EQ载货汽车变速器设计说明书3544.doc

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1、本科生毕业设计（论文）摘要变速器是是汽车的的主要组成成部分,其功能能是改变变传动比比、改变变驱动轮轮的扭矩矩和转动动方向。变速器器能在发发动机旋旋转方向向不变的的前提下下，使汽汽车倒退退行驶，而而且利用用挡位可可以中断断动力的的传递。所以变变速器的的结构设设计的合合理性直直接影响响到汽车车动力性性和经济济性。设设计要求求达到换换挡迅速速、省力力、方便便、有较较高的工工作效率率、工作作噪声低低。因此此变速器器在汽车中得得到广泛泛应用。本次设计计的是东东风EQ110900载货型型汽车变变速器。它的布布置方案案采用三三轴式5+1挡和锁锁销式同同步器换换挡，并并对倒挡挡齿轮和和拨叉进进行合理理布置，其

2、其中一轴轴和第二二轴的轴轴线在同同一直线线上。这这种布置置形式缩缩短了变变速器轴轴向尺寸寸，在保保证挡数数不变的的情况下下，减少少齿轮数数目，从从而使变变速器结结构更加加紧凑。首先利用用已知参参数确定定各挡传传动比，然然后确定定齿轮的的模数、压力角角、齿宽宽等参数数。由中中心矩确确定箱体体的长度度、高度度和中间间轴及二二轴的轴轴径，然然后对中中间轴和和各挡齿齿轮进行行校核，并并利用MATTLABB软件对对中间轴轴的校核核进行编编程，验验证各部部件选取取的可靠靠性。最最后绘制制装配图图及零件件图。设计结论论表明，变变速器齿齿轮及各各轴尺寸寸确定，各各轴强度度的校核核满足设设计要求求，设计计结构合

3、合理。关键词：货车； 变速器器；设计；同步器器Absttracct.Gearrboxx iss thhe kkey parrt oof tthe auttomoobille. It is useed tto cchannge thee trranssmisssioon rratiio, torrquee annd rrunnningg diirecctioon oof tthe driivinng wwheeel.It cann chhanggethheveehiccle speeed andd tyyre torrquee inn a bigg sccopee, ccut offf thhe

4、 ppoweer ttrannsfeer ffromm thhe eengiine, annd aalsoo prroviidess a revversse ttravveliing dirrecttionn foor tthe vehhiclle. Theerefforee, tthe reaasonnabiilitty oof tthe strructturee deesiggn oof aa trranssmisssioon ggearrboxx diirecctlyy afffeccts thee veehiccles ddynaamicc peerfoormaancee. IIt i

5、is uusuaallyy reequiiredd shhifttingg geearss raapiddly andd coonveenieentlly, savvingg foorcee, aand havvingg a higgherr woorkiing effficiienccy aand loww woorkiing noiisess.Thiss thhesiis ddesiigneed aa maanuaal ttrannsmiissiion geaarboox oof ttheEEQ10090rruckk. AA scchemme oof sstruuctuure witth

6、tthreee sshaffts, 5+1shhiftts aand synnchrroniizerr addoptted herre, Commbinne tto ppourr too bllockk whheell geear andd sttir forrk tto ccarrry oon aa reeasoonabble deccoraatioon .wheere thee fiirstt annd ssecoond shaaftss weere arrrangged in linne. Thiis kkindd off sttruccturre rreduucess thhe gge

7、arrboxx diimennsioon iin tthe axiis ddireectiion, Inn asssurrancce bblocck tto ccounnt uundeer tthe connstaant cirrcummstaancee, ddecrreasse wwheeel ggearr nuumbeer. thhereeforre mmakees tthe dessignned traansmmisssionn geearbbox morre ccomppactt.Usinng tthe givven bassic parrameeterrs, it wass fiir

8、sttly dettermmineed tthe traansmmisssionn raatioo off eaach shiift, thhe sshafft ccentter disstanncess, tthe geaar mmoduuluss, tthe geaar ppresssinng aanglles andd wiidthhs, andd soo onn. AAnd theen tthe genneraal ddimeensiion of thee geearbbox, inncluudinng iits lenngthh, wwidtth aand heiightt. TTh

