（毕业设计图纸全套）新型前驱动轿车变速器结构设计（含说明书）

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新型前驱动轿车变速器结构设计摘要渗氮处理，其齿面变形小，可不磨齿，故可适用于内齿轮等无法磨齿的齿轮。由于对齿轮直参与传动，磨损较大，齿轮所受冲击载荷作用也大，抗弯强度要求比较高。应选用硬齿面齿轮组合，所有齿轮均选用渗碳后表面淬火处理，硬度为。.变速器齿轮的材料及热处理变速器齿轮的损坏形式主要有轮齿断裂齿面疲劳剥落点蚀移动换挡齿轮端部破坏以及齿面胶合。增大轮齿根部齿厚，加大齿根圆角半径，采用高齿，提高重合度，增多同时啮合的轮齿对数，提高轮齿柔度，采用优质材料等，都是提高轮齿弯曲强度的措施，合理选择齿轮参数及变位系数，降低接触应力，提高齿面硬度等，可提高齿面的接触强度，采用黏度大耐高温耐高压的润滑油，提高油膜强度，提高齿面硬度，选择适当的齿面表面处理和镀层等，是防止齿面胶合的措施。大尺寸的齿轮般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常采用锻造毛坯，可选择锻钢制作。尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢，经正火或调质处理后，再进行切削加工即可硬齿面齿轮硬度常采用低碳合金钢切齿后再表面渗碳淬火或中碳钢或中碳合金钢切齿后表面淬火，以获得齿面齿芯韧的金相组织，为消除热处理对已切轮齿造成的齿面变形需进行磨齿。但若采用渗氮处理，其齿面变形小，可不磨齿，故可适用于内齿轮等无法磨齿的齿轮。现代汽车变速器齿轮大都采用渗碳合金钢制造，使轮齿表层的高硬度与轮齿心部的高韧性相结合，以大大提高其接触强度弯曲强度及耐磨性。在选择齿轮的材料及热处理时也应考虑到其机械加工性能及制造成本。国产汽车变速器齿轮的常用材料是过去的钢号是，也是采用的。对于大模数的重型汽车变速器齿轮，可采用等钢材，这些低碳合金钢都需随后的渗碳淬火处理，以提高表面硬度，细化材料晶粒。为消除内应力，还要进行回火。变速器齿轮轮齿表面渗碳层深度的推荐范围如下.渗碳层深度.渗碳层深度渗碳层深度。渗碳齿轮在淬火回火后要求齿轮的表面硬度为，心部硬度为。.变速器齿轮弯曲强度校核齿轮弯曲强度校核斜齿轮.式中圆周力，计算载荷•节圆直径为法向模数斜齿轮螺旋角应力集中系数，.齿面宽法向齿距，齿形系数，可按当量齿数在齿形系数图.中查得重合度影响系数，.。图.齿形系数图将上述有关参数据代入公式.，整理得到.计算各齿轮传递的轴的转矩Ⅰ轴.•Ⅱ轴挡.•二挡.•三挡.•四挡.•五挡.•档齿轮校核主动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得从动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得二档齿轮校核主动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得从动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得三档齿轮校核主动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得从动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得四档齿轮的校核主动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得从动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得•五档齿轮的校核主动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得从动齿轮已知•，查齿形系数图.得.，把以上数据代入.式，得对于轿车当计算载荷取变速器输入轴最大转距时，其许用应力不超过，以上各档均合适。.齿轮接触应力校核.式中轮齿接触应力齿面上的法向力，圆周力，计算载荷•为节圆直径节点处压力角，为齿轮螺旋角齿轮材料的弹性模量齿轮接触的实际宽度，主从动齿轮节点处的曲率半径，直齿轮，斜齿轮，主从动齿轮节圆半径。将作用在变速器第轴上的载荷作为作用载荷时，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档和倒档常啮合齿轮和高档齿轮变速器齿轮多数采用渗碳合新型前驱动轿车变速器结构设计摘要滚针轴承圆锥滚子轴承滑动轴套等。滚针轴承滑动轴承套主要用在齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运动的地方。变速器中采用圆锥滚子轴承虽然有直径较小宽度较大因而容量大可承受高负荷等优点，但也有需要调整预紧装配麻烦磨损后轴易歪斜而影响齿轮正确啮合的缺点。由于本设计的变速器为两轴变速器，具有较大的轴向力，所以设计中变速器输入轴输出轴的前后轴承按直径系列均选用圆锥滚子轴承。.操纵机构布置方案概述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，防止误挂倒档，换档轻便。