轻型载货汽车手动6六档变速器箱设计说明书.docx
轻型载货汽车手动6六档变速器箱设计含3张CAD图带开题
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轻型载货汽车变速器设计摘要变速器设计制造是用以达到提高汽车动力性和经济性目的。本次毕业设计任务是设计构造一台用于轻型载货汽车上多档式机械式变速器。汽车传动系功能为调试转换发动机本质，更是左右整个整体性能主要部件成分。变速器设计水平技术是对汽车动力性能、换档操纵实用性和便利性、燃料省钱、传动稳定性和效率等等都有密切联系。汽车工业水平日益发展，轻型载货汽车变速器设计潮流是为增大变速器传递功率和重量之比，还需要变速器拥有合适小尺寸与良好的性能。本文详述如何选择发动机、变速器、变速器同步器、变速器箱体以及对各个阐述的部件进行确定和设计。对汽车变速器工业发展进程有一个详细和全面了解，做到知己知彼百战不殆的一种设计状态，对与接下来的设计更是一个极其重要铺垫和延伸。关键词：变速器；机械式的变速器齿轮；同步器；结构；强度校核IIAbstractThe task of this graduation project is to design a six speed mechanical transmission for medium goods vehicles. The transmission is one of the most important parts in the automobile transmission system. The reasonable design and arrangement of the transmission can make the power of the engine get the most reasonable use, thus improving the power and economy of the car.The automobile drive system is the core component of the car. The task is to regulate the performance of the converter engine and transmit the power effectively and economically to the driving wheels to meet the requirements of the vehicle. Transmission is an important part of the transmission system, and it is also one of the main components that determine the performance of the vehicle. The design level of the transmission has a direct impact on the vehicles power, fuel economy, the reliability and convenience of the shift control, the transmission stability and efficiency. With the development of the automobile industry, the design trend of the medium truck transmission is to increase the transmission power and weight ratio of the transmission, and require the transmission to have a smaller size and good performance.The selection of engine, the determination of transmission scheme, the design of gearbox, the design of gearbox synchronizer and the design of gearbox are described in this paper. Under the conditions of the output torque, speed, maximum speed and maximum climbing degree of a medium truck engine, the structural parameters of the gear and the size of the shaft are designed and calculated.Keywords：Mechanical transmission; transmission; gear; synchronizer; design; structure; strength check.