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（定稿）EQ2102牵引车变速器设计（全套下载）

采用压力角。另外还应该指出，国外有些企业生产的乘用车变速器齿轮采用的压力角不致，即高档齿轮采用小些的压力角以减少噪声而低档和倒档齿轮采用较大的压力角，以增加强度。必须指出的是齿轮采用小压力角和小模数时，除必须采用较大的齿顶高系数外，还应该采用大圆弧齿根，这样可以提高弯曲强度在以上。螺旋角齿轮的螺旋角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，使齿轮啮合的重合度增加，因而工作平稳噪声降低。试验证明，随着螺旋角的增大，齿的强度相应提高，但当螺旋角大于时，其抗弯强度骤然下降，而接触强度仍继续上升。因此，从提高低档齿轮的抗弯强度出发，并不希望用过大的螺旋角而从提高高档齿轮的接触强度着眼，应当选用较大的螺旋角。齿宽齿宽对变速器的轴向尺寸质量齿轮工作平稳性齿轮强度和齿轮工作时的受力均匀程度等均有影响。考虑到尽可能缩短变速器的轴向尺寸和减小质量，应该选用较小的齿宽。另方面，齿宽减小使斜齿轮传动平稳的优点被削弱，此时虽然可以用增加齿轮螺旋角的方法给予补偿，但这时轴承承受的轴向力增大，使其寿命降低。齿宽较小又会使齿轮的工作应力增加。选用较大的齿宽，工作中会因轴的变形导致齿轮倾斜，使齿轮沿齿宽方向受力不均匀造成偏载，导致承载能力降低，并在齿宽方向磨损不均匀。通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽斜齿，取为。齿顶高系数齿顶高系数对重合度轮齿强度工作噪声轮齿相对滑动速度轮齿根切和齿顶厚度等有影响。若齿顶高系数小，则齿轮重合度小，工作噪声大但因轮齿受到的弯矩减小，轮齿的弯曲应力也减少。因此，从前因齿轮加工精度不高，并认为轮齿上受到的载荷集中齿顶上，所以曾采用过齿顶高系数为的短齿制齿轮。在齿轮加工精度提高以后，包括我国在内，规定齿顶高系数取为.。为了增加齿轮啮合的重合度，降低噪声和提高齿根强度，有些变速器采用齿顶高系数大与.的细高齿。.各档齿轮齿数的分配以及传动比的计算确定挡齿轮的齿数中间轴挡齿轮齿数，货车可在之间选用，最小为，取，挡齿轮为斜齿轮。挡传动比为.为了求，的齿数，先求其齿数和，斜齿取整为即对中心距进行修正因为计算齿数和后，经过取整数使中心距有了变化，所以应根据取定的和齿轮变位系数重新计算中心距，再以修正后的中心距作为各挡齿轮齿数分配的依据。.取整为。对挡齿轮进行角度变位端面啮合角.啮合角变位系数之和.计算精确值挡齿轮参数分度圆直径齿顶高式中.齿根高齿全高.齿顶圆直径节圆直径确定常啮合传动齿轮副的齿数由式.求出常啮合传动齿轮的传动比常啮合传动齿轮的中心距与挡齿轮的中心距相等，初选，即由式取整为则对常啮合齿轮进行角度变位理论中心距锁止机构还包括自锁倒档锁两个机构。自锁机构的作用是将滑杆锁定在定位置，保证齿轮全齿长参加啮合，并防止图.摆动锁块式互锁机构图.转动钳口式互锁机构脱档和挂档。自锁机构有球形锁定机构与杆形锁定机构两种类型。倒档锁的作用是使驾驶员必须对变速杆施加更大的力，方能挂入倒档，起到提醒注意的作用，以防误挂倒档，造成安全事故。本次设计属于前置前轮驱动的轿车，操纵机构采用直接操纵方式，锁定机构全部采用，即设置自锁互锁倒档锁装置。采用自锁钢球来实现自锁，通过互锁销实现互锁。倒档锁采用限位弹簧来实现，使驾驶员有感觉，防止误挂倒档。.本章小结本章主要依据变速器几种常见的传动机构布置方案，对两轴式和中间轴式的变速器的结构特点作了简要说明，分析了各种方案的优缺点，同时介绍了几种常见的倒挡机构布置方案，并比较了各个方案的优缺点，介绍了变速器齿轮，轴及轴承的选择。