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轴分析-X方向受力.JPG
轴分析-Y方向受力.JPG
轴分析-Z方向受力.JPG
轴分析-导入.JPG
轴分析-施加受力.JPG
轴分析-施加约束.JPG
轴分析-网格划分.JPG
轴分析-综合受力.JPG
轴分析-综合受力1.JPG
轴分析-综合受力2.JPG
同步环主要尺寸的确定同步环锥面上的螺纹槽如果螺纹槽螺线的顶部设计得窄些，则刮去存在于摩擦锥面之间的油膜效果好。
但顶部宽度过窄会影响接触面压强，使磨损加快。
试验还证明螺纹的齿顶宽对的影响很大，随齿顶的磨损而降低，换挡费力，故齿顶宽不易过大。
螺纹槽设计得大些，可使被刮下来的油存在于螺纹之间的间隙中，但螺距增大又会使接触面减少，增加磨损速度。
通常轴向泄油槽为个，槽宽。
锥面半锥角摩擦锥面半锥角越小，摩擦力矩越大。
但过小则摩擦锥面将产生自锁现象，避免自锁的条件是。
般取。
时，摩擦力矩较大，但在锥面的表面粗糙度控制不严时，则有粘着和咬住的倾向在时就很少出现咬住现象。
摩擦锥面平均半径设计得越大，则摩擦力矩越大。
往往受结构限制，包括变速器中心距及相关零件的尺寸和布置的限制，以及取大以后还会影响同步器径向厚度尺寸要取小的约束，故不能取大。
原则上是在可能的条件下，尽可能将取大些。
锥面工作长度缩短锥面长度，可使变速器的轴向长度缩短，但同时也减小了锥面的工作面积，增加了单位压力并使磨损加速。
设计时可根据下式计算确定式中摩擦面的许用压力，对黄铜与钢的摩擦副，摩擦力矩摩擦因数摩擦锥面的平均半径。
上式中面积是假定在没有螺纹槽的条件下进行计算的。
同步环径向厚度与摩擦锥面平均半径样，同步环的径向厚度受结构布置上的限制，包括变速器中心距及相关零件特别是锥面平均半径和布置上的限制，不易取得很厚，但必须保证同步环有足够的强度。
乘用车同步环厚度比货车小些，应选用锻件或精密锻造工艺加工制成，这能提高材料的屈服强度和疲劳寿命。
货车同步环可用压铸加工。
锻造时选用锰黄铜等材料，铸造时选用铝黄铜等材料。
有的变速器用高强度高耐磨性的钢与钼配合的摩擦副，即在钢质或球墨铸铁同步环的锥面上喷镀层钼厚约，使其摩擦因数在钢与铜合金的摩擦副范围内，而耐磨性和强度有显著提高。
也有的同步环是在铜环基体的锥孔表面喷上厚的钼制成。
喷钼环的寿命是铜环的倍。
以钢质为基体的同步环不仅可以节约铜，还可以提高同步环的强度。
锁止角锁止角选取得正确，可以保证只有在换挡的两个部分之间角速度差达到零值才能进行换挡。
影响锁止角选取的因素，主要有摩擦因数摩擦锥面平均半径锁止面平均半径和锥面半锥角。
已有结构的锁止角在。
同步时间同步器工作时，要连接的两个部分达到同步的时间越短越好。
除去同步器的结构尺寸转动惯量对同步时间有影响。
轴向力大则同步时间减少。
而轴向力与作用在变速杆手柄上的力有关，不同车型要求作用到手柄上的力也不相同。
为此，同步时间与车型有关，计算时可在下述范围选取对乘用车变速器，高挡取，低挡取对货车变速器，高挡取，低档取。
转动惯量的计算换挡过程中依据同步器改变转速的零件，统称为输入端零件，它包括第轴及离合器的从动盘中间轴及其上的齿轮与中间轴上齿轮向啮合的第二轴上的常啮合齿轮。
其转动惯量的计算是首先求得各零件的转动惯量，然后按不同挡位转换到被同步的零件上。
对已有的零件，其转动惯量值通常用扭摆法测出若零件未制成，可将这些零件分解为标准的几何体，并按数学公式合成求出转动惯量值。
.轴的有限元分析本次设计采用软件进行输出轴的有限元网络划分，然后通过软件对建立的模型进行分析计算得出结论。
有限元基本理论简介有限元分析的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每单元假定个合适的较简单的近似解，然后推导求解这个域总的满足条件如结构的平衡条件，从而得到问题的解。
这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。