9、e strressses of thee innterrmeddiatte sshafft aand thee geearss weere vallidaatedd byy ussingg booth thee caalcuulattor andd a sellf-mmadee MAATLAAB pproggramm. FFinaallyy,soome enggineeeriing draawinngs werre ccarrriedd ouut.The callcullateed rresuultss shhow: thhe ddeteermiinedd diimennsioons andd

10、 sttresssess off thhe ddesiigneed ggearrs aand shaaftss saatissfieed tthe dessignn reequiiremmentts; thee addoptted strructturee iss reeasoonabble.Key worrds:auttomoobille；geaarboox；dessignn；syncchroonizzer目录第第1章绪论论111.1变变速器的的简介1111.2变变速器的的功用11第第2章变速器器设计方方案及论论证322.1变变速器的的要求3322.2变变速器的的设计方方法论证证3第第3章变

11、速器器设计方方案论证证533.1变变速器基基本参数数的确定定533.1.1轴的的直径的的初步确确定533.2齿齿轮参数数的设计计6第第4章变速器器各档齿齿轮的校校核14444.1齿齿轮弯曲曲应力的的计算11444.1.1二轴轴一倒挡直齿轮轮Z5校核14444.1.2二轴二二挡斜齿齿轮Z4校核一五五44.1.4二轴轴三挡斜斜齿轮ZZ校核一五五44.2齿齿轮接触触应力计计算16644.2.1 二轴一一挡直齿齿轮Z校核16644.2.2 二轴倒倒挡直齿齿轮Z校核17744.2.3 二轴二二挡斜齿齿轮Z校核17744.2.4 二轴三三挡斜齿齿轮Z校核一八八第第五章变变速器第第二轴的的校核11955.1

12、轴轴的直径径的初步步确定11955.2变变速器轴轴的校核核1955.2.1第二二轴的刚刚度校核核2055.2.2第二二轴的强强度校核核22第第6章同步步器的设设计24466.1同同步器的的功用22466.2同同步器的的种类22466.3同同步器的的参数的的确定22566.3.1摩擦擦因数22566.3.2同步步环主要要尺寸确确定255第7章变速器器操纵机机构27777.1对对变速器器操纵机机构的要要求2777.22直接操操纵手动动换挡变变速器22777.3远远距离操操纵手动动换挡变变速器22877.4变变速器自自锁、互互锁、倒倒挡锁装装置2887.44.1自自锁装置置2877.4.2互锁锁锁装

13、置置2977.4.3倒挡挡锁装置置29结结论.30参参考文献献31致致谢322附附录一程程序编程程3311齿轮校校核程序序3322轴的校校核程序序34附附录二专专业外文文及翻译译37V第1章绪绪论1.1变变速器的的简介变速器是是安装在在汽车的的发动机机驱动车车轮之间间的速力力变化装装置. 它是用用来改变变发动机机转速与与驱动轮轮的转速速的比例例关系,以尽量量满足各各种特定定驾驶条条件. 目前前，汽车车上广泛泛采用活活塞式内内燃机，其其转矩和和转速变变化范围围小，而而复杂的的使用条条件则要要求汽车车的牵引引力和车车速能在在相当大大的范围围内变化化。为解解决这一一矛盾，在在传动系系统中设设置了变变

14、速器。无论从从变速箱箱本身的的特点，还还是设计计手段与与方法的的整个趋趋势来看看，将先先进的设设计方法法引入变变速箱的的设计使使极其必必要的。其优点点不仅仅仅在于得得到一个个能使性性能达到到较高水水平的设设计方案案，而且且由于知知识工程程和专家家系统的的引入，使使得其更更具有可可扩展性性。变速速器经历历了用变变速杆改改变链条条的传动动比手动变变速器有级自自动变速速器无级自自动变速速器的发发展历程程。变速速器的作作用:改变汽汽车的传传动比,扩大驱驱动车轮轮转矩和和转速的的范围,使发动动机在理理想的工工况下工工作;在发动动机转矩矩方向不不变的前前提下,实现汽汽车的倒倒退行驶驶;实现空空挡,中断发发