目录摘要IAbstractII目录1第1章 绪论11.1汽车变速器的概述11.2汽车变速器研究状况、发展趋势及成果11.2.1研究现状11.2.2设计目意义21.2.3汽车变速器发展趋势21.3 汽车变速器设计方法以及研究内容31.3.1变速器设计主要内容3第2章 变速器传动机构布置方案42.1变速器选择42.1.1结构工艺性42.1.2变速器径向尺寸42.1.3变速器齿轮的寿命42.1.4变速器的传动效率42.2倒挡布置方案42.3零、部件结构方案分析52.3.1齿轮形式52.3.2换挡机构形式52.3.3自动脱挡5第3章 变速器主要参数的选择及齿数的分配73.1概述73.2 挡数推算应用73.3传动比范围73.4变速器各档传动比确定73.5中心距A83.6齿轮参数83.6.1模数83.6.2压力角93.6.3螺旋角93.6.4齿宽93.6.5齿顶高系数103.7各挡齿轮齿数分配103.7.1决定齿轮一档的齿数103.7.2 确定常啮合传动齿轮123.7.3确定其他各挡齿数14第4章 齿轮校核284.1对于齿轮材料的选择要求284.2求取各个轴的转矩数值284.3齿轮强度计算294.3.1对于轮齿弯曲强度计算294.3.2轮齿接触应力j33第5章 变速器的轴及其轴承的设计计算385.1 对变速器轴径及其轴长设计计算385.2变速器轴强度计算385.2.1齿轮上受力计算385.2.2 轴强度计算415.2.3对轴刚度计算43第六章 轴承选择及校核456.1 变速器中轴承形式选择456.2轴承的校核46第七章 同步器和操纵机构设计及选用497.1同步器设计497.1.1 介绍锁环式同步器497.1.2同步器主要参数确定507.2 变速器操纵机构设计527.2.1变速器操纵机构要求及分类527.2.2 变速器操纵机构分析537.3变速器中对于箱体的设计要求547.4本章小结54第八章 变速器中的润滑与密封558.1变速器中润滑558.2变速器中密封55结 论56参考文献57致 谢58第1章 绪论1.1汽车变速器的概述日前汽车模型的张扬化、多样化以及智能化已经作为汽车的发展的一个大势所趋在汽车工业不断发展的背景下。因为变速器是协调和改变发动机的扭矩和转速之间的作用来实现自己本身作用的发挥，所以，汽车设计中最关键的部件之一就是变速器的设计。因此，其性能影响车辆的动力性和经济性。变速箱能以极低的速度驱动汽车，而这种低速很难仅靠内燃机的最小稳定转速来实现。使汽车倒退的是变速箱的倒车装置;它的中性齿轮将发动机和传动系统分开很长时间，当发动机启动，停止和滑动。传动结构对汽车的动力性和经济性有直接的影响，对车辆的可靠性和方便性有直接的影响。应用连锁装置和自锁装置可以使其不产生跳挡、无序齿轮、自动移位、误倒车等，同步器可调光、不冲洗。通过螺旋齿轮、修改和参数优化，传动比的不断转换与各不相同能够显著的增强汽车在不同环境下动力表现和适用本身经济的最大收益，使其性能更加的稳定放心。1.2汽车变速器研究状况、发展趋势及成果1.2.1研究现状伴随工业的发展载货汽车要更多的齿轮来满足前进需求，而履带式爬虫的速度要比最低的(10-17)快。显然，传统的结构传输远远不能满足需求。联合机械传动可满足上述要求。联合机械传动可满足上述要求。传统传动(即主箱)的组合机械传动采用辅助传动(或前半部分)，通常为两个齿轮，使齿轮的数量增加一倍，并增加主箱内齿轮的比例。速度比等于比主机箱的方盒子,对数小于齿轮和齿轮的数量,这样的大小的身体是非常小的,轴的长度较短,刚度增加,传输容量增加。- 75 -1.2.2设计目意义载有货物的轻型载货汽车，要实现载货快速平稳的跑速，就更急切的需要发动机和变速箱两者密切的配合。随着社会的发展，在工业还有农业生产中都需要变速器的支持作为源源不断的动力来支持作业物进行该工作。