在零部件的选择部分，对变速器齿轮换挡机构的形式和变速器防止自动脱挡的结构进行了分析和说明。最后结合本次设计所依据车辆的主要技术参数，选择了本设计的传动机构布置方案和零部件的结构形式，作为以后各章节设计的基础。第章变速器主要参数的选择.档数近年来，为了降低油耗，变速器的档数有增加的趋势。目前，乘用车般用个档位的变速器。发动机排量大的乘用车变速器多用个档。商用车变速器采用个档或多档。载质量在的货车采用五档变速器，多档变速器多用于总质量大些的货车和越野汽车上。.传动比范围变速器传动比范围是指变速器最高档与最低档传动比的比值。最高档通常是直接档，传动比为.有的变速器最高档是超速档，传动比为。影响最低档传动比选取的因素有发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力驱动轮与路面间的附着力主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。目前乘用车的传动比范围在之间，总质量轻些的商用车在之间，其它商用车则更大。传动比范围的选择要求相邻档位之间的传动比比值在.以下。高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的比值小。因此，本次设计的牵引车变速器为档变速器，最高档传动比初定为.各档传动比的确定主减速器传动比的确定发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为.式中汽车行驶速度发动机转速车轮滚动半径变速器传动比主减速器传动比。主减速器传动比.双曲面主减速器，当时，取，›时，取。，.最大传动比的选择满足最大爬坡度。根据汽车行驶方程式.汽车以挡在无风干砂路面行驶，公式简化为即，.式中作用在汽车上的重力汽车质量，重力加速度，发动机最大转矩，.主减速器传动比，.传动系效率，车轮半径，.滚动阻力系数，.取.爬坡度，取满足附着条件。•在沥青混凝土干路面，，取即.得所以，取.其他各挡传动比的确定按等比级数原则，般汽车各挡传动比大致符合如下关系式中常数，也就是各挡之间的公比因此，各挡的传动比为工作面设计并加工成斜面，形成倒锥角般倾斜。。，使接合齿面产生阻止自动脱挡的轴向力，如图.所示。这种方案比较有效，应用较多。将接合齿的齿侧设计并加工成台阶形状，也具有相同的阻止自动脱挡的效果。图.防止自动脱挡的结构措施变速器轴承变速器的第二轴前端支承在第轴常啮合齿轮的内腔中，内腔尺寸足够时可布置圆柱滚子轴承，若空间不足则采用滚针轴承。第二轴后端常采用球轴承，用来承受轴向力和径向力。变速器第轴第二轴的后部轴承，以及中间轴前后轴承，按直径系列般选用中系列球轴承或圆柱滚子轴承。轴承的直径根据变速器中心距确定，并要保证壳体后壁两轴承孔之间的距离不小于。.变速器齿轮变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。直齿圆柱齿轮主要用于档倒档齿轮，与直齿圆柱齿轮相比，斜齿圆柱齿轮有使用寿命长运转平稳工作噪声低等优点，所以本设计全部选用斜齿轮。变速器齿轮可以与轴设计为体或与轴分开，然后用花键过盈配合或者滑动支承等方式之与轴连接。齿轮尺寸小又与轴分开，其内径直径到齿根圆处的厚度图.影响齿轮强度。要求尺寸应该大于或等于轮齿危险断面处的厚度。为了使齿轮装在轴上以后，保持足够大的稳定性，齿轮轮毂部分的宽度尺寸，在结构允许条件下应尽可能取大些，至少满足尺寸要求.式中花键内径。为了减小质量，轮辐处厚度应在满足强度条件下设计得薄些。尺寸可取为花键内径的倍。图.