由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。
对于不同物理性质和数学模型的问题，有限元求解法的基本步骤是相同的，只是具体公式推导和运算求解不同。
有限元求解问题的基本步骤通常为第步问题及求解域定义根据实际问题近似确定求解域的物理性质和几何区域。
第二步求解域离散化将求解域近似为具有不同有限大小和形状且彼此相连的有限个单元组成的离散域，习惯上成为有限元网络划分。
显然单元越小网络越细则离散域的近似程度越好，计算结果也越精确，但计算量及误差都将增大，因此求解域的离散化是有限元法的核心技术之。
第三步确定状态变量及控制方法个具体的物理问题通常可以用组包含问题状态变量边界条件的微分方程式表示，为适合有限元求解，通常将微分方程化为等价的泛函形式。
第四步单元推导对单元构造个适合的近似解，即推导有限单元的列式，其中包括选择合理的单元坐标系，建立单元式函数，以种方法给出单元各状态变量的离散关系，从而形成单元矩阵。
第五步总装求解将单元总装形成离散域的总矩阵方程，反映对近似求解域的离散域的要求，即单元函数的连续性要满足定的连续条件。
总装是在相邻单元结点进行，状态变量及其导数连续性建立在结点处。
第六步联立方程组求解和结果解释有限元法最终导致联立方程组。
联立方程组的求解可用直接法选代法和随机法。
求解结果是单元结点处状态变量的近似值。
对于计算结果的质量，将通过与设计准则提供的允许值比较来评价并确定是否需要重复计算。
简言之，有限元分析可分成三个阶段前处理处理和后处理。
前处理是建立有限元模型，完成单元网格划分后处理是采集处理分析结果，使用户能简便提取信息，了解计算结果。
有限元分析基本步骤从使用有限元程序的角度看，对转臂的有限元分析可分为三个步骤，即有限元分析的前处理有限元分析的计算和有限元分析的后处理。
前处理建立分析结构的几何模型。
本次分析的转臂模型是以文件格式为中介，从系统中获取几何模型。
根据分析对象和目的，确定有限元网格划分方案，建立有限元分析的计算模型。
确定并施加边界条件结构所受的载荷和约束计算计算是在形成总刚度方程并经约束处理后求解大型联立线性方程组，最终得到节点唯的过程。
后处理对计算输出的结构包括各种应力位移进行必要的处理并按定的方式如等应力线变形图显示或打印出来，以便对分析对象的性能或设计的合理性进行分析评估，从而作出相应的改进或优化。
变速器输出轴的有限元分析的主要步骤建立几何模型并且导入软件应用系统进行变速器输出轴的几何模型的建立，并导入软件，如图.图.输出轴模型的导入对输出轴几何模型进行网格划分，如图.。
图.输出轴的网格划分相关属性的创建该有限元模型主要需创建单元类型和材料属性。
创建单元类型在模板中，选择起名为，在中选择，单击，单元创建完成。
同样方法创建单元，在中选择，单击，单元创建完成。
创建材料属性本模型选用作为材料。
其弹性模量，泊松比为.。
本次设计默认计算单位的量纲为使用其他的单位是会进行换算说明。
约束和载荷的创建创建约束如图.。
图.施加约束创建载荷如图.。
图.施加受力计算及结果分析方向受力情况如图.。
图.方向受力方向受力情况如图.。
图.方向受力方向受力情况如图.。
图.方向受力综合受力图.。
图.综合受力图.综合受力图.综合受力.本章小结本章介绍了齿轮的损坏原因及形式，简要阐述了齿轮材料的选择原则及热处理方法，重点对各挡齿轮进行了校核包括对各挡齿轮弯曲应力接触应力的计算，结合轴在水平和垂直面的受力图以及弯矩图扭矩图合成弯矩图，计算轴在垂直面内产生的挠度和轴在水平面内的转角以及轴在合成弯矩作用下的应力，最后对输入输出轴上各轴承进行初选和校核。
这节是此次设计中最重要的环节。
介绍了同步器的几种类型，即常压式惯性式和增力式三种，结合图示重点说明了惯性式同步器中的锁环式同步器的结构及工作原理和其主要尺寸的要求。
本章应用软件进行了强度计算，满足设计要求，得到了应力及应变的具体状况。
