变速器主要参数
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自动变速器.................................................... 错误!未定义书签。
4F27E变速器简介 ....................................... 错误!未定义书签。
4F27E变速器内部结构 ................................... 错误!未定义书签。
4F27E变速器执行元件工作表.............................. 错误!未定义书签。
4F27E变速器电子控制系统................................ 错误!未定义书签。
检查与调整............................................. 错误!未定义书签。
诊断与维修............................................. 错误!未定义书签。
附1:维修参数 ........................................... 错误!未定义书签。
自动变速器4F27E变速器简介4F27E自动变速驱动桥,是一种设计用于前轮驱动车辆的电子控制4速变速驱动桥,目前此款变速器装配在和排量的福克斯上。
4F27E代表的是:4 – 4个前进驱动档位F –前轮驱动27 –最大输入扭力365 Nm (270 lb-ft)E –全电子控制。
变速器基本参数档位传动比1档2档3档4档倒档主减速比4F27E变速器内部结构4F27E变速箱的机械传动系统的内部结构为:一组行星齿轮组—复合式行星齿轮组一组制动器—低/倒档制动器一组制动带—2/4档制动带一组单向离合器—低档单向离合器三组摩擦片式离合器—前进档离合器/倒档离合器/直接档离合器输出轴差速装置复合式行星齿轮组4F27E采用了一组复合式行星齿轮组,该类型的行星齿轮组的特点是前行星轮架与后齿圈一体运转,而后行星轮架与前齿圈一体运转。
2020/11·汽车维修与保养57◆文/河北 商爱朋上汽通用VT40E变速器简介(一)一、CVT变速器简介目前市面上各车系搭载的CVT类型的变速器多为钢带式,如国产南京邦奇的VT2/3系列,以及市场占有率比较高的日本JACTO公司的JF010/011/015/017系列均为钢带式。
在日常维修中能经常见到的只有奥迪公司的01J/01T/0AN/0AW 系列C V T 变速器以及日本斯巴鲁的TR/580/690系列无级变速器使用钢链式。
上汽通用汽车集合全球优势技术资源,研发出CVT无级变速器(图1),为钢链类型的CVT变速器家族再添新成员。
该变速器的P R O 代码为M R Q ,简称CVT250。
CVT理论上没有具体挡位,相比其他类型变速器(图2),CVT的传动比可实现连续变化。
CVT250变速器是一款结构紧凑、技术先进的无级变速器,其主要技术特点如图3所示。
VT40E变速器型号为VT40E,其中V指连续可变传动比、T 指橫置、40指产品序列、E指电子控制。
该款变速器其主要技术参数如图4所示。
MRG变速器的主要机构与VT40E变速器相同,但MRG变速器没有采用电子换挡,因此在液压阀体和电磁阀上与MRQ有所不同,本文将以MRQ为例进行介绍。
图1 CVT250无级变速器1.VT40E变速器识别标签VT40E变速器的识别标签粘贴于变速器外壳上(图5),主要信息有:生产线ID、班次ID、制造年份、儒略日期(是以格林威治标准时中午12:00的儒略日加上那一天的瞬时时间的分数。
儒略日期是儒略日添加小数部分所表示的儒略日数。
例如,2013年1月1日00:30:00(UT)是儒略日期2,456,293.520833)、车型年、车型款式、变速器系列主动带轮、站点ID和序列号。