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档位。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档装置等主要零件组成，并依靠驾驶员手力完成选档换档或推到空档工作，称为手动换档变速器。直接操纵式手动换档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档功能的手动换档变速器，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，各档同用组自锁装置，因而使操纵机构简化，但它要求各档换档行程相等。典型的操纵机构以及锁止装置图.典型的操纵机构图定位装置的作用是将被啮合件保持在定位置上，并防止自动啮合和分离，般采用弹簧和钢球式机构。换档机构变速器换档机构有直齿滑动齿轮啮合套和同步器换档三种形式。采用轴向滑动直齿齿轮换档，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴随着噪声。因此，除档倒档外已很少使用。常啮合齿轮可用移动啮合套换档。因承受换档冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换档冲击。目前这种换档方法只在些要求不高的档位及重型货车变速器上应用。使用同步器能保证换档迅速无冲击无噪声，而与操作技术的熟练程度无关，从而提高了汽车的加速性燃油经济性和行驶安全性。同上述两种换档方法比较，虽然它有结构复杂制造精度要求高轴向尺寸大等缺点，但仍然得到广泛应用。利用同步器或啮合套换档，其换档行程要比滑动齿轮换档行程小。通过比较，考虑汽车的操纵性能，本设计全部档位均选用同步器换档。防脱档设计互锁装置是保证移动变速叉轴时，其它变速叉轴互被锁住，该机构的作用是防止同时挂入两档，而使挂档出现重大故障。常见的互锁机构有互锁销式图.是汽车上用得最广泛的种机构，互锁销和顶销装在变速叉轴之间，用销子的长度和凹槽来保证互锁。图.，为空档位置，此时任叉轴可自由移动。图.，为叉轴在工作位置，而其它叉轴被锁住。图.互锁销式互锁机构摆动锁块式图.为摆动锁块式互锁机构工作示意图，锁块用同心轴螺钉安装在壳体上，并可绕螺钉轴线自由转动，操纵杆的拨头置于锁块槽内，此时，锁块的个或两个突起部分档住其它两个变速叉轴槽，保证换档时不能同时挂入两档。转动钳口式图.为与上述锁块机构原理相似的转动钳口式互锁装置。操纵杆拨头置于钳口中，钳形板可绕轴转动。选档时操纵杆转动钳形板选入变速叉轴槽内，此时钳形板的个或两个钳爪抓住其它两个变速叉，保证互锁作用。操纵机构还应设有保证不能误挂倒档的机构。通常是在倒档叉或叉头上装有弹簧机构，使司机在换档时因有弹簧力作用，产生明显的手感。锁止机构还包括自锁倒档锁两个机构。自锁机构的作用是将滑杆锁定在定位置，保证齿轮全齿长参加啮合，并防止图.摆动锁块式互锁机构图.转动钳口式互锁机构脱档和挂档。自锁机构有球形锁定机构与杆形锁定机构两种类型。倒档锁的作用是使驾驶员必须对变速杆施加更大的力，方能挂入倒档，起到提醒注意的作用，以防误挂倒档，造成安全事故。本次设计属于前置前轮驱动的轿车，操纵机构采用直接操纵方式，锁定机构全部采用，即设置自锁互锁倒档锁装置。采用自锁钢球来实现自锁，通过互锁销实现互锁。倒档锁采用限位弹簧来实现，使驾驶员有感觉，防止误挂倒档。.本章小结本章主要介绍了变速器齿轮，轴及轴承的选择。并且对操纵机构做了详细的介绍。说明了常用的锁止机构的结构及原理。第章变速器主要参数的选择本次变速器设计的主要参数如下表所示。表.主要参数发动机最大功率车轮型号发动机最大转矩•最大功率时转速最大转矩时转速最高车速总质量整备质量.档数近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。目前，乘用车般用个档位的变速器。发动机排量大的乘用车变速器多用个档。商用车变速器采用个档或多档。载质量在的货车采用五档变速器，载质量在的货车采用六档变速器。多档变速器多用于总质量大些的货车和越野汽车上。.传动比范围变速器传动比范围是指变速器最高档与最低档传动比的比值。最高档通常是直接档，传动比为.有的变速器最高档是超速档，传动比为。影响最低档传动比选取的因素有发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力驱动轮与路面间的附着力主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。目前乘用车的传动比范围在之间，总质量轻些的商用车在之间，其它商用车则更大。传动比范围的选择要求相邻档位之间的传动比比值在.以下。高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的比值小。因此，本次设计的轿车变速器为档变速器，最高档传动比初定为.左右.各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传动比主减速器传动比。由上文可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