【毕业设计】典雅型轿车中间轴式变速器毕业设计说明书 ㊣ 精品文档 值得下载

设计，采用如图所示的传动方案。

图中间轴式变速器传动方案倒档的形式和布置方案图为常见的布置方案。

图方案广泛用于前进档都是同步器换档的四档轿车和轻型货车变速器中图方案的优点是可以利用中间轴上的档齿轮，因而缩短了中间轴的长度，但换档时两对齿轮必须同时啮合，致使换档困难，些轻型货车四档变速器采用这种方案图方案能获得较大的倒档速比，突出的缺点是换档程序不合理图方案针对前者的缺点作了修改，因而在货车变速器中取代了图方案图方案中，将中间轴上的档和倒档齿轮做成体，其齿宽加大，因而缩短了些长度图方案采用了全部齿轮副均为常啮合齿轮，换档更为轻便为了充分利用空间，缩短变速器轴向长度，有的货车采用图方案，其缺点是档和倒档得各用根变速器拨叉轴，使变速器上盖中的操纵机构复杂些。

后述五种方案可供五档变速器的选择本次设计中采用中间轴式变速器，图琐事得到当布置方案。

图倒档布置方案变速器基本参数的确定挡数的确定挡数的设置与整车的动力性和经济性有关。

就动力性而言，增加变速器的挡数，能够增加发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了整车的加速与爬坡能力。

就燃油经济性而言，挡数多，增加了发动机在低油耗区工作的可能性，降低油耗。

所以挡数设置为六档。

传动比的确定主减速器传动比的确定发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为式中汽车行驶速度发动机转速车轮滚动半径变速器直接档传动比主减速器传动比。

已知最高车速最高档为超速档，传动比车轮滚动半径由所选用的轮胎规格得到发动机转速由公式得到主减速器传动比计算公式最低档传动比计算按最大爬坡度设计，满足最大通过能力条件，即用档通过要求的最大坡道角坡道时，驱动力应大于或等于此时的滚动阻力和上坡阻力加速阻力为零，空气阻力忽略不计。

用公式表示如下式中车辆总重量坡道面滚动阻力系数对沥青路面发动机最大扭矩主减速器传动比变速器传动比为传动效率车轮滚动半径最大爬坡度般轿车要求能爬上的坡，大约由公式得已知，把以上数据代入式满足不产生滑转条件。

即用档发出最大驱动力时，驱动轮不产生滑转现象。

公式表示如下式中驱动轮的地面法向反力，驱动轮与地面间的附着系数对混凝土或沥青路面可取之间。

已知取，把数据代入式得所以，档转动比的选择范围是初选档传动比为。

变速器各档速比的配置按等比级数分配其它各档传动比，即中心距的选择初选中心距可根据经验公式计算式中变速器中心距中心距系数，乘用车发动机最大输出转距为变速器档传动比为变速器传动效率，取。

取。

变速器的外形尺寸变速器的横向外形尺寸，可以根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定。

影响变速器壳体轴向尺寸的因素有档数换档机构形式以及齿轮形式。

乘用车变速器壳体的轴向尺寸可参考下列公式选用第章主要零部件的设计及计算齿轮的设计及校核齿轮参数确定及各挡齿轮齿数分配模数齿轮模数是个重要参数，并且影响它的选取因素又很多，如齿轮的强度质量噪声工艺要求等。