15、动机传传递给车车轮的动动力,使发动动机能够够起动、怠速。手动变速速器主要要采用齿齿轮传动动的降速速原理,变速器器内有多多组传动动比不同同的齿轮轮副,汽车行行驶时的的换挡就就是通过过操纵机机构使变变速器内内不同的的齿轮副副工作。如在低低速时,让传动动比大的的齿轮副副工作;而在高高速时,让传动动比小的的齿轮副副工作。由于每每挡齿轮轮组的齿齿数是固固定的,所以各各挡的变变速比是是定值。常见的的手动变变速器由由铸铁或或铝制变变速器壳壳体、轴轴、轴承承、齿轮轮、同步步器和换换挡机构构组成。除此之外外，变速速器还应应当满足足轮廓尺尺寸和质质量小、制造成成本低、维修方方便等要要求。满满足汽车车必要的的动力性

16、性和经济济性指标标，这与与变速器器的挡数数、传动动比范围围和各挡挡传动比比有关。汽车工工作的道道路条件件越复杂杂、功率率比越小小，变速速器的传传动比范范围越大大。在原原变速器器传动机机构基础础上，在在附加一一个副箱箱体，这这就在结结构变化化不大的的基础上上，达到到增加变变速器挡挡数的目目的。近近年来，变变速器操操纵机构构有向自自动操纵纵方向发发展的趋趋势，传传动机构构由有级级变速向向无级变变速方向向发展。1.2变变速器的的功用能变传动动比，扩扩大驱动动轮转矩矩和转速速的变化化范围，以以适应变变化的行行驶条件件，同时时使发动动机在有有利的工工况下工工作；发发动机在在转速不不变的条条件下，变变速器

17、能能汽车倒倒挡行驶驶；利用用空挡，中中断动力力传递，能能使汽车车启动行行驶，怠怠速，提提高速度度等。第2章变变速器设设计方案案及论证证2.1变变速器的的要求保证汽车车有必要要的动力力性和经经济性。（1） 设置空挡挡，用来来切断发发动机动动力向驱驱动轮的的输出。（2） 设置倒挡挡，使汽汽车能倒倒退行使使。（3） 设置动力力输出装装置，需需要时能能进行功功率输出出。（4） 换挡迅速速、省力力、方便便。（5） 工作可靠靠。汽车车行使过过程中，变变速器不不得有跳跳挡、乱乱挡及换换挡冲击击等现象象发生。 （6） 变速器应应有高的的工作效效率。（7） 变速器工工作噪声声低。除此之外外，变速速器还应应当满足

18、足轮廓尺尺寸和质质量小、制造成成本低、维修方方便等要要求。满满足汽车车必要的的动力性性和经济济性指标标，这与与变速器器的挡数数、传动动比范围围和各挡挡传动比比有关。汽车工工作的道道路条件件越复杂杂、功率率比越小小，变速速器的传传动比范范围越大大。为满足以以上使用用性能要要求，本本变速器器采用有有级式变变速器。变速器器由变速速传动机机构和操操纵机构构构成。变速器器传动机机构包括括换挡齿齿轮、传传动齿轮轮、传动动轴。实实现操作作需要避避免、避避免冲击击布置的的同步器器，操纵纵机构还还要求有有自锁和和互锁装装置。轿轿车多采采用两轴轴式变速速器，货货车多采采用三轴轴式变速速器。同同步器设设计采用用锁销

19、式式同步器器。2.2变变速器的的设计方方法论证证变速器设设计方案案要求从从使用性性能、制制造条件件和重量量、价格格性价比比等多方方面考虑虑，要求求满足制制造、使使用、维维修等条条件。所所以应从从齿轮的的形式，轴轴的形式式及布置置的合理理性等多多方面分分析，得得到最佳佳方案。（1）固固定轴式式应用广广泛，主主要有两两轴式和和三轴式式变速器器。 三轴式式变速器器的结构构：是由由第一轴轴的常啮啮合齿轮轮与第二二轴的各各挡齿轮分分别与中中间的相相应齿轮轮相啮合合，且第第一、二二轴同心心。将第第一、二二挡直接连连接起来来传递转转矩称为为直接挡挡。因此此，直接接挡的传递递效率高高，磨损损及噪声声也最小小，

