两轴式机械变速器设计

B31240abB31240abAT15786013446213931M305264261624150000图3.5输入轴的弯矩图易知，因为受到了齿轮上的径向力和轴向力，轴在垂直面内发生弯曲变形，而因为受到圆周力，轴在水平面内发生弯曲变形。因此，求取支点在垂直面和水平面内的支反力可以算出轴的弯矩，。轴在转矩和弯矩的同时作用下，其应力为：（3.29）式中：，（）；轴的直径（），花键处取内径；抗弯截面系数（）。将数据代入式（3.29）解得：；；变速器在一档工作时，许用应力，输入轴的强度符合要求。对输出轴：输出轴上的作用力与输入轴上的作用力大小相等，方向相反。已知：，，，。由输入轴和输出轴各项数据相同可知，输出轴与输入轴的计算结果相同，故输出轴的强度也符合要求。3.5轴承选择与寿命计算轴承的使用寿命可按汽车以平均速度行驶至大修前的总行驶里程来计算，对于轿车，轴承寿命的要求是行驶30万公里。式中，，。3.5.1选择输入轴轴承并计算寿命轴承型号的选择根据机械设计手册选择30305型号轴承，，。变速器一档工作时：，;轴承的径向载荷为：，。轴承内部的轴向力：查机械设计手册得：;；；则，，。计算轴承当量动载荷，查机械设计手册得。，根据机械设计手册得；，根据机械设计手册得；，；为支反力。；；。表3-8变速器各档的相对使用率查表3-8可知一档的使用率；由所以，轴承寿命符合要求。变速器四档工作时：，;轴承的径向载荷为：，。轴承内部的轴向力：查机械设计手册得：;；；则，，。计算轴承当量动载荷，查机械设计手册得。，根据机械设计手册得；，根据机械设计手册得；，；为支反力。；；。查表3-8可知四档的使用率；由所以，轴承寿命符合要求。3.5.2输出轴轴承的选择与寿命计算对于输出轴和输入轴进行受力分析，易得两者作用力大小相等，方向相反。初选轴承型号根据机械设计手册选择30305型号轴承，，。变速器一档工作时：，;轴承的径向载荷为：，。轴承内部的轴向力：查机械设计手册得：;；；则，，。计算轴承当量动载荷，查机械设计手册得。，根据机械设计手册得；，根据机械设计手册得；，；为支反力。；；。查表3-8可知一档的使用率；由所以，轴承寿命符合要求。变速器四档工作时：，;轴承的径向载荷为：，。轴承内部的轴向力：查机械设计手册得：;；；则，，。计算轴承当量动载荷，查机械设计手册得。，根据机械设计手册得；，根据机械设计手册得；，；为支反力。；；。查表3-8可知四档的使用率；由所以，轴承寿命符合要求。第4章变速器同步器及结构元件设计4.1同步器设计4.1.1同步器的功用及分类目前所有的啮合机械零件同步器几乎都在使用的的就是这种摩擦力矩同步器,它的作用摩擦力矩同步器的功用主要目的是为了帮助使得零件工作在啮合机械零件表面上的部分零件能够产生运动惯性上的摩擦力矩,以有效地帮助克服被零件啮合部分零件的内部运动惯性产生摩擦力矩,使之零件能够在最短的机械工作持续时间内迅速地地达到机械同步的工作状态。同步器的结构有分为常压式、惯性式和惯性增力式三种。其中常压式的同步器结构虽然简单,但有不能保证啮合件在角速度同步的状态下(注意即啮合件的角速度相等)能快速换档的缺点,现已不用。目前得到广泛应用的同步器是一种惯性式增力同步器。按照多孔同步器整体结构的形式划分,惯性式的多孔同步器主要类型有多孔锁销式、滑块式、锁环式、多孔叶片式和多锥式几种。