越野乘用车变速器设计-中间轴式五档变速器【三维零件图】【9张CAD图纸、说明书全套】【YC系列】
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【温馨提示】====【1】设计包含CAD图纸 和 DOC文档,均可以在线预览,所见即所得,,dwg后缀的文件为CAD图,超高清,可编辑,无任何水印,,充值下载得到【资源目录】里展示的所有文件======【2】若题目上备注三维,则表示文件里包含三维源文件,由于三维组成零件数量较多,为保证预览的简洁性,店家将三维文件夹进行了打包。三维预览图,均为店主电脑打开软件进行截图的,保证能够打开,下载后解压即可。======【3】特价促销,,拼团购买,,均有不同程度的打折优惠,,详情可咨询QQ:1304139763 或者 414951605======【4】 题目最后的备注【YC系列】为店主整理分类的代号,与课题内容无关,请忽视
- 内容简介:
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- 1 -毕毕业业设设计计(论论文文)外外文文翻翻译译- 2 -如如何何延延长长轴轴承承寿寿命命摘要: 自然界苛刻的工作条件会导致轴承的失效,但是如果遵循一些简单的规则,轴承正常运转的机会是能够被提高的。在轴承的使用过程当中,过分的忽视会导致轴承的过热现象,也可能使轴承不能够再被使用,甚至完全的破坏。但是一个被损坏的轴承,会留下它为什么被损坏的线索。通过一些细致的侦察工作,我们可以采取行动来避免轴承的再次失效。关键词: 轴承 失效 寿命导致轴承失效的原因很多,但常见的是不正确的使用、污染、润滑剂使用不当、装卸或搬运时的损伤及安装误差等。诊断失效的原因并不困难,因为根据轴承上留下的痕迹可以确定轴承失效的原因。然而,当事后的调查分析提供出宝贵的信息时,最好首先通过正确地选定轴承来完全避免失效的发生。为了做到这一点,再考察一下制造厂商的尺寸定位指南和所选轴承的使用特点是非常重要的。1 轴承失效的原因在球轴承的失效中约有40%是由灰尘、脏物、碎屑的污染以及腐蚀造成的。污染通常是由不正确的使用和不良的使用环境造成的,它还会引起扭矩和噪声的问题。由环境和污染所产生的轴承失效是可以预防的,而且通过简单的肉眼观察是可以确定产生这类失效的原因。通过失效后的分析可以得知对已经失效的或将要失效的轴承应该在哪些方面进行查看。弄清诸如剥蚀和疲劳破坏一类失效的机理,有助于消除问题的根源。只要使用和安装合理,轴承的剥蚀是容易避免的。剥蚀的特征是在轴承圈滚道上留有由冲击载荷或不正确的安装产生的压痕。剥蚀通常是在载荷超过材料屈服极限时发生的。如果安装不正确从而使某一载荷横穿轴承圈也会产生剥蚀。轴承圈上的压坑还会产生噪声、振动和附加扭矩。类似的一种缺陷是当轴承不旋转时由于滚珠在轴承圈间振动而产生的椭圆形压痕。这种破坏称为低荷振蚀。这种破坏在运输中的设备和不工作时仍振动的设备中都会产生。此外,低荷振蚀产生的碎屑的作用就象磨粒一样,会进一步损害轴承。与剥蚀不同,低荷振蚀的特征通常是由于微振磨损腐蚀在润滑剂中会产生淡红色。消除振动源并保持良好的轴承润滑可以防止低荷振蚀。给设备加隔离垫或对底座进行隔离可以减轻环境的振动。另外在轴承上加一个较小的预载荷不仅有助于滚珠和轴承圈保持紧密的接触,并且对防止在设备运输中产生的低荷振蚀也有帮助。- 3 -造成轴承卡住的原因 是缺少内隙、润滑不当和载荷过大。在卡住之前,过大的摩擦 和热量使轴承钢软化。 过热的轴承通常会改变颜色,一般会变成蓝黑色或淡黄色。摩擦 还会使保持架受力,这会破 坏支承架,并加速轴承的失效。材料过早出现疲劳破坏是由重载后过大的预载引起的。如果这些条件不可避免,就应仔细计算轴承寿命,以制定一个维护计划。另一个解决办法是更换材料。若标准的轴承材料不能保证足够的轴承寿命,就应当采用特殊的材料。另外,如果这个问题是由于载荷过大造成的,就应该采用抗载能力更强或其他结构的轴承。蠕动不象过早疲劳那样普遍。轴承的蠕动是由于轴和内圈之间的间隙过大造成的。蠕动的害处很大,它不仅损害轴承,也破坏其他零件。蠕动的明显特征是划痕、擦痕或轴与内圈的颜色变化。为了防止蠕动,应该先用肉眼检查一下轴承箱件和轴的配件。蠕动与安装不正有关。如果轴承圈不正或翘起,滚珠将沿着一个非圆周轨道运动。这个问题是由于安装不正确或公差不正确或轴承安装现场的垂直度不够造成的。如果偏斜超过0.25,轴承就会过早地失效。检查润滑剂的污染比检查装配不正或蠕动要困难得多。污染的特征是使轴承过早的出现磨损。润滑剂中的固体杂质就象磨粒一样。如果滚珠和保持架之间润滑不良也会磨损并削弱保持架。在这种情况下,润滑对于完全加工形式的保持架来说是至关重要的。相比之下,带状或冠状保持架能较容易地使润滑剂到达全部表面。锈是湿气污染的一种形式,它的出现常常表明材料选择不当。如果某一材料经检验适合工作要求,那么防止生锈的最简单的方法是给轴承包装起来,直到安装使用时才打开包装。2 避免失效的方法解决轴承失效问题的最好办法就是避免失效发生。这可以在选用过程中通过考虑关键性能特征来实现。这些特征包括噪声、起动和运转扭矩、刚性、非重复性振摆以及径向和轴向间隙。扭矩要求是由润滑剂、保持架、轴承圈质量(弯曲部分的圆度和表面加工质量)以及是否使用密封或遮护装置来决定。润滑剂的粘度必须认真加以选择,因为不适宜的润滑剂会产生过大的扭矩,这在小型轴承中尤其如此。另外,不同的润滑剂的噪声特性也不一样。举例来说,润滑脂产生的噪声比润滑油大一些。因此,要根据不同的用途来选用润滑剂。- 4 -在轴承转动过程中,如果内圈和外圈之间存在一个随机的偏心距,就会产生与凸轮 运动非常相似的非重复性振摆( NRR)。保持架的尺寸误差和轴承圈与滚珠的偏心都会引 起NRR。