在图中查得为重合度影响系数，。将上述有关参数代入式，整理后得斜齿轮弯曲应力为五挡齿轮弯曲应力当计算载荷取作用到变速器第轴上的最大转矩时，对乘用车常啮合齿轮和高挡齿轮，许用应力在范围。符合要求。图齿形系数图哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计假定载荷作用在齿顶，轮齿接触应力计算轮齿接触应力式中，为轮齿的接触应力为齿面上的法向力，为圆周力，为计算载荷为节圆直径为节点处压力角，为齿轮螺旋角为齿轮材料的弹性模量为齿轮接触的实际宽度为主从动齿轮节点处的曲率半径，直齿轮，斜齿轮，为主从动齿轮节圆半径。挡齿轮接触应力五挡齿轮接触应力哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计校核都在范围之内，符合要求将作用在变速器第轴上的载荷作为计算载荷时，变速器齿轮的许用接触应力见表。表变速器齿轮许用接触应力齿轮渗碳齿轮液体碳氮共渗齿轮挡和倒挡常啮合齿轮和高挡变速器齿轮多数采用渗碳合金钢，其表层的高硬度与芯部的高韧性相结合，能大大提高齿轮的耐磨性及抗弯取疲劳和接触疲劳的能力。在选用钢材及热处理时，对切削加工性能及成本也应考虑。值得指出的是，对齿轮进行强力喷丸处理以后，齿轮弯曲疲劳寿命和接触疲劳寿命都能提高。齿轮在热处理之后进行磨齿，能消除齿轮热处理的变形磨齿齿轮精度高于热处理前剃齿和挤齿齿轮精度，使得传动平稳效率提高在同样负荷的条件下，磨齿的弯曲疲劳寿命比剃齿的要高。国内汽车变速器齿轮材料主要用。渗碳齿轮表面硬度为，芯部硬度为。轴的强度计算变速器工作时，由于齿轮上有圆周力径向力和轴向力作用，其轴要承受转矩和弯矩。变速器的轴应有足够的刚度和强度。因为刚度不足的轴会产生弯曲变形，破坏了齿轮的正确啮合，对齿轮的强度耐磨性和工作噪声等均有不利影响。所以设计变速器轴时，哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计其刚度大小应以保证齿轮能实现正确的啮合为前提条件。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。图变速器轴的变形简图轴在垂直面内的变形轴在水平面内的变形初步确定轴的尺寸以后，可对轴进行刚度和强度验算。欲求中间轴式变速器第轴的支点反作用力，必须先求第二轴的支点反力。挡位不同，不仅圆周力径向力和轴向力不同，而且力到支点的距离也有变化，所以应当对每个挡位都进行验算。验算时将轴看做铰接支承的梁。作用在第轴上的转矩应取。轴的挠度和转角可按材料力学有关公式计算。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，可分别用下式计算哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计图变速器轴的挠度和转角哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计式中，为齿轮齿宽中间平面上的圆周力为齿轮齿宽中间平面上的径向力为弹性模量，为惯性矩，对于实心轴为轴的直径，花键处按平均直径计算为齿轮上作用力距支座的距离为支座间距离。轴的全挠度为。轴在垂直面和水平面挠度的允许值为，。齿轮所在平面的转角不应超过。校核都在范围内，符合要求。与中间轴齿轮常啮合的第二轴上的齿轮，常通过青铜衬套或滚针轴承装在轴上，也有的省去衬套或滚针轴承直接装在轴上，这就能够增大轴的直径，因而使轴的刚度增加。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。哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计图滑块端隙哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计第章变速器操纵机构根据汽车使用条件的需要，驾驶员利用变速器的操纵机构完成选挡和实现换挡或退到空挡的工作。变速器操纵机构应当满足如下主要要求换挡时只能挂人个挡位，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。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锁装置等主要件组成，并依靠驾驶员手力完成选挡换挡或退到空挡工作，称为手动换挡变速器。