当上坡路的时候，其特点是明显的。但是别的具有操作简单特点的新型变速器并不具有这样的特点。机械传动几乎贯穿了整个中国的农村高级驱动汽车发展史的整体，在中国这种传动机械的根深蒂固是不会轻易去改变和摒弃的，这也是我国的最普遍的一种具体的国情。1.2.3汽车变速器发展趋势随着人们对汽车的不同需求和汽车工业的更新换代速度之快，机械传动无法满足人们的需求。高速起步的自动变速器。目前国内的变速器正在发展为无级变速器和自动变速器。中国的CVT采用了几款汽车，重型多齿轮汽车采用多轴的形式，将低速档与高速齿轮分开。连续可变变速器(CVT)没有了复杂各种齿轮组合传动，结构简单。而无级变速器的发展出现更是汽车变速器的一个大大的里程碑。主要依靠驱动轮、动轮和传动的无级变速。今天，经过了100多年的跨越三个世纪，汽车还没有使用令人满意的CVT。这为汽车的一大遗憾事。然而，人们并没有放弃寻找理想的车辆传输的努力，重要的汽车产业商对CVT表现出了很大的迷恋，不管在发速发展的现在以及以后，齿轮连续变速、传动摩擦传动CVT、液压传动、自动机械传动(AMT)是汽车变速箱的四个重要研究方向与课题。采用齿轮传动实现高效率和高功率无级变速器是齿轮连续变速器(CVT)的一种新的设计构想和理念。根据最新消息:“齿轮连续变速传动”(“G-CVT”)已成功试制，并进行了多项原型实验。齿轮传动无级变速器的结构非常简单，只有20种非标准件和51件，手动变速器的生产成本要更高。预计今年将进行负荷试验。1.3 汽车变速器设计方法以及研究内容本设计由于是借助平台而改进的，在了解借鉴他人优秀的思路支撑下做出了其主要零件图的绘制。研究的内容要建立在汽车变速器的传输要求的前提下对发动机的扭矩和转速来设计出主要的传动机构。尤其是它的传输要求要做到阐述详细和认知透彻，以达到更好的设计效果。1.3.1变速器设计主要内容该设计主要基于给定中型卡车的参数。通过对变速器各部分参数的选择和计算，设计了一种手动6档变速箱，以满足要求。本文的主要工作是完成以下主要任务:（1）计算的参数。例如各个齿轮齿数的分布、中心距离的验算，更重要的一环是传动比。（2）传动轴承的选择和检查;（3）同步器的选择和参数的选择;（4）变速器控制机构的设计与选择;（5）所示,变速箱的结构设计与设计。 第2章 变速器传动机构布置方案2.1变速器选择2.1.1结构工艺性传动输出轴和主减速器是成为一个有机整体，当发动机纵向放置时，两部分都可用，圆柱齿轮是发生在发动机排气的时候。2.1.2变速器径向尺寸在传动比相对的情况下，中间轴传动的径向尺寸相比两个轴传动要小很多。2.1.3变速器齿轮的寿命在变速器设计构想中，影响齿轮寿命的因素被很好的考虑，一般来说，小齿轮比大齿轮要大很多，而且寿命也要长。2.1.4变速器的传动效率两轴传动一定要有一对齿轮传动，这样就造成了功率损耗。中间轴传动可直接连接输入轴和输出轴，得到直接齿轮。因此，传动效率较高，磨损小，噪声小。汽车，尤其是迷你车，使用更多的双轴传动，而中型和重型卡车使用中间轴传动。因此，设计的传动采用中间轴型式。2.2倒挡布置方案挡布置要切记以下几点：（1）倒挡齿轮没有处在工作位置的时候，不能和第二轴的齿轮有啮合现象；（2）切换到倒挡时不能和别的齿轮出现干涉；（3）倒挡轴在变速器壳体上的支撑不能和中间轴的齿轮有碰撞。2.3零、部件结构方案分析2.3.1齿轮形式螺旋直齿轮与直齿圆柱齿轮是齿轮的两种表现形式。相对来讲，螺旋圆柱齿轮存活率高、声音小以及工作稳定的好处。但是它的不足是结构的复杂性还具有轴向力的因素。（a）直齿滑动齿轮换挡（b）啮合套换挡（c）同步器换挡图2.2换挡机构形式2.3.2换挡机构形式直齿滑动齿轮、啮合套筒和同步器移位是传动机构三种形式。直齿滑动齿轮的换档在变速时不影响变速;换班时间长，司机的注意力分散在换班的时刻，也会影响驾驶的安全。因此，虽然转换方式简单，但易于制造、拆卸和维修，并能减少传动部分转动部分的惯性矩，但很少使用，只有一个齿轮和倒车齿轮。网格移动不能消除换挡的影响，需要熟练的驾驶员操作。另外，由于啮合套筒的增加和啮合齿轮的不断啮合，传动部分的转动惯量增加。因此，目前这种转换方法仅适用于一些较低要求的齿轮和重型卡车的变速箱。同步器的使用可以保证快速、没有声音和冲击力减小等优点，虽然同步器的构造繁琐而有极其复杂，但是它仍然是我们的常用选择之一。2.3.3自动脱挡介于接头的磨损，齿轮箱的刚度和振动，将导致自动释放。