20、这是是三轴式式变速器器的优点点。其他他前进挡挡需要依依次经过过两对齿齿轮传递递转矩。因此，在在齿轮中中心距较较小的情情况下仍仍然可以以获得大大的一挡挡传动比比，这是是三轴式式变速器器的另一一优点。但也有有缺点，除除直接挡挡外其他他各挡的传动动效率有有所降低低。综上上所述货货车应选选用三轴轴式变速速器。（2）齿齿轮形式式：变速速器用斜斜齿轮和和直齿圆圆柱齿轮轮。斜齿齿圆柱齿齿轮虽然然制造时时复杂，工工作时有有轴向力力，但因因使用寿寿命长，噪噪声小而而仍得到到广泛使使用。直直齿圆柱柱齿轮用用于一挡挡和倒挡挡。（3）换换挡形式：有直齿齿滑动齿齿轮、啮啮合套和和同步器器三种。使用轴向向滑动直直齿齿轮轮

21、换挡，会会在轮齿齿端面产产生冲击击，齿轮轮端部磨磨损加剧剧并过早早损坏，并并伴随着着噪声。因此，除除一挡、倒挡外外已很少少使用。使用啮合合套换挡挡，因承承受换挡挡冲击载载荷的接接合齿齿齿数多，啮啮合套不不会过早早被损坏坏，但不不能消除除换挡冲冲击。同步器器分为常常压式、惯性式式、和惯惯性增力力式，多多采用惯惯性式变变速器，它它也是一一种锁环环式同步步器，使使用同步步器能保保证换挡挡迅速、无冲击击、无噪噪声，得得到广泛泛应用。但结构构复杂、制造精精度要求求高、轴轴向尺寸寸大，多多用于轿轿车和轻型货货车。所所以轻型型货车的的二、三三、四挡挡应采用同步步器换挡，而一一挡、倒挡挡应用直直齿滑动动齿轮换

22、换挡。（4）变变速器轴轴承常采采用滚珠珠轴承、滚针轴轴承、滚滚柱轴承承等。目目前均采采用圆锥锥滚柱轴轴承，优优点有：直径较较小，宽宽度大，因因而容量量大，可可承受高高负荷，能能确保可可靠性，使使用寿命命长。滚滚锥轴承承的接触触线长，如如果锥角角和配合合选择合合适，可可提高轴轴和齿轮轮的刚度度，减少少自动脱脱挡。由于于上述特特点，滚滚锥轴承承在货车车变速器器得到广广泛应用用。（5）变变速器的的操纵机机构装在在变速箱箱内，由由变速叉叉轴、变变速叉、倒块、自锁弹弹簧、自自锁钢球球、互锁锁钢球、互锁圆圆柱销组组成。为为了防止止汽车行行驶时误误挂倒挡挡，在导导快上装装有带弹弹簧的安安全止柱柱。 终上所所

23、述，本本次设计计采用中中间轴式式5+1挡变速速器，并并采用采采用锁销销式同步步器换挡挡.第3章 变速器设设计方案案论证3.1变变速器基基本参数数的确定定设计中给给定的参参数传动动比i1=7.31 ii2=4.31 i3=2.445 i44=1.551 ii5=1发动动机最大大转矩K经经验系数数，K=44.0-4.66，取K=44.2中心距的的初步确确定初选中心心矩可用用下式计计算式中：中心心距系数数，取值值范围88.6-9.66 取发动动机最大大转矩，变速速器一挡挡传动比比，变速速器传动动效率，求得3.1.1轴的的直径的的初步确确定变速器的的轴必须须有足够够的刚度度和强度度。工作作时它们们除了

24、传传递转矩矩外，还还承受来来自齿轮轮作用的的径向力力，结果果是斜齿齿轮也产产生轴向向力，在在这些力力的作用用下，轴轴的刚度度如果不不足就会会产生弯弯曲变形形，破坏坏齿轮的的正确啮啮合，对对齿轮的的强度和和耐磨性性均有不不利影响响，还会会增加噪噪声。中中间轴式式变速器器的第二二轴和中中间轴中中部直径径d0.445A轴轴的最大大直径d个支承承间距离离L的比值值，对中中间轴，d/LL0.116-00.一八,对第二二轴d/LL0.一八-0.21。第一轴花花键部分分直径可可按下式式初选：式中：中心心距系数数，取值值范围88.6-9.66 取发动动机最大大转矩，=31.75mm3.2齿齿轮参数数的设计计（

