皮卡车变速器设计摘要声轮齿的强度和轴向力有影响。选用大些的旋角时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳噪声降低。试验证明随着螺旋角的增大，齿的强度提高，但当螺旋角大于时，其抗弯强度骤然下降，而接触强度仍继续上升。因此，从提高低档齿轮的抗弯强度出发，并不希望用过大的螺旋角而从提高高档位齿轮的接触强度来着眼，应当选用较大的螺旋角值。斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡。如图.所示图.中间轴轴向力的平衡欲使中间轴上两个斜齿轮的轴向力平衡，须满足下述条件为使两轴向力平衡，必须满足式中作用在中间轴承齿轮上的轴向力作用在中间轴上齿轮上的圆周力齿轮的节圆半径中间轴传递的转矩。货车变速器的螺旋角为，档齿轮的螺旋角取下限。尺宽齿宽对变速器的轴向尺寸齿轮工作平稳性齿轮强度和齿轮工作时受力的均匀程度等均有影响。选用较小的齿宽可以缩短变速器的轴向尺寸和减小质量。但齿宽减少使斜齿轮传动平稳的优点被削弱，齿轮的工作应力增加选用较大的齿宽，工作时会因轴的变形导致齿轮倾斜，使齿轮沿齿宽方向受力不均匀并在齿宽方向磨损不均匀。通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽,式中齿宽系数，斜齿为。直齿，斜齿，第轴常啮合齿轮副齿宽的系数值可取大些，使接触线长度增加，接触应力降低，以提高传动的平稳性和齿轮寿命。.各挡齿轮齿数的分配在初选中心距齿轮模数和螺旋角以后，可根据变速器的档数传动比和传动方案来分配各档齿轮的齿数。变速器的传动及各部件如图.所示图.半档组合式变速器传动示意图确定档齿轮的齿数档传动比为如果档齿数确定了，则常啮合齿轮的传动比可求出，为了求档的齿数，要先求其齿轮和，中间轴上小齿轮的最少齿数，还受中间轴轴向尺寸的限制，即受刚度的限制。在选定时，对轴上的尺寸及齿轮齿数要统考虑。货车可在之间选取，本设计取，初选代入公式得到取整得，则。对中心距进行修正因为计算齿数和后，经过取整使中心距有了变化，所以要根据取定的齿数和和齿轮变位系数重新计算中心距，再以修正后的中心距作为各档齿轮齿数分配的依据。将各已知条件代入式得到取整为确定常啮合齿轮的齿数而常啮合齿轮的中心距与档相等，即已知各参数如下代入式.得到取整，二档齿数的确定已知此外，从抵消或减少中间轴上的轴向力出发，还必须满足下列关系式由上述三个方程式组，可采用比较方便的试凑法。解得结果如下，其他档位齿轮齿数的确定同上述计算三档齿轮齿数四档齿轮齿数倒档齿轮齿数的确定倒档齿轮的模数初选之间，小于取为，中间轴与倒档轴之间的距离的确定为保证倒挡齿轮在啮合不发生干涉，齿轮和齿轮顶圆之间应保持有.以上的间隙。则齿轮的齿顶圆直径为二轴与倒档轴之间的距离确定副变速器超速档常啮合齿轮齿数的确定而副变速器超速档常啮合齿轮的中心距与档相等，即已知各参数如下代入式得到，常啮合齿轮精确螺旋角.变速器齿轮的变位采用变位齿轮的原因配凑中心距提高齿轮的强度和使用寿命降低齿轮的啮合噪声。变位齿轮主要有两类高度变位和角度变位。高度变位齿轮副的对啮合齿轮的变位系数之和等于零。高度变位可增加小齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度接近的程度。角度变位系数之和不等于零。角度变位可获得良好的啮合性能及传动质量指标，故采用得较多。变位系数的选择原则对于高档齿轮，应按保证最大接触强度和抗胶合及耐磨损最有利的原则选择变位系数对于低档齿轮，为提高小齿轮的齿根强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择大小齿轮的变位系数总变位系数越小，齿轮齿根抗弯强度越低。但易于吸收冲击振动，噪声要小些。为了降低噪声，对于变速器中除去二档以外的其它各档齿轮的总变位系数要选用较小些的数值。般情况下，随着档位的降低，总变位系数应该逐档增大。二档和倒档齿轮，应该选用较大的值。本设计采用角度变位来调整中心距。常啮合齿轮的变位理论中心距离中心距变动系数端面压力角端面齿合角总变位系数皮卡车变速器设计摘要第二轴中间轴有级变速器结构的发展趋势是增多常啮合齿轮副的数目，从而可采用斜齿轮。后者比直齿轮有更长的寿命更低的噪声，虽然其制造稍复杂些且在工作中有轴向力。因此，在变速器中，除低档及倒档外，直齿圆柱齿轮已经被斜齿圆柱齿轮所代替。但是在本设计中，由于倒档齿轮采用的是常啮式，因此也采用斜齿轮。由于所设计的汽车是发动机前置，后轮驱动，因此采用中间轴式变速器。.变速器传动机构布置方案图分别示出了几种中间轴式五档变速器传动方案。它们的共同特点是变速器第轴和第二轴的轴线在同直线上，经啮合套将它们连接得到直接档。