和重复性振摆不同的是, NRR 是没有办法进行补偿的。在工业中一般是根据具体的应用来选择不同类型和精度等级的轴承。例如,当要求振摆最小时,轴承的非重复性振摆不能超过0.3 微米。同样,机床主轴只能容许最小的振摆,以保证切削精度。因此在机床的应用中应该使用非重复性振摆较小的轴承。在许多工业产品中,污染是不可避免的,因此常用密封或遮护装置来保护轴承,使其免受灰尘或脏物的侵蚀。但是,由于轴承内外圈的运动,使轴承的密封不可能达到完美的程度,因此润滑油的泄漏和污染始终是一个未能解决的问题。一旦轴承受到污染,润滑剂就要变质,运行噪声也随之变大。如果轴承过热,它将会卡住。当污染物处于滚珠和轴承圈之间时,其作用和金属表面之间的磨粒一样,会使轴承磨损。采用密封和遮护装置来挡开脏物是控制污染的一种方法。噪声是反映轴承质量的一个指标。轴承的性能可以用不同的噪声等级来表示。噪声的分析是用安德逊计进行的,该仪器在轴承生产中可用来控制质量,也可对失效的轴承进行分析。将一传感器连接在轴承外圈上,而内圈在心轴以 1800r/min 的转速旋转。测量噪声的单位为anderon。即用um/rad 表示的轴承位移。根据经验,观察者可以根据声音辨别出微小的缺陷。例如,灰尘产生的是不规则的劈啪声;滚珠划痕产生一种连续的爆破声,确定这种划痕最困难;内圈损伤通常产生连续的高频噪声,而外圈损伤则产生一种间歇的声音。轴承缺陷可以通过其频率特性进一步加以鉴定。通常轴承缺陷被分为低、中、高三个波段。缺陷还可以根据轴承每转动一周出现的不规则变化的次数加以鉴定。低频噪声是长波段不规则变化的结果。轴承每转一周这种不规则变化可出现 1.610次,它们是由各种干涉(例如 轴承圈滚道上的凹坑)引起的。可察觉的凹坑是一种制造缺陷,它是在制造过程中由于多爪卡盘夹的太紧而形成的。中频噪声的特征是轴承每旋转一周不规则变化出现 1060 次。这种缺陷是由在轴承圈和滚珠的磨削加工中出现的振动引起的。轴承每旋转一周高频不规则变化出现 60300 次,它表明轴承上存在着密集的振痕或大面积的粗糙不平。利用轴承的噪声特性对轴承进行分类,用户除了可以确定大多数厂商所使用的 ABEC标准外,还可确定轴承的噪声等级。 ABEC 标准只定义了诸如孔、外径、振摆等尺寸公差。随着ABEC 级别的增加(从3 增到9),公差逐渐变小。但ABEC 等级并不能反映其他轴承特性,如轴承圈质量、粗糙度、噪声等。因此,噪声等级的划分有助于工业标准的改进。- 5 -毕业设计(论文)外文翻译原文EXTENDING BEARING LIFEAbstract:Nature works hard to destroy bearings, but their chances of survival can be improved by following a few simple guidelines. Extreme neglect in a bearing leads to overheating and possibly seizure or, at worst, an explosion. But even a failed bearing leaves clues as to what went wrong. After a little detective work, action can be taken to avoid a repeat performance.Keywords: bearings failures lifeBearings fail for a number of reasons,but the most common are misapplication,contamination,improper lubricant,shipping or handling damage,and misalignment. The problem is often not difficult to diagnose because a failed bearing usually leaves telltale signs about what went wrongHowever,while a postmortem yields good information,it is better to avoid the process altogether by specifying the bearing correctly in The first placeTo do this,it is useful to review the manufacturers sizing guidelines and operating characteristics for the selected bearing.Equally critical is a study of requirements for noise, torque, and runout, as well as possible exposure to contaminants, hostile liquids, and temperature extremes. This can provide further clues as to whether a bearing is right for a job.1 Why bearings failAbout 40% of ball bearing failures are caused by contamination from dust, dirt, shavings, and corrosion. Contamination also causes torque and noise problems, and