对于乘用车为了减少噪声应合理减小模数，乘用车和总质量在的货车为，取。

压力角国家规定的标准压力角为，所以变速器齿轮普遍采用的压力角为。

螺旋角选取斜齿轮的螺旋角，应该注意它对齿轮工作噪声轮齿的强度和轴向力有影响。

螺旋角应选择适宜，太小时发挥不出斜齿轮的优越性，太大又会使轴向力过大。

轿车变速器齿轮应采用较大螺旋角以提高运转平稳性，降低噪声。

乘用车中间轴式变速器为，选。

齿宽齿宽的选择既要考虑变速器的质量小，轴向尺寸紧凑，又要保证轮齿的强度及工作平稳性的要求，通常是根据齿轮模数来确定齿宽。

，其中为齿宽系数。

变速器中般倒挡采用直齿圆柱齿轮常啮合及其他挡位用斜齿圆柱齿轮。

齿顶高系数齿顶高系数对重合度轮齿强度工作噪声轮齿相对滑动速度轮齿根切和齿顶厚度等有影响。

般齿轮的齿顶高系数，为般汽车变速器齿轮所采用。

各挡齿轮齿数的分配分配齿数时应注意的是，各挡齿轮的齿数比应该尽可能不是整数，以使齿面磨损均匀。

确定挡齿轮的齿数挡齿轮参数如表。

表挡齿轮基本参数序号计算项目计算公式端面压力角，尺寸和是保证同步器处于正确啮合锁止位置的重要尺寸，应予以控制。

滑块转动距离，滑块在锁环缺口内的转动距离影响分度尺寸。

滑块宽度滑块转动距离与缺口宽度尺寸之间的关系如下滑块转动距离与接合齿齿距的关系如下式中滑块轴向移动后的外半径即锁环缺口外半径接合齿分度圆半径。

滑块端隙，滑块端隙系指滑块端面与锁环缺口端面之间的间隙，同时，啮合套端面与锁环端面之间的间隙为，要求。

若，则换挡时，在摩擦锥面尚未接触时，啮合套接合齿与锁环接合齿的锁止面已位于接触位置，即接近尺寸，此刻因锁环浮动，摩擦面处无摩擦力矩作用，致使啮合套可以通过同步环，而使同步器失去锁止作用。