图2 其他类型变速器比较图3 技术特点图4 技术参数变速器型号VT40E(简称CVT250)RPO代码MRQ或MRG倒挡传动比 1.763前进挡传动比范围 2.645-0.378总传动比范围7.0:1重量(Kg)89(带油)变矩器直径(mm)220壳体材料压铸铝挡位模式PRNDM 驱动形式前轮驱动DOI:10.13825/ki.motorchina.2020.11.017AT维修站58-CHINA ·November栏目编辑:刘玺 *****************2.VT40E变速器挡杆基本操作VT40E变速器挡杆的基本操作(图6)如下:P:驻车挡,此挡位可锁定驱动轮,启动发动机时最好使用驻车挡,因为车辆不会轻易移动;R:倒挡,向后行驶,变速器传动比受限;N:空挡,发动机动力与车轮脱离,此挡位下可启动发动机;D:前进挡,变速器在全部传动比范围工作,提高最大效率和燃油经济性;M:手动模式,变速器设置7个挡位级别供手动选择,提供了更多的驾驶乐趣。
第一篇变速器结构及主参数设计第一章变速器齿轮传动方案的设计第一节变速器齿轮传动的功能及要求汽车的使用条件,诸如汽车的实际装载质量、道路坡度、路面状况,以及道路宽度和曲率、交通情况所允许的车速等等,都在很大范围内不断变化。
这就要求汽车牵引力和速度也有相当大的变化范围。
另一方面,就活塞式内燃机而言,在其整个转速范围内,转矩的变化不大,而功率及燃油消耗率的变化却很大,因而保证发动机功率较大而燃料消耗率较低的曲轴转速范围,即有利转速范围是很窄的。
为了使发动机能保持在有利转速范围内工作,而汽车牵引力和速度又能在足够大的范围内变化,应当使传动系的传动比能在最大值与最小值之间变化,即传动系应起变速作用。
变速器就是汽车传动系中起变速作用的一个重要零部件,它有以下几点功能。
一、实现传动比的变化。
一般机械式变速器都是有级变速的,即传动比档数是有限的。
轿车和轻、中型货车的传动比有3~6档,越野汽车和重型货车的传动比可多达8~16档。
实现有级变速的措施,是靠变速箱中若干对齿轮来实现的。
各挡的传动比各不相同,当汽车在平坦的道路上,以高速行驶时可挂入变速器的高档齿轮,在不好的路况下或爬坡时应挂入变速器的低档齿轮,为此,根据需要,可选择不同速比的档位。
二、与发动机合理匹配,实现汽车的动力性和经济性。
例如汽车在同样的载货量、道路、车速等条件下行驶即可在高速档行驶,也可在低速挡行驶。
而此时发动机的节气门(油门)和转速大小不同。
发动机在不同的工况下,燃料的消耗量是不一样的。
所以根据路况,通过选择齿轮不同的档位,来减小发动机的燃料的消耗。
是变速器齿轮传动的一个重要功能。
三、实现倒退的功能。
汽车不仅要有前进的功能,还要有倒退的功能。
但发动机不能实现反转,此时,可通过齿轮传动来改变输出轴的旋转方向。
从而实现汽车的倒退功能。
四、实现空挡的功能。
为了满足汽车暂时停车、起步和对发动机检查调整的需要,变速器还要有空挡的功能。
五、对机械式变速器齿轮传动还要满足以下几点要求:1)、便于制造、使用和维修。
本次课业设计是在给定主要整车参数的情况下进行设计, 发动机最大功率 81kw 车轮型号 185/60R14S发动机最大转矩 110N ·m 总质量 1722kg最大转矩时转速 3200r/min 最高车速 175km/h一 变速器主要参数的选择1.1档数的确定近年来,为了降低油耗,变速器的档数有增加的趋势。
目前,乘用车一般用4~5个档位的变速器。
发动机排量大的乘用车变速器多用5个档。
商用车变速器采用4~5个档或多档。
载质量在2.0~3.5t 的货车采用五档变速器,载质量在4.0~8.0t 的货车采用六档变速器。
多档变速器多用于总质量大些的货车和越野汽车上。
档数选择的要求: 1、相邻档位之间的传动比比值在1.8以下。
2、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,本次设计的轿车变速器为5档变速器。
1.2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1.0;有的变速器最高档是超速档,传动比为0.7~0.8。
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3.0~4.5之间,总质量轻些的商用车在5.0~8.0之间,其它商用车则更大。
本设计最高档传动比为0.81。
