维修观点考虑，同变速器中齿轮模数种类不应过多。现代汽车变速器通常是高档齿轮用种模数，档和倒档齿轮用另种模数。在初选模数时可根据下面的公式进行初选模数高档齿轮档齿轮其中为发动机最大扭矩为变速器档传动比为变速器传动效率，可取所以取整.中心距齿轮中心距是变速器很重要的参数，它对变速器整体尺寸及质量有很大影响。在良好路面上行驶的汽车取小值，确定中心距时还要考虑齿轮几何参数及结构要求，初选中心距可根据下面的公式轿车载货汽车其中为发动机扭距，取得齿宽在选择齿宽时，应该注意到齿宽对变速器的轴向尺寸齿轮工作平稳性齿轮强度和齿轮工作时受力的均匀程度等均有影响。齿轮宽度的大小，承载能力高。但齿轮受载后，由于齿向误差及轴的挠度变形等原因，沿齿宽方向受力不均匀，因而齿宽不宜太大。初选时可根据下面的公式直齿轮.斜齿轮各档齿轮齿数的计算在初选中心距齿数模数以后可根据变速器的档数传动比和传动方案来分配各档齿轮的齿数。档和倒档是直齿轮，档是斜齿轮。确定档齿轮的齿数档传动比为求的齿数，先求其齿数和得货车中间轴上的档齿轮数可在之间选用。故取取对中心距进行修正因为计算齿数和和齿数变化系数计算中心距，故修正后的中心距取。确定常啮合传动齿轮副的齿数因为常啮合传动齿轮副与档齿轮副以及其他各档齿轮副的中心距相同，故解和，得取验证传动比确定二档齿轮齿数，若为直齿轮且模数与档相同时，有解和，得取验证中心距确定档齿轮齿数解和，得，取，确定档齿轮齿数解上式得，取整，验证合格确定倒档齿轮倒档齿轮使用的模数与档相同，倒挡齿轮的齿数般在之间，取，初选后，可计算出中间轴与倒档轴的中心距。为了保证倒挡齿轮的啮合和不产生运动干涉，齿轮和齿轮的齿顶圆之间保持.以上的间隙，则齿轮的齿顶圆直径应为解得故各档齿轮齿数如下，确定各档齿轮基本参数分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径齿距齿厚齿槽宽顶隙齿宽轮齿强度.齿轮坏损形式变速器齿轮的损坏形式主要有三种齿轮折断齿面点蚀齿面胶合。齿轮折断发生在两种情况下齿轮受到足够大的冲击载荷作用，造成齿轮弯曲折断轮齿在重复载荷作用下，齿根产生疲劳裂纹，裂纹扩展深度逐渐加大，然后出现弯曲折断。前者在变速器中出现得极少，而后者出现得多些。齿轮工作时，对齿轮互相啮合，齿面相互挤压，这时存在于齿面细小裂缝中的润滑油油压升高，并导致裂缝扩展，然后齿面表层出现块状剥落而形成小麻点，它使齿形误差加大，产生动载荷，并可能导致齿轮折断。.齿轮折断齿轮在啮合过程中，轮齿表面承受有集中载荷的作用。可以把轮齿看作悬挂梁，轮齿根部弯曲应力很大，过渡圆角处又有应力集中，故轮齿根部很容易发生断裂。齿轮折断有两种情况，种是齿轮受到足够大的突然载荷的冲击作用，导致齿轮断裂，这种破坏的断面为粗粒状。另种是受到多次重复载荷的作用，齿根受拉面的最大应力区出现疲劳裂缝，裂缝逐渐扩展到定深度后，齿轮突然折断。这种破坏的断面在疲劳断裂部分呈光滑表面，在突然断裂部分呈粗粒状表面。变速器中齿轮的折断以疲劳破坏居多数。.齿面点蚀齿面点蚀是闭式齿轮传动经常出现的种损坏形式。因闭式齿轮传动齿轮在润滑油中工作，齿面长期受到脉动的接触应力作用，会逐渐产生大量与齿面成尖角的小裂缝。面裂缝中充满了润滑油，啮合时，由于齿面互相挤压，裂缝中油压增高，使裂缝继续扩展，最后导致齿面表层块块剥落，齿面出现大量扇形小麻点，这就是齿面点蚀现象。若以节圆为界，把齿轮分为根部及顶部两段，则靠近节圆的跟部齿面处，较靠近节圆的顶部齿面处点蚀严重两个互相啮合的齿轮中，主动的小齿轮点蚀严重。点蚀的后果不仅是齿面出现许多小麻点，而且由此使齿形误差加大，产生动载荷，也可能引起轮齿折断。.齿面胶合高速重载齿轮传动轴线不平行的螺旋齿轮传动及双曲面齿轮传动，由于齿面相对滑动速度大，接触压力大，使齿面间滑动油模破坏，两齿面间金属材料直接接触，局部温度过高，互相熔焊粘联，齿面沿滑动方向形成撕伤痕迹，这种损坏形式叫胶合。在汽车变速器齿轮中，胶合损坏情况不多。齿轮强度计算轮齿接触强度计算由式得经过计算齿轮的接触应力均不大于，。故合适由式得经过计算齿轮的接触应力均不大于，。故合适。式中法面内基圆周切向力，端面内分度圆切向力，计算扭矩，计算扭矩节圆直径节圆压力角螺旋角齿轮材料弹性摸量，钢材取弯曲强度计算由式得式中弯曲应力圆周力，应力集中系数，直齿轮取.，斜齿轮取.摩擦力影响系数，主动齿轮取.，被动齿轮取.端面周节，计算载荷节圆直径应力集中系数近似取.齿宽.齿形系数经过计算齿轮弯曲应力均不大于，故合格变速器轴的计算.轴的功用及设计要求变速器轴在工作时承受扭矩弯矩，因此应具备足够的强度和刚度。轴的刚度不足，在负荷作用下，轴会产生过大的变形，影响齿轮的不常啮合，产生过大的躁声，并会降低齿轮的使用寿命。这点很重要，与其它零件的设计不同。设计变速器轴时主要考虑以下几个问题轴的结构形状，轴直径长度轴的强度和刚度，轴上花键型式和尺寸等。轴的结构主要依据变速器结构布置的要求，并考虑加工工艺，装配工艺而最后确定。.轴尺寸初选待变速器结构方案及齿轮基本参数，齿轮轴承等布置的变速器草图设计后，变速器轴的长度可以初步确定。轴的长度对轴的刚度影响很大。满足刚度要求，轴的长度须和直径保持定的协调关系。轴直径与轴传递扭矩有关，因而与变速器中心距有定关系，可按以下公式初选轴直径各轴的最小直径第轴花键部分第二轴及中间轴最大轴径式中为经验系数，为发动机最大转矩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。第轴直径计算由式得由式得第二轴直径计算确定轴的最小直径，由式得