虽然它们的具体结构不同,但是它们都分别采用了一个具有一定惯性的锁止摩擦阻力制动弹性元件、锁止摩擦制动弹性元件和压力弹性元件。另外也因考虑接受到本公司产品设计为完全自动化的小型轿车自动转向变速器,故我们特别选用了一个锁环式的变速同步器4.1.2惯性式同步器惯性式的换档同步器必须能够很好地正确做到在两换档时,在两换档时的同步器驱动元件之间的手动旋转是在角度和速度尚未达到完全相同旋转的角速度完全相等之前不可能允许汽车进行手动换档,因而汽车使用者必须能很好地熟练掌握和正确完成各种惯性式换档同步器的主要功能和基本工作实现对各种惯性式换档同步器的基本工作性能提出要求。1、锁环式同步器(1)锁环式同步器结构如图4.1所示,锁环式啮合同步器的锁止元件结构特点是锁环式同步器的啮合齿和摩擦锁止元件分别位于锁环1或4和齿轮5或8凸肩部分的一个锥形斜面上。作为同步装置的锁定元件，锁环1或4的安装和摩擦元件位于安装装置7的齿端，两端为圆锥形斜面，是同期设备的锁定面，中间位置不变，滑块突出部分为安装可直接插入到场景中央的内链槽中，移动的同步装置各部分保持装置的中间位置，滑块的两端各向环形缝隙延伸，锁孔比一般其它滑块的空隙大，叫做接合齿。（2）锁环式同步器工作原理换档时,沿轴向作用在齿轮啮合套上的齿轮换档作用力,推啮合套并继续带动锁环相对滑块和齿轮与锁环的移动,直至被作用在锁环齿端的端面与被作用在接合齿轮上的两个锥面齿端接触一致为止。之后,因作用在锥面上的法向力与两锥面之间存在速度差,致使在两个锥面上的被作用齿轮有一定的摩擦力矩,它的移动使得锁环相对滑块啮合套和锁环相对滑块的齿轮转过一个角度,并由相对滑块和锁环予以移动确定。接下来,啮合套的齿端与位于锁环齿端的锁止面接触(图4.2a),使得啮合套的锁环齿轮移动受阻，同步器处于锁定头停止运动的稳定状态。通过变速的作用，装置装置和锁始终靠在装置的推动面上，使锁头的摩擦力增大。同时，旋转机构的摩擦力矩与齿轮锁头上的角速度方向相反。随着齿轮和齿轮闭合环的速度越来越接近同步器，锁头的每一个速度都会同时同步齿轮的闭合。之后，摩擦力矩逐渐消失，齿轮和位移的摩擦力矩消失，锁回到原来的位置。两个锁的部分分开，锁的移动状态由机器释放。盖上的两个前额通过轴向和开关功能与装置的挂钩连接，两个连接环用于齿轮。（如图4.2b所示）更改为同步过程。锁环式同步器有工作可靠、零件耐用等优点，但因结构布置上的限制，转矩容量不大，而且由于一个锁环截止面在两个锁环的接合齿上,会因为两个齿端的磨损而自动失效,因而主要被广泛应用于乘用车和总质量不大的货车自动变速器中。4.1.3锁环式同步器主要尺寸的确定1、接近尺寸同步器是在换档第一第二阶段中间,在齿与滑动摩擦摩磨锥盘轮环侧面两齿啮合时牙套齿的压在齿与滑动撞击摩擦摩磨锥盘侧边的啮合同时,且滑动摩擦摩磨锥环啮齿接合时两齿齿与牙套相对接合锁销齿的作用在轴向接近移动前,滑动摩擦摩磨锥盘轮环啮合齿套相对接合时两齿与滑动摩擦摩磨锥环齿套接合时两齿齿套倒角之间的角与轴向接近移动尺寸距离大于b,称为轴向接近移动尺寸。接近移动尺寸点与移动节点距离的值b应大于使得的数值大于零,取。本设计阶段目前设计的值取为0.2。