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（全套CAD）HLJIT5H100变速器设计（终稿）

合套换挡，可将构成传动比的对齿轮，制成常啮合的斜齿轮。用啮合套换挡，因同时承受换挡冲击载荷的接合齿齿数多，而轮齿又不参与换挡，它们都不会过早损坏，但不能消除换挡冲击，所以仍要求驾驶员有熟练的操纵技术。此外，因增设了啮合套和常啮合齿轮，使变速器的轴向尺寸和旋转部分的总惯性力矩增大。因此，这种换挡方法目前只在些要求不高的挡位及重型货车变速器上应用。同步器换挡现代大多数汽车的变速器都采用同步器能保证迅速，无冲击，无噪声换挡，而与操纵技术熟练程度无关，从而提高了汽车的加速性经济性和行车安全性。同上述两种换挡方法相比，虽然它有结构复杂，制造精度要求高，轴向尺寸大。同步环使用寿命短缺等缺点，但仍然得到广泛应用。由于同步器的广泛应用，寿命问题已得到基本解决。如瑞典的萨伯斯堪尼亚公司，用球墨铸铁制造同步器的关键部件，并在其工作表面上镀上层钼，不仅提高了耐磨性，而且提高了工作表面的摩擦系数，这种同步器试验表明，它的寿命不低于齿轮寿命，法国的贝利埃。德国择孚等公司的同步器均采用了这种工艺。上述三种换挡方案，可同时用在变速器中的不同挡位上，般倒挡和挡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高挡位则采用同步器或啮合套。轿车要求轻便性和缩短换挡时间，因此采用全同步器变速器，倒挡采用滑动直齿轮。轴承的形式变速器轴承常采用圆柱滚子轴承球轴承滚针轴承圆锥滚子轴承滑动轴承套等。滚针轴承滑动轴承套主要用在齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运动的地方。变速器中采用圆锥滚子轴承虽然有直径较小宽度较大因而容量大可承受高负荷等优点，但也有需要调整预紧装配麻烦磨损后轴易歪斜而影响齿轮正确啮合的缺点。由于本设计的变速器为两轴变速器，具有较大的轴向力，所以设计中变速器输入轴的前后按直径系列选用深沟球轴承，输出轴的前后轴承按直径系列选用圆锥滚子轴承，齿轮与轴之间选用滚针轴承。轴的形式变速器轴多数情况下经轴承安装在壳体的轴承孔内。当变速器中心距小，在壳体的同端面布置两个滚动轴承有困难时，输出轴可以直接压入壳体孔中，并固定不动。倒档轴为压入壳体孔中并固定不动的光轴，并由螺栓固定。变速器的轴上装有轴承齿轮齿套等零件，有的轴上又有矩形或渐开线花键，所以设计时不仅要考虑装配上的可能，而且应当可以顺利拆装轴上各零件。此外，还要注意工艺上的有关问题。.变速器操纵机构布置方案设计变速器操纵机构的分类用于机械式变速器的操纵机构，常见的是由变速杆拨块拨叉变速叉轴及互锁自锁和倒挡装置等主要零件组成，并依靠驾驶员手力完成选挡换挡或推到空挡工作，称为手动换挡变速器。直接操纵式手动换挡变速器当变速器布置在驾驶员座椅附近时，可将变速杆直接安装在变速器上，并依靠驾驶员手力和通过变速杆直接完成换挡功能的手动换挡变速器，称为直接操纵变速器。这种操纵方案结构最简单，已得到广泛应用。近年来，单轨式操纵机构应用较多，其优点是减少了变速叉轴，各挡同用组自锁装置，因而使操纵机构简化，但它要求各挡换挡行程相等。远距离操纵手动换挡变速器平头式汽车或发动机后置后轮驱动汽车的变速器，受总体布置限制，变速器距驾驶员座位较远，这时需要在变速杆与拨叉之间布置若干传动件，换挡手力经过这些转换机构才能完成换挡功能。这种手动换挡变速器，称为远距离操纵手动换挡变速器。电动自动换挡变速器世纪年代以后，在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换挡，并取消了变速杆和离合器踏板。