EQ1090载货汽车变速器设计说明书5522.docx

《EQ1090载货汽车变速器设计说明书5522.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EQ1090载货汽车变速器设计说明书5522.docx（67页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、摘要变速器是汽车的主要组成部分,其功能是改变传动比、改变驱动轮的扭矩和转动方向。变速器能在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车倒退行驶，而且利用挡位可以中断动力的传递。所以变速器的结构设计的合理性直接影响到汽车动力性和经济性。设计要求达到换挡迅速、省力、方便、有较高的工作效率、工作噪声低。因此变速器在汽车中得到广泛应用。本次设计的是东风EQ1090载货型汽车变速器。它的布置方案采用三轴式5+1挡和锁销式同步器换挡，并对倒挡齿轮和拨叉进行合理布置，其中一轴和第二轴的轴线在同一直线上。这种布置形式缩短了变速器轴向尺寸，在保证挡数不变的情况下，减少齿轮数目，从而使变速器结构更加紧凑。首先利用已已知参数

2、数确定各各挡传动动比，然然后确定定齿轮的的模数、压压力角、齿齿宽等参参数。由由中心矩矩确定箱箱体的长长度、高高度和中中间轴及及二轴的的轴径，然然后对中中间轴和和各挡齿齿轮进行行校核，并并利用MMATLLAB软软件对中中间轴的的校核进进行编程程，验证证各部件件选取的的可靠性性。最后后绘制装装配图及及零件图图。设计结论表表明，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，设计计结构合合理。关键词：货货车； 变速速器；设计；同步器器Abstrractt.Gearbbox is thee keey ppartt off thhe aautoomobbilee. IIt iis

3、 uusedd too chhangge tthe traansmmisssionn raatioo, ttorqque andd ruunniing dirrecttionn off thhe ddrivvingg whheell.It cann chhanggethheveehiccle speeed andd tyyre torrquee inn a bigg sccopee, ccut offf thhe ppoweer ttrannsfeer ffromm thhe eengiine, annd aalsoo prroviidess a revversse ttravveliing

4、dirrecttionn foor tthe vehhiclle. Theerefforee, tthe reaasonnabiilitty oof tthe strructturee deesiggn oof aa trranssmisssioon ggearrboxx diirecctlyy afffeccts thee veehiccles ddynaamicc peerfoormaancee. IIt iis uusuaallyy reequiiredd shhifttingg geearss raapiddly andd coonveenieentlly, savvingg foor

5、cee, aand havvingg a higgherr woorkiing effficiienccy aand loww woorkiing noiisess.This theesiss deesiggnedd a mannuall trranssmisssioon ggearrboxx off thheEQQ10990ruuck. A schhemee off sttruccturre wwithh thhreee shhaftts, 5+11shiiftss annd ssyncchroonizzer adoopteed hheree, CCombbinee too poour to

6、 bloock wheeel geaar aand stiir fforkk too caarryy onn a reaasonnablle ddecoorattionn .wwherre tthe firrst andd seeconnd sshaffts werre aarraangeed iin llinee. TThiss kiind of strructturee reeducces thee geearbbox dimmenssionn inn thhe aaxiss diirecctioon, In asssuraancee bllockk too coountt unnderr

7、 thhe cconsstannt ccirccumsstannce, deecreeasee whheell geear nummberr. thhereeforre mmakees tthe dessignned traansmmisssionn geearbbox morre ccomppactt.Usingg thhe ggiveen bbasiic pparaametterss, iit wwas firrstlly ddeteermiinedd thhe ttrannsmiissiion rattio of eacch sshifft, thee shhaftt ceenteer

8、ddisttancces, thhe ggearr moodullus, thhe ggearr prresssingg annglees aand widdthss, aand so on. Annd tthenn thhe ggeneerall diimennsioon oof tthe geaarboox, inccluddingg itts llenggth, wiidthh annd hheigght. Thhe sstreessees oof tthe inttermmediiatee shhaftt annd tthe geaars werre vvaliidatted by u