2、分度尺寸锁销中部的倒角与圆锥环锁销孔的倒角互相发生抵触时,滑动摩擦齿套锥环接合齿与滑动摩擦锥环接合齿中心线间的分度距离,称为圆锥环分度齿的尺寸。每个分度齿的尺寸和间距应等于1/4接合齿齿的间距。对于分度尺寸和应该及时给予分度控制，它是保证圆锥环同步器接合齿处于正确的啮合和锁止位置的重要尺寸。3、锁销端隙锁销端隙系指摩擦锁销滑动齿套端面与摩擦锥环滑动齿套端面之间的间隙，同时，滑动齿套锥环端面与摩擦锥环滑动齿套端面之间的间隙为，要求。若，则换档时，在摩擦锥面尚未接触时，滑动锥环的齿套接合滑动齿的锁止面已完全位于接触位，即接近尺寸，此时滑动齿同步器的锁止作用失效，因摩擦齿套锥环的浮动,摩擦锥环端面接触处无法起到摩擦力矩的作用。我们使以此来确保，通常取左右。后备行程指得是摩擦锥环端面跟齿轮接合齿端面两者之间的间隙，备用行程齿轮的损坏是由于摩擦轴承齿轮的摩擦方向和齿轮摩擦可能引起的锥面磨损造成的。更换铜时，摩擦锤等零件应向同步齿轮摩擦方向增加少量运动，齿轮磨损逐渐增大，这些零件的运动量也逐渐增大，齿轮间隙逐渐减小。在此状态下，摩擦锥的两部分产生同步间隙和同步器的摩擦力矩。如果两个位置在摩擦轴承上没有达到齿轮的摩擦方向，且锥面是同步摩擦力矩范围，那么由于空间关系的同步，机器的摩擦力矩是不同步的，这可能无法正常实现。摩擦锥等零件与摩擦齿轮的方向同步，造成同步误差，严重影响同步器的使用寿命。一般情况下应取，取。在空档位置，摩擦锥环锥面的轴向间隙应保持在。在同步器空档的位置,摩擦锥环锥面的齿轮轴向和间隙摩擦力矩应始终保持稳定存在。4.1.4主要参数的确定摩擦因数汽车在高速行驶中频繁更换档位。特别是在高档的地区，汽车设备的交换次数多，意味着汽车的同步器工作频繁，同步装置的缺点是，在同步环与连接的齿轮之间必须存在一个角速度差的齿轮在条件下反复工作,要求连接同步环的齿轮具有角速度和足够的齿轮使用寿命。由于连结同步环的齿轮具有各自的速度和足够的齿轮寿命，所以同步环选择耐磨耗性好的耐磨耗性材料，为了在同步环上获得大的齿轮摩擦动力，具有摩擦次数大、耐磨耗性稳定的耐磨耗性，只是用材料做适当的同步环。另一方面，同步器在润滑油中反复作业，减少齿轮摩擦参数，给同步环的设计和操作过程带来困难。齿轮摩擦参数和同步环选择的耐磨耗材料。，环的工作面不仅与齿轮表面粗关联，与润滑油的种类和工作温度等齿轮摩擦系数的变化也有关系，同步环与汽车同步齿轮的圆锥面部分接触的齿轮的圆锥面同步齿轮的齿轮成为一体。由高品质的低碳合金钢制成，圆锥面齿轮的表面粗糙度较高，耐磨耗性在同步使用中，齿轮摩擦随着数值变化而变小，可以保证圆锥面齿轮的表面粗糙地摩擦。这个数值高的话，在使用同步率的初期，同步率的椎间盘会被严重破坏。同步环在使用其高性能的同时，在保证机械同步和循环的同时，设计制作高强度的机械摩擦运动强度和机械硬度、耐磨性高的优质合金黄铜和锰合金材料。如高锰合金的黄铜、铝合金及黄铜等，可以直接提取由高品质的黑黄铜或铝合金及其他优质钢材组成的弹性摩擦部、水和油的连续作业引起的摩擦频率和油中的摩擦阻力系数等。摩擦因数对于换档时同步齿轮和传动轴的同步角速度是否能迅速地达到相同程度有重要的作用。在更换齿轮时，同步齿轮和驱动轴的同步速度是否快达到相同程度是很重要的。摩擦因数大的话，更换的简易或变速的同步齿轮时间变短，摩擦的数量少。相反，没有使速度同步的作用，反之,甚至完全失去了调节同步角速度的作用。