（图纸+论文）HLJIT6H240变速器设计（全套完整）

变速器齿轮强度的校核变速器齿轮强度的校核主要对变速器的齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度进行校核。

轴的基本尺寸的确定及强度计算。

对于轴的强度计算则是对轴的刚度和强度分别进行校核。

轴承的选择与寿命计算。

对变速器轴的支撑部分选用圆锥磙子轴承，寿命计算是按汽车的大修里程来衡量，轿车的为的其它各档齿轮的总变位系数要选用较小些的数值。

般情况下，随着档位的降低，总变位系数应该逐档增大。

二档和倒档齿轮，应该选用较大的值。

.齿顶高系数的确定齿顶高系数对重合度齿轮强度工作噪音轮齿相对滑动速度轮齿根切和齿顶厚度等有影响。

规定齿顶高系数取.。

.齿轮材料的选择变速器齿轮可以与轴设计成体或与轴分开，然后用花键过盈配合或者滑动支撑等方式之与轴连接。

齿轮尺寸小又与轴分开，其内径直径到齿顶圆处的厚影响齿轮强度。

要求尺寸应该大于或等于齿轮危险断面处的厚度。

为了使齿轮装在轴上以后，保持足够大的稳定性，齿轮轮毂部分的宽度尺寸，在结构允许条件下应尽可能大些，至少满足尺寸，为花键内径。

为了减小质量，轮辐处厚度应满足强度条件下设计得薄些。

齿轮表面粗糙度数值降低，则噪音减小，齿面磨损速度减慢，提高了齿轮寿命。

变速器齿轮齿面的表面粗糙度应在范围内选用。

要求齿轮制造精度不低于级。

国内汽车变速器齿轮材料主要采用。

渗碳齿轮表面硬度为。

心部硬度为。

值得指出的是，采用喷丸处理磨齿加大齿根圆弧半径和压力角等措施能使齿轮得到强化。

.各档齿轮齿数的分配及传动比的计算本设计变速器采用斜齿圆柱轮。

斜齿确定挡齿轮的齿数和传动比挡传动比为.轿车可在之间选取，为了使尽量大些，应将取得尽量小些，则取对中心距进行修正因为计算齿数和后，经过取整数使中心距有了变化，所以应根据取定的和齿轮变位系数重新计算中心距，再以修正后的中心距作为各挡齿轮齿数分配的依据。

取整得，为标准中心矩。

.确定二挡齿轮的齿数和传动比已知，.，.，将数据代入两式，齿数取整得所以二档传动比为确定三档齿轮的齿数和传动比已知，.，.，将数据代入两式，齿数取整得所以三档传动比为确定四档齿轮的齿数和传动比已知，.，.，将数据代入两式，齿数取整得所以四档传动比为确定五档齿轮的齿数和传动比已知，.，.，将数据代入两式，齿数取整得所以五档传动比为确定六档齿轮的齿数和传动比已知，.，.，将数据代入两式，齿数取整得所以六档传动比为确定倒档齿轮的齿数和传动比初选倒档轴上齿轮齿数为，输入轴齿轮齿数，为保证倒档齿轮的啮合不产生运动干涉齿轮和齿轮的齿顶圆之间应保持有.以上的间隙，即满足以下公式.已知，把数据代入.式，齿数取整，解得，则倒档传动比为输入轴与倒档轴之间的距离输出轴与倒档轴之间的距离.变速器齿轮的变位及齿轮螺旋角的调整齿轮的变位是齿轮设计中个非常重要的环节。

采用变位齿轮，除为了避免齿轮产生根切和配凑中心距以外，它还影响齿轮的强度，使用平稳性，耐磨损抗胶合能力及齿轮的啮合噪声。

变位齿轮主要有两类高度变位和角度变位。

高度变位齿轮副的对啮合齿轮的变位系数之和等于零。

高度变位可增加小齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度相接近的程度。

高度变位齿轮副的缺点是不能同时增加对齿轮的强度，也很难降低噪声。

角度变位齿轮副的变位系数之和不等于零。

角度变位既具有高度变位的优点，又避免了其缺点。

由几对齿轮安装在中间轴和第二轴上组合并构成的变速器，会因保证各挡传动比的需要，使各相互啮合齿轮副的齿数和不同。

为保证各对齿轮有相同的中心距，此时应对齿轮进行变位。

当齿数和多的齿数副采用标准齿轮传动或高度变位时，对齿数和少些的齿轮副应采用正角度变位。

由于角度变位可获得良好的啮合性能及传动质乘用车四挡变速器壳体的轴向尺寸为。

商用车四挡变速器壳体的轴向尺寸可参考下列数据选用四挡五挡六挡当变速器选用的挡数和同步器多时，上述中心距系数应取给出范围的上限。

为了检测方便，中心距最好取为整数。

轴向尺寸为故初选.齿轮参数的确定.模数的选取齿轮模数是个重要参数，影响它的选取因素有很多，如齿轮的强度质量噪音工艺要求等。

齿轮模数选取的般原则为了减少噪声应合理减小模数，同时增加齿宽为使质量小些，应该增加模数，同时减少齿宽从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用种模数从强度方面考虑，各挡齿轮应有不同的模数。