通过进行有限元分析可以发现此变速器的轴设计还有较大的修改空间，可以进步优化。
第章变速器操纵机构和箱体设计根据汽车使用条件的需要，驾驶员利用操纵机构完成选挡和实现换挡或退到空挡。
变速器操纵机构应当满足如下主要要求换挡时只能挂入个挡位，换挡后应使齿轮在全齿长上啮合，防止自动脱挡或自动挂挡，防止误挂倒挡，换挡轻便。
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挡位。
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挡装置等主要零件组成，并依靠驾驶员手力完成选挡换挡或推到空挡工作，称为手动换挡变速器。
图.典型操纵机构图.直接操纵手动换挡变速器图.为典型的操纵机构图。
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。
互锁装置是保证移动变速叉轴时，其他变速叉轴互被锁住，下面介绍几种常见的机构互锁销式图.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.中为空挡位置，此时任叉轴可自由移动。
为叉轴在工作位置，而其他叉轴被锁住。
图.互锁销示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挡住其他两个变速叉轴槽，保证换挡时不能同时挂入两挡。
图.摆动锁块式互锁机构转动钳口式图.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。
选挡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。
上海型载重汽车的变速器互锁机构就采用这种型式。
图.转动钳口式互锁机构操纵机构还应设有保证不能误挂倒挡的机构。
通常是在倒挡叉或叉头上装有弹簧机构图.使司机在换挡时因有弹簧力作用，产生明显的手感。
图.防止误挂倒挡的弹簧机构上述操纵机构用于长头驾驶室时期车上，为操纵杆由驾驶室底板伸出的直接操纵机构。
.远距离操纵手动换挡变速器对于平头驾驶室汽车，轻型载重汽车或小客车所采用的远距离操纵机构操纵杆在方向盘下，要加上套联动机构。
这种机构应有足够的刚性，并保证各连接件在灵活转动情况下，其间隙不能过大，否则会使换挡手感不明显。
当变速器离驾驶较远时，须进行远距离操纵换挡，主要有连杆式与柔性拉索式两种。
连杆式远距离操纵机构在变速器与拨叉轴之间增加些传动杆件，见图.如奥迪桑塔纳等轿车的变速器操纵机构。
柔性拉锁式操纵机构这种拉锁布置方便，走向自如，有吸振作用。
图.连杆式远距离操纵机构换挡操纵机构外换挡操纵机构如图.主要由手柄变速器操纵杆铰链限位及防护装置换挡前拉杆总成组成。
换挡操纵机构与换挡机构连接实现选挡和换挡。
铰链处为球形铰，可做前后左右摆动。
图.变速器外操纵机构零件分解图换挡手柄防护套锁紧环密封套压紧弹簧挡块水平弹簧弹簧压套变速器操纵杆弹簧压片键衬套球形铰架支座总成换挡后拉杆总成防尘罩夹紧片换挡前拉杆总成换挡铰链总成换挡机构内换挡操纵机构在换挡操纵机构作用下，内换挡轴轴向移动或转动。
当它转动时，带动选换挡横轴轴向移动，实现选挡动作当它轴向移动时，带动选换挡横轴转动，拨叉及拨叉轴轴向移动，推动同步器实现换挡。
内换挡机构分解图见图.。
自互锁装置如图.所示当选换挡横轴在空挡位置顺时针转动时，其上拨叉拨动锁止盘向左移动，拉紧弹簧受拉，滚轮从锁止盘上的凸轮导轨的最高位置滚出。
由于弹簧拉力的作用，滚轮加在锁止盘凸轮导轨上的力增大，锁止盘快速进入要选的挡位。
即三五挡，增大了换挡阻力，同时这种夹紧效应，也锁住了挡位。
当选换挡横轴拨动锁止盘从空挡位置向右移动时，工作过程相同，此时，二四挡和倒挡被锁止。
图.变速器内换挡机构零件分解图选挡换挡轴倒挡锁止机构总成固定倒挡锁止机构螺栓中继轴右固定螺栓中继轴右垫片Ⅰ挡Ⅱ挡换挡拨叉总成