1.3变速器各档传动比的确定(1)、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[12]:377.0i i rn u g a (3.1) 式中: a u ——汽车行驶速度(km/h );n ——发动机转速(r/min );r ——车轮滚动半径(m ); g i ——变速器传动比;0i ——主减速器传动比。
已知:最高车速max a u =max a v =175 km/h ;最高档为超速档,传动比g i =0.81;车轮滚动半径由所选用的轮胎规格185/60R14S 得到r =290(mm);发动机转速n =p n =7734(r/min );由公式(3.1)得到主减速器传动比计算公式:4.4616975.010*********.0377.020=⨯⨯⨯⨯==-a g u i nr i (2)、最抵档传动比计算按最大爬坡度设计,满足最大通过能力条件,即用一档通过要求的最大坡道角max α坡道时,驱动力应大于或等于此时的滚动阻力和上坡阻力(加速阻力为零,空气阻力忽略不计)[13]。
第一章 基本数据选择1.1设计初始数据:(方案二)学号:26;最高车速:max a U =110-26=84Km/h ; 发动机功率:max e P =66-26/2=53KW ; 转矩:max e T =210-26×3/2=171Nm ; 总质量:m a =4100-26×2=4048Kg ;转矩转速:n T =2100r/min ; 车轮:R16(选205/55R16) ;r ≈R=16×2.54×10/2+0.55×205=315.95mm 。
1.1.1 变速器各挡传动比的确定初选传动比:设五挡为直接挡,则5g i =1 max a U = 0.377min i i r n g p式中:max a U —最高车速p n —发动机最大功率转速 r —车轮半径m i n g i —变速器最小传动比 0i —主减速器传动比p n / T n =1.4~2.0 即p n =(1.4~2.0)×2100=2940~4200r/min 取p n =3500r/minmax e T =9549×pe n P maxα (式中α=1.1~1.3,取α=1.2)所以,p n =9549×17153)3.1~1.1(⨯=3255.6~3847.5r/min0i =0.377×max i i rn g p =0.377×841095.31535003-⨯⨯=4.963 双曲面主减速器,当0i ≤6时,取η=90%,0i ›6时,η=85%。
轻型商用车1g i 在5.0~8.0范围,g η=96%, T η=η×T η=90%×96%=86.4%最大传动比1g i 的选择:①满足最大爬坡度。
根据汽车行驶方程式dtdumGi u A C Gf ri i T a D Tg δη+++=20emax 15.21 (1.1)汽车以一挡在无风、干砂路面行驶,公式简化为ααηsin cos 0emax G Gf ri i T Tg += (1.2)即,()Ttq g i T f Gr i ηαα01sin cos +≥式中:G —作用在汽车上的重力,mg G =,m —汽车质量,g —重力加速度,mg G ==4840×9.8=47432N ;max e T —发动机最大转矩,max e T =171N .m ; 0i —主减速器传动比,0i =4.963;T η—传动系效率,T η=86.4%;r —车轮半径,r =0.316m ;f —滚动阻力系数,对于货车取f =0.02;α—爬坡度,取α=16.7°%4.86963.4171316.07.16sin 7.16cos 02.08.940481⨯⨯⨯︒+︒⨯⨯⨯≥)(g i =5.24②满足附着条件。
第三节变速器主要参数的选择一、挡数增加变速器的挡数能够改善汽车的动力性和经济性。
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也增高。
在最低挡传动比不变的条件下,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比值减小,使换挡工作容易进行。
