文档介绍：第1章变速器传动机构布置方案
变速器传动机构布置方案分析
机械式变速器具有结构简单、传动效率高、制造成本低和工作可靠等优点,故在不同形式的汽车上得到广泛应用。变速器由变速器传动机构和操纵机构组成。根据轴的不同类型,分为固定轴式和旋转轴式两大类,而前者又分为两轴式,中间轴式和多轴式变速器。
全套图纸,加
发动机基本形式的选择
对于发动机前置前轮驱动的轿车,若变速器传动比小,则常用两轴式变速器。在设计时,究竟采用哪一种方案,除了汽车总布置的要求外,主要考虑以下四个方面:
1、结构工艺性
两轴式变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体。当发动机纵置时,主减速器可用螺旋圆锥齿轮或双曲面齿轮;而发动机横置时用圆柱齿轮,因而简化了制造工艺。
2、变速器的径向尺寸
两轴式变速器输出轴的前进挡均为一对齿轮副,而中间轴式变速器则有两对齿轮副。因此,对于相同的传动比要求,中间轴式变速器的径向尺寸可以比两轴式变速器小得多。
3、变速器齿轮的寿命
两轴式变速器的低挡齿轮副,大小相差悬殊,小齿轮工作循环次数比大齿轮要高得多。因此,小齿轮的寿命比大齿轮的短。中间轴式变速器的各前进挡均为常啮合斜齿轮传动,大小齿轮的径向尺寸相差较小,因而寿命较接近。在直接挡时,齿轮只空转,不影响齿轮寿命。
变速器的传动效率
两轴式变速器虽然有等于1的传动比,但仍要有一对齿轮传动,因而有功率损失。而中间轴式变速器可将输入轴和输出轴直接相连,得到直接挡,因而传动效率较高,磨损小,噪声也较小。轿车尤其是微型汽车,采用两轴式变速器比较多,而中、重型载重汽车则采用中间轴式变速器。
变速器零部件及传动机构布置方案
1、齿轮的形式
变速器用齿轮有直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮两种。与直齿圆柱齿轮比较,斜齿圆柱齿轮有使用寿命长、运转平稳、工作噪声低等优点;缺点是制造时稍复杂,工作时有轴向力,这对轴承不利。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,并导致变速器的质量和转动惯量增大。直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒挡。本次设计一挡到五挡均采用斜齿圆柱齿轮,倒挡采用直齿圆柱齿轮。
2、换挡的结构形式
变速器换挡机构形式分为直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种。
(1)滑动齿轮换挡
通常采用滑动直齿轮换挡,也有采用斜齿轮换挡的。滑动直齿轮换挡的优点是结构简单、紧凑、容易制造。缺点是换挡时齿面承受很大的冲击,会导致齿轮过早损坏,并且直齿轮工作噪声大,所以这种换挡方式一般仅用于一挡和倒挡。
(2)啮合套换挡
用啮合套换挡,可将构成某传动比的一对齿轮,制成常啮合的斜齿轮。用啮合套换挡,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纵技术。此外,因增设了啮合套和常啮合齿轮,使变速器的轴向尺寸和旋转部分的总惯性力矩增大。因此,这种换挡方法目前只在某些要求不高的挡位及重型货车变速器上应用。
(3)同步器换挡
现代大多数汽车的变速器都采用同步器能保证迅速,无冲击,无噪声换挡,而与操纵技术熟练程度无关,从而提高了汽车的加速性、经济性和行车安全性。同上述两种换挡方法相比,虽然它有结构复杂,制造精度要求高,轴向尺寸大。同步环使用寿命短缺等缺点,但仍然得到广泛应用。由于同步器的广泛应用,寿命问题已得到基本解决。
上述三种换挡方案,可同时用在一变速器中的不同挡位上,一般倒挡和一挡采用结构较简单的滑动直齿轮或啮合套的形式;对于常用的高挡位则采用同步器或啮合套。轿车要求轻便性和缩短换挡时间,因此采用全同步器变速器,倒挡采用滑动直齿轮。
第2章变速器主要参数的选择及设计计算
变速器设计依据的主要参数
本次设计是根据HLJIT5H-100的技术参数来设计的一种变速器,。
变速器的主要技术参数
发动机最大功率
104 kw
车轮型号
155/85 R18
发动机最大转矩
178 N·m
最大功率时转速
5580 r/min
最大转矩时转速
4000r/min
最高车速
184 km/h
总质量
1548kg
挡数及传动比范围的确定
挡数的确定
变速器的挡数可在3~20个挡位范围内变化,通常变速器的挡数在6挡以下,当挡数超过6挡以后,可在6挡以下的主变速器基础上,再行配置副变速器,通过两者的组合获得多挡变速器。
增加变速器的挡数,能够改变汽车的动力性和燃油经济性以及平均车速。挡数越多,变速器的结构越复杂,并且使轮廓尺寸和质量加大,同时操纵机构复杂,而且在使用时换挡频率增高并增加了换挡难度。
在最低挡传动比不变的条件,增加变速器的挡数会使变速器相邻的低挡与高挡之间的传动比