（全套设计）CA538中型货车三轴式五档手动变速器设计（CAD图纸）

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。

滑动齿套与同步环之间为弹性连接。

摩擦元件是铆在锁销两端的同步锥环及与之相配并固定在齿轮上的内锥面。

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。

锁销式同步器的优点是零件数量少，摩擦锥面平均半径较大，使转矩容量增加。

这种同步器轴向尺寸长是它的缺点。

锁销式同步器多用于中重型货车的变速器中。

.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，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，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综上所述内容，本次设计的变速器换档方式采用锁环式同步器。

.本章小结本章主要对换挡机构中的同步器进行选择，确定其结构尺寸与本设计中的变速器相配合，进而选择出适合本变速器的同步器。

第章操纵机构和箱体的确定.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，而且又不允许两个档位的齿轮啮合套或同步器同时挂上档。

变速器的工作与操纵机构有很大关系，往往因操纵机构不好设计，发生挂档困难或挂不上档的情况。

而且换档占驾驶员很大部分劳动量，所以，如何使操纵机构轻便化自动化是很重要的问题。

.换档位置设计操纵机构首先要确定换档位置。

换档位置图的确定主要从换档方便考虑。

为此，应注意以下三点．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，往往将倒档放在最靠边的位置，有时和工档组成排。

图换档位置图.变速杆的布置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。

.锁止装置互锁装置互锁装置是保证移动变速叉轴时，其它变速杆叉轴互被锁住，互锁装置的结构主要有以下几种．互锁销式图为汽车上用得最广泛的种机构。

在相邻两变速叉轴之间各有个互锁销，其长度为。

互锁销的两端可以进入相邻变速叉轴的侧面凹槽内，以锁住这个变速叉轴。

凹槽深度为。

自内构建个变速叉轴的两侧都有互锁凹槽，而且是相互对着的，在此变速叉轴内有瞳孔把两个凹槽连通。

孔内装有个顶销，其长度为。

如变速叉轴直径为，变速叉轴的中心距为，则彼此间存在如下的关系图互锁装置图摆动锁块式互锁装置从上面的尺寸关系可以看出，每当有空档位置推动任根变速叉轴时，其它两根变速叉轴即被锁止在空档位置。

从而避免了同时挂入两个工作档。

．摆动锁块式图为摆动锁块式互锁装置工作示意图。

锁块用同心轴螺钉安装在盖体上，并可绕螺钉轴线自由转动。

变速杆头置于锁块槽内，选档时变速杆摆动锁块选入变速叉轴槽内，此时，锁块的个或两个突起部分挡住其它两个变速叉轴槽，以保证换档时不能同时挂入两个档。

．转动锁环式。

转动锁环式互锁装的。

变速杆杆头置于锁环中，索环板可绕轴转动。

选档时变速杆转动锁环板选入变速叉轴槽内，此时，锁环板的个或两个钳爪挡住其它两个变速叉轴，以保证互锁作用。

．三向锁销式三向锁销式互锁装置。

左右两块锁块各与两个档的变速叉相连。

每个锁板可绕轴转动。

当换入档时由于三向锁销的作用，其它两个锁板不能不能转动，实现互锁。

自锁装置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，并使驾驶员又换入档位的感觉。

定位作用是通过自锁装置中的弹簧将钢球压入变速叉轴的凹槽中实现的。

变速叉轴凹槽间的距离时由挂档齿轮的移动距离来确定的。

当钢球落在凹槽中时，中型货车的弹簧压力般有，推动变速叉轴的力约为。

倒档锁装置在汽车行驶过程中，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。

倒档安全装置。

通常装在变速器盖上，当变速器杆头接触安全装置开始换倒档时，由于弹簧或定位钢球的作用，阻力很大，使驾驶员产生明显的手感。

.变速器箱体的设计变速器壳体的尺寸要尽可能小，同时质量也要小，并具有足够的刚度，用来保证轴和轴承工作时不会歪斜。

变速器横向断面尺寸应保证能布置下齿轮，而且设计时还应当注意到壳体侧面的内壁与转动齿轮齿顶之间留有的间隙，否则由于增加了润滑油的液压阻力，会导致产生噪声和使变速器过热。

齿轮齿顶到变速器底部之间要留有不小于的间隙。

对于空载和满载质量变化大使用天条件复杂需要扩大传动比范围增多挡位数，以适应在各种使用条件下的动力性与经济性要求的重型车。

为不使变速器的结构过于复杂和便于系列化，多以四档或五档变速器与两或三四档副变速器组合，副变速器可装在变速器之后或之前。

前置副变速器多由对齿轮组成超速档代替变速器的常啮合传动齿轮，结构紧凑易变型后置副变速器可由两对齿轮或行星齿轮机构组成，传动比大，后置可减小变速器的尺寸及负荷，为常用型前后均布置方案可得到更多档位。

主副变速器多联成个单独总成，以利拆装。

.本章小结本章主要对变速器中的同步器和箱体进行了介绍给出了设计的标准，在设计过程中确定了设计的依据，以准确的设计出同步器及箱体。

结论在本次毕业设计中，主要完成了变速器传动方案的确定，变速器各档传动比的分配，齿轮