奥腾皮卡变速器设计摘要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。第章操纵机构与箱体的选择.操纵机构的选择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到规定的距离，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。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角度考虑。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。但往往受变速器结构方案的限制，不能得到最方便的换档程序。图表示了几种常见的变速器换档位置图。图换档位置图变速操纵杆的布置变速器操纵机构按照变速操纵杆位置的不同，可分为直接操纵式和远距离操纵式两种类型。.直接操纵式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。.远距离操纵式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。换档锁装置为了保证变速器在任何情况下都能准确安全可靠地工作，变速器操纵机构般都具有换档锁装置，包括互锁装置自锁装置和倒档锁装置。.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，防止同时挂上两个档位。互锁装置由互锁钢球和互锁销组成。图互锁装置工作示意图拨叉轴互锁钢球互锁销当变速器处于空档时，所有拨叉轴的侧面凹槽同互锁钢球互锁销都在条直线上。当移动中间拨叉轴时，如图所示，轴两侧的内钢球从其侧凹槽中被挤出，而两外钢球和则分别嵌入拨叉轴和轴的侧面凹槽中，因而将轴和轴刚性地锁止在其空档位置。若欲移动拨叉轴，则应先将拨叉轴退回到空档位置。于是在移动拨叉轴时，钢球便从轴的凹槽中被挤出，同时通过互锁销和其他钢球将轴和轴均锁止在空档位置，如图所示。同理，当移动拨叉轴时，则轴和轴被锁止在空档位置，如图所示。由此可知，互锁装置工作的机理是当驾驶员用变速杆推动拨叉轴时，自动锁止其余拨叉轴，从而防止同时挂上两个档位。.自锁装置自锁装置的作用是防止因汽车振动或有小的轴向力作用而致变速器自动脱档，保证啮合齿轮以全齿宽进行啮合。大多数变速器的自锁装置都是采用自锁钢球对拨叉轴进行轴向定位锁止。图自锁和互锁装置自锁钢球自锁弹簧变速器盖互锁钢球互锁销拨叉轴如图所示，在变速器盖中钻有三个深孔，孔中装入自锁钢球和自锁弹簧，其位置正处于拨叉轴的正上方，每根拨叉轴对着钢球的表面沿轴向设有三个凹槽，槽的深度小于钢球的半径。中间的凹槽对正钢球时为空档位置，前边或后边的凹槽对正钢球时则处于工作档位置，相邻凹槽之间的距离保证齿轮处于全齿长啮合或是完全退出啮合。凹槽对正钢球时，钢球便在自锁弹簧的压力作用下嵌入该凹槽内，拨叉轴的轴向位置便被固定，不能自行挂档或自行脱档。当需要换档时，驾驶员通过变速杆对拨叉轴施加定的轴向力，克服自锁弹簧的压力而将自锁钢球从拨叉轴凹槽中挤出并推回孔中，拨叉轴便可滑过钢球进行轴向移动，并带动拨叉及相应的接合套或滑动齿轮轴向移动，当拨叉轴移至其另凹槽与钢球相对正时，钢球又被压入凹槽，驾驶员具有很强的手感，此时拨叉所带动的接合套或滑动齿轮便被拨入空档或被拨入另工作档位。.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。图为倒档安全装置。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。由此可见，倒档锁的作用是使驾驶员必须对变速杆施加更大的力，才能挂入倒档，起到警示注意作用，以防误挂倒档。图倒档安全装置.变速器箱体的设计变速器箱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箱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。.本章小结本章主要对变速器中的操纵机构和箱体进行了简要介绍，在设计过程中确定了选择形式与设计的依据，用以准确的设计出操纵机构及箱体。结论在本次奥腾皮卡变速器的设计中，主要完成了变速器传动方案的布置确定各齿轮传动比以及中心距对齿轮各参数进行了选择合理分配各档齿轮齿数对变速器的齿轮与轴进行设计并校核以及轴承同步器和箱体的选择，最后利用绘图软件绘制装配图和零件图等设计。由于本次设计的项目在国内外已是成熟技术，所以这次设计的目的在于掌握设计方法，熟悉设计过程以及理解些设计原理。本次设计以变速器设计为题。主要是对变速器的两大主要元件齿轮和轴的设计计算。在机械式变速器中，这两大元件对变速器的工作起了主要作用。在设计过程中通过运用材料力学的知识，对轴和齿轮进行了力学分析校核计算以及选择合理的材料和热处理方法。并且对操纵机构和箱体的设计以及对图纸的绘制等设计工作进行完善，从而更好的完成本次毕业设计。参考文献陈家瑞.汽车构造.北京机械工业出版社，.朝峰.汽车变速器技术的发展与展望.汽车研究与开发，.王望予.汽车设计.北京机械工业出版社，.刘惟信.汽车设计