某1254汽车变速器设计毕业设计论文 ㊣ 精品文档 值得下载

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。

锁环啮合套啮合套上接合齿滑块同步器锁止位置同步器换挡位置图锁环式同步器工作原理同步器主要尺寸的确定锁环式同步器主要尺寸确定接近尺寸同步器换挡第阶段中间，在滑块侧面压在锁环缺口侧边的同时，且啮合套相对滑块作轴向移动前，啮合套接合齿与锁环接合齿倒角之间的轴向距离图，称为接近尺寸。

尺寸应大于零，取。

啮合套接合齿滑块锁环齿轮接合齿图接近尺寸和分度尺寸分度尺寸滑块侧面与锁环缺口侧边接触时，啮合套接合齿与锁环接合齿中心线间的距图，称为分度尺寸。

尺寸应等于接合齿齿距。

尺寸和是保证同步器处于正确锁止位置的重要尺寸，应予以控制。

滑块转动距离图滑块在锁环缺口内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，为滑块轴向移动后的外半径即锁环缺口外半径为接合齿分度圆半径。

啮合套锁环滑块锁环缺口图滑块转动距离滑端隙滑块端隙系指滑块端面与锁环缺口端面之间的间隙，图所示，同时，啮合套端面与锁环端面的间隙为，要求。

若，应，通常取左右。

锁环端面与齿轮接合齿端面应留有间隙图并称之为后备行程。

预留后备行程的原因是锁环的摩擦面会因摩擦而磨损，并在接下来的换挡时，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。

般应取。

在空挡位置，锁环锥面的轴向间隙应保持在。

图滑块端隙锁销式同步器主要尺寸确定接近尺寸同步器换挡第阶段中间，在摩擦锥环侧面压在摩擦锥盘侧边的同时，且啮合套相对锁销作轴向移动前，滑动齿套接合齿与锥环接合齿倒角之间的轴向距离，称为接近尺寸。

尺寸应大于零，取。

分度尺寸锁销中部倒角与销孔的倒角互相抵触时，滑动齿套接合齿与摩擦锥环接合齿中心线间的距离，称为分度尺寸。

尺寸应等于接合齿齿距。

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。

锁销转动距离锁销在滑动齿套锁销孔中的转动距离影响分度尺寸锁销直径锁销转动距离与销孔直径之间的关系如下锁销转动距离与接合齿齿距的关系如下式中锁销轴向移动后的外半径即摩擦锥环外半径接合齿分度圆半径。

锁销端隙锁销端隙系指锁销端面与摩擦锥环端面之间的间隙，同时，滑动齿套端面与摩擦锥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，滑动齿套接合齿的锁止面已位于接触位置，即接近尺寸，此刻因摩擦锥环浮动，摩擦面处无摩擦力矩作用，致使同步器失去锁止作用。

为保证，应使，通常取左右。

摩擦锥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。

同步器主要参数的确定摩擦因数汽车在行驶过程中换挡，同步器经常处于工作频繁的状态。

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。

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，当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。

货车同步环可用压铸加工。

锻造时选用锰黄铜等材料，铸造时选用铝黄铜等材料。

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。

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，高挡取，低挡取对货车变速器，高挡取，低挡取。

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。

变速器操纵机构的设计变速器操纵机构的要求及分类根据汽车使用条件的需要，驾驶员利用操纵机构完成选挡和实现换挡或退到空挡。

变速器操纵机构应当满足如下主要要求换挡时只能挂入个挡位，换挡后应使齿轮在全齿长上啮合，防止自动脱挡或自动挂挡，防止误挂倒挡，换挡轻便。

变速器操纵机构通常装在顶盖或侧盖内，也有少数是分开的。

变速器操纵机构操纵第二轴上的滑动齿轮啮合套或同步器得到所需不同挡位。

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。

根据变速器操纵方式的不同，变速器可分为直接操纵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。

这时要求整套系统有足够的刚性，且各连接件之间间隙不能过大，否则换挡手感不明显，并增加了变速杆颤动的可能性。

电控自动换挡变速器有级式机械变速器应用广泛，但是它有换挡工作复杂对驾驶员操纵技术要求高并使驾驶员容易疲劳等