要求相邻挡位之间的传动比比值在1.8以下,该值越小换挡工作越容易进行。
要求高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的传动比比值小。
近年来为了降低油耗,变速器的挡数有增加的趋势。
目前,轿车一般用4~5个挡位的变速器,级别高的轿车变速器多用5个挡,货车变速器采用4~5个挡或多挡。
装载质量在2~3.5t的货车采用5挡变速器,装载质量在4~8t的货车采用6挡变速器。
多挡变速器多用于重型货车和越野汽车。
二、传动比范围变速器的传动比范围是指变速器最低挡传动比与最高挡传动比的比值。
传动比范围的确定与选定的发动机参数、汽车的最高车速和使用条件(如要求的汽车爬坡能力)等因素有关。
目前轿车的传动比范围在3~4之间,轻型货车在5~6之间,其它货车则更大。
三、中心距A对中间轴式变速器,是将中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距A 。
它是一个基本参数,其大小不仅对变速器的外形尺寸、体积和质量大小,而且对拎齿的接触强度有影响。
中心距越小,轮齿的接触应力越大,齿轮寿命越短。
因此,最小允许中心距应当由保证轮齿有必要的接触强度来确定。
变速器轴经轴承安装在壳体上,从布置轴承的可能与方便和不影响壳体的强度考虑,要求中心距取大些。
此外,受一挡小齿轮齿数不能过少的限制,要求中心距也要取大些。
初选中心距A 时,可根据下面的经验公式计算31max g e A i T K A η=式中,A 为变速器中心距(mm);A K 为中心距系数,轿车:A K =8.9~9.3,货车:A K =8.6~9.6,多挡变速器:A K =9.5~11.O ;max e T 为发动机最大转矩(N·m);1i 为变速器一挡传动比;g η为变速器传动效率,取96%。
变速器主要参数的选择变速器是汽车传动系统中的关键部件之一,它负责转化发动机的动力,并根据驾驶员的需求,调整汽车的行驶速度和扭矩输出。
变速器主要参数的选择对汽车的性能、燃油经济性和驾驶舒适性有着重要影响。
下面将对变速器主要参数的选择进行详细介绍。
首先是变速器的齿比范围。
齿比范围指的是变速器的最高齿比和最低齿比之间的比值。
较大的齿比范围能够提供更广泛的速比选择,使汽车适应不同速度和路况的需求。
然而,齿比范围越大,变速器的结构复杂度和重量也越大。
在选择齿比范围时,需要综合考虑汽车的使用环境,如城市道路和高速公路比例、山区或平原地形等。
一般来说,城市用车更注重低速爬坡和启动的顺畅性,而高速公路用车更重视高速行驶的经济性和舒适性。
因此,可以根据具体需求选择较小或较大的齿比范围。
其次是变速器的档位数量。
变速器的档位数量决定了驾驶员对发动机动力输出的掌控程度。
通常来说,档位数量越多,驾驶员对发动机动力的控制越精准。
例如,多档自动变速器可以提供更多的速度选择,使发动机在不同速度下保持在最佳转速区间,从而提供更好的燃油经济性和驾驶舒适性。
然而,增加档位数量会增加变速器的复杂度和重量。
因此,在选择档位数量时,需要综合考虑汽车的使用环境、需求和性能目标。
第三是变速器的换档速度。
换档速度决定了变速器执行档位变化的时间长度。
换档速度越快,汽车的加速性能和驾驶舒适性越好。
然而,换档速度过快可能会导致换档冲击和变速器的寿命缩短。
因此,在选择换档速度时,需要综合考虑汽车的使用环境、动力输出需求和驾驶舒适性。
一般来说,高性能车辆或赛车更注重换档速度的快速和平顺;而一般乘用车更注重换挡的顺畅和燃油经济性。
最后是变速器的效率。
变速器的效率决定了从发动机到车轮的功率传递效率。
较高的变速器效率可以减小能量损失,提高汽车的燃油经济性。
一般来说,手动变速器的效率较高,因为它没有液力损耗;而自动变速器的效率较低,因为它需要液力传动系统。
因此,在选择变速器效率时,需要综合考虑燃油经济性和驾驶舒适性的平衡。
汽车变速器基本知识一.汽车变速器的分类:1.手动变速器(Manual Transmission,简称MT),也叫手动档或机械式变速器,即必须用手拨动变速杆才能改变变速器的传动比,从而达到变速的目的。
在操纵时必须踩下离合,方可拨得动变速杆。