25、1） 齿轮模数数本变速器器设计一一、倒档档为直齿齿滑动齿齿轮换挡挡，其它它档均采采用锁销销式同步步器换挡挡，选取取齿轮模模数要保保证齿轮轮有足够够的刚度度，同时时兼顾它它对噪声声和质量量的影响响，减少少模数、增加齿齿宽会使使噪声降降低，反反之则能能减轻变变变速器器的质量量。降低低噪声对对轿车有有意义，减减轻质量量对货车车比较重重要。从从齿轮强强度观点点出发，每每对齿轮轮应有各各自的模模数，而而从工艺艺的观点点出发，全全部齿轮轮选用一一种模数数是合理理的，轻轻型货车车模数取取值范围围为3.000-33.755mm。根据齿齿轮模数数选用的的优先原原则及本本变速器器的特点点，进行行模数的的选取，直直

26、齿轮为为3.225mmm,斜齿轮轮为3.25mmm。（2）齿齿轮压力力角的选选择为提高货货车的承承载能力力，应采采用或压力角角齿轮，实实际上因因国家标标准压力力角为，所所以齿轮轮普遍采采用。（3）螺螺旋角的的确定为了减少少工作噪噪声和提提高强度度，汽车车变速器器齿轮多多数用斜斜齿轮，只只有倒挡挡齿轮及及货车一一挡齿轮轮才用直直齿轮。选取斜斜齿轮的的螺旋角角应注意意以下问问题：螺旋角大大些时会会使齿轮轮啮合的的重合度度增加，因因而工作作平稳，噪噪声降低低，实验验还证明明，随螺螺旋角的的增大，齿齿轮的强强度也会会相应的的提高，不不过当螺螺旋角高高于时，其其抗弯强强度会骤骤然下降降，而接接触强度度仍

27、上升升。因而而选取适适当的值值使弯曲曲强度与与接触强强度达到到均衡。此外，为为消除斜斜齿轮传传动的轴轴向力，中中间轴上上的齿轮轮一律做做成右旋旋，而第第一、二二轴上的的一律左左旋，轴轴向力由由轴承承承受。最后，可可用调整整螺旋角角的方法法，使各各对啮合合齿轮因因模数或或齿数不不同等原原因而造造成的中中心距不不等现象象得以消消除。斜齿轮的的螺旋角角的初步步取值在在以下范范围内：货车变变速器斜斜齿轮的的螺旋角角为-。（4）齿齿宽的设设计计算算在选择齿齿宽时，应应该注意意齿宽对对变速器器的轴向向尺寸、齿轮工工作平稳稳性、齿齿轮强度度和齿轮轮工作时时受力的的均匀程程度等均均有影响响。考虑尽量量减少轴轴

28、向尺寸寸和质量量，齿宽宽应小些些，但齿齿轮传动动平稳性性消弱，此此时虽然然可以用用增加齿齿轮螺旋旋角来补补偿，但但这时轴轴承的轴轴向力增增大，使使之寿命命降低，齿齿宽窄还还会使齿齿轮的工工作应力力增加，选选用宽些些的齿宽宽，工作作时因轴轴的变型型导致沿沿齿宽方方向受力力不均匀匀并在齿齿宽方向向磨损不不均匀。根据模数数的大小小选定齿齿宽：直齿：bb=，为齿宽宽系数，取4.58.0斜齿：bb=，取6.08.551各挡齿轮轮的齿宽宽值如下下：中间轴一一挡，倒倒档直齿齿：b=73.25=22.75 中间轴二二挡斜齿齿：b=73.25=22.75 中间轴三三挡斜齿齿：b=73.25=22.75中间轴四四

29、档斜齿齿：b=73.25=22.75中间轴常常啮合齿齿：b=73.25=22.75一轴常啮啮合斜齿齿：b=73.25=22.75二轴一挡挡，倒档档直齿：b=73.25=22.75.二轴二档档斜齿：b=73.25=22.75二轴三档档斜齿：b=73.25=22.75二轴四档档斜齿：b=73.25=22.75（5）各各挡齿数数的分配配在初选中中心距、齿轮螺螺旋角之之后，可可根据预预选确定定的变速速器挡数数、传动动比和传传动方案案来分配配齿轮的的齿数。下图为为结构简简图，以以便说明明各挡齿齿数的分分配。1，确定定一挡齿齿轮的齿齿数一挡传动动比一挡为直直齿轮，则Z=78.一五取78中间轴一一挡齿轮轮数