因此齿轮的圆锥面和润油槽处分别设定一个破坏油膜的齿状螺纹槽和齿形螺纹槽的方向上垂直的泄油箱，与油膜摩擦，使得环按钮之间有足够的间隔，并且可以减少摩擦因素同步环主要尺寸的确定锥面半锥角摩擦力矩与摩擦锥面半锥角的关系是越小，摩擦力矩越大。但过小则摩擦锥面将产生自锁现象，避免自锁的条件是。一般取。时，摩擦力矩较大，但在锥面的表面粗糙度控制不严时，则有粘着和咬住的倾向。在时就很少出现咬住现象。本设计取。摩擦锥面平均半径摩擦力矩的大小往往会随着平均半径R的大小变化而发生变化。受结构限制的影响较大，其中的限制主要有变速器中心距及相关零件的尺寸和布置的限制，而平均半径取大了之后会影响同步器径向厚度尺寸，所以得要取小的约束，故不能取大。原则上是在可能的条件下，尽可能将取大些。锥面工作长度为了缩短变速器的齿轮轴向运动长度，可以缩短锥面的长度。但这样子做，锥面的工作角和运动面积同时也受到影响而减小了,而这两者的减少会增加单位的压力并有效地使齿轮磨损加速。同步环径向厚度同步摩擦环的中心摩擦厚度和辐射摩擦厚度除受其他摩擦环锥的平均摩擦环半径外，还受结构和排列方式的影响。包括自动变压器和其他相关部件在内的中间距离，特别是同步环的平均摩擦半径和锥形结构的厚度是有限的，很难用于很厚的同步环，但必须固定一个大环。用球形油墨抛光的同步加速器铸件比轨道厚。尽可能生产优质锻钢或精密铸钢，大大提高金属、锌、镉化合物的耐磨性和使用寿命。头版通用戒指是用铜黄铜等金属复合材料制成的。一些铝自动变压器使用高强度钼，被称为钢和键盘之间最大的摩擦效应。铸铁套圈的圆形表面有钼。最大摩擦系数为钢与铜合金之间的最大二次摩擦。一个圆形铁环是通过铁铜环的圆形表面与0.07到0.12毫米厚的球形墨水融合而成的。溶解钼同步环的使用寿命是铸造油墨使用寿命的2-3倍。富铁水的同步圆球形油墨不仅可以节约大量的铜，而且可以提高同步环的接收性和接收电阻。锁止角锁止角选取得正确，可以保证只有在换档的两个部分之间角速度差达到零值才能进行换档。影响锁止角选取的因素，主要有摩擦因数、摩擦锥面平均半径、锁止面平均半径和锥面半锥角。已有结构的锁止角在。4.2变速器壳体变速箱的横向旋转尺寸是最小的，而且轴承质量要最小化，需要足够的稳定性和强度，所以在变速轴和轴承正常动作中不会发生失误，变速箱的横向旋转单面大小是齿轮的需要适当的配置，在变速箱设计时，齿轮的牙齿在变速箱的侧壁和垂直旋转齿轮的齿顶之间应保持较大的间隔，否则，应保持水平旋转变速箱的润滑油重量和液压传动阻力。增加，润滑油会直接产生噪音，变速润滑油过热，当齿轮转为纵向时，会有变速箱底部的岸壁，请注意不要有任何空隙，保护和加强铝合金变速箱的稳定性和刚性为此，需要在变速箱中进行特别设计，加强侧口，强化的狼的方向与变速轴支持连接部的齿轮的力量方向和倾斜有关，因此变速箱的墙壁上，壳与变速箱齿轮的震动和传达要制造一个不利于吸收噪音的大平面，在设计和铸造铝合金变速器框架时，为了有效增加传送框架的刚性，可以降低传送组件的噪音，设计三角形等交叉肋骨为了方便加油和加油的排放，自动变速器被设计成有周口和周口的孔口，其中，加油孔的位置应合理设计壳体注入润滑油的位置。