9、siing botth tthe callcullatoor aand a sselff-maade MATTLABB prrogrram. Fiinallly,somme eengiineeerinng ddrawwinggs wweree caarriied outt.The ccalcculaatedd reesullts shoow: thee deeterrminned dimmenssionns aand strressses of thee deesiggnedd geearss annd sshaffts sattisffiedd thhe ddesiign reqquirre

10、meentss; tthe adoopteed sstruuctuure is reaasonnablle.Key wwordds:aautoomobbilee；geaarboox；dessignn；synnchrroniizerr目录第1章绪论论11.1变速速器的简简介11.2变速速器的功功用1第2章变速速器设计计方案及及论证332.1变速速器的要要求32.2变速速器的设设计方法法论证33第3章变速速器设计计方案论论证53.1变速速器基本本参数的的确定553.1.11轴的直直径的初初步确定定53.2齿轮轮参数的的设计66第4章变速速器各档档齿轮的的校核1144.1齿轮轮弯曲应应力的计计算14

11、44.1.11二轴一倒挡直齿轮轮Z5校核1444.1.22二轴二二挡斜齿齿轮Z4校核1554.1.44二轴三三挡斜齿齿轮Z校核1554.2齿轮轮接触应应力计算算164.2.11 二二轴一挡挡直齿轮轮Z校核1664.2.22 二二轴倒挡挡直齿轮轮Z校核1774.2.33 二二轴二挡挡斜齿轮轮Z校核1774.2.44 二二轴三挡挡斜齿轮轮Z校核188第五章变速速器第二二轴的校校核1995.1轴的的直径的的初步确确定1995.2变速速器轴的的校核1195.2.11第二轴轴的刚度度校核2205.2.22第二轴轴的强度度校核222第6章同步步器的设设计2446.1同步步器的功功用2446.2同步步器的种

12、种类2446.3同步步器的参参数的确确定2556.3.11摩擦因因数2556.3.22同步环环主要尺尺寸确定定25第7章变速速器操纵纵机构2277.1对变变速器操操纵机构构的要求求277.2直接接操纵手手动换挡挡变速器器277.3远距距离操纵纵手动换换挡变速速器2887.4变速速器自锁锁、互锁锁、倒挡挡锁装置置287.4.11自锁装装置2887.4.22互锁锁锁装置2297.4.33倒挡锁锁装置229结论.300参考文献331致谢32附录一程序序编程3331齿轮校核核程序3332轴的校核核程序334附录二专业业外文及及翻译337第1章绪论论1.1变速速器的简简介变速器是安安装在汽汽车的发发动机

13、驱驱动车轮轮之间的的速力变变化装置置. 它它是用来来改变发发动机转转速与驱驱动轮的的转速的的比例关关系,以以尽量满满足各种种特定驾驾驶条件件. 目目前，汽汽车上广广泛采用用活塞式式内燃机机，其转转矩和转转速变化化范围小小，而复复杂的使使用条件件则要求求汽车的的牵引力力和车速速能在相相当大的的范围内内变化。为为解决这这一矛盾盾，在传传动系统统中设置置了变速速器。无无论从变变速箱本本身的特特点，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。其其优点不不仅仅在在于得到到一个能能使性能能达到较较高水平平的设计计方案，而而且由于于知识工工程和专

14、专家系统统的引入入，使得得其更具具有可扩扩展性。变速器经历了用变速杆改变链条的传动比手动变速器有级自动变速器无级自动变速器的发展历程。变速器的作用:改变汽车的传动比,扩大驱动车轮转矩和转速的范围,使发动机在理想的工况下工作;在发动机转矩方向不变的前提下,实现汽车的倒退行驶;实现空挡,中断发动机传递给车轮的动力,使发动机能够起动、怠速。手动变速器器主要采采用齿轮轮传动的的降速原原理,变变速器内内有多组组传动比比不同的的齿轮副副,汽车车行驶时时的换挡挡就是通通过操纵纵机构使使变速器器内不同同的齿轮轮副工作作。如在在低速时时,让传传动比大大的齿轮轮副工作作;而在在高速时时,让传传动比小小的齿轮轮副工

