课程设计货车变速器zxx

由天下分享时间：2025/1/15 1:17:32 加入收藏我要投稿点赞

上。齿面磨损大，易失效。它主要用于轿车和轻型的变速器上，故而从汽车安全性方面本设计中考虑不宜采用。

(2) 锁环式同步器这种同步器的锁止面在同步锥环和啮合套的倒锥面上，省去了同步锥环的接合齿。这样可使轴向尺寸变小。目前这种形式的同步器达到了广泛的应用。考虑到结构布置上的合理性、紧凑性及锥面产生的摩擦力矩的大小等因素，锁环式同步器多用于轿车和轻、中型货车中广泛使用，而在本设计中不采用。

(3) 锁销式同步器此种形式的同步器优点是零件数量少，摩擦锥面平均半径大，转矩容量得到提高，缩短了同步时间，缺点是轴向尺寸较长，多用于中、重型汽车的变速器中，所以本次设计中即采用这种结构形式的同步器。如下图：

2-5-2 轴承形式

变速器要求增长传递功率与质量之比，而且要求工作轴承的可靠性高，容量大，性能好、寿命长，故轴承的选择比较重要。

一轴和二轴由于转速较高，承受载荷中等，且多为径向载荷，只有很小的轴向载荷，但要求在较高转速下正常工作，故从以上方面考虑，选用角接触球轴承，二轴前端通过滚针轴承支撑在一轴后段内腔中。中间轴由于跨度大，直径大，质量大，而且有相当大的轴向力，故选用一对角接触球轴承，二轴齿轮通过滚针轴承空套在二轴上，倒档齿轮由于利用率低，且转速也不高，可直接套在倒档轴上。

2-5-3 轴的结构设计

变速器中的轴在工作时承受转矩及弯矩，轴的明显变形将影响齿轮正常啮合，产生较大的噪声、降低使用寿命。轴的结构形状除应保证其强度与刚度外，还应考虑齿轮、同步器及轴承等的安装，固定它与加工工艺也有密切关系。

第一轴通常与齿轮作成一体，其长度决定于离合器总成的轴向尺寸。第一轴的花键尺寸与离合器从动盘毂的内花键统一考虑，本次设计采用渐开线花键,压力角为30?。如图：

渐开线花键

第二轴制成阶梯式，以便于各齿轮的安装，从受力及合理利用材料来看也是必须的。各截面尺寸不应相差悬殊，轴上供磨削用的砂轮越程槽处的应力集中会引起轴的断裂。第二轴安装同步器齿座的花键采用渐开线花键且以大径定心更为合理。因为渐开线花键固定连接的精度要求比矩形花键低，但定位性能好，承载能力大，且键齿高较小使小径相应增大，可增强轴的刚度。渐开线花键可以用制造齿轮的方法加工，工艺性较好，制造精度也较高，花键齿的根部强度高，应力集中小，易于定心，当传递的转矩较大且轴径也大时，宜采用渐开线花键联结。渐开线花键的定心方式为齿形定心。当齿受载时，齿上的径向力能起到自动定心作用，有利于各齿均匀承载。

中间轴一、倒档采用齿轮轴形式，其它档位采用渐开线花键联结齿轮。中间轴采用阶梯形式，以便于各齿轮的安装，从受力及合理利用材料来看也是必须的。各截面尺寸不应相差悬殊，轴上供磨削用的砂轮越程槽处的应力集中会引起轴的断裂。中间轴安装齿轮采用渐开线花键且以大径定心更为合理。因为渐开线花键固定连接的精度要求比矩形花键低，但定位性能好，承载能力大，且键齿高较小使小径相应增大，可增强轴的刚度。渐开线花键可以用制造齿轮的方法加工，工艺性较好，制造精度也较高，花键齿的根部强度高，应力集中小，易于定心，当传递的转矩较大且轴径也大时，宜采用渐开线花键联结。渐开线花键的定心方式为齿形定心。当齿受载时，齿上的径向力能起到自动定心作用，有利于各齿均匀承载。

第四章变速器的设计计算

4.1确定变速器的主要参数

4.1.1各挡传动比的确定

不同类型的变速器，其挡位数也不尽相同，本设计为四挡变速器。传动比为已知：i1=6.40，i2=3.09， i3=1.69，i4=1.00，iR=7.82. 4.1.2中心距A的选取

初选中心距A时，可根据下述经验公式初选：

A=KA3Temaxi1ηg 式中，A为变速器中心距(mm)；KA为中心距系数，货车：KA=8.6-9.6；Temax为发动机最大转矩；i1为变速器一挡传动比；ηg为变速器传动效率，取96%。本设计中，取KA=9.1。

将数值代入公式，算得A=99.940mm，故初取A=100mm. 4.1.3 变速器的轴向尺寸

影响变速器壳体轴向尺寸的因素有挡数、换挡机构形式以及齿轮形式。设计时可根据中心距A的尺寸参照下列经验关系初选：

四挡货车变速器壳体轴向尺寸：(2.2～2.7) A 4.1.4 齿轮参数

（1）齿轮模数

选取齿轮模数时一般要遵守的原则是：在变速器中心距相同的条件下，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，同时减小齿宽；从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用一种模数，而从强度方面考虑，各挡齿轮应有不同的模数；对货车，减小质量比减小噪声更重要，故齿轮应该选用大些的模数；变速器低挡齿轮应选用大些的模数，其它挡位选用另一种模数。

一挡模数：3mm 二挡模数：2.5mm 三挡模数：2.5mm 四挡模数：2.5mm倒挡模数：3mm

在本次设计的货车中，倒挡和一挡齿轮采用直齿，其余前进挡采用斜齿。（2）压力角?

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；压力角增大时，可提高齿轮的抗弯强度和表面接触强度。本设计中采用标准压力角?=20°。

（3）螺旋角?

选取斜齿轮的螺旋角，应该注意它对齿轮工作噪声、轮齿的强度和轴向力有影响。选用大些的螺旋角时，会使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳，噪声降低，齿轮的强度也相应提高。因此从提高低挡齿轮的抗弯强度出发，?不宜过大，以15°~25°为宜；而从提高高挡齿轮的接触强度和增加重合度着眼，应选用较大的螺旋角。

螺旋方向的选择：斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用在轴承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮的轴向力相互抵消，以减少轴荷，提高寿命。为此，中间轴上的全部齿轮一律采用右旋，而一、二轴上的斜齿轮取左旋，其轴向力经轴承盖由壳体承受。

为使工艺简便，中间轴轴向力不大时，可将螺旋角仅取为三种。二、三、四挡齿轮螺旋角22°；常啮合齿轮螺旋角25.28°。

（4）齿轮变位系数的选择原则

采用变位齿轮，除为了避免齿轮产生根切和配凑中心距外，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。角度变位既具有高度变位的优点，又避免了其缺点。 4.1.5 各挡齿轮齿数的分配

1.确定一挡齿轮齿数

已知 A=100mm ，m=3mm