is often the result of improper handling or the application environmentFortunately, a bearing failure caused by environment or handling contamination is preventable,and a simple visual examination can easily identify the cause- 6 -Conducting a postmortem il1ustrates what to look for on a failed or failing bearingThen,understanding the mechanism behind the failure, such as brinelling or fatigue, helps eliminate the source of the problem.Brinelling is one type of bearing failure easily avoided by proper handing and assembly. It is characterized by indentations in the bearing raceway caused by shock loadingsuch as when a bearing is dropped-or incorrect assembly. Brinelling usually occurs when loads exceed the material yield point(350,000 psi in SAE 52100 chrome steel)It may also be caused by improper assembly, Which places a load across the racesRaceway dents also produce noise,vibration,and increased torque.A similar defect is a pattern of elliptical dents caused by balls vibrating between raceways while the bearing is not turningThis problem is called false brinelling. It occurs on equipment in transit or that vibrates when not in operation. In addition, debris created by false brinelling acts like an abrasive, further contaminating the bearing. Unlike brinelling, false binelling is often indicated by a reddish color from fretting corrosion in the lubricant.False brinelling is prevented by eliminating vibration sources and keeping the bearing well lubricated. Isolation pads on the equipment or a separate foundation may be required to reduce environmental vibration. Also a light preload on the bearing helps keep the balls and raceway in tight contact. Preloading also helps prevent false brinelling during transit.Seizures can be caused by a lack of internal clearance, improper lubrication, or excessive loading. Before seizing, excessive, friction and heat softens the bearing steel. Overheated bearings often change color,usually to blue-black or straw coloredFriction also causes stress in the retainer,which can break and hasten bearing failurePremature material fatigue is caused by a high load or excessive preloadWhen these conditions are unavoidable,bearing life should be carefully calculated so that a maintenance scheme can be worked outAnother solution for fighting premature fatigue is changing materialWhen standard bearing materials,such as 440C or SAE 52100,do not guarantee sufficient life,specialty