30、受中中间轴径径尺寸限限制，即即受刚度度的限制制。货车车在1217之间，选选为17个个齿，则则=7817=61对中心距距进行修修正 A=mmZ/2=1126.75 确定常啮啮合齿轮轮的齿数数=7.331=2.003，取由以上两两个公式式求得取整为223取整整为477 实际传传动比=7.331 求得传传动比=7.333两者相差差较小，可取校核螺旋角 二挡齿轮轮齿数的的确定=4.331=2.110，联立求得得： =取整为为25 取整整为53=5347/（2325）=4.33传动比误误差:=（4.333-4.331）/4.331=0.55%55% 满足要要求三挡齿轮轮齿数的的确定=2.445=1.22

31、0，联立求得得： =取整为为34 取整为为41=4741/（2334）= 22.466传动比误误差:=（2.446-22.455）/2.45=0.4%5% 满足要要求四挡齿轮轮齿数的的确定=1.554=0.775，联立求得得： =取整为为42取整整为311=4731/（2342）= 1.50传动比误误差:=（1.550-11.544）/1.554=2.55%55% 满足要要求倒挡齿轮轮齿数的的确定倒挡齿轮轮选取的的模数往往往与一一挡相同同，倒挡挡齿轮的的齿数一一般在21到23之间取取值，初初选=222 中间轴轴与倒挡挡轴的中中心距为为：mm DD=D1=588mm=D/mm =117.885取

32、整为为一八=7.441此时=77.411与7.4相差不不大，故故可取二二轴与倒倒挡轴的的中心距距为：mm7各档档齿轮的的尺寸直齿轮 斜齿轮 二档齿轮轮斜齿斜齿斜齿分度度圆=83.76mmm斜齿斜齿斜齿分度度圆=1777.855mm三档齿轮轮斜齿斜齿斜齿分度度圆=1166.400mm斜齿斜齿斜齿分度度圆=1400.366mm四档齿轮轮斜齿斜齿斜齿分度度圆=1099.166mm斜齿斜齿斜齿分度度圆=1444.388mm第4章变变速器各各档齿轮轮的校核核4.1齿齿轮弯曲曲应力的的计算直齿： 斜齿：式中：弯曲应应力（） T计计算载荷荷（Nmmm） K齿齿宽系数数 K应应力集中中系数，直直齿轮K=1.6

33、5斜齿轮KK=1.5K重合合度影响响系数，主主动齿轮轮K=1.1 从动齿齿轮K=0.9K重合合度影响响系数，K=2y齿形形系数4.1.1二轴一倒挡直直齿轮Z校核=2117.992N/mmNN/mmm 所以的的弯曲强强度合格格4.1.2二轴二二挡斜齿齿轮Z校核=977.800N/mmmN/mm所以的弯弯曲强度度合格4.1.3二轴三三挡斜齿齿轮Z校核=162274N/mmNN/mmm所以的弯弯曲强度度合格4.2齿齿轮接触触应力计计算直齿：斜齿：式中：F齿面面上的法法向力E齿轮轮材料的的弹性模模量，取取2.11100Mpaab齿轮轮接触实实际宽度度d节圆圆直径、主、从动齿齿轮节点点处的曲曲率半径径直

34、齿轮：=斜齿轮：4.2.1 二轴一一挡直齿齿轮Z校核b=222.755mm m=3.225mmm=9.7 =199.544=73662N =12000 所以的的接触强强度合格格4.2.2 二轴倒倒挡直齿齿轮Z校核 b=222.775mmm m=33.255mm=100.244 =166.211=78551N =10771 所以的的接触强强度合格格4.2.3 二轴二二挡斜齿齿轮Z校核 b=22.75mmm m=33.255mm=16.35 =22.64=86224N F=95523NN=10114.44 所以的的接触强强度合格格4.2.4 二轴三三挡斜齿齿轮Z校核 b=22.75mmm m=33