2.自动变速器:目前在世界上使用最多的汽车自动变速器主要有3种类型:1)液力自动变速器(Automatic Transmission,简称AT),利用行星齿轮进行变速,它能根据油门踏板程度和车速变化,自动的进行变速。
虽说自动变速汽车没有离合器,但自动变速器中有很多离合器,这些离合器能随车速变化而自动分离或合闭,从而达到自动变速的目的。
2)电控机械式变速器(Automated Mechanical Transmission,简称AMT),它是在传统的机械变速器和干式离合器的基础上,应用电子技术和自动变速理论,以电子控制单元(ECU)为核心,通过液压执行系统控制离合器的分离和接合,选档、换档操作以及发动机节气门的调节,来实现起步、换档的自动操纵。
齿轮传动固有的传动效率高,结构紧凑,工作可靠等优点被很好的继承下来,而且成本低易于制造。
3)金属带无级自动变速器(CVT),无级变速系统不像手动变速器式自动变速器那样用齿轮变速,而是用两个滑轮和一条钢带来变速,其传动比可以随意变化,没有换档的突跳感觉,并且它能克服普通自动变速器油门反应慢,油耗高等缺点。
3.手动/自动变速器手动/自动变速器由德国保时捷厂在911车型上首先推出,称为Tiptronic,它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚,让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。
二.机械式变速器1.设计要求:1)正确的选择变速器的档位数和传动比,并使之与发动机参数及主减速比作优化匹配,以保证汽车具有良好的动力性与燃油经济性。
2)设置空挡,以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离;设置倒档,使汽车可以倒退行驶。
3)体积小、质量小、承载能力强,使用寿命长、工作可靠。
教你看懂配置表3:变速箱参数全面解读2013年03月12日 00:23 来源:汽车之家类型:原创编辑:李博旭评论:543条[汽车之家技术] 在选车过程中很多人都有过这样的困扰,他们希望选购一辆自动挡车型,不过,在精心筛选过后发现,虽然车型均匹配了自动变速箱,但在看到AT、CVT、AMT……后却犯了迷糊。
哪个才是你想要的自动挡,接下来,我们将以变速箱为主题继续为你讲述配置表中的那些门道。
在参数表中有关变速箱的信息离不开变速箱的类型以及挡位数量,首先可以肯定的是,前进挡的数量越多越好,因为每多一个挡位就意味着可将动力进行更细致地分配。
在换挡的操作方式上则有手动和自动之分,相比之下,驾驶手动挡车型更易产生疲劳感,而且也不如自动挡车型操作方便。
除了手动挡和自动挡两种选择外,有些车型的配置表还标有手自一体变速箱的字样,也就是说,车辆除了能以自动换挡的方式行驶外,驾驶员还可以通过位于方向盘后或者换挡区域内的换挡开关在合理的发动机转速范围内对挡位进行控制,提高了一定的驾驶乐趣。
手自一体变速器虽兼容两种方式的换挡操作,但该功能仅仅是控制系统中的一套控制逻辑而已,而并非一些人眼中的高端技术。
的确,大多数购车者在选购车型时都比较关注上面所提到的这些,但如果深究变速箱的结构,从汽车之家的参数配置表中会看到手动变速箱、自动变速箱、无级变速箱、双离合变速箱、序列式变速箱……它们在结构上和使用方面到底有什么不同?由于变速箱的种类繁多,所以,在这一期,我们将对手动变速箱以及自动变速箱中的机械式自动变速箱、液力自动变速箱和CVT无级变速箱进行介绍,其余如双离合自动变速箱和序列式变速箱等将在第二期与大家进行讨论。
● 变速箱的作用在了解变速箱的结构之前,我们首先要知道为什么需要变速箱,它的作用是什么。
依据不同驾驶状态,车辆的速度以及动力需要能在一个较大的范围内进行变化,实现这点,除了有效制动外,挡位的选择也很重要,所以,改变传动比来适应不同的驾驶状态是变速箱的一大作用。
1变速器主要参数的选择
1.1中心距A
对中间轴式变速器,是将中间轴与第二轴轴线之间的距离称为变速器的中心距A 。
对两轴式变速器,将变速器输入轴与输出轴轴线之间的距离称为变速器的中心距A 。
它是一个基本参数,其大小不仅对变速器的外形尺寸、体积大小由影响,而且对齿轮的接触强度由影响。