使用直接档，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载，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，噪声低，齿轮和轴承的磨损减少因为直接档的利用率高于其它档位，因而提高了变速器的使用寿命在其它前进档位工作时，变速器传递的动力需要经过设置在第轴，中间轴和第二轴上的两对齿轮传递，因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离中心距不大的条件下，档仍然有较大的传动比档位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，档位低的齿轮档可以采用或不采用常啮合齿轮传动多数传动方案中除档以外的其他档位的换档机构，均采用同步器或啮合套换档，少数结构的档也采用同步器或啮合套换档，还有各档同步器或啮合套多数情况下装在第二轴上。再除直接档以外的其他档位工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低，这是它的缺点。图中间轴式档变速器传动方案.多档变速器的组合方案组合式机械变速器般分为倍档分段式配档组合式机械变速器和半档插入式配档组合式机械变速器。倍档组合式机械变速器倍档组合式变速器是在主变速器后部串联安装个档高档和低档副变速器，是主变速器的档位数增加倍，所增加的档位传动比数值等于主变速器传动比和副变速器传动比的乘积，而且齿轮对数少于档位数，因此箱体尺寸缩短，轴的长度减短，刚度增大，所以增大了变速器的容量。例如在个档组变速器后端，串联安装个具有高低档的副吧变速器，即可组成档或档倍档组合式机械变速器,如图所示。增加倍档组合式变速器最大输入扭矩和最低档传动比的技术难点是副变速器齿轮强度容量不足，超出齿轮轮齿的承载能力。解决的办法将有个齿轮承受的载荷分流给几个齿轮来承受。这样，输入齿轮扭矩不变，每个齿轮的负荷将等于同时接触齿轮的平均数值。倍档组合式变速器的副变速器功率分流方法有两种种是采用形象齿轮系的传动方法，如图所示。这种结构非常紧凑，体积小而扭矩容量大，直到现在仍广泛应用另种方法是采用双中间轴传动结构，如图所示。双中间轴传动最大工艺难点是保证主传动齿轮能和所啮合的双中间轴齿轮的轮齿同时接触问题，解决的办法是用浮动主传动齿轮的方法来消除齿轴对位的制造误差，确保齿轮同时接触，达到功率分流的目的。与此相适应的换挡同步器也要有定的浮动量。半档组合式变速器半档组合式变速器是将副变速器传动比均匀的插入传动比间隔大的主变速器各档传动比之间，式变速器的档位数增加倍，如图所示。半档副变速器串联在主变速器前部，它只有对齿轮副和同步器。早起的半档副变速器由单独的个箱子组成，近年来发展成将半档齿轮副直接放到变速器之内，既缩短变速器长度由简化半档结构。半档副变速器由对类似轴常啮合齿轮副组成，齿圈套在动力输入轴上自由转动，当动力输入轴上的齿圈与住变速器轴结合时，各档传动比均由主变速器轴齿轮副组成。当齿圈与动力输入轴上的结合齿轮的齿圈连接时，常啮合齿轮与主变速器上的中间轴连接，因此主变速器中间轴也旋转，由此组成的各档传动比均匀地插入主变速器各档位传动比之间。因为半档组合式变速器的长度小于倍档组合式变速器，而且他的结构简单成本低维修保养容易深受用户青睐。国外货车采用组合式变速器的情况是发动机的功率在以下的汽车基本上采用半档组合式变速器发动机功率在以上的多采用倍档或倍档加半档组合式变速器图多档变速器组合方案由于本次设计的变速器为皮卡组合式变速器，输入功率相当于小型货车，且设有高低速档故采用组合式变速器。前置式副变速器常做成具有超速档的传动形式，这样可以减轻主变速器的负荷而传动比大的副变速器则多装在主变速器之后，这有利于减小主变速器的质量和尺寸。传动比小的副变速器，放在主变速器前后均可，视总体布置的情况而定。也可兼有前置和后置副变速器。因为所设计的变速器轴输入扭矩在.以下，考虑到强度可以满足的原因，故选择前置副变速箱的设计方法。副变速器有两个档位可供选择，个直接档和个超速档。组合式多档变速器传动比的搭配方式插入式变速器档位间公比较大，副变速器的传动比均匀地插入主变速器各档传动比之间，两者交替换挡，共同组成了个传动比序列如图所示副变速器有两个档。分段式组变速器档位间公比较小，副变速器传动比范围较大时，副变速器高低档传动比分别与主变速器各档搭配，组成高低传动比两段范围如图所示主变速器有个档，副变速器有两个档位。综合式插入式和分段式的结合，使传动比范围进步扩大如图所示。图多档变速器传动比搭配方式.倒档传动方案图为常见的倒挡布置方案。图所示方案的优点是换倒挡时利用了中间轴上的挡齿轮，因而缩短了中间轴的长度。但换挡时有两对齿轮同时进入啮合，使换挡困难。图所示方案能获得较大的倒挡传动比，缺点是换挡程序不合理。图所示方案针对前者的缺点做了修改，因而取代了图所示方案。图所示方案是