第三章变速器设计详解.ppt

第三章 机械式变速器设计 §3-1 概述 一、变速器的功用 1.?变速与变矩 §3-2 变速器传动机构布置方案 a、c方案： 第二轴为三点支承； 有四对常啮合齿轮； 倒挡用直齿滑动齿轮换挡； a方案能提高中间轴和第二轴刚度。 b方案： 第二轴为两点支承。 高挡用常啮合齿轮传动； 一、倒挡用直齿滑动齿轮换挡； 倒挡齿轮是双联齿轮。可获得较大 的传动比 中间轴式变速器——五档 中间轴式变速器——六档 4、倒挡布置方案 7、档位的布置方案 倒挡齿轮应布置在靠近轴的支承处； 齿轮作用力大，轴的变形大，齿轮啮合状态变差，磨损加快且工作噪声增加； 按顺序布置各挡齿轮，既能保证轴的刚度，又便于装配； 倒挡使用的少，常将一挡布置在最靠近轴的支承处； 可以设置附加壳体，将一、倒挡布置在支承的两侧。 高挡齿轮布置在支承中部区域较为合理； 常用挡位的轮齿常因接触应力过高而造成表面点蚀损坏。 轴变形的偏转角小，齿轮啮合状态较好。 超速挡的传动比小于1，仅在好路或空载时使用； 充分利用发动机功率，减少发动机转数，磨损小，燃料消耗低； 与直接挡比较，传动效率低、工作噪声大。 §3-3 变速器主要参数的选择 一、挡数 四、外形尺寸 §3-4 变速器的设计计算 一、齿轮的损坏形式 2.齿轮接触强度计算 三、轴的强度、刚度计算 §3-5 同步器设计 一、惯性式同步器 二、同步器工作原理 三、同步器计算 四、同步器主要参数的确定 第六节 变速器操纵机构 一、操纵机构的功用和组成 根据汽车使用条件的需要完成选挡、换挡或退到空挡。 由变速杆、拨块、拨叉、变速叉轴及安全装置组成。 二、操纵机构的设计要求 换档只能挂入一个档位； 换档后保证齿轮在全齿长上啮合； 防止自动脱档，自动挂档； 防止误挂倒档； 换档轻便。 三、操纵机构分类 直接操纵式 单轨式操纵机构减少了变速叉轴，各挡同用一组自锁装置，简化了操纵机构，但要求各挡换挡行程相等。 远距离操纵式 要求系统有足够的刚性，各连接件之间间隙不能过大，否则换挡手感不明显； 变速杆支座应固定在受车架振动、变形影响较小的地方，以避免对操纵有不利影响。 电控操纵式 没有变速杆、离合器踏板，驾驶员通过控制油门踏板实现换档。 第七节 变速器结构元件 一、变速器齿轮 与轴制成一体； 与轴分开，然后用花键、过盈配合、键或者滑动轴承等方式与轴连接； b应大于或等于轮齿危险断面处的厚度sp 为了保持稳定性，齿轮轮毂部分宽度C尽可能大； 为了减少质量，轮辐处厚度δ应薄些(满足强度)。 二、变速器轴的连接方式 定心良好，滑动灵活； 矩形花键的外径、齿侧磨削容易。 承载能力强； 花键齿短，小径相对增大，提高了轴的刚度。 尺寸要小； 横向尺寸应保证壳体内壁与齿轮齿顶之间留有5~8mm的间隙（底部间隙不小于15mm），以减小搅油阻力，减小噪声并防止过热； 质量尽可能小； 铝合金铸造壳体的壁厚取3.5~4mm； 铸铁壳体壁厚取5~6mm。 刚度要足够大，保证轴的变形小； 壳体上应设计加强肋，其方向与支承力的方向有关； 铝合金壳体表面设计交叉肋条，增加刚度并降低噪声。 第八节 机械式无级变速器 一、结构与工作原理 CVT的主、从动轮均由活动带轮和固定带轮组成。 速比可实现无级变化。 二、CVT的优、缺点 与采用液力变矩器（AT）的汽车相比较： 燃油经济性能提高6%~17%； 汽车加速时间短，动力性获得改善； 传动效率高（92%~96%）； 零件数量少，使用可靠；寿命长。 与机械式有级变速器（MT）相比较： 速比变化范围较宽，发动机可以工作在最佳工况下，有害物排放明显减少。 三、金属传动带 由280~400片V型金属片和金属带环组成，具有高柔性; 金属带环安装在金属片两侧，支承和引导金属片的运动，兼有承担传递部分转矩的功能。 4. 确定其他各挡的齿数 当二挡为直齿轮、且模数与一挡相同时 要求： 1）z5、Z6 圆整 2）核算A值，若有偏差，用齿轮变位调整 当二挡为斜齿轮、螺旋角β6与常啮合齿轮的β2不同时 其他各挡齿轮的齿数用同此方法确定！ 5. 确定倒挡齿轮齿数 倒挡齿轮常选用相同的模数! 要求： 倒挡齿轮的啮合不产生运动干涉，齿轮8与9的齿顶圆间隙0.5mm 齿轮9的齿顶圆直径De9： 1)初选：Z10=21~23 中间轴与倒挡轴的中心距 2) 由求得的De9，选择适当的齿数和采用变位齿轮使De9符合（3-10）。最后计算倒挡轴与第二轴的中心距A”! 齿顶圆直径：De= Z×m+2×m（ ） 齿顶高系数ha*=1.0 + 轮齿折断：冲击载荷→弯曲折断；