15、作作。由于于每挡齿齿轮组的的齿数是是固定的的,所以以各挡的的变速比比是定值值。常见见的手动动变速器器由铸铁铁或铝制制变速器器壳体、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，变变速器还还应当满满足轮廓廓尺寸和和质量小小、制造造成本低低、维修修方便等等要求。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。汽汽车工作作的道路路条件越越复杂、功功率比越越小，变变速器的的传动比比范围越越大。在在原变速速器传动动机构基基础上，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，

16、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变速速器的功功用能变传动比比，扩大大驱动轮轮转矩和和转速的的变化范范围，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章变速速器设计计方案及及论证2.1变速速器的要要求保证汽车有有必要的的动力性性和经济济性。（1） 设置空挡，用用来切断断发动机机动力向向驱动轮轮的输出出。（2） 设置倒挡，使使汽车能能倒退行行使。（

17、3） 设置动力输输出装置置，需要要时能进进行功率率输出。（4） 换挡迅速、省省力、方方便。（5） 工作可靠。汽汽车行使使过程中中，变速速器不得得有跳挡挡、乱挡挡及换挡挡冲击等等现象发发生。 （6） 变速器应有有高的工工作效率率。（7） 变速器工作作噪声低低。除此之外，变变速器还还应当满满足轮廓廓尺寸和和质量小小、制造造成本低低、维修修方便等等要求。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。汽汽车工作作的道路路条件越越复杂、功功率比越越小，变变速器的的传动比比范围越越大。为满足以上上使用性性能要求求，本变变速器采采用有级级式变速速器

18、。变变速器由由变速传传动机构构和操纵纵机构构构成。变变速器传传动机构构包括换换挡齿轮轮、传动动齿轮、传传动轴。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式式同步器器。2.2变速速器的设设计方法法论证变速器设计计方案要要求从使使用性能能、制造造条件和和重量、价价格性价价比等多多方面考考虑，要要求满足足制造、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）固定定轴式应应用广泛泛，主要要

19、有两轴轴式和三三轴式变变速器。 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，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。但但也有缺缺点，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）

20、齿轮轮形式：变速器器用斜齿齿轮和直直齿圆柱柱齿轮。斜斜齿圆柱柱齿轮虽虽然制造造时复杂杂，工作作时有轴轴向力，但但因使用用寿命长长，噪声声小而仍仍得到广广泛使用用。直齿齿圆柱齿齿轮用于于一挡和和倒挡。（3）换挡挡形式：有直齿齿滑动齿齿轮、啮啮合套和和同步器器三种。使用轴向滑动直齿齿轮换挡，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴随着噪声。因此，除一挡、倒挡外已很少使用。使用啮合套换挡，因承受换挡冲击载荷的接合齿齿数多，啮合套不会过早被损坏，但不能消除换挡冲击。同步器分为常压式、惯性式、和惯性增力式，多采用惯性式变速器，它也是一种锁环式同步器，使用同步器能保证换挡迅速、无冲击、无噪声

21、，得到广泛应用。但结构复杂、制造精度要求高、轴向尺寸大，多用于轿车和轻型货车。所以轻型货车的二、三、四挡应采用同步器换挡，而一挡、倒挡应用直齿滑动齿轮换挡。（4）变速速器轴承承常采用用滚珠轴轴承、滚滚针轴承承、滚柱柱轴承等等。目前前均采用用圆锥滚滚柱轴承承，优点点有：直直径较小小，宽度度大，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）变速速器的操操纵机构构装在变变速箱内内，由变变速叉轴轴、变速速叉