为了解决这一问题，除了采取的措施外，在结构上采取的措施和有效的解决办法如下：（1）将两个配合齿的啮合位置错开，如图2.3A所示，这样，接头的啮合齿大于13mm。两个齿的接触部分同时被挤压和磨损，并且在接头的末端形成凸肩，可以用来防止关节齿自动去除。（2）啮合齿设置薄齿圈（0.30.6 mm）的前齿圈厚度，这样，在齿面啮合后，换挡齿环被前端面抵抗，防止自动闭塞，如图2.3 B所示。（3）关节齿斜面的设计与加工，形成倒锥角（通常为23），使配合齿面产生自动停止，轴向力块，如图2.3（c）所示。该方案更有效、更实用。配合齿的齿侧被设计和加工成阶梯形，也具有防止自动剥落的相同效果。(a)接合齿位置错开(b)齿厚切薄(c)工作面加工成倒锥角图2.3防止自动脱挡的措施 第3章 变速器主要参数的选择及齿数的分配3.1概述要达到汽车所需实用性标准，就要考虑到传动比和变速器的挡数等等因素。一般来说，环境的复杂程度和比功率的减小是会影响传动比范围的增大。表 3.1 基本参数最大转矩/(N.m)353(2800r/min)最大功率/kW99(4500r/min)整车装背质量/kg4310满载总质量/kg9310前轴允许载荷/kg2380后轴允许载荷/kg6930车长/ mm4823轴距/ mm3950轮距/ mm前轮1810总长/mm6910总高/mm2455后轮1801总宽/mm2471最高车速91km/h最大爬坡度30%最小转弯半径18m3.2 挡数推算应用商用车的变速器应用45个挡或者更多的挡。载货重量在2.03.5t的货车应用五挡变速器，载货重量在4.08.0t的货车应用六挡的变速器。依据数据结出题目设计的载重本设计是会应用六挡的变速器。3.3传动比范围顾名思义，最高档与最低档的传动比的比值就是变速器的传动比，它的范围实在35.5之间，当然，这与质量的大小会存在比例的关系。比如，商务轿车传动比的大小会随着质量的增大而增加。3.4变速器各档传动比确定一档二档三档四档五档六档倒档9.2056.0833.9852.5071.5850.8289.5103.5中心距A第一次选择中心距的时候，要根据下边的经验公式来应用计算 (3-1)在上式当中：表示的是变速器的额中心轴，单位为（mm）；为中心距系数，是发动机最大转矩（N.m）；变速器一挡传动比；变速器传动效率，取94%。则，初选中心距。3.6齿轮参数齿轮的参数模数在设计中是必不可少的一部分，因此，在此对齿轮的模数进行完美的计算与选取。3.6.1模数渐开线是同步器与啮合套多数应用的。接合齿其取值范围是根据质量的大小不同而不一样。表 3.2汽车变速器齿轮的法向模数（mm）乘用车的发动机排量V/L 货车的最大总质量ma/t车型 1.1V1.7 1.6V2.5 6.014.0模数mn/mm 2.252.75 2.753.00 3.504.50 4.506.00根据国标GB1357-78的规定在满足强度要求前提下选取设计用模。表 3.3汽车变速器常用齿轮模数一系列 1.30 1.55 1.75 2.45 2.70 3.15 4.55 5.75 6.25二系列 1.80 2.40 2.80 3.35 3.55 3.75 5.05 6.00据表的齿轮模数定位6.00mm，啮合套和同步器的模数定位4.55mm3.6.2压力角变速器齿轮应用的压力角通常会选择国家规定的标准角20。啮合套或同步器的接合齿压力角一般取30为压力角。 3.6.3螺旋角根据资料查得，随着螺旋角的增大，牙齿的强度增大。当齿轮选择较大的螺旋角时，齿轮啮合度增大，使工作稳定，噪声降低。为了使过程简单，可以设计构造把螺旋角做成一样或者仅此两个螺旋角，当然，这是在中间轴的轴向力很小的时候才能应用。货运汽车变速箱的螺旋角:18至26度。3.6.4齿宽通常情况下我们会采用齿轮的模数来选择齿宽，当然，我们还要确定齿轮的稳定性及其刚硬度，还要考虑到变速器的质量以及轴向尺寸等因素：直齿，为齿宽系数，我们取值范围可以是4.08.5，斜齿，取为6.58.0。啮合套或者同步器换挡时选择的工作宽度的取值范围我们可以选择1.5到3.50。3.6.5齿顶高系数齿顶高系数是一个和几何参数，取值为0.8，工作中会产生轴向力，但是啮合特性好和重合度大。它的顶隙系数为0.3。3.7各挡齿轮齿数分配为了使齿面磨损均匀，我们要注意各个齿轮的比数要最大限度的不是整数。