驾驶员只需控制油门踏板，汽车在行驶过程中就能自动完成换挡，这种变速器成为电动自动换挡变速器。由于所设计的变速器为两轴变速器，采用发动机前置前轮驱动，变速器离驾驶员座椅较近，所以采用直接操纵式手动换挡变速器。典型的操,变速器,设计,毕业设计,全套,图纸济性状态下。变速器是汽车传动系的重要组成部分，其发展无疑代表着汽车工业的发展，它的设计也是汽车设计的个重要部分。而发动机前置前轮驱动的轿车，若变速器传动比小，则常用两轴式变速器。两轴变速器有其结构简单，体积较小，制造成本低，传动效率高等特点在变速器发展中屹立不倒，虽然现在的自动变速器操作简单，但是效率很低，所以市场的大部分份额被机械式变速器占据着，汽车发展要向节能，舒适，操作方便方向发展，两轴式变速器更是符合条件的。.国内外研究状况现今的汽车变速器发展的十分迅速，各大公司纷纷推出新的产品，但是变速器技术的每次革新都与汽车相关科学的发展密切相关，计算机技术，先进制造技术，机械自动化技术，模拟仿真材料科学等都为变速器的发展提供了有力的保障，同时变速器的发展也为相关科学技术提出了更高的要求。年，个法国工程师给辆汽车装上世界上第个变速器至今，汽车变速器已经经过了百多年的发展。变速器作为汽车重要的组成部分，是承担放大发动机扭矩，实现理想动力传递，从而适应各种路况实现汽车行驶的主要装置。从最初采用侧链传动到手动变速器，及至液力自动变速器和电控机械式自动变速器，再到现在无级自动变速器的普及，在汽车工业技术不断前进的同时，变速器也向着更平顺更省油更富驾驶乐趣的方向不断发展。直至双离合自动变速器的出现，变速器技术又伴随着速度和梦想，迈向了个全新的高度。现代汽车的动力装置，几乎都采用往复活塞式内燃机。它具有相当多的优点，如体积小，质量轻，工作可靠，使用方便等。但其性能与汽车的动力性和经济性之间存在着较大的矛盾。如在坡道上行驶时，所需的牵引力往往是发动机所能提供的牵引力的数倍。而且般发动机如果直接与车轮相连，其输出转速换算到对应的汽车车速上，将达到现代汽车极限速度的数倍。上述发动机牵引力转速与汽车牵引力车速要求之间的矛盾，单靠现代汽车内燃机本身是无法解决的。因此就出现了车用变速箱和主减速器。它们的共同努力使驱动轮的扭矩增大到发动机扭矩的若干倍，同时又可使其转速减小到发动机转速的几分之。另外，现代汽车的使用条件极为复杂，在不同场合下有不同的要求。往往要受到加载运量道路坡度路面好坏及交通是否通畅等条件的影响。这就要求汽车的牵引力和车速能在较大范围内变化，以适应使用的要求。在条件良好的平直路面上要能以高速行驶，而在路面不平和有较大坡度时能提供较大的扭矩。变速箱的多挡位选择就能满足这些需求。此外，发动机在不同工况下，燃油的消耗量也是不样的。驾驶员可以根据具体情况，选择变速箱的挡位，来减少燃油的消耗。在些情况下，汽车还需要能倒向行驶。发动机本身是不可能倒转的，只有靠变速箱的倒挡齿轮来实现。两轴式变速器因轴与轴承数少，有结构简单尺寸小和容易布置等优点，此外，各中间挡位因只经对齿轮传递动力，故传动效率高同时噪声也低。变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成体，发动机纵置时，主减速器采用弧齿锥齿轮或准双曲面齿轮，发动机横置时则采用斜齿圆柱齿轮。变速器的挡或倒挡因传动比大，工作时在齿轮上作用的力也增大，并导致变速器轴产生较大的挠度和转角，使工作齿轮啮合状态变坏，最终表现出轮齿磨损加快和工作噪声增加。为此，应该布置在靠近轴的支撑处，以便改善上述不良状况，然后按照从低档到高挡的顺序布置各档齿轮，这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证容易装配。