materials can be recommended. In addition,when the problem is traced back to excessive loading,a higher capacity bearing or different configuration may be used- 7 -Creep is less common than premature fatigueIn bearingsit is caused by excessive clearance between bore and shaft that allows the bore to rotate on the shaftCreep can be expensive because it causes damage to other components in addition to the bearing0ther more likely creep indicators are scratches,scuff marks,or discoloration to shaft and boreTo prevent creep damage,the bearing housing and shaft fittings should be visually checkedMisalignment is related to creep in that it is mounting relatedIf races are misaligned or cockedThe balls track in a noncircumferencial pathThe problem is incorrect mounting or tolerancing,or insufficient squareness of the bearing mounting siteMisalignment of more than 1/4can cause an early failureContaminated lubricant is often more difficult to detect than misalignment or creepContamination shows as premature wearSolid contaminants become an abrasive in the lubricantIn addition。insufficient lubrication between ball and retainer wears and weakens the retainerIn this situation,lubrication is critical if the retainer is a fully machined typeRibbon or crown retainers,in contrast,allow lubricants to more easily reach all surfaces Rust is a form of moisture contamination and often indicates the wrong material for the applicationIf the material checks out for the job,the easiest way to prevent rust is to keep bearings in their packaging,until just before installation2 Avoiding failuresThe best way to handle bearing failures is to avoid themThis can be done in the selection process by recognizing critical performance characteristicsThese include noise,starting and running torque,stiffness,nonrepetitive runout,and radial and axial playIn some applications, these items are so critical that specifying an ABEC level alone is not sufficientTorque requirements are determined by the lubricant,retainer,raceway quality(roundness cross curvature and surface finish),and whether seals or shields are usedLubricant viscosity must be selected carefully because inappropriate lubricant,especially in miniature bearings,causes excessive torqueAlso,different lubricants have varying noise characteristics that should be matched to the application. For example,greases produce more noise than oil- 8 -Nonrepetitive runout(NRR)occurs during rotation