另外，加油孔应将其位置作为检测壳体润滑油面的主要检验孔，其中，加油器的位置应合理设计在变速装置的最低端，注口和{3823}；插头变速器使用永磁性油插头从而有效地吸收变速器润滑油中残留的大量金属碎屑粒子，在1轴或2轴后面的两个轴承支撑之间流出的大量润滑油返回外壳，自动传送到壳体前或是为了防止后面支撑断层的两个轴油孔之间加油，设置了孔。为了保证自动变速器内部空气压力的固定，在自动变速器上方设置了煤气软木。为了有效降低传送的壳体，一般铸造铝合金，变速器使用铸铁或碳素钢壳时，墙上的厚度一般为5~6mm，增加变速壳的壳体的壳体厚度，增加变速箱的运动强度。虽然可以大幅提高强度，但大幅提高变速器的品质，增加变速器消耗的壳体材料，增加变速器。提高作业成本。致谢经过为期三个多月的不断学习和指导老师的耐心指导，我终于完成了本次变速器的设计，在此设计过程中，我从指导老师的教导和自我查询资料过程中学习到很多东西，也有很好的成长。非常感谢指导老师这一学期以来对我毕业设计的指导，在设计过程中老师给了我很多专业性的指导意见，解决了我很多设计上的专业性问题。也非常感谢同学们与我的相互交流学习，相互鼓励。今年由于疫情原因，我们都是在家里完成的毕业设计，这比起在学校里做毕业设计难很多倍，所以同学之间的相互鼓励和帮助是支撑我坚持完成毕业设计不可缺少的要素，毕业设计的顺利完成离不开指导老师和同学们的帮助。毕业设计这一段时光是大学学习最后的一段时光，也是我大学里最难忘的时光。毕业设计做完，我们也出不多该步入社会走向不同的工作岗位，做毕业设计这段时间里的这种自学精神和同学间的互帮互助精神是值得传承到工作岗位上的，所以非常感谢老师和同学们的帮助，这不仅让我顺利完成毕业设计，还让我懂得许多道理。当然，帮助过我们的不仅仅只有老师和同学们，咱们的学校也是给予了我们很多帮助，我们的成长离不开学校的细心培养，在这里我也非常感谢我的学校，在今后的工作生活中，我一定要尽我最大的努力来回报我的学校，我的老师以及优秀的同学们。参考文献[1]贾朋，范少康.汽车变速器制造技术现状及发展趋势.[J]百科论坛电子杂志.2018,(16).[2]刘法顺.乘用车两轴式机械变速器的设计.[J]交通科技与经济.2008年.第4期[3]宋广辉.乘用车两轴式机械变速器的可靠性优化设计.[D]南京航空航天大学.硕士论文.2008年[4]宋广辉，阮米庆.基于混合遗传算法的两轴式机械变速器的优化设计.[J]机械工程师.2008年.第2期.[5]聂真真，陈雷.汽车机械式变速器现代设计与分析[J].商品与质量.2018.第41期[6]蒲生，余阿东.汽车机械式变速器的现代化设计方法分析[J].科技经济导刊.2016.第35期[7]于刚.二轴式手动变速器机械故障分析[J].科学与财富.2017.第13期[8]林润生，杜群贵.机械式变速器电动换挡机构与控制策略[J].机械设计与制造.2019.第8期[9]郜振海，李丽艳.小轿车机械式变速器设计研究[J].河北农机.2019.第1期[10]张凌.汽车机械式变速器的设计与分析[J].广东蚕业.2018.第7期[11]朱静秋.现代化的汽车机械式变速器设计研究[J].科技展望.2017.第1期[12]Li,H(Li,Hong)1;Bo,HF(Bo,Huifeng)1;Gu,JS(Gu,Jiansheng)1.StudyonMechanicalAutomationwithDesignof