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，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。哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计图远距离操纵手动换挡变速器工作原理简图图示出远距离操纵手动换挡变速器的工作原理简图。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。此时，变速杆支座应固定在受车架变形汽车振动影响较小的地方，最好将换挡传动机构发动机离合器变速器连成体，以避免对操纵有不利影响。根据直接操纵手动换挡方案的优点，选用直接操纵手动换挡方案。哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计第章结论变速器的传动比为，五挡为直接挡且是最高挡。使用直接挡，发动机转矩经变速器第轴和第二轴直接输出，此时变速器的传动效率高，可达以上。变速器在挡和倒挡工作时有较大的力，变速器的低档与倒挡，都应当布置在在靠近轴的支承处，以减少轴的变形，保证齿轮重合度下降不多。五挡变速器可提高发动机的功率利用率汽车的燃油经济性及平均车速，从而可提高汽车的运输效率，降低运输成本。降低噪声水平对轿车很重要，所以在选择齿轮模数时应该小些。当螺旋角时，齿轮啮合的重合系数增大，工作平稳降低噪声同时提高齿轮强度。变速器设计计算中，齿轮的损坏形式主要有轮齿折断齿面疲劳剥落移动换挡齿轮端部破坏及齿面胶合。在对轮齿强度计算中，轮齿弯曲强度和轮齿接触应力都符合了要求。对轴的强度计算也都基本达到了要求。哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计致谢本设计在李惟慷老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择方案论证到具体设计和调试，无不凝聚着李惟慷老师的心血和汗水，在四年的本科学习和生活期间，也始终感受着老师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。在此向老师表示深深的感谢和崇高的敬意。本设计的完成也凝聚了汽车工程专业所有老师的辛勤汗水，是他们无私的帮助和支持，才使我的毕业论文工作顺利完成，在此向汽车工程专业所有的老师表示由衷的谢意。哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计参考文献刘惟信汽车设计北京清华大学出版社，王望予汽车设计北京机械工业出版社，李风平机械图学沈阳东北大学出版社甘永立几何量工差与检测上海上海科学技术出版社陈家瑞汽车构造下册第三版北京人民交通出版社，高延龄汽车运用工程第二版北京人民交通出版社，清华大学余志生汽车理论第版北京机械工业出版社，钟建国廖耘刘宏汽车构造与驾驶长沙中南大学出版社，肖盛云徐中明汽车运用工程基础重庆重庆大学出版社，梁治明材料力学辽宁高等教育出版社出版，和之后，计算相应的弯矩。轴在转矩和弯矩同时作用下，其应力为式中，为轴的直径，花键处取内径为抗弯截面系数。在低挡工作时，哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计第章同步器的选型同步器有常压式惯性式和惯性增力式三种。常压式同步器结构虽然简单，但有不能保证啮合件在同步状态下即角速度相等换挡的缺点，现已不用。得到广泛应用的是惯性式同步器。惯性式同步器中有锁销式锁环式滑块式多片式和多锥式几种。锁销式同步器锁销式同步器结构图所示锁销式同步器的摩擦元件是同步环和齿轮上的凸肩部分，分别在它们的内圈和外圈设计有相互接触的锥形摩擦面。锁止元件位于滑动齿套的圆盘部分孔中做出的锥形肩角和装在上述孔中在中部位置处有相同角度的斜面锁销。锁销与同步环刚性连接。弹性元件是位于滑动齿套圆盘部分径向孔中的弹簧。在空挡位置，钢球在弹簧压力作用下处在销的凹槽中，使之保持滑动齿套与同步环之间没有相对移动。哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计图锁销式同步器结构方案滑动齿套同步环齿轮锁销钢球销弹簧在惯性式同步器中，弹性元件的重要性仅次于摩擦元件和锁止元件，它用来使有关部分保持在中立位置的同时，又不妨碍锁止解除锁止和完成换挡的进行。锁销式同步器工作原理同步器换挡过程由三个阶段组成。第阶段，同步器离开中间位置，作轴向移动并靠在摩擦面上。摩擦面相互接触瞬间，如图所示，由于齿轮的角速度和滑动齿套的角速度不同，在摩擦