as a random eccentricity between the inner and outer races,much like a cam actionNRR can be caused by retainer tolerance or eccentricities of the raceways and ballsUnlike repetitive runout, no compensation can be made for NRR.NRR is reflected in the cost of the bearingIt is common in the industry to provide different bearing types and grades for specific applicationsFor example,a bearing with an NRR of less than 0.3um is used when minimal runout is needed,such as in diskdrive spindle motorsSimilarly,machinetool spindles tolerate only minimal deflections to maintain precision cutsConsequently, bearings are manufactured with low NRR just for machine-tool applicationsContamination is unavoidable in many industrial products,and shields and seals are commonly used to protect bearings from dust and dirtHowever,a perfect bearing seal is not possible because of the movement between inner and outer racesConsequently,lubrication migration and contamination are always problemsOnce a bearing is contaminated, its lubricant deteriorates and operation becomes noisierIf it overheats,the bearing can seizeAt the very least,contamination causes wear as it works between balls and the raceway,becoming imbedded in the races and acting as an abrasive between metal surfacesFending off dirt with seals and shields illustrates some methods for controlling contaminationNoise is as an indicator of bearing qualityVarious noise grades have been developed to classify bearing performance capabilitiesNoise analysis is done with an Anderonmeter, which is used for quality control in bearing production and also when failed bearings are returned for analysis. A transducer is attached to the outer ring and the inner race is turned at 1,800rpm on an air spindle. Noise is measured in andirons, which represent ball displacement in m/rad.With experience, inspectors can identify the smallest flaw from their sound. Dust, for example, makes an irregular crackling. Ball scratches make a consistent popping and are the most difficult to identify. Inner-race damage is normally a constant high-pitched noise, while a damaged outer race makes an intermittent sound as it rotates.