锁环式同步器变速器齿轮滚针轴承结合齿圈锁环同步环弹簧定位销花键毂结合套同步器的工作原理如图，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图，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，与手动三轴五档变速器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图，完成同步换档。图锁环同步器工作原理同步环主要参数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。试验还证明螺纹的齿顶宽对摩擦因数的影响很大，摩擦因数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。图中给出的尺寸适用于轻中型汽车图则适用于重型汽车。通常轴向泄油槽为个，槽宽。湘潭大学兴湘学院图同步器螺纹槽形式锥面半锥角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。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。本次设计中采用的锥角均为取。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到同步环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。本次设计中采用的为。锥面工作长度设计中考虑到降低成本取相同的取。同步环径向厚度与摩擦锥面平均半径样，同步环的径向厚度要受机构布置上的限制，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，不宜取很厚，但是同步环的径向厚度必须保证同步环有足够的强度。轿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，可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。段造时选手动三轴五档变速器用锰黄铜等材料。有的变速器用高强度，高耐磨性的钢配合的摩擦副，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空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。本设计中同步器径向宽度取。锁止角锁止角选取的正确，可以保证只有在换档的两个部分之间角速度差达到零值才能进行换档。影响锁止角选取的因素，主要有摩擦因数擦锥面的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范围内变化。本次设计锁止角取。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以外，变速器输入轴，输出轴的角速度差及作用在同步器摩擦锥面上的轴向力，均对同步时间有影响。轴向力大，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，计算时可在下属范围内选取对轿车变速器高档取，低档取对货车变速器高档取，低档取。变速器的操纵机构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套或同步器移动规定的距离，以获得要求的档位，而且又不允许同时挂两个档位。操纵机构的设计要求要有锁止装置，包括自锁互锁和倒档锁。湘潭大学兴湘学院互锁装置是保证移动变速叉轴时，其他变速杆叉轴互被锁止，互锁装置的结构主要有以下几种互锁销式摆动锁块式转动锁止式三向锁销式，此次设计中互锁装置选择第种，其结构型式如图所示。自锁装置的作用是定位，防止因汽车振动或有小的轴向力作用而致脱档，保证啮合齿轮以全齿长进行啮合，并使驾驶员有换档的感觉。定位作用是通过自锁装置中的弹簧将钢球或锁销推入叉轴的凹臼中实现的。变速叉轴的凹臼间距是由挂档齿轮移动的距离来决定的，其结构型式如图所示。在汽车行驶过程中，为了防止误挂倒档，以致造成安全事故和损坏传动系，在操纵机构中都设有倒档锁或倒档安全装置。倒档锁能在驾驶员挂倒档时给驾驶员明显手感，以起到提醒作用，防止误挂倒档，其结构见总装配图。图变速器自锁与互锁结构自锁钢球自锁弹簧变速器盖互锁钢球互锁销拨叉轴要使换档动作轻便省力，以减轻驾驶员的疲劳强度。应使驾驶员得到必要的手感。变速器的换档位置手动三轴五档变速器设计操纵机构首先要确定换档位置。换档位置的确定主要从换档方便考虑。为此应该注意以下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，往往将倒档安排在最靠边的位置，有时与档组成排。根据以上三点，本次设计变速器的换档位置如图所示图换档位置图本章小结本章对同步器的基本结构和工作原理进行了分析，并对同步器的参数进行了选取，包括螺纹槽的个数与宽度半锥角摩擦锥面平均半径等。还了解了变速器操纵机构的作用和设计要求，必须包括自锁互锁和倒档锁，这样才能保证操作省力，不容易挂错档位。第章轴承的选用与寿命计算第轴轴承选用与计算初选轴承型号湘潭大学兴湘学院由工作条件和轴颈直径初选轴轴承型号，转速计算轴承当量动载荷。手动三轴五档变速器参考文献刘惟信汽车设计北京清华大学出版社,郭新华汽车构造北京高等教育出版社余志生汽车理论北京机械工业出版社过学迅邓亚东汽车设计北京人民交通出版社王黎钦陈铁鸣机械设计哈尔滨哈尔滨工业大学出版社孙恒陈作模葛文杰机械原理北京高等教育出版社张景田季雅娟丁建梅画法几何及机械制图哈尔滨哈尔滨工业大学出版社刘品李哲机械精度设计与检测基础哈尔滨哈尔滨工业大学出版社王宝玺贾庆祥汽车制造工艺学北京机械工业出版社江洪李仲兴陆利锋基础教程北京机械工业出版社施建胡建杰造型设计项目案例解析北京清华大学出版社,,查表得。，查表得当量动载荷计算轴承的基本额定寿命轴承的基本额定寿命为寿命指数，对球轴承带入得。满足使用要求。第二轴轴承选用与计算初选轴承型号由工作条件和轴颈直径初选二轴轴承型号，转速计算轴承当量动载荷手动三轴五档变速器查表得。，查表得当量动载荷计算轴承的基本额定寿命轴承的基本额定寿命带入得。满足使用要求。本章小结本章对变速器轴承进行了选用和校核，轴承是变速器的重要组成部分，保证了齿轮和轴的旋转运动。本章主要对轴承的寿命进行校核，因为变速器的转速非常高，因此需要根据变速器整体的布置进行合适轴承的选择，保证其整体使用寿命。第章软件简介软件是法国公司于年开发的套完整的体化软件。它的内容涵盖了产品概念设计工业设计三湘潭大学兴湘学院维建模分析计算动态模拟与仿真工程图的生成生产加工成产品的全过程，其中还包括了大量的电缆和管道布线各种模具设计与分析人机交换等实用模块。不但能保证企业内部设计部门之间的协同设计功能而且还可以提供企业整个集团的设计流程和端对端的解决方案。大量应用于航空航天汽车及摩托车行业机械电子家电与产业加工等领域。由于其功能强大而完美，已经成为三维领域的面旗帜和争相遵从的准则，特别是在航空航天汽车及摩托车领域。不仅给用户提供了详细的解决方案，而且具有先进的开发性集成性和灵活性。其主要功能有三维几何图形设计二维工程蓝图绘制复杂空间曲面设计与验证三维计算机辅助加工制造加工轨迹模拟机构设计及运动分析标准零件管理。变速器的软件设计齿轮的建模选择文件新建命令，在类型列表中选择确定启用混合设计确定进入创成式外形设计进入公示编辑界面，如图图然后对齿轮进行参数化设计，编辑公示如图手动三轴五档变速器图选择平面草绘创建个圆，编辑公示使其半径分别为。如图图单击规则新建规则编辑公式重复上述步骤编辑公式创建点如图湘潭大学兴湘学院图图图样条曲线链接各个点提取分度圆相交平面参考相交的点和轴平面角度和法线角度提取分度圆外插延伸对称如图提取齿顶圆进入平面投影齿顶圆齿根圆样条曲线倒角投影另面如图旋转角度多截面曲面厚曲面阵列如图图变速器的装配先选择输入轴作为个固定件，然后使用相合约束偏移约束接触约束等命令对齿轮同步器等零部件进行装配约束。装配完成手动三轴五档变速器状态如图图变速器的仿真新建机构创建齿轮接头如图创建刚性把可以固连的零件连在起，如图创建机构创建柱块接头，如图按照以上步骤再创建其它个档位的接头，如图图湘潭大学兴湘学院图图图本章小结通过对变速器的三维软件建模，我更深刻的学习了其结构及组装，同时也对该软件的使用更加熟练了，特别是模块中的装配和仿真，为以后的工作打下了基础。手动三轴五档变速器结论本次设计的是汽车变速器部分。变速器是车辆不