22、、倒倒块、自自锁弹簧簧、自锁锁钢球、互互锁钢球球、互锁锁圆柱销销组成。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。 终上所述述，本次次设计采采用中间间轴式55+1挡挡变速器器，并采采用采用用锁销式式同步器器换挡.第3章 变速器设计计方案论论证3.1变速速器基本本参数的的确定设计中给定定的参数数传动比比i1=7.31 ii2=4.31 i3=2.445 i44=1.551 ii5=1发动机机最大转转矩K经验验系数，KK=4.0-44.6，取取K=44.2中心距的初初步确定定初选中心矩矩可用下下式计算算式中：中心距距系数，取取值范围围8.66-9.6 取发动机机最

23、大转转矩，变速器器一挡传传动比，变速器器传动效效率，求得3.1.11轴的直直径的初初步确定定变速器的轴轴必须有有足够的的刚度和和强度。工工作时它它们除了了传递转转矩外，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d0.45AA轴的最最大直径径d个支支承间距距离L的的比值，对对中间轴轴，d/L0.16-0.118,对对第二轴轴d/LL0.118-00.211。

24、第一轴花键键部分直直径可按按下式初初选：式中：中心距距系数，取取值范围围8.66-9.6 取发动机机最大转转矩，=31.75mmm3.2齿轮轮参数的的设计（1） 齿轮模数本变速器设设计一、倒倒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、增增加齿宽宽会使噪噪声降低低，反之之则能减减轻变变变速器的的质量。降降低噪声声对轿车车有意义义，减轻轻质量对对货车比比较重要要。从齿齿轮强度度观点出出发，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

25、是合理理的，轻轻型货车车模数取取值范围围为3.00-3.775mmm。根据据齿轮模模数选用用的优先先原则及及本变速速器的特特点，进进行模数数的选取取，直齿齿轮为33.255mm,斜齿轮轮为3.25mmm。（2）齿轮轮压力角角的选择择为提高货车车的承载载能力，应应采用或或压力角角齿轮，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）螺旋旋角的确确定为了减少工工作噪声声和提高高强度，汽汽车变速速器齿轮轮多数用用斜齿轮轮，只有有倒挡齿齿轮及货货车一挡挡齿轮才才用直齿齿轮。选选取斜齿齿轮的螺螺旋角应应注意以以下问题题：螺旋角大些些时会使使齿轮啮啮合的重重合度增增加，因因而工作作平稳，噪

26、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，可用用调整螺螺旋角的的方法，使使各对啮啮合齿轮轮因模数数或齿数数不同等等原因而而造成的的中心距距不等现现象得以以消除。斜齿轮的螺螺旋角的的初步取取值在以以下范围围内：货货车变速速器斜齿齿轮的螺螺旋角为为-。（4）齿宽宽的设计计计算在选

27、择齿宽宽时，应应该注意意齿宽对对变速器器的轴向向尺寸、齿齿轮工作作平稳性性、齿轮轮强度和和齿轮工工作时受受力的均均匀程度度等均有有影响。考虑尽量减减少轴向向尺寸和和质量，齿齿宽应小小些，但但齿轮传传动平稳稳性消弱弱，此时时虽然可可以用增增加齿轮轮螺旋角角来补偿偿，但这这时轴承承的轴向向力增大大，使之之寿命降降低，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。根据模数的的大小选选定齿宽宽：直齿：b=，为齿宽宽系数，取取4.558.00斜齿：b=，取6.08.551各挡齿轮的的齿宽值值如下：中间轴

28、一挡挡，倒档档直齿：b=773.225=222.775 中间轴二挡挡斜齿：b=773.225=22.75 中间轴三挡挡斜齿：b=773.225=22.75中间轴四档档斜齿：b=73.25=22.75中间轴常啮啮合齿：b=773.225=22.75一轴常啮合合斜齿：b=773.225=22.75二轴一挡，倒倒档直齿齿：b=73.25=22.75.二轴二档斜斜齿：bb=73.25=22.75二轴三档斜斜齿：bb=73.25=22.75二轴四档斜斜齿：bb=73.25=22.75（5）各挡挡齿数的的分配在初选中心心距、齿齿轮螺旋旋角之后后，可根根据预选选确定的的变速器器挡数、传传动比和和传动方方案来