- 9 -Bearing defects are further identified by their frequencies. Generally, defects are separated into low, medium, and high wavelengths. Defects are also referenced to the number of irregularities per revolution.Low-band noise is the effect of long-wavelength irregularities that occur about 1.6 to 10 times per revolution. These are caused by a variety of inconsistencies, such as pockets in the race. Detectable pockets are manufacturing flaws and result when the race is mounted too tightly in multiplejaw chucks.Medium-hand noise is characterized by irregularities that occur 10 to 60 times per revolution. It is caused by vibration in the grinding operation that produces balls and raceways. High-hand irregularities occur at 60 to 300 times per revolution and indicate closely spaced chatter marks or widely spaced, rough irregularities.Classifying bearings by their noise characteristics allows users to specify a noise grade in addition to the ABEC standards used by most manufacturers. ABEC defines physical tolerances such as bore, outer diameter, and runout. As the ABEC class number increase (from 3 to 9), tolerances are tightened. ABEC class, however, does not specify other bearing characteristics such as raceway quality, finish, or noise. Hence, a noise classification helps improve on the industry standard.现代科技学院 毕业设计(论文)开题报告 毕业设计(论文)题目: 越野乘用车变速器设计 学 生 姓 名: 王 鑫 指导教师姓名: 张 晓 东 专 业: 车辆工程10-1 2014年 3 月 29 日一、课题名称:越野乘用车变速器设计二、课题研究背景 随着科学技术的日益发展,汽车的各项性能也日臻完善。现代汽车已成为世界各国 民经济和社会生活中不可缺少的交通工具。现代汽车除了装有性能优良的发动机外还应 该有性能优异的传动系与之匹配才能将汽车的性能淋漓尽致的发挥出来。因此汽车变速 器的设计显得尤为重要。 控制技术和电子信息技术的高速发展,使得自动变速器得到快速发展。手动变速 器向自动变速器发展的趋势越发明显。新技术的发展一方面仍在不断改善现有变速器 的性能。如自动变速器的多段化、电控化及液力变矩器低速区域的低速化等。另一方 面新军凸起。双离合变速器已在市场上得到小范围应用。总体来看,变速器技术朝着 兼顾舒适性、动力性、经济性三个方向发展。 纵观变速器发展历史长河。我们做一简单比较:从1894 年犹如走楼梯的MT 手动 变速器批量应用,到1908 年AT 自动变速器的应用。如同乘坐上了自动扶梯;1995 年 出现了全新的手自一体变速器,既可以手动又可以自动操控几个固定挡位切换速比。 我们经历了变速器发展过程中有挡位的几个时代发展。直到1997 年CVT 无级变速器应 运而生。从而将变速器的发展带入了无档位时代。这种变速器无齿轮传动,实现无缝加 速,好比乘坐普通升降电梯,成为变速器发展史的里程碑。随着2004 年日产研发的最 新一代的CVT-XTRONIC 面世,就好比是乘坐了高速升降电梯。车辆行驶过程中,从低 速到高速就如同从商场一楼到五楼。不同的变速器给您带来了不同的到达方式,让您 体会到不同的舒适性、操控性和经济性。3、 课题研究意义 随着汽车工业的迅猛发展,车型的多样化,个性化已经成为汽车发展的趋势。而 变速器设计是汽车设计的重要环节之一。它是用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和 转速,因此它的性能影响到汽车的动力性和经济性指标,在对汽车性能要求越来越高 的今天,车辆的舒适性也是评价汽车的一个重要指标,而变速器的设计如果不合理, 将会使汽车的舒适性下降,使汽车的运行噪声增大。通过本题目的设计,我们可以综 合应用汽车构造、汽车理论、汽车设计、机械设计、液压传动等课程的 知识,达到综合运用的效果,从而提高解决实际问题的能力。4、 文献查阅情况 查阅了有关变速器的文献,总结如下: A、传动机构布置方案分析 变速器传动机构有两种分类方法。根据前进挡数的不同,有三、四、五和多挡变速器。根据轴的形式不同,分为固定轴式和旋转轴式(常配合行星齿轮传动)两类。固定轴式又分为两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。固定轴式应用广泛,其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上,中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。与中间轴式变速器比较,两轴式变速器有结构简单、轮廓尺寸小、布置方便、中间挡位传动效率高和噪声低等优点。