如图图3.1齿轮传动案例3.7.1决定齿轮一档的齿数一挡齿轮为斜齿轮，初选螺旋角：一挡传动比为 (3-2)为了求、的齿数，先求其齿数和，直齿：斜齿：，取整，得：我们取得中间轴上一挡齿轮的齿数，我们要注意的是每一步的中心距要时刻进行对比计算改正原因是计算齿数和后，中心距在取整的时候会发生变化，所以要选用确定的和齿轮变位系数再一次求取中心距，然后用改正后求的中心距来作为各个挡齿轮齿数的分配依据。 ，取： (3-3)螺旋角选取：一挡齿轮角度变位：端面压力角端面啮合角度变位系数之和分析查阅变位系数线图结出：，分度圆直径：求取齿顶高数值： 求取齿根高数值： 求取齿全高数值：求取齿顶圆直径数值： 求取齿根圆直径数值： 求取当量齿数值： 3.7.2 确定常啮合传动齿轮 初选螺旋角 (3-4)=而常啮合传动齿轮的中心距与一挡齿轮的中心距相等，即 (3-5)=得，取整为，则故可取，无需调整齿轮。确定螺旋角数值： =针对常啮合齿轮做出角度变位：理论上中心距=端面压力角端面啮合角变位系数之和 =查变位系数线图得：，,分度圆直径=求取齿顶高数值为 求取齿根高数值 求取齿全高数值求取齿顶圆直径数值求取齿根圆直径数值求取当量齿数数值3.7.3确定其他各挡齿数（1） 阐述称呼二档齿轮被定义是斜齿轮，初选 (3-6)=得，取整为，则，=故可取，无需调整齿轮。精确螺旋角：去对二挡齿轮做出角度变位：理论中心距=端面压力角端面啮合角 变位系数之和查变位系数线图得：，=分度圆直径齿顶高 齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径当量齿数（2）三挡齿轮为斜齿轮，初选 (3-7)=定义可以取整40和26 赋值，则故可取，无需调整齿轮。进行三挡齿轮角度变位：精确螺旋角： 理论中心距 =端面压力角端面啮合角变位系数之和=查变位系数线图得：，=分度圆直径=齿顶高 =式中：齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径当量齿数（3）四挡齿轮为斜齿轮，初选 (3-8)=取整，=故可取，无需调整齿轮。进行四挡齿轮角度变为：确定螺旋角为=理论中心距=端面压力角端面啮合角，变位系数之和=查变位系数线图得：，分度圆直径齿顶高 式中：齿根高齿全高齿顶圆直径 齿根圆直径当量齿数（4）五挡齿轮为斜齿轮，初选 (3-9)= (3-10)取整，则：=对五挡齿轮进行角度变位：精确螺旋角理论中心距端面压力角： 端面啮合角 变位系数之和=查变位系数线图得：，分度圆直径齿顶高式中：齿根高齿全高 求取齿顶圆直径数值为求取齿根圆直径数值为 所得到当量齿数数值为 （5）六档齿轮为斜齿轮，初选 (3-11)= (3-12)取整，则：=对六档齿轮进行角度变位：精确螺旋角理论中心距 端面压力角 端面啮合角 变位系数之和=查变位系数线图得：，分度圆直径齿顶高式中：齿根高齿全高 齿顶圆直径 齿根圆直径 当量齿数（6）确定倒挡齿轮齿数通常倒挡齿轮齿数是会在指尖位置上，去其模数和一档模数一样，赋值23与16定义，可求取则： (3-13)=取要注意齿顶圆两者之间要保持规间隙，以防止倒挡齿轮的啮合和会出现运动干涉。所以求得齿轮15的齿顶圆直径为 (3-14)=以防齿轮14与13之间出现运动干涉，取来保持规定所需间隙所以可以求取倒挡轴和第二轴中心距数值为 (3-15)=取整：算出倒挡传动间比为= 查表得：，分度圆直径齿顶高 齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径第4章 齿轮校核4.1对于齿轮材料的选择要求（1）达到工作条件规定的限制范围齿轮传动的不同要求取决于齿轮的材料以及不一样的工况，相对一般动力传动齿轮，材料具有很强的硬度和耐磨性。（2）材料的合理选择。小齿轮材料的硬度会稍微高于大齿轮当硬度小于350hb的时候，两个车轮之间的硬度差约为3050HbS。为了提高防粘性能，大、小车轮应采用不同的钢号材料。（3）考虑加工工艺和热处理工艺。推荐的传动齿轮渗碳层深度推荐值如下：渗碳层深度为0.81.2。渗碳层深度为0.91.3。渗碳层深度11.3。表面硬度HC5863；心脏硬度HC3348。对于氰化物齿轮，氰化物层的深度不应小于0.2；表面硬度HC485312。对于大模数的重型自动变速器齿轮，可采用25个CRMnMo、20个CRNIMO、12个CR3A钢等低碳合金钢进行后续渗碳、淬火处理，以提高表面硬度，细化材料晶粒。4.2求取各个轴的转矩数值发动机最大扭矩为1000N.m，齿轮传动效率99%，离合器传动效率98%，轴承传动效率96%。