对于轿车，减少工作噪声较为重要，因此模数应选得小些对于货车，减小质量比减小噪声更重要，因此模数应选得大些。

所选模数值应符合国家标准的规定。

啮合套和同步器的接合齿多数采用渐近线。

由于工艺上的原因同变速器中的接合齿模数相同。

其取值范围是乘用车和总质量在的货车为。

表.汽车变速器齿轮的法向模数车型乘用车的发动机排量货车的最大总质量.模数轿车模数的选取以发动机排量作为依据，由表.选取各档模数为，由于轿车对降低噪声和振动的水平要求较高，所以各档均采用斜齿轮。

.压力角的选取齿轮压力角较小时，重合度较大并降低了轮齿刚度，为此能减少进入啮合和退出啮合时的动载荷，使传动平稳，有利于降低噪声压力角较大时，可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。

实际上，因国家规定的标准压力角为，所以变速器齿轮普遍采用的压力角为。

啮合套或同步器的接合齿压力角为等，但普遍采用压力角。

本变速器为了加工方便，故全部选用标准压力角。

.螺旋角的确定斜齿轮在变速器中得到广泛应用。

选取斜齿轮的螺旋角，应注意它对齿轮工作噪声轮齿的强度和轴向力有影响。

在齿轮选用大些的螺旋角时，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳噪声降低。

试验还证明随着螺旋角的增大，齿的强度也相应提高。

不过当螺旋角大于时，其抗弯强度骤然下降，而接触强度仍继续上升。

因此，从提高低档齿轮的抗弯强度出发，并不希望用过大的螺旋角，以为宜而从提高高档齿轮的接触强度和增加重合度着眼，应选用较大的螺旋角。

斜齿轮螺旋角可在下面提供的范围内选用乘用车变速器两轴式变速器为中间轴式变速器为货车变速器所以初选斜齿轮螺旋角。

.齿宽的确定齿轮宽度的大小直接影响着齿轮的承载能力，加大，齿的承载能力增高。

但试验表明，在齿宽增大到定数值后，由于载荷分配不均匀，反而使齿轮的承载能力降低。

所以，在保证齿轮的强度条件下，尽量选取较小的齿宽，以有利于减轻变速器的重量和缩短其轴向尺寸。

通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽直齿，为齿宽系数，取为斜齿轮，取为。

所以本设计斜齿，取为，取齿轮变位系数的选择原则变位齿轮主要有两类高度变位和角度变位。

高度变位齿轮副的对啮合齿轮的变位系数的和为零。

高度变位可增加小齿轮的齿根强度，使它达到和大齿轮强度想接近的程度。

高度变位齿轮副的缺点是不能同时增加对齿轮的强度，也很难降低噪声。

角度变位齿轮副的变位系数之和不等于零。

角度变位可获得良好的啮合性能及传动质量指标，故采用得较多。

变位系数的选择原则对于高档齿轮，应按保证最大接触强度和抗胶合及耐磨损最有利的原则选择变位系数。

对于低档齿轮，为提高小齿轮的齿根强度，应根据危险断面齿厚相等的条件来选择大小齿轮的变位系数。

总变位系数越小，齿轮齿根抗弯强度越低。

但易于吸收冲击振动，噪声要小些。

为了降低噪声，对于变速器中除去二档以外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。

远距离操纵手动换档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，换档手力经过这些转换机构才能完成换档功能。

这种手动换档变速器，称为远距离操纵手动换档变速器。

电动自动换档变速器世纪年代以后，在固定轴式机械变速器基础上，通过应用计算机和电子控制技术，使之实现自动换档，并取消了变速杆和离合器踏板。

驾驶员只需控制油门踏板，汽车在行驶过程中就能自动完成换档，这种变速器成为电动自动换档变速器。

由于所设计的变速器为两轴变速器，采用发动机前置前轮驱动，变速器离驾驶员座椅较近，所以采用直接操纵式手动换档变速器。

典型的操纵机构及其锁定装置图.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。

换挡机构形式直齿滑动齿轮换挡啮合套换挡同步器换挡图.换挡机构形式如图.变速器换挡机构有直齿滑动齿轮啮合套和同步器换挡三种形式。

直齿滑动齿轮换挡要求驾驶员有熟练的操作技术如两脚离合器才能使换挡时齿轮无冲击换挡行程长，换挡瞬间驾驶员注意力被分散，又影响行驶安全。

因此，尽管这种换挡方式结构简单，制造拆装与维修工作皆容易，并能减小变速器旋转部分的惯性力矩，但除挡倒挡已很少使用。

啮合套换挡不能消除换挡冲击，而且要求驾驶员有熟练的操作技术。

此外，因增设了啮合套和常啮合齿轮，使变速器旋转部分的总惯性力矩增大。

因此，目前这种换挡方法只在些要求不高的挡位及重型货车变速器上应用。

使用同步器能保证迅速无冲击无噪声换挡，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。

同上述两种换挡方法比较，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。

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。

图.摆动锁块式互锁机构图.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