35、.255mm=一八.39 =27.52=92110N F=97700NN=9244 所以的的接触强强度合.第五章 变速器第第二轴的的校核5.1轴轴的直径径的初步步确定变速器的的轴必须须有足够够的刚度度和强度度。工作作时它们们除了传传递转矩矩外，还还承受来来自齿轮轮作用的的径向力力，结果果是斜齿齿轮也产产生轴向向力，在在这些力力的作用用下，轴轴的刚度度如果不不足就会会产生弯弯曲变形形，破坏坏齿轮的的正确啮啮合，对对齿轮的的强度和和耐磨性性均有不不利影响响，还会会增加噪噪声。中中间轴式式变速器器的第二二轴和中中间轴中中部直径径d0.445A；轴的最最大直径径d个支承承间距离离L的比值值，对中中间轴

36、，d/LL0.116-00.一八,对第二二轴d/LL0.一八-0.21。第一轴花花键部分分直径可可按下式式初选：=31.75mmm式中：经验系系数，=4.00-4.6，取=44.4； =3375NN.m中间轴： d/L=00.177 L=3344.744mm二轴： dd/L=0.一八 L=3988mm5.2变变速器轴轴的校核核轴的校核核是评定定变速器器是否满满足所要要求的强强度、刚刚度等条条件，是是否满足足使用要要求，是是设计过过程中的的重要步步骤，主主要是为为了对设设计的数数据校核核，达到到设计的的要求。由于第二二轴支撑撑点较长长，所以以只对中中间轴进进行校核核若符合合要求则则其他轴轴不用计

37、计算。5.2.1第二二轴的刚刚度校核核轴在垂直直面内挠挠度为，在在水平面面为，转转角为，则则 ； ；为轮齿齿齿宽在在中间平平面上的的圆周力力。为齿轮轮齿宽在在中间面面上的径径向力。E为弹弹性模量量，MppaI为惯惯性力矩矩，对于于实心轴轴：d为轴轴的直径径，花键键处按平平均直径径a 、bb为齿轮轮上作用用力矩与与支座A、B的距离离L为支支座间的的距离轴的全挠挠度为 ；轴在垂直直面和水水平面挠挠度的允允许值为为f=0.050.110mmm，f=0.100.一五mm.全挠度00.2mmm，齿轮所所在平面面的转角角不应超超过0.0022radd。(1)对对第二轴三三挡齿轮处处进行刚刚度校核核a=一三

38、三1mm b=3988-一三1=2677mm= ； NNN所以mmm 合格mm合格=0.05000.22mm 合格合格（2）对对第二轴二二挡齿轮轮处进行行刚度校核核a=一八八0mm b=3988-一八0=2一八mmm= ； NNN所以mmm 合格mm合格=0.02550.22mm 合格合格（3）对对第二轴轴倒挡齿轮轮处进行行刚度校核核a=2660mmm b=3398-2600=一三8mm ； NNN所以合格合格=0.01110.22mm 合格合格5.2.2第二二轴的强度度校核在其作用用下应力力为式中：MMW为抗抗弯截面面系数（1）对对第二轴三挡齿轮处处进行强强度校核核 =666.377 合格（

39、2）对对第二轴二二挡齿轮轮处进行行强度校核核 =441.669 合格（3）对对第二轴倒挡齿轮轮处进行行强度校核核 =299.000 合格第6章同同步器的的设计由于变速速器输入入轴与输输出轴以以各自的的速度旋旋转，变变换挡位时合合存在一一个同步问题。两个旋旋转速度度不一样样齿轮强强行啮合合必然会会发生冲冲击碰撞撞，损坏坏齿轮。因此，旧旧式变速速器的换换挡要采用两脚离离合的方式式，升挡挡在空挡位置停停留片刻刻，减挡挡要在空空挡位置加加油门，以以减少齿齿轮的转转速差。但这个个操作比比较复杂杂，难以以掌握精精确。因因此设计计师创造造出同步器，通过过同步器器使将要要啮合的的齿轮达达到一致致的转速速而顺利

40、利啮合。6.1同同步器的的功用相邻挡位位相互转转换时，应应该采取取不同操操作步骤骤的道理理同样适适用于移移动齿轮轮换挡的情况况，只是是前者的的待接合合齿圈与与接合套套的转动动角速度度要求一一致，而而后者的的待接合合齿轮啮啮合点的的线速度度要求一一致，但但所依据据的速度度分析原原理是一一样的。变速器的的换挡操作，尤尤其是从从高挡向低挡的换挡操作比比较复杂杂，而且且很容易易产生轮轮齿或花花键齿间间的冲击击。为了了简化操操作，并并避免齿齿间冲击击，可以以在换挡挡装置中中设置同同步器。性式同步步器是依依靠摩擦擦作用实实现同步步的，在在其上面面设有专专设机构构保证接接合套与与待接合合的花键键齿圈在在达到