29、分分配齿轮轮的齿数数。下图图为结构构简图，以以便说明明各挡齿齿数的分分配。1，确定一一挡齿轮轮的齿数数一挡传动比比一挡为直齿齿轮，则则Z=78.15取取78中间轴一挡挡齿轮数数受中间间轴径尺尺寸限制制，即受受刚度的的限制。货货车在11217之之间，选选为17个齿齿，则=7817=61对中心距进进行修正正 AA=mZ/2=1266.755 确定常啮合合齿轮的的齿数=7.311=2.003，取由以上两个个公式求求得取整为233取整为为47 实际传动动比=77.311 求得传传动比=7.333两者相差较较小，可可取校核核螺旋角角 二挡齿轮齿齿数的确确定=4.311=2.10，联立求得： =取整为为2

30、5 取整整为53=53447/（23325）=4.333传动比误差差:=（4.333-4.331）/4.331=0.55%55% 满足要要求三挡齿轮齿齿数的确确定=2.455=1.20，联立求得： =取整为为34 取整为为41=47441/（22334）= 22.466传动比误差差:=（2.46-2.445）/2.445=0.4%5% 满足足要求四挡齿轮齿齿数的确确定=1.544=0.75，联立求得： =取整为为42取整整为311=47331/（22342）= 1.50传动比误差差:=（1.550-11.544）/1.54=2.55%55% 满足要要求倒挡齿轮齿齿数的确确定倒挡齿轮选选取的模模

31、数往往往与一挡挡相同，倒倒挡齿轮轮的齿数数一般在在21到到23之之间取值值，初选选=222 中间轴与与倒挡轴轴的中心心距为：mm D=D11=588mm=D/m =177.855取整为为18=7.411此时=7.41与与7.44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各档齿齿轮的尺尺寸直齿轮 斜齿轮 二档齿轮斜齿斜齿斜齿分度圆圆=83.76mmm斜齿斜齿斜齿分度圆圆=1777.855mm三档齿轮斜齿斜齿斜齿分度圆圆=1166.400mm斜齿斜齿斜齿分度圆圆=1400.366mm四档齿轮斜齿斜齿斜齿分度圆圆=1099.166mm斜齿斜齿斜齿分度圆圆=1444.388mm第4章变

32、速速器各档档齿轮的的校核4.1齿轮轮弯曲应应力的计计算直齿： 斜齿：式中：弯曲应力力（） T计算算载荷（NNmm） K齿宽宽系数 K应力力集中系系数，直直齿轮KK=1.65斜齿轮K=1.55K重合度度影响系系数，主主动齿轮轮K=11.1 从动动齿轮KK=0.9K重合度度影响系系数，KK=2y齿形系系数4.1.11二轴一倒挡直直齿轮ZZ校核=2177.922N/mmmN/mm 所以的弯弯曲强度度合格4.1.22二轴二二挡斜齿齿轮Z校校核=97.80NN/mmmN/mmm所以的弯曲曲强度合合格4.1.33二轴三三挡斜齿齿轮Z校校核=162774N/mmNN/mmm所以的弯弯曲强度度合格4.2齿轮轮

33、接触应应力计算算直齿：斜齿：式中：F齿面上上的法向向力E齿轮材材料的弹弹性模量量，取22.110Mppab齿轮接接触实际际宽度d节圆直直径、主、从从动齿轮轮节点处处的曲率率半径直齿轮：=斜齿轮：4.2.11 二二轴一挡挡直齿轮轮Z校核核b=22.75mmm m=33.255mm=9.77 =19.54=73622N =12000 所以的接接触强度度合格4.2.22 二二轴倒挡挡直齿轮轮Z校核核 b=222.755mm m=3.225mmm=10.24 =16.21=78511N =10711 所以的接接触强度度合格4.2.33 二二轴二挡挡斜齿轮轮Z校核核 b=222.775mmm m=33.