因两轴式变速器不能设置直接挡,所以在高挡工作时齿轮和轴承均承载,不仅工作噪声增大,且易损坏。此外,受结构限制,两轴式变速器的一挡速比不可能设计得很大。 B、零部件结构方案分析 1齿轮形式 与直齿圆柱齿轮比较,斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、工作时噪声低等优点;缺点是制造时稍复杂,工作时有轴向力。变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮,尽管这样会使常啮合齿轮数增加,并导致变速器的转动惯量增大。直齿圆柱齿轮仅用于低挡和倒挡。 2换挡机构形式 变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。 汽车行驶时各挡齿轮有不同的角速度,因此用轴向滑动直齿齿轮的方式换挡,会在轮齿端面产生冲击,并伴随有噪声。这使齿轮端部磨损加剧并过早损坏,同时使驾驶员精神紧张,而换挡产生的噪声又使乘坐舒适性降低。只有驾驶员用熟练的操作技术(如两脚离合器),使齿轮换挡时无冲击,才能克服上述缺点。但是该瞬间驾驶员注意力被分散,会影响行驶安全性。因此,尽管这种换挡方式结构简单,但除一挡、倒挡外已很少使用。 由于变速器第二轴齿轮与中间轴齿轮处于常啮合状态,所以可用移动啮合套换挡。这时。因同时承受换挡冲击载荷的接合齿齿数多,而轮齿又不参与换挡,它们都不会过早损坏,但不能消除换挡冲击,所以仍要求驾驶员有熟练的操作技术。此外,因增设了啮合套和常啮合齿轮,使变速器旋转部分的总惯性矩增大。因此,目前这种换挡方法只在某些要求不高的挡位及重型货车变速器上应用。这是因为重型货车挡位间的公比较小,则换挡机构连接件之间的角速度差也小,因此采用啮合套换挡,并且还能降低制造成本及减小变速器长度。 使用同步器能保证讯速、无冲击、无噪声换挡,而与操作技术的熟练程度无关,从而提高汽车的加速性、经济性和行驶安全性。同上述两种换挡方法比较,虽然它有结构复杂、制造精度要求高、轴向尺寸大等缺点,但仍然得到广泛应用。 利用同步器或啮合套换挡,其换挡行程要比滑动齿轮换挡行程小。在滑动齿轮特别宽的情况下,这种差别就更为明显。为_操纵方便,换人不同挡位的变速杆行程要求尽可能一样。 3变速器轴承 变速器轴承常采用圆柱滚子轴承、球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、滑动轴套等。至于何处应当采用何种轴承,是受结构限制并随所承受的载荷特点不同而不同。 汽车变速器结构紧凑、尺寸小、采用尺寸大些的轴承受结构限制,常在布置上有困难。 C 、变速器的设计与计算 1 、齿轮的损坏形式 变速器齿轮的损坏形式主要有三种:轮齿折断,齿面疲劳剥落(点蚀),移动换挡齿轮端部破坏。 轮齿折断发生在两种情况下:轮齿受到足够大的冲击载荷作用,造成轮齿弯曲折断;轮齿在重复载荷作用下,齿根产生疲劳裂纹,裂纹扩展深度逐渐加大,然后出现弯曲折断。前者在变速器中出现得极少,而后者出现得多些。 轮齿工作时,一对齿轮相互啮合,齿面相互挤压,这时存在于齿面细小裂缝中的润滑油油压升高,并导致裂缝扩展,然后齿面表层出现块状剥落而形成小麻点,称之为齿面点蚀。它使齿形误差加大,产生动载荷,并可能导致轮齿折断。 用移动齿轮的方法完成换挡的低挡和倒挡齿轮,由于换挡时两个进入啮合的齿轮存在角速度差,换挡瞬间在轮齿端部产生冲击载荷,并造成损坏。 2、轮齿强度计算 与其它机械行业比较,不同用途汽车的变速器齿轮使用条件仍是相似的。此外,汽车变速器齿轮用的材料、热处理方法、加工方法、精度级别、支承方式也基本一致。如汽车变速器齿轮用低碳合金钢制作,采用剃齿或磨齿精加工,齿轮表面采用渗碳淬火热处理工艺,齿轮精度为JBl7983,6级和7级。因此,用于计算通用齿轮强度公式更为简化一些的计算公式来计算汽车齿轮,同样可以获得较为准确的结果。25MnCr5。渗碳齿轮表面硬度为5863HRC。 3、轴的强度计算 变速器工作时,由于齿轮上有圆周力、径向力和轴向力作用,其轴要承受转矩和弯矩。变速器的轴应有足够的刚度和强度。因为刚度不足的轴会产生弯曲变形,破坏了齿轮的正确啮合,对齿轮的强度、耐磨性和工作噪声等均有不利影响。所以设计变速器轴时,其刚度大小应以保证齿轮能实现正确的啮合为前提条件。 D、变速器操纵机构 根据汽车使用条件的需要,驾驶员利用变速器的操纵机构完成选挡和实现换挡或退到空挡。变速器操纵机构应当满足如下主要要求:换挡时只能挂人一个挡位,换挡后应使齿轮在全齿长上啮合,防止自动脱挡或自动挂挡,防止误挂倒挡,换挡轻便。 用于机械式变速器的操纵机构,常见的是由变速杆、拨块、拨叉、变速叉轴及互锁、自锁和倒挡锁装置等主要件组成,并依靠驾驶员手力完成选挡、换挡或退到空挡工作,称为手动换挡变速器。 1直接操纵手动换挡变速器 当变速器布置在驾驶员座椅附近,可将变速杆直接安装在变速器上,并依靠驾驶员手力和通过变速杆直接完成换挡功能的手动换挡变速器,称为直接操纵变速器。这种操纵方案结构最简单,已得到广泛应用。近年来,单轨式操纵机构应用较多,其优点是减少了变速叉轴,各挡同用一组自锁装置,因而使操纵机构简化,但它要求各挡换挡行程相等轴,各挡同用一组自锁装置,因而使操纵机构简化。 2远距离操纵手动换挡变速器平头式汽车或发动机后置后轮驱动汽车的变速器,受总体布置限制变速器距驾驶员座位较远,这时需要在变速杆与拨叉之间布置若干传动件,换挡手力经过这些转换机构才能完成换挡功能。这种手动换挡变速器称为远距离操纵手动换挡变速器 3电控自动换挡变速器 有级式机械变速器尽管应用广泛,但是它有换挡工作复杂、对驾驶员操作技术要求高、使驾驶员容易疲劳等缺点。80年代以后,在固定轴式机械变速器基础上,通过应用计算机和电子控制技术,使之实现自动换挡,并取消了变速杆和离合器踏板。