变速器齿轮尺寸控制图齿轮表面粗糙度数值降低，则噪声减少，齿面磨损速度减慢，提高了齿轮寿命。变速器齿轮齿面的表面粗糙度应在范围内选用。要求齿轮制造精度不低于级。.轴变速器轴多数情况下经轴承安装在壳体的轴承孔内。当变速器中心距小，在壳体的同端面布置两个滚动轴承有困难时，输出轴可以直接压入壳体孔中，并固定不动。用移动齿轮方式实现换档的齿轮与轴之间，应选用矩形花键连接，以保证良好的定心和滑动灵活，而且定心外径及矩形花键齿侧的磨削比渐开线花键要容易。两轴式变速器输入轴和中间轴式变速器中间轴上的高档齿轮，通过轴与齿轮内孔之间的过盈配合和键固定在轴上。两轴式变速器的输出轴和中间轴式变速器的第二轴上的常啮合齿轮副的齿轮与轴之间，常设置有滚针轴承滑动轴承，少数情况下齿轮直接装在轴上。此时，轴的表面粗糙度不应低与，硬度不低于。因渐开线花键定位性能良好，承载能力大且渐开线花键的齿短，小径相对增大能提高轴的刚度，所以轴与同步器上的轴套常用渐开线花键连接。倒档轴为压入壳体孔中并固定不动的光轴，并由螺栓固定。由上述可知，变速器的轴上装有轴承齿轮齿套等零件，有的轴上又有矩形或渐开线花键，所以设计时不仅要考虑装配上的可能，而且应当可以顺利拆装轴上各零件。此外，还要注意工艺上的有关问题。.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。滚针轴承滑动轴承套主要用在齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运动的地方。变速器中采用圆锥滚子轴承虽然有直径较如图.所示为发动机前置前轮驱动轿车的两轴式变速器传动方案。其特点是变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成体多数方案的倒挡传动常用滑动齿轮，其它挡位均用常啮合齿轮传动。图.中的倒挡齿轮为常啮合齿轮，并用同步器换挡图所示方案的变速器有辅助支承，用来提高轴的刚度。图.两轴式变速器传动方案中间轴式变速器特点分析中间轴式变速器多用于发动机前置后轮驱动汽车和发动机后置后轮驱动的客车上。变速器第轴的前端经轴承支承在发动机的飞轮上，第轴上的花键用来装设离合器的从动盘，而第二轴的末端经花键与万向节连接。如图.所示为中间轴式变速器的传动方案，其中为中间轴式五挡变速器，为中间轴式六挡变速器的传动方案。中间轴式变速器的共同特点为变速器第轴后端与常啮合主动齿轮做成体。绝大多数方案的第二轴前端经轴承支承在第轴后端的孔内，且保证两轴轴线在同直线上，经啮合套将它们连接后可得到直接挡。使用直接挡，变速器的齿轮和轴承及中间轴均不承载，发动机转矩经变速器第轴和第二轴直接输出，此时变速器的传动效率高，可达到以上，噪声低齿轮和轴承的磨损减少。因为直接挡的利用率要高于其他挡位，因而提高了变速器的使用寿命在其他前进挡位工作时，变速器传递的动力需要经过设置在第轴中间轴和第二轴上的两对齿轮传递，因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离中心距不大的条件下，挡仍然有较大的传动比挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，挡位低的齿轮可以不采用常啮合齿轮传动多数传动方案件中除挡以外的其他挡位的换挡机构，均采用同步器或接合套换挡，少数结构的挡也采用同步器或接合套换挡，各挡同步器或接合套多数情况下装在第二轴上。在除直接挡以外的其他挡位工作时，中间轴式变速器的传动效率略有降低，这是它的缺点。以上各方案中，凡采用常啮合齿轮传动的挡位，其换挡形式可以用同步器或啮合套来实现。同变速器中，有的挡位用同步器换挡，有的挡位用啮合套换