34、255mm=16.335 =22.664=86244N F=95223N=10144.4 所以的接接触强度度合格4.2.44 二二轴三挡挡斜齿轮轮Z校核核 b=222.755mm m=3.225mmm=18.339 =27.552=92100N F=97000N=924 所以的接接触强度度合.第五章 变速器第二二轴的校校核5.1轴的的直径的的初步确确定变速器的轴轴必须有有足够的的刚度和和强度。工工作时它它们除了了传递转转矩外，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

35、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d0.45AA；轴的的最大直直径d个个支承间间距离LL的比值值，对中中间轴，dd/L00.166-0.18,对第二二轴d/L0.18-0.221。第一轴花键键部分直直径可按按下式初初选：=31.775mmm式中：经经验系数数，=44.0-4.66，取=4.44； =3775N.m中间轴： d/LL=0.17 L=3344.744mm二轴： d/L=00.188 L=3988mm5.2变速速器轴的的校核轴的校核是是评定变变速器是是否满足足所要求求的强度度、刚度度等条件件，是否否满足使

36、使用要求求，是设设计过程程中的重重要步骤骤，主要要是为了了对设计计的数据据校核，达达到设计计的要求求。由于第二轴轴支撑点点较长，所所以只对对中间轴轴进行校校核若符符合要求求则其他他轴不用用计算。5.2.11第二轴的的刚度校校核轴在垂直面面内挠度度为，在在水平面面为，转转角为，则则 ； ；为轮齿齿齿宽在中中间平面面上的圆圆周力。为齿轮齿齿宽在中中间面上上的径向向力。E为弹性性模量，MpaI为惯性性力矩，对对于实心心轴：d为轴的的直径，花花键处按按平均直直径a 、b为齿轮轮上作用用力矩与与支座AA、B的的距离L为支座座间的距距离轴的全挠度度为 ；轴在垂直面面和水平平面挠度度的允许许值为f=0.00

37、50.110mmm，f=00.1000.115mmm.全挠度0.2mmm，齿轮所所在平面面的转角角不应超超过0.0022radd。(1)对第第二轴三三挡齿轮处处进行刚刚度校核核a=1311mm b=3988-1331=2677mm= ； NNNN所以mm 合格mm合格=0.00500.2mmm 合格格合格（2）对第第二轴二二挡齿轮轮处进行行刚度校核核a=1800mm b=3988-1800=2188mm= ； NNNN所以mm 合格mm合格=0.00250.2mmm 合格格合格（3）对第第二轴倒倒挡齿轮轮处进行行刚度校核核a=2600mm b=3988-2600=1338mmm ； NNNN所

38、以合格合格=0.00110.2mmm 合格格合格5.2.22第二轴的强度度校核在其作用下下应力为为式中：MW为抗弯弯截面系系数（1）对第第二轴三挡齿轮处处进行强强度校核核 =66.37 合格（2）对第第二轴二二挡齿轮轮处进行行强度校核核 =411.699 合格格（3）对第第二轴倒挡齿轮轮处进行行强度校核核 =29.00 合格第6章同步步器的设设计由于变速器器输入轴轴与输出出轴以各各自的速速度旋转转，变换换挡位时合合存在一一个同同步问问题。两两个旋转转速度不不一样齿齿轮强行行啮合必必然会发发生冲击击碰撞，损损坏齿轮轮。因此此，旧式式变速器器的换挡挡要采用用两脚脚离合的方式式，升挡挡在空挡位置停停

39、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。但但这个操操作比较较复杂，难难以掌握握精确。因因此设计计师创造造出同同步器，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利啮合。6.1同步步器的功功用相邻挡位相相互转换换时，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。变速器的换换挡操作，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