驾驶员只需控制油门踏板,汽车在行驶过程中就能自动完成换挡时刻的判断,接着自动实现收油门、离合器分离、选挡、换挡、离合器接合和回油门等一系列动作,使汽车动力性、经济性有所提高,简化操纵并减轻了驾驶员的劳动强度。E,新技术1、 新型机械式无级变速器的设计及优化 机械式脉动无级变速器采用连杆(或其他类型)机构组成一个相,由至少三个相组成一个无级变速机构,通过超越离合器的过滤作用,滤掉低于某一速度值的转速,输出符合单向离合器过滤条件的转速。机械式脉动无级变速器具有传动可靠、寿命长、变速范围大、最低输出转速可为零、静止和运动中均可调速、结构简单、制造较容易等特点。但这类脉动机械式无级变速器的基本工作机构为多套连杆机构,普遍存在以下缺陷:不平衡惯性力引起的振动大;承载能力和抗冲击能力相对较弱;脉动度较大;多相结构导致机械效率降低,磨损加剧;整机效率不高,输出功率小,不适合用于大功率场合。为克服机械式脉动无级变速器的缺陷,国内外学者做了大量的研究工作,研究开发了多种类型的新型脉动无级变速器口。这些变速器距离实际使用越来越近。 2、液力自动变速器协同控制的研究燃油经济性、低排放和舒适性已经成为现代传动系统的发展方向。提出模块化协同控制软件架构模式,通过对液力变矩器、换挡离合器和发动机进行协同控制,并以失效控制和车载自诊断作为辅助来实现自动换挡策略。通过台架和整车标定测试,证明了此方法提高了模块化建模的效率,并通过标定结果分析得出,应用本文所提出的模块化协同控制方法,离合器在换挡过程中,发动机输出转矩平稳,换挡冲击小,换挡品质得到明显提升。3、 轿车自动变速器的几种分类 液力藕合式自动变速嚣(简称AT变速器);电控机械式自动变速器简称AblT变速器);无级自动变速器(简称CVT变速器);速逻辑思维自动变速器;手动换档机构的自动变速器(简称MAT变速器)4、汽车手动变速器噪声源识别 汽车噪声已经成为环境噪声污染的主要来源之一,对于大中城市尤其如此。汽车噪声水平是衡量汽车性能的重要指标,因此汽车噪声控制是目前世界汽车工业的一个重要课题。变速箱是汽车主要噪声源之一,在很大程度上影响了汽车的车内噪声和通过噪声,因此很有必要对其进行研究并最终达到减振降噪的目的。变速箱是一个复杂的齿轮箱,零件较多,其噪声成分较复杂口。仅仅靠理论分析与仿真计算很难得到变速器的准确噪声特性,为了全面掌握变速器的噪声变化规律进而对其结构优化,需要对变速器进行噪声测试,以试验数据为基础,来分析变速器的噪声特性,这样得到的规律更有指导意义。 目前,国内也有学者对变速器的振动噪声进行研究。文献2根据实车噪声试验得到车厢声压级组成及变化情况,证明了阶次分析方法可用于噪声源识别,但没有对变速器噪声进行深入分析,也没有得出具体结论。文献E3分析了齿轮系统的动态激励,推出齿轮副的啮合冲击是变速器啸叫的主要激励源,但该文研究对象是有故障变速器,针对激励源也没有给出相应的改进措施。笔者介绍变速器噪声测试的过程,进而综合采用频谱分析,阶次分析以及相干分析等方法,对试验数据进行深入分析,以此来识别变速器的主要噪声源,并提出一些可行性建议来控制变速器噪声。分析结果将用于指导变速器进一步的仿真优化。 5、轮齿局部缺陷检测 在研究齿轮系统中各种齿轮参数的振动响应和操作条件时,齿轮振动的动态建模是一个非常有用的工具。对早期的齿轮检测提出了一种改进理解的振动信号,但还没达到高的可靠性。但是,这项工作的目的是利用一个6 自由度的齿轮动力学模型对齿轮轮齿缺陷故障的早期检测。该模型包括一对齿轮副、两个轴、两个惯性负载、动力传动装置和轴承。由于齿轮的误差和变动.该模型被采用时受到时变啮合刚度、阻尼、反弹和励磁的影响。模拟信号显示的结果表明.随着缺陷尺寸的增加加速度信号的振幅增加。模拟信号的波峰因素和峰值随着缺陷的增加而增加。虽然波峰因素和峰值做同样的趋势,但和波峰因素相比峰值是一个比较好的指标。F,自动变速器的维护与故障分析 一、自动变速器换档冲击大故障的排除 (1)故障现象 起步时,选档手柄从P或N挂入D或R位时,汽车振动大:行驶中,自动变速器升档瞬间有较明显的闯动。 (2)故障原因 发动机怠速过高;节气门拉线或节气门位置传感器调整不当,导致主油路油压高;升档过迟;真空式节-气13阀真空软管破损;主油路调压阀故障,使主油路油压过高;减振器活塞卡住,不起减振作用:单向阀球漏装,制动器或离合器接合过快;执行元件打滑:油压电磁阀故障;电控单元故障。 (3)排除方法 检查发动机怠速;检查、调整节气门拉线和节气门位置传感器;检查真空式节气门阀的真空软管;路试检查自动变速器升档是否过迟,升档之前发动机转速是否异常升高。检测主油路油压。如果怠速时主油路油压高,说明主油路调压阀或节气门阀存在故障:如果怠速油压正常,而起步;中击大,说明前进离合器、倒档及高档离合器的进油单向阀损坏或漏装。 检查换档时主油路油压。正常情况下,换档时主油路油压瞬时应有下降。若无下降,说明减振器活塞卡住,应拆检阀体和减振器。检查油压电磁阀的工作是否正常:检查电控单元在换档瞬间是否向油压电磁阀发出控制信号。如果电磁阀本身有问题则应更换;如果线路存在问题则应修复。 二、自动变速器打滑故障的排除 (1)故障现象 起步时踩下加速踏板,发动机转速上升很快但车速升高缓慢:上坡时无力,且发动机转速异常升高。 (2)故障原因 ATF油油面太低;离合器或制动器磨损严重;油泵磨损严重,主油路漏油造成主油路油压低:单向超越离合器打滑:离合器或制动器密封圈损坏导致漏油;减振器活塞密封圈损坏导致漏油。 (3)排除方法 检查ATF油油面高度和油的品质。若ATF油变色或有烧焦昧,说明离合器或制动器的摩擦片烧坏,应拆检自动变
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