第一轴为：中间轴为： 第二轴为： 4.3齿轮强度计算4.3.1对于轮齿弯曲强度计算(1)直齿轮弯曲应力图4.1 齿形的系数图 (4-1)上式当中：弯曲应力（MPa）；计算载荷（N.mm）；应力集中系数，可近似取；摩擦力影响系数，主、从动齿轮在啮合点上摩擦力方向不同，对弯曲应力影响也不同，主动齿轮，从动齿轮；齿宽（mm）；模数；齿形系数，当计算载荷取作用到变速器第一轴上的最大转矩时，一、倒挡直齿轮许用弯曲应力在400850MPa，货车可取下限，承受双向交变载荷作用的倒挡齿轮的许用应力应取下限。对倒档齿轮15，16，17求取弯曲应力，=601.12MPa因此得出输出轴轴承的应用寿命是符合要求的。(2)中间轴轴承的选择和校核由工作条件和轴径初选一轴轴承型号30214，转速，该轴承的，。中间轴装轴承处的直径为55mm，由GB/T297-1994得，选择轴承的型号为30311，其基本额定动载荷为N。求解中间轴轴承的当量动载荷的数值为根据，求得所以中间轴轴承的当量动载荷求值为根据材料得到总里程： (6-3)所以轴承失效前汽车行驶的时间为 中间轴轴承的寿命为：=7189.07h第七章 同步器和操纵机构设计及选用7.1同步器设计汽车变速器中引用同步器是具有重要意义的经济适用的体现，同步器的采用保证了档位变换的迅速性、轻巧免撞击等一系列的有点，大大改善了驾驶员的驾驶体验感。让人间接直接的感同身受。另一方面，同步器在汽车变速器上的应用提高了变速器的传动性能，这也是机械变速器前进发展历程迈出的一大步。把常压型、惯性型及其自曾力型称为同步器的三种类型。根据资料分析查阅得出市场普遍应用的同步器是锁环式以及锁销式。在这个定义下即使它们的结构复杂且都不相同，但在摩擦元件、弹性元件以及锁紧元件的工作性质是完全一样的。在另一方面，因为存在着惯性力矩、轴向力以及摩擦力矩，所以在齿轮位于齿轮里面的时候，它们两部分会在摩擦元件的干涉下一点一点的产生同步现象。了解锁定元件以及弹性元件的作用的作用是各不相同但又作用在同步器起到相辅相成的效果，这就是所讲述的独立运作却又相互作用调节，起到了预防锁定的效果。7.1.1 介绍锁环式同步器 4-锁环（同步锥环）；2-滑块 3-弹簧圈；5、8-齿轮；6-啮合套座；7-啮合套图7.1 锁环式同步器在图7.1的显示中，虽然锁环同步器抗破坏以及实用稳定，但是它的摩擦锥体半径不能满足各个不同的需求，且扭矩的容量很小，所以它被人们普遍应用在轻型的汽车上。在花键的三个轴向槽外侧的网孔上可沿滑块上的凹槽移动，它们由两个弹簧线圈电压组成，并在槽的中部设置在网孔设置的部门位置。滑块的两端延伸到锁紧环间隙中，间隙比滑块的宽度宽。当改变齿轮啮合驱动时，滑块组推锁环和圆锥齿轮上的关节，产生摩擦力矩差的啮合锁紧环相对于套筒和滑块的角度和滑块的定位，只需使齿轮齿和锁紧齿圈啮合。锁紧销偏置，如图7.3A所示，这种同步器的工作原理是：换挡，沿轴向力作用在啮合套上，推动啮合套并驱动定位销和锁圈，直到锁紧环锥面和圆锥齿轮上的联结齿轮接触。再然后，啮合套的齿端与锁紧齿圈的锁定面之间的接触防止啮合套筒的运动被阻塞，同步器处于锁定状态，并且齿轮的第一相结束。两个独立的锁紧面，同步器解除锁定状态，接头上的关节组齿在换挡力作用下通过锁紧环和齿面上的齿轮啮合，如图7.3B所示；锁定防松装置，克服滑块弹簧力在锁紧环和齿轮齿同步啮合处的啮合，确保齿轮不受冲击。1-锁环；2-啮合套；3-啮合套上接合齿；4-滑块图7-2 (a)同步器的锁止位置(b)同步器的换挡位置7.1.2同步器主要参数确定（1）摩擦因数汽车在行驶的过程中的加减挡会使得同步器经常处于频繁工作状态。摩擦因数与工作表面的表面粗糙度、油型和温度有关。作为与同步锥接触的齿轮的斜面部分的一个组成部分，工作表面的合成材料是低碳合金。摩擦因数的变化程度的改变是取决于锥面表面粗糙度的高低的，其之间的关系是成正比例关系的，越高越稳定，但正是因为一位的追求更高的表面粗糙度而会引起同步锥面破坏程度的加剧。同步环通常采用黄铜合金，如锰黄铜、铝黄铜和锡黄铜，保证了高强度和高硬度和良好的耐磨性。由黄铜合金和钢组成的摩擦副的摩擦因数为0.1。摩擦系数f在快速实现齿轮和轴的相同角速度方面起着重要作用。如果摩擦系数大，则可以节省能量或缩短同步时间。如果摩擦系数小，它将被反转，甚至失去同步。结果，在同步锥体中形成有油膜和与槽垂直的排水槽的细线槽，所以摩擦系数会得更有效的充分确保。（2）同步环重要尺寸确定 1）如果想要后期出现的油膜具有良好的属性，就要把同步环锥体上的螺纹槽的上端改造的稍微窄一些。