中心距越小,齿轮的接触应力越大,齿轮的寿命越短。
因此,最小允许中心距应当由保证齿轮必要的接触强度来确定。
变速器轴经轴承安装在壳体上,从布置轴承的可能与反便和不因同一垂直面上的两轴承孔之间的距离过小而影响壳体的强度考虑,要求中心距取大些。
此外,受一挡小齿轮齿数不能过少的限制,要求中心距也要大些。
还有,变速器中心距取的过小,会使变速器长度增加,并因此使轴的刚度被削弱和使齿轮的啮合状态变坏。
对于中间轴式初选中心距A 时,可根据下述公式计算
A=K A 31max g e i T η
式中,A 为中心距(mm );K A 为中心距系数,商用车取K A =8.9-9.6;
max e T 为发动机的最大转矩(N.m );1i 为变速器一挡传动比;g η为变速器传动效率,取96%。
分析该车发动机及相关参数:该车为11吨的重型载货汽车,。
按下试计算轮胎半径: 按最大爬坡度计算
0.0254[(1)]2
s d
r b λ=+-
其中λ=0.10-0.12;取λ=0.11代入数据得 s r =51.436cm 其中K A =9.5 , max e T =481Nm ,
挡传动比:
参考同类车型:取主减速器传动比为i 。
=4.654, 取ηT =0.85。
i g1≥
max max .s
T
mg r Te i ϕη。
试中:m 为汽车重质量m=11000Kg,g 为重力加速度g=9.8N/Kg,Tmax 为发动机最大转矩Temax=481N.m,i 。
为主减速器传动比等于4.654,Ψmax 为道路最大阻力系数等于0.2533,rs 为驱动轮滚动半径,ηT 为汽车传动系效率。
代入数据得1g i ≥7.39。
根据车轮与路面附着条件确定一档传动比:
21max g G rs
i Te i ϕη≤
T。
2G 为汽车满载时静止于水平路面驱动桥给路面的载荷, 2G =mg ⨯66.5%=11000⨯10⨯66.5%=73150Kg,
ϕ为道路附着系数,计算时取ϕ=0.5-0.8,在此取0.8。
代入数据得1g i ≤9.695
所以 7.39≤1g i ≤9.695初选一档传动比为1g i =8.35 第五档为直接档传动比为5g i =1。
其他各档传动比按等比数列来分配:则2g i =4.91, 3g i =2.89, 4g i =1.7 。
把一档传动比代入中心距公式计算变速器中心距:
A=9.1
⨯ 圆整后取A=138mm 。
1.2 齿轮参数的选取
一、模数
齿轮模数是一个重要参数,并且影响它的选取因素又很多,如齿轮的强度、质量、噪声、工艺要求等。
在变速器中心距相同的的条件下,选取较小的模数,就可以增加齿轮的齿数,同时增加齿宽可使齿轮啮合的重合度增加,并减少齿轮噪声、所以为了减少噪声应合理减少模数,同时增加齿宽;为使质量小些,应该增加模数,同时减少齿宽;从工艺方面考虑,各挡齿轮应该选用一种模数,而从强度方面考虑,各挡齿轮应有不同的模数;减少乘用车齿轮工作噪声又较为重要的意义,因此齿轮的模数应选的小些;
表 汽车变速器齿轮的法向模数m n
第一轴常啮合斜齿轮的法向模数m n
n m = 其中max e T =481Nm ,可得出m n =3.68mm 。
一档直齿轮的模数m
m
通过计算m=5.17mm。
由于我们设计的货车的总质量为11000Kg,所以参照表选取m n=4.0 mm m=6.0mm 。
二、齿形、压力角α、螺旋角β和齿宽b
汽车变速器齿轮的齿形、压力角、及螺旋角按表选取。
汽车变速器齿轮的齿形、压力角与螺旋角
压力角较小时,重合度大,传动平稳,噪声低;较大时可提高轮齿的抗弯
强度和表面接触强度。
对轿车,为加大重合度已降低噪声,取小些;对货车,为提高齿轮承载力,取大些。
在本设计中变速器一档、倒档齿轮压力角α取25°其余齿轮取20°,同步器取30°;斜齿轮螺旋角β取20°。
应该注意的是选择斜齿轮的螺旋角时应力求使中间轴上是轴向力相互抵消。
为此,中间轴上的全部齿轮一律右旋,而第一轴和第二轴上的的斜齿轮左旋,其轴向力经轴承盖由壳体承受。
齿轮宽度b的大小直接影响着齿轮的承载能力,b加大,齿的承载能力增高。