常用挡位的齿轮因接触应力过高而易造成表面点蚀损坏。将高挡布置在靠近轴的两端支撑中部区域较为合理，在该区域因轴的变形而引起的齿轮偏转较小，齿轮可保持较好的啮合状态，以减少偏载并提高齿轮寿命。机械式变速器的传动效率与所选用的传动方案有关，包括传递动力时处于工作状态的轮对数每分钟转速传递的功率润滑系统的有效性轮齿和壳体等零件的制造精度等。由于两轴式变速器结构简单，机械零件设计与制造精度不十分高，装配精度也较低，所以工人装配与修理均比较容易。输入轴花键部分直径为初选输入轴支承之间的长度，输出轴支承之间的长度。按扭转强度条件确定轴的最小直径为.式中轴的最小直径轴的许用剪应力发动机的最大功率发动机的转速。得所以，选择轴的最小直径为轴的刚度计算对齿轮工作影响最大的是轴在垂直面内产生的挠度和轴在水平面内的转角。前者使齿轮中心距发生变化，破坏了齿轮的正确啮合后者使齿轮相互歪斜，如图.所示，致使沿齿长方向的压力分布不均匀。轴在垂直面内的变形轴在水平面内的变形图.变速器轴的变形示意简图图.变速器轴的挠度和转角轴的挠度和转角可按材料力学的有关公式计算。计算时，仅计算齿轮所在位置处轴的挠度和转角。第轴常啮合齿轮副，因距离支承点近，负荷又小，通常挠度不大，故可以不必计算。变速器齿轮在轴上的位置如图.所示时，若轴在垂直面内挠度为，在水平面内挠度为和转角为，可分别用下式计算.式中齿轮齿宽中间平面上的径向力为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为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.。计算变速器上个齿轮的圆周力切向力轴向力挡齿轮主动齿轮从动齿轮二挡齿轮主动齿轮从动齿轮三挡齿轮主动齿轮从动齿轮四挡齿轮主动齿轮从动齿轮五挡齿轮主动齿轮从动齿轮倒挡齿轮主动齿轮从动齿轮惰轮轴的刚度校核挡齿轮工作时主动齿轮从动齿轮二挡齿轮工作时主动齿轮从动齿轮三挡齿轮工作时主动齿轮从动齿轮四挡齿轮工作时主动齿轮从动齿轮倒挡齿轮工作时主动齿轮从动齿轮轴的强度校核作用在齿轮上的径向力和轴向力，使轴在垂直面内弯曲变形，而圆周力使轴在水平面内弯曲变形。在求取支点的水平垂直面内的支反力之后，计算相应的弯矩。轴在转矩和弯矩的同时作用下，其应力为.式中合成弯矩，•轴的直径，花键处取内径抗弯截面系数。在低档工作时，。除此之外，对轴上的花键，应验算齿面的挤压应力。变速器的轴用与齿轮相同的材料制造。对输入轴校核变速器在挡工作时垂直面内支反力对点取矩，由力矩平衡可得到点的支反力，即.将有关数据代入.式，解得.同理，对点取矩，由力矩平衡公式可解得水平面内的支反力由力矩平衡和力的平衡可知将相应数据代入两式，得到计算垂直面内的弯矩点的最大弯矩为•••计算水平面内的弯矩•计算合成弯矩•轴上各点弯矩如图,所示作用在齿轮上的径向力和轴向力，使轴在垂直面内弯曲变形，而圆周力使轴在水平面内弯曲变形。在求取支点的垂直面和水平面内的支反力之后，计算相应的弯矩。轴在转矩和弯矩的同时作用下，其应力为.式中.轴的直径，花键处取内径抗弯截面系数。将数据代入.式，得在低档工作时符合要求。图.输入轴的弯矩图对输出轴校核垂直面内支反力对点取矩，由力矩平衡可得到点的支反力，即，为提高齿轮强度，应选用.或等大些的压力角。国家规定的标准压力角为，所以普遍采用的压力角为。啮合套或同步器的压力角有等，普遍采用压力角。本变速器为了加工方便，故全部选用标准压力角。螺旋角斜齿轮在变速器中得到广泛应用。选取斜齿轮的螺旋角，应注意它对齿轮工作噪声轮齿的强度和轴向力有影响。在齿轮选用大些的螺旋角时，