另一方面，也不能太窄，不能影响接触表面的压力，导致磨损加速。我们查的资料得出齿轮磨损的减小会和螺纹齿顶宽度存在或大或小的正比例影响关系。一通常上会存在有612轴向宽度为34mm的轴向排油槽。2）锥角。摩擦力矩和摩擦锥的半锥角是成反比例关系的。当为6时，摩擦力矩较大，但当锥面表面粗糙度不严格时，则有粘咬的倾向。很难咬人。3）摩擦锥的平均半径。摩擦力矩与设计的大小是成正比例制约关系。正是这种关系的表示所以我们认为摩擦锥的平均半径要在允许的情况下越大越好。4）锥度工作长度。减小传动轴的长度的关键因素是减小锥度，减少锥体的工作面、增加单位压力，加速磨损。设计可根据以下计算确定。 (7-1)式中：摩擦面的许用压力摩擦力矩；摩擦因数；摩擦锥面的平均半径。定义在没有螺纹槽的条件下来进行面积的计算求值。（3）径向厚度的同步环。同步环具有足够的强度。同步环的径向厚度和平均摩擦锥半径相同，都受结构布局的限制，相关的传动中心距和相关部件，尤其是圆锥平均半径与装饰品的限制，很难得到很厚，但要保证S。客车的同步环厚度小于卡车的同步环厚度。在工业制造中所知要增强材料的屈服强度和疲劳寿命的最好的方法是采用锻造或者精锻工艺。在铜环基体的锥孔表面上，钼的厚度为0.070.12mm。钼环的寿命是铜环的23倍。它不仅节约了铜，而且提高了同步环的强度。（4）锁定角确保两者之间位移的角速度的差值达到零的数值的充要条件是完美无误的选定锁定角。在另一方面，我们所知的摩擦程度、摩擦锥半径的大小和锥角的角度都是会成为锁角确定的方面。（5）同步时间资料显示同步时间的增大和减小是与轴向力有直接的关系的，它们之间成反比例关系，另一个大的方面是同步器的构造长短以及转动惯量。更短的两者之间的同步器对工况质量更显著提升。我们以客运车辆来讲，高挡为0.150.30s，低挡为0.500.80；对于载重汽车变速器来说，高挡需要0.300.8s，而低速挡则是高挡。ES 10.0S。（6）转动惯量的计算。换挡是根据同步器在变速过程中的部件，称为输入部件。惯量通常是通过扭摆来测量的。如果不制造零件，则可以将零件分解成标准几何形状，并根据数学公式求出转动惯量。7.2 变速器操纵机构设计7.2.1变速器操纵机构要求及分类根据汽车使用状况的需要，驾驶员使用操作机构完成选定的块并实现移位或返回到中性。变速器控制机构应满足以下主要要求：变速器仅悬挂在一个挡块内，应使换档后在整个齿啮合中点头，防止自动挡块或自动档位，防止倒档、挡挡灯亮。变速器的控制结构很多是被隔离相分的，它主要位于上部位置或者侧方的里边。各式各样齿轮的获取是来源于传动轴上滑动齿轮控制机构或者同步器。对于齿轮杆、拨盘、叉、倒车装置、自锁、连锁等等部件构造成了我们大众经常见到的机械传动的控制结构。控制结构功能的体现的载体是通过人类来完成档位的变换，通过这种方式来表现出手动这以定义的性质。根据不同的传输控制方法，传输可分为：(1)对手动变速器档位的第一控制变速器的安装位置大多或者全是放置主驾驶的一旁，这种设计可以将变速器这一载体直接的承载换挡操作杆以来达到快速的将手动换挡的换挡杆换挡的作用体现出来。所以这种简单易懂的控制构造已经被工业制造上广泛的使用。应用近年来，单一类型的操作机构较多，其优点是减少传动叉轴，每一块具有一组自锁装置，从而简化了操作机构，但要求每一块等于换档规律。(2)变速器手动档的远程平板式汽车或后轮发动机后轮驱动的汽车变速器，受整体布局的限制，变速器远离驾驶座，然后在齿轮杆与叉之间布置若干传动部分，换档后这些机构完成换档。功能。这种手动换档变速器，称为遥控操作手动换档变速器。这就要求系统具有足够的刚度，且配合间隙不太大，否则换档感觉不明显，增加换档杆振动的可能性。(3)电控自动变速器变速器一种用途广泛的机械式变速器，但其换档工作复杂，驾驶员控制的技术要求高，使驾驶员疲劳。基于固定轴机械传动，为了达到关闭油门、自动的档位、换挡和离合器相接及其返回油门等一系列动作，就要通过借助计算机和电子控制功能，废除齿轮杆和离合器的踏板来构造自动换挡的目的。汽车动力性能、燃油经济性、降低驾驶者的强度。7.2.2 变速器操纵机构分析如图7.3介绍了六齿轮传动控制机构的结构和布置。