但试验表明,在齿宽增大到一定数值后,由于载荷分配不均匀,反而使齿轮的承载能力降低。
所以,在保证齿轮的强度条件下,尽量选取较小的齿宽,以有利于减轻变速器的重量和缩短其轴向尺寸。
通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽:
直齿b=(4.5~8.0)m,mm
第一轴常啮合齿轮副齿宽的系数值可取大一些,使接触线长度增加,接触应力降低,以提高传动的平稳性和齿轮寿命。
本次设计直齿轮b=6x4.5=27mm
三、齿轮变位系数的选择原则
齿轮的变位是齿轮设计中的一个重要环节。
采用变位齿轮,除为了避免齿轮产生根切和配凑中心距以外,它还影响齿轮的强度,使用平稳性,耐磨损、抗胶合能力及齿轮的啮合噪声。
齿轮变位主要有两类:高度变位和角度变位。
高度变位齿轮副的一对啮合齿轮的变位系数之和等于零。
高度变位可增加小齿轮的齿根强度,使它达到和大齿
10912Z Z Z Z i gI ⋅=m
A
Z 2=
∑轮强度相接近的程度。
高度变位齿轮副的缺点使不能同时增加一对齿轮的强度,也很难降低噪声。
角度变位齿轮副的变位系数之和不等于零。
角度变位即具有高度变位的优点,又避免了其缺点。
由几对齿轮安装在中间轴和第二轴上组合并构成的变速器,会因保证各挡传动比的需要,使各相互啮合的齿轮副的齿数和不同。
为保证各对齿轮由相同的中心距,此时应对齿轮进行变位。
对于斜齿轮传动,可以通过选择合适的螺旋角来达到中心距相同的要求。
我在齿轮设计中,对需要变位的齿轮采用了角度变位的方法来保证中心距。
1.3 各挡齿轮齿数的分配及传动比的计算
在初选中心距、齿轮模数和螺旋角后,可根据变速器的挡数、传动比和传动
方案来分配各挡齿轮的齿数。
应该注意的是,各挡齿轮的齿数比应尽量不是整数,以使齿面磨损均匀。
一档和倒档采用直齿轮,其余采用斜齿。
1.确定一档齿轮参数及传动比:
一档传动比
为了确定Z 9和Z 10的齿数, 先求其齿数和∑Z :
其中A =138mm、m =6;
Z=46
故有
∑
货车变速器一档直齿轮的最
Z=13,
小齿数为12-14,此处取
10
Z=33。
则可得出
9
上面根据初选的A及m计算
Z可能不是整数,将其调整为整数后,从式(3-8)看出中心距有了变化,出的
∑
Z及齿轮变位系数反过来计算中心距A,再以这个修正后的中心距作为这时应从
∑
9
1012Z Z i Z Z gI ⨯=β
cos 2)(21Z Z m A n +=
n
m A Z Z βcos 221=
+8
7
12Z Z Z Z i g ⋅=∏以后计算的依据。
这里∑Z 修正为46,则根据式(3-8)反推出A =138mm 。
2.确定常啮合齿轮副的齿数
由式(3-7)求出常啮合齿轮的传动比
由已知数据可知 Z2/Z1=3.29 而常啮合齿轮的中心距与 一档齿轮的中心距相等
由此可得:
而根据已求得的数据:β = 20°。
(3-10)与(3-11)联立可得:
1Z =15.11取Z 1=16、2Z =49.72取Z 2=49。
根据式(3-7)可算出一档实际传动比为:1g i =7.77 根据式(3-10)可算出:β=19.60° 3.确定其他档位的齿数
二档传动比
而g i II =4.91
由已知数据可知:Z7/Z8 = 1.603
n
m A Z β
cos 2=∑1
2
12131311Z Z Z Z Z Z i gr ⋅⋅=
)
(2
11311Z Z A +=''对于斜齿轮:
故有:Z7 + Z8 = 65 (3-12)联立(3-13)得::Z7 = 41 , Z8 = 24。
按同样的方法可分别计算出: 三档齿轮: Z5 = 32 , Z6 = 33; 四档齿轮: Z3 = 23 , Z4 =42 4.确定倒档齿轮的齿数
一般情况下,倒档传动比与一档传动比较为接近,在本设计中倒档传动比gr i 取7.5。
取中间轴上倒档传动齿轮的齿数 1312=Z 。
而通常情况下,倒档轴齿轮13Z 取21~23,此处取13Z =23。
由
可计算出Z11 = 32 。
故可得出中间轴与倒档轴的中心距
()'12131
1082
n A m Z Z mm =
+=
而倒档轴与第二轴的中心:
=165mm 。
变速器齿轮参数表。