机械式变速器设计.ppt

机械式变速器设计 第一节 概述 第二节 变速器布置方案的分析 第三节 变速器主要参数的选择 第四节 变速器的设计计算 第五节 同步器设计 §3-1概述 一、功用： 在不同的使用条件下，改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，使发动机在最有利的工作范围内工作 使汽车倒退行驶 能够分离发动机和传动系间的联系 §3-1概述 二、影响变速器效率的主要因素 传动方案 齿轮精度 润滑状况 三、对变速器的要求： 1.应正确选择变速器的挡数和传动比，保证汽车有必要的动力性和经济性指标； 2.设置空挡和倒挡，保证发动机与驱动轮能长期分离，使汽车能进行倒退行驶； 3.换挡迅速、省力，以便缩短加速时间，并提高汽车动力性能；目前自动、电子操纵机构是发展趋势； 三、对变速器的要求： 4.工作可靠，汽车行驶过程中，变速器不得有跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生； 5.应设置动力输出装置，以便必要时能进行功率输出。 6.应当满足效率高、噪声低、体小质轻、制造容易、成本低等要求。 §3-2 变速器布置方案的分析 一、变速传动机构方案分析 1.两轴式变速器 多用于前置前驱、后置后驱型式汽车 结构特点： （1）输出轴与主减速主动齿轮成一体 （2）除倒挡外，其它挡均用常啮合齿轮传动 一、变速传动机构方案分析 1.两轴式变速器 结构特点： （3）同步器多数装在输出轴上 （4）各前进挡均经过一对齿轮传递动力 （5）只有两个轴 一、变速传动机构方案分析 2.中间轴式变速器 多用于前置后驱的型式汽车 结构特点： （1）第一轴和第二轴的轴线在同一直线上，可以布置直接挡； （2）除直接挡外其他各挡均经过两对齿轮传递动力，故在中心距不大的情况下，可以提高传动比 一、变速传动机构方案分析 2.中间轴式变速器 各种中间轴式变速器区别： （1）常啮合齿轮对数不同 （2）换挡方式不同 （3）倒挡传动方案不同 二、变速器零部件的方案分析 （一）齿轮形式 二、变速器零部件的方案分析 （二）换挡结构形式 1.直齿滑动齿轮 缺点：换挡时齿轮端面有冲击—噪声，使驾驶员紧张，舒适性降低 优点：结构简单 二、变速器零部件的方案分析 （二）换挡结构形式 2.啮合套换挡 特点：同时承受换挡冲击载荷的结合齿数多 二、变速器零部件的方案分析 （二）换挡结构形式 3.同步器 优点：保证快速、无冲击、无噪声换挡 缺点：结构复杂、制造精度高、轴向尺寸大，同步环寿命短 二、变速器零部件的方案分析 二、变速器零部件的方案分析 （三）轴承型式 1.滚珠轴承 2.滚柱轴承 3.滚针轴承 4.圆锥滚柱轴承 二、变速器零部件的方案分析 （三）轴承型式 圆锥滚柱轴承优点： 直径小、宽度大、容量大，可承受高负荷 滚子能自动对中，可确保轴承的可靠性，使用寿命长 接触线长，可提高轴和齿轮的刚度，降低齿轮噪声，减少脱挡的可能性 二、变速器零部件的方案分析 （四）其它问题 1.挡位布置：考虑到径向力对轴的影响，1挡布置在靠近壳体的位置； 2.变速器孔口：开在上方，侧面 3.加油孔：考虑油量确定油孔位置 4.变速器壳体易设计，装拆和调整方便 三、操纵机构 1.要求：换挡时只能挂入一个挡；防止误挂倒挡；换挡后应使齿轮在全齿长啮合，防止自动脱挡 2.操纵方式 （1）直接操纵 （2）远距离操纵 §3-3 变速器主要参数的选择 一、挡数 相邻挡位比值1.8以下，高挡传动比间距小于低挡 轿车4～5挡 货车4～5挡或多挡 二、传动比范围 三、中心距A 对变速器的尺寸、体积、质量与很大影响，要保证齿轮有足够的接触强度 三、中心距A 四、外形尺寸 变速器前端面到后端面的距离L，对传动轴的夹角、传动轴的长度、质量有影响，与挡数、换挡方式有关系，同步器长则轴向尺寸长。 五、轴的直径 要求： 强度、刚度足够; 中部d=0.45A; 轴最大直径与支承间距离的比值0.16~0.18 六、齿轮参数 （一）模数m选取 保证齿轮有足够的强度，还要兼顾噪声和质量的影响 减少模数，增加齿宽，可降低噪声—轿车 增加模数，可减轻质量—货车 六、齿轮参数 六、齿轮参数 六、齿轮参数 六、齿轮参数 六、齿轮参数 六、齿轮参数 （六）材料及热处理 材料：一般齿轮和轴选同一种材料 18CrMnTi 20Mn2TiB 20MnVB 20MnMoB 六、齿轮参数 （六）材料及热处理 渗碳处理： 法面模数 渗碳层厚度 mn≤3.5 0.8~1.2 3.5≤ mn≤5 0.5~1.3 mn5 1.0~1.6 七、齿数分配（以四档变速器为例分析） 七、齿数分配（以四档变速器为例分析） 七、齿数分配（以四档变速器为例分析） 七、齿数分配（以四档变速器为例分析） （五）确定倒挡齿数 （六）齿轮其它尺寸 D1=(1.25~1.4)d2 C=(1.2~1.4)d2