变速器设计摘要.所以第二轴的强度合格。中间轴的应力计算在垂直方向在水平方向在弯矩和转矩的联合作用下.故中间轴上的轴应力为.所以中间轴强度合格。轴的刚度计算对齿轮工作影响最大的是轴的垂向挠度和轴在水平面内的转角，前者改变了齿轮的中心距并破坏了齿轮的正确啮合后者使大小齿轮相互歪斜导致沿齿长方向压力分布不均匀，如图.所示，其中是在垂直平面内的变形，为轴在水平面内的变形。计算时，仅计算齿轮所在位置处的挠度和转角。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，若轴在垂直面内挠度为，在水平面内挠度为和转角为，可分别按下式计算.式中齿轮齿宽中间平面上的径向力齿轮齿宽中间平面上的圆周力弹性模量，惯性矩，对于实心轴，轴的直径，花键处按平均直径计算，齿轮上的作用力到支座的距离支座间的距离。轴的全挠度为。轴在垂直面和水平面内挠度的允许值为，。齿轮所在平面的转角不应超过.。图.变速器轴的变形简图图.变速器轴的挠度和转角第二轴的挠度和角的计算第二轴挠度的计算由式.得第二轴在垂直平面内的挠度为而惯性矩为故在垂直面内的挠度为.由式.得在水平面内的挠度为.故轴的合成挠度为所以第二轴的挠度符合要求。第二轴转角的校核由式.得所以第二轴转角符合要求。中间轴刚度的校核中间轴挠度的计算和校核由式.得中间轴在垂直面内的挠度为.由式.得中间轴在水平面内的挠度为.故轴的全挠度为所以中间轴的挠度合格。中间轴转角的校核由式.得中间轴的转角为故中间轴的转角合格。.变速器轴承的选择和校核般是根据布置并参考同类车型的相应轴承以后，按国家规定的响应轴承标准选定，再进行其使用寿命的验算。对汽车变速器滚动轴承耐久性的评价是以轴承滚动体与滚道表面的接触疲劳为依据，承受动载荷是其工作的基本特征。第轴轴承的选择和校核第轴装轴承处的直径为，按的规定，选择轴承，其基本额定动载荷，极限转速为。滚动轴承的实际的载荷条件常与确定基本额定动载荷时不同。在进行轴承寿命计算时，必须将实际载荷转换为与确定基本额定动载荷时的载荷条件相致的假想载荷，在其作用下的轴承寿命与其实际载荷作用下的相同，这假想载荷成为当量动载荷，用表示，因此，轴承的寿命计算必须想求出当量动载荷。当量动载荷的计算公式为式中，径向轴向载荷系数，。考虑载荷性质引入的载荷系数，对汽车来说，取，在此取.。.对汽车轴承寿命的要求是轿车万，货车和大客车万。则轴承的使用预期使用寿命可按汽车以平均车速行驶至大修前的总行驶里程来计算式中的汽车平均车速可取。所以轴承失效前汽车行驶的时间为而轴承寿命的计算公式为式中寿命系数，对滚子轴承，轴承转速。将参数代入公式后得.所以第轴轴承的使用寿命符合要求。第二轴轴承的选择和校核第二轴装轴承处的直径为，由得，选择轴承的型号为，其基本额定动载荷，极限转速为。求第二轴轴承的当量动载荷.则第二轴轴承的寿命为.所以第二轴轴承的寿命符合要求。中间轴轴承的选择和校核中间轴装轴承处的直径为，由得，选择轴承的型号为，其基本额定动载荷为，极限转速为。求中间轴轴承的当量动载荷而径向轴向载荷系数为故中间轴轴承的当量动载荷为.中间轴轴承的寿命为.所以中间轴轴承的寿命符合要求。.本章小结本章完成的主要任务是对于轴和轴承进行设计计算，达到正确的装配关系，在满足装配关系的条件下还要进行强度的校核，以满足设计使用需要。第章同步器和操纵机构的设计选用.同步器的设计选用同步器使变速器换挡轻便迅速，无冲击，无噪声，且可延长齿轮使用寿命，提高汽车的加速性能并节省燃油，故轿车变速器除倒挡货车除挡倒挡外，其他挡位多装用。要求其转矩容量大，性能稳定耐用。同步器有常压式惯性式和惯性增力式三种。常压式同步器虽然结构简单，但是不能保证啮合件在同步状态下换挡的缺点，现在已经不再使用。得到广泛使用的是惯性式同步器。惯性式同步器能确保同步啮合换挡，性能稳定可靠，因此在现代汽车变速器中得到了最广泛的应用。它又可分为惯性锁止式和惯性增力式。用得最广泛的是锁环式锁销式等惯性锁止式同步器，它们虽然结构有所区别，但工作原理无异，都有摩擦元件锁止元件和弹性元件。挂挡时，在轴向力作用下摩擦元件相靠，在惯性转矩作用下产生摩擦力矩，使被结合的两部分逐渐同步锁止元件用于阻止同步前强行挂挡弹性元件使啮合套等在空挡时保持中间位置，又不妨碍整个结合和分离过程。锁环式同步器锁环同步锥环滑块弹簧圈齿轮啮合套座啮合套图.锁环式同步器如图.所示，锁环式同步器工作可靠耐用，因摩擦锥面半径受限，其转矩容量不大，适于轻型以下汽车，广泛应用于轿车及轻型客货汽车。在其啮合套外花键上的三个轴向槽中放着可沿槽移动的滑块，它们由两个弹簧圈压向啮合套并以其中部的凸起定位于啮合套中间的内环槽中。滑块两端伸入锁环缺口，缺口比滑块宽个接合齿宽。换挡时，啮合套带动滑块推动锁环与被接合齿轮的锥面相靠，转速差产生的摩擦力矩使锁环相对于啮合套及滑块转过个角度并由滑块定位，恰使啮合套齿端与锁环齿端以锁止斜面相抵，如图.所示，此时换挡力经锁止斜面使锁环进步压紧，锥面间的摩擦力矩进步增大，产生滑磨。选择适当的参数，使在换挡力作用下锁止面上产生的迫使锁环回正的脱锁力矩小于锥面间的摩擦力矩，可阻止同步前挂挡。当锥面间的摩擦力矩克服了被接合部分的惯性力矩后，转速差及摩擦力矩消失，脱挡力矩迫使锁环回正，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。同步器锁止位置同步器换挡位置锁环啮合套啮合套上接合齿滑块图.锁环式同步器工作原理锁销式同步器同步锥环锁销啮合套啮合齿座定位销图.锁销式同步器如图.所示，锁销式同步器的同步过程与锁环式类似，但锁止元件是三个锁销及相配的锁销孔倒角，另外三个以弹簧及钢球定位的定位销。作为弹性元件的三个弹簧及相应的定位钢球是装在啮合套的钻孔中，使啮合套等在空挡时保持中间位置。摩擦元件是铆在锁销两端的同步锥环及与之相配