为保证，应使，通常取左右。

锁环端面与齿轮接合齿端面应留有间隙，并可称之为后备行程。

预留后备行程的原因是锁环的摩擦锥面会因摩擦而磨损，并在下来的换挡时，锁环要向齿轮方向增加少量移动。

随着磨损的增加，这种移动量也逐渐增多，导致间隙逐渐减少，直至为零此后，两摩擦锥面间会在这种状态下出现间隙和失去摩擦力矩。

而此刻，若锁环上的摩擦锥面还未达到许用磨损的范围，同步器也会因失去摩擦力矩而不能实现锁环等零件与齿轮同步后换挡，故属于因设计不当而影响同步器寿命。

般应去。

在空挡位置，锁环锥面的轴向间隙应保持在。

主要参数的确定摩擦因数汽车在行驶过程中换档，特别是在高档区换档次数较多，意味着同步器工作频繁。

同步器是在同步环与连接齿轮之间存在角速度差的条件下工作，要求同步环有足够的使用寿命，应当选用耐磨性能良好的材料。

为了获得较大的摩擦力矩，又要求用摩擦因数大而且性能稳定的材料制作同步环。

另方面，同步器在油中工作，使摩擦因数减小，这就为设计工作带来困难。

摩擦因数除与选用的材料有关外，还与工作面的表面粗糙度润滑油种类和温度等因数有关。

作为与同步环锥面接触的齿轮上的锥面部分与齿轮做成体，用低碳合金钢制成。

对锥面的表面粗糙度要求较高，用来保证在使用过程中摩擦因数变化小。

若锥面的表面粗糙度值大，则在使用初期容易损害同步环锥面。

同步环常选用能保证具有足够高的强度和硬度耐磨性能良好的黄铜合金制造，如锰黄铜铝黄铜和锡黄铜等。

早期用青铜合金制造的同步环，因使用寿命短已遭淘汰。

由黄铜合金与钢材构成的摩擦副，在油中工作的摩擦因数取为。

摩擦因数对换挡齿轮和轴的角速度能迅速达到相同有重要作用。

摩擦因数大，则换挡省力或缩短同步时间摩擦因数小则反之，甚至失去同步作用。

为此，在同步环锥面处制有破坏油膜的细牙螺纹槽及与螺纹槽垂直的泄油槽，用来保证摩擦面之间有足够的摩擦因数。

同步环主要尺寸的确定同步环锥面上的螺纹槽如果螺纹槽螺线的顶部设计得窄些，则刮去存在于摩擦锥面之间的油膜效果好。

但顶部宽度过窄会影响接触面压强，使磨损加快。

实验还证明螺纹的齿顶宽对的影响很大，随齿顶的磨损而降低，换挡费力，故齿顶宽不易过大。

螺纹槽设计得大些，可使被刮下来的油存在于螺纹之间的间隙中，但螺距增大又会使接触面减少，增加磨损速度。

通常轴向泄油槽为个，槽宽。

锥面半锥角摩擦锥面半锥角越小，摩擦力矩越大。

但过小则摩擦锥面将产生自锁现象，避免自锁的条件是。

般取。

时，摩擦力矩较大，但在锥面的表面粗糙度控制不严时，则有粘着和咬住的倾向在时就很少出现咬住现象。

摩擦锥面平均半径设计得越大，则摩擦力矩越大。

往往受结构限制，包括变速器中心距及相关零件的尺寸和布置的限制，以及取大以后还会影响同步器径向厚度尺寸要取小的约束，故不能取大。

原则上是在可能的条件下，尽可能将取大些。

锥面工作长度缩短锥面长度，可使变速器的轴向长度缩短，但同时也减小了锥面的工作面积，增加了单位压力并使磨损加速。

设计时可根据下式计算确定式中摩擦面的许用压力，对黄铜与钢的摩擦副摩擦力矩摩擦因数摩擦锥面的平均半径。

上式中面积是假定在没有螺纹槽的条件下进行计算的。

同步环径向厚度与摩擦锥面平均半径样，同步环的径向厚度受结构布置上的限制，包括变速器中心距及相关零件特别是锥面平均半径和布置上的限制，不易取得很厚，但必须保证同步环有足够的强度。

乘用车同步环厚度比货车小些，应选用锻件或精密锻造工艺加工制成，这能提高材料的屈服强度和疲劳寿命。

锻造时选用锰黄铜等材料。

有的变速器用高强度高耐磨性的钢与钼配合的摩擦副，即在钢质或球墨铸铁同步环的锥面上喷镀层钼厚约，使其摩擦因数在钢与铜合金的摩擦副范围内，而耐磨性和强度有显著提高。

也有的同步环是在铜环基体的锥孔表面喷上厚的钼制成。

喷钼环的寿命是铜环的倍。

以钢质为基体的同步环不仅可以节约铜，还可以提高同步环的强度。

锁止角锁止角选取得正确，可以保证只有在换挡的两个部分之间角速度差达到零值才能进行换挡。

影响锁止角选取的因素，主要有摩擦因数摩擦锥面平均半径锁止面平均半径和锥面半锥角。

已有结构的锁止角在。

同步时间同步器工作时，要连接的两个部分达到同步的时间越短越好。

除去同步器的结构尺寸转动惯量对同步时间有影响。

轴向力大则同步时间减少。

而轴向力与作用在变速杆手柄上的力有关，不同车型要求作用到手柄上的力也不相同。

为此，同步时间与车型有关，计算时可在下述范围选取对乘用车变速器，高档取，低档取对货车变速器，高档取，低档取。

转动惯量的计算换挡过程中依据同步器改变转速的零件，统称为输入端零件，它包括第轴及离合器的从动盘中间轴及其上的齿轮与中间轴上齿轮向啮合的第二轴上的常啮合齿轮。

其转动惯量的计算是首先求得各零件的转动惯量，然后按不同挡位转换到被同步的零件上。

对已有的零件，其转动惯量值通常用扭摆法测出若零件未制成，可将这些零件分解为标准的几何体，并按数学公式合成求出转动惯量值。

第章变速器操纵机构的选择和箱体设计原则变速器操纵机构的选择根据汽车使用条件的需要，驾驶员利用操纵机构完成选档和实现换档或退到空档。

变速器操纵机构应当满足如下主要要求换档时只能挂入个档位，换档后应使齿轮在全齿长上啮合，防止自动脱档或自动挂档，防