41、同同步之前前不可能能接触，从从而避免免了齿间间冲击。6.2同同步器的的种类同步器有有常压式式和惯性性式。目前前全部同同步式变变速器上上采用的的是惯性性同步器器，它主主要由接接合套、同步锁锁环等组组成，它它的特点点是依靠靠摩擦作作用实现现同步。接接合套、同步锁锁环和待待接合齿齿轮的齿齿圈上均均有倒角角（锁止止角），同同步锁环环的内锥锥面与待待接合齿齿轮齿圈圈外锥面面接触产产生摩擦擦。锁止止角与锥锥面在设设计时已已作了适适当选择择，锥面面摩擦使使得待啮啮合的齿齿套与齿齿圈迅速速同步，同同时又会会产生一一种锁止止作用，防防止齿轮轮在同步步前进行行啮合。当当同步锁锁环内锥锥面与待待接合齿齿轮齿圈圈外锥

42、面面接触后后，在摩摩擦力矩矩的作用用下齿轮轮转速迅迅速降低低（或升升高）到到与同步步锁环转转速相等等，两者者同步旋旋转，齿齿轮相对对于同步步锁环的的转速为为零，因因而惯性性力矩也也同时消消失，这这时在作作用力的的推动下下，接合合套不受受阻碍地地与同步步锁环齿齿圈接合合，并进进一步与与待接合合齿轮的的齿圈接接合而完完成换挡挡过程。6.3同同步器的的参数的的确定6.3.1摩擦擦因数同步环常常选用能能保证具具有足够够高的强强度和硬硬度、耐耐磨性能能良好的的黄铜合合金制造造，如锰锰黄铜、铝黄铜铜和锡黄黄铜等。早期用用青铜合合金制造造的同步步环因使使用寿命命短，已已遭淘汰汰。由黄黄铜合金金与钢材材构成的

43、的摩擦副副，在油油中工作作的摩擦擦因数取取为0.1。摩摩擦因数数对换挡挡齿轮和和轴的角角速度能能迅速达达到相同同有重要要作用。摩擦因因数大，换换挡省力力或缩短短同步时时间；摩摩擦因数数小则反反之，甚甚至失去去同步作作用。为为此，在在同步环环锥面处处制有破破坏油膜膜的细牙牙螺纹槽槽及与螺螺纹槽垂垂直的泄泄油槽，用用来保证证摩擦面面之间有有足够的的摩擦因因数。6.3.2同步步环主要要尺寸确确定(1) 同步环环锥面上上的螺纹纹槽 如如果螺纹纹槽螺线线的顶部部设计得得窄些，则则刮去存存在于摩摩擦锥面面之间的的油膜效效果好。但顶部部宽度过过窄会影影响接触触面压强强，使磨磨损加快快。试验验还证明明：螺纹纹

44、的齿顶顶宽对的的影响很很大，随随齿顶的的磨损而而降低，换换挡费力力，故齿齿顶宽不不易过大大。螺纹纹槽设计计得大些些，可使使被刮下下来的油油存于螺螺纹之间间的间隙隙中，但但螺距增增大又会会使接触触面减少少，增加加磨损速速度。图图320aa中给出出的尺寸寸适用于于轻、中中型汽车车；图3320bb则适用用于重型型汽车。通常轴轴向泄油油槽为6612个，槽槽宽34mmm。(2) 锥面半半锥角 摩摩擦锥面面半锥角角越小，摩摩擦力矩矩越大。但过小小则摩擦擦锥面将将产生自自锁现象象，避免免自锁的的条件是是tanna。一般般取=68。=6时，摩摩擦力矩矩较大，但但在锥面面表面粗粗糙度控控制不严严时，则则有粘着着和咬住住的倾向向;在=7时就很很少出现现咬住现现象。，(3)摩摩擦锥面面平均半半径R R设计得得越大，则则摩擦力力矩越大