40、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。性式同步器器是依靠靠摩擦作作用实现现同步的的，在其其上面设设有专设设机构保保证接合合套与待待接合的的花键齿齿圈在达达到同步步之前不不可能接接触，从从而避免免了齿间间冲击。6.2同步步器的种种类同步器有常常压式和和惯性式式。目前全全部同步步式变速速器上采采用的是是惯性同同步器，它它主要由由接合套套、同步步锁环等等组成，它它的特点点是依靠靠摩擦作作用实现现同步。接合套、同步锁环和待接合齿轮的齿圈上均有倒角（锁止角），同步锁环的内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦。锁止角与锥面在设计时已作了适当选择，锥面摩擦使得

41、待啮合的齿套与齿圈迅速同步，同时又会产生一种锁止作用，防止齿轮在同步前进行啮合。当同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后，在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低（或升高）到与同步锁环转速相等，两者同步旋转，齿轮相对于同步锁环的转速为零，因而惯性力矩也同时消失，这时在作用力的推动下，接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合，并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换挡过程。6.3同步步器的参参数的确确定6.3.11摩擦因因数同步环常选选用能保保证具有有足够高高的强度度和硬度度、耐磨磨性能良良好的黄黄铜合金金制造，如如锰黄铜铜、铝黄黄铜和锡锡黄铜等等。早期期用青铜铜合金制制造的同同步环因因使用寿寿命短，已已

42、遭淘汰汰。由黄黄铜合金金与钢材材构成的的摩擦副副，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。摩摩擦因数数大，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。6.3.22同步环环主要尺尺寸确定定(1) 同同步环锥锥面上的的螺纹槽槽 如果果螺纹槽槽螺线的的顶部设设计得窄窄些，则则刮去存存在于摩摩擦锥面面之间的的油膜效效果好。但但顶部宽宽度过窄窄会影响响接触面面

43、压强，使使磨损加加快。试试验还证证明：螺螺纹的齿齿顶宽对对的影响响很大，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。图320a中给出的尺寸适用于轻、中型汽车；图320b则适用于重型汽车。通常轴向泄油槽为612个，槽宽34mm。(2) 锥锥面半锥锥角 摩擦擦锥面半半锥角越越小，摩摩擦力矩矩越大。但但过小则则摩擦锥锥面将产产生自锁锁现象，避避免自锁锁的条件件是taana。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

44、出现现咬住现现象。，(3)摩擦擦锥面平平均半径径R R设计得越越大，则则摩擦力力矩越大大。R往往受受结构限限制，包包括变速速器中心心距及相相关零件件的尺寸寸和布置置的限制制，以及及R取大以以后还会会影响到到同步环环径向厚厚度尺寸寸要取小小的约束束，故不不能取大大。原则则上是在在可能的的条件下下，尽可可能将RR取大些些。(4)锥面面工作长长度b缩短锥面工工作长度度b(图317)，便使使变速器器的轴向向长度缩缩短，但但同时也也减少了了锥面的的工作面面积，增增加了单单位压力力并使磨磨损加速速。设计计时可根根据下式式计算确确定b(5)锁止止角锁止角选取取的正确确，可以以保证只只有在换换档的两两个部分分之间角角速度差差达到零零值才能能进行换换档。影影响锁止止角选取取的因素素主要有有摩擦因因数擦锥锥面的平平均半径径R,锁止止面平均均半径和和锥面半半锥角。已已有结构构的锁止止角在22646范围内内变化。(6)同步步时间tt同步器工作作时，要要连接的的两个部部分达到到同步的的时间越越短越好好。除去去同步器器的结构构尺寸，转转动惯量量对同步步时间有有影响以以外，变变速器输输入轴，输输出轴的的角速度度差及作作用在同同步器摩摩擦追面面上的轴轴向力，均均对同步步时间有有影响。轴轴向力大大，同步步时间减减少。而而轴向力力与作用用在变速速杆手柄柄上的力力有关