1-五、六挡拨叉； 2-三、四挡拨叉； 3- 一、二挡拨块； 4-五、六挡拨块； 5- 一、二挡拨叉； 6倒挡拨叉； 7-五、六挡拨叉轴； 8-三、四挡拨叉轴； 9- 一、二挡拨叉轴； 10-倒挡拨叉 轴； 11-换挡轴； 12-变速杆； 13-叉形拨杆； 14-倒挡拨块； 15-自锁弹簧； 16-自锁刚球； 17-互锁柱销图7.3 六挡变速器的操纵机构示意图两边的依靠点能够沿着轴运动，它们是位于变速器盖上所匹配的孔当中，例如叉轴7，8，9，10。根据图片的显示可以得出三以及四块叉2的顶端都拥有块。全部的块以及叉全都是通过弹性销镶定在所匹配的叉轴上。另一个图示所得结论是由凹槽的组成的是叉2和刻度3以及刻度块4和14。在叉杆13的下端的球头深深地嵌入这些凹槽中。选择一个方块可以使球面齿轮杠杆支点横向摆动，是其底部推着13个拨叉的换档杆轴和轴的摆动，从而使拨叉杆的底部叉头与选定的块对应的一个块槽，和TH。因为EN可以使使换档杆纵向摆动，要实现齿轮的连接转动我们就可以通过叉杆来牵引叉轴以及叉往前边或者往后变滑动。例如，横向摆动移位使拨叉杆球头的下杆的叉进一步进入块3上的刻度盘的凹槽，使纵向摆动移位杆再次拨号3，连同9和叉叉轴5沿纵向距离向前移动，可以H。第二个；如果你向后移动一段距离，你就挂上了齿轮。当叉头下端的球头被推入到块14的凹槽中，就要把它放置为倒挡的充要条件就是要把它往前边去推动前进。为了达到变速器避免掉落罩或者吊立，可以设置制定变速器的控制结构在各种各样的状况下都能达到稳定、精确、顺利地作业，而且自锁装置要存在于操作构造当中；确保变速器不同时连接两个挡位，并在操作机构中设置联锁装置；防止变速器上下颠倒。7.3变速器中对于箱体的设计要求为了防止轴以及轴承发生变位移位现象，要保证传动箱的重量要很小，抗破碎能力高，还要保证自身的重量要最大限度的轻。另一方面，为了防止油的压力阻力的变大从而导致杂音和过量的加热、裂变现象，所以就要要求我们在设计的时候要确定传动轮处于横截面积尺寸下的外观，制造过程中要时刻切记壳体里边的衬物和旋转齿轮顶齿的中间位置达到60mm的距离长度。根据材料得出传动轴的最下边及其齿轮齿顶的间隔距离要等于大于16。对质量比较大的空载或者负荷变化，使用天数条件复杂，需要扩大传动比范围，增加挡块数量，以适应在各种性能和燃油经济性要求下重型车辆的使用。我们可以选择在变速器的前边或者后边放置副变速器以来防止不使传输结构过于复杂和易于串行化，将四个或五个齿轮和两个或三个和四个子集组合。通常情况下用常啮合传动齿轮来替换前副变速箱，它是为一对齿轮所构成的装置，它的优点是构造更加的短俏精密、便于更换和修理，而常啮合齿轮的构成比前者多一组，同种情况下它的传动比更大，另一方面它的最后边能够缩减变速器的长短及其再喝，这是常见的型式。布局计划可以得到更多的齿轮。主副变速器组合成一个单一的组件的装配。7.4本章小结在本章中主要对变速器当中的箱体和同步器做出了设计的标准及明确的介绍，更在设计当中得出了本设计的根据，以求精准的计算设计出同步器及箱体。 第八章 变速器中的润滑与密封8.1变速器中润滑润滑的主要目的是减少粘结磨损，减少摩擦。它还可以防止腐蚀。当使用循环润滑剂时，液体润滑剂也可以降低表面温度，并冲走磨料、磨料和其他异物。此外，润滑油膜还具有密封、减轻冲击、传递摩擦和压力的功能。润滑剂是使用最广泛的润滑剂。包括润滑油、矿物油和合成油。油主要是油和植物油，边界润滑有良好的润滑性能，但来源有限，价格高，稳定性差，所以使用不多，常被用作添加剂。矿物油主要是石油产品。该产品具有品种广、粘度大、应用范围广、成本低、稳定性好、抗腐蚀性能强等特点。合成旅行是一种新型的化学合成润滑油。它能满足矿物油无法满足的特殊要求，如高温、低温、高速、重载等。因为它是为特定的需求而生产的，它的应用很窄，而且成本很高，所以在一般的机器中很少使用。使用润滑剂可以减少噪音。这是因为润滑油不能直接接触金属并减轻齿轮啮合的影响。润滑油对轴承、轴、壳体等其它传动部位具有阻尼作用，降低了声的向外辐射。润滑油本身具有吸振效果。润滑油的粘度和油面高度或油量与传动的噪声密切相关。由于经常使用变速箱，使用气体润滑油，固体润滑剂和润滑脂无法达到润滑效果。它将严重影响变速箱的工作，产生噪音，降低传动精度，磨损工作部件。因此，液体润滑油只能使用。考虑到输电设计的经济性考虑，矿物油通常是用来润滑的。总而言之，传动润滑油通常由液体润滑剂润滑，而矿物润滑油是最常用的液体润滑剂。8.2变速器中密封因为处于高速状态下，为了避免润滑油从输入端泄漏，防止齿轮箱内外侵入，对齿轮箱内部构件有不良影响，因此第
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