柴油动力货车变速器及操纵机构设计
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轻型货车设计(离合器及操纵机构与传动轴设计)摘要在这三个月的时间里,我的最重要的任务之一就是设计汽车离合器、其操纵机构,以及传动轴的设计。
众所周知汽车底盘包括传动系、行驶系和转向系,传动系部件包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥、半轴及驱动轮。
在传动系的这些部件中,离合器和变速器无疑是两个最为重要的部件。
驾驶员通过操纵离合器既可以在变速器换档时使发动机与离合器暂时分离,也可以在汽车起步时使发动机与离合器平稳接合。
离合器的设计采用膜片弹簧压紧机构,液压式操纵机构。
在国外,常采用液压操纵机构的离合器以减轻驾驶员的疲劳,通过对传动轴的传动类型分析,对传动方式和传动轴进行了选型;通过对传动轴的类型与结构分析,选择了传动轴的十字轴滚针轴承的密封形式——盖板式密封。
通过对万向节的十字轴、滚针轴承、万向节叉的设计计算,确定了所设计车辆使用的这些部件的具体尺寸。
综合各部分的设计及校核结果,所设计的离合器、传动轴能满足所设计的轻型货车的传动要求。
关键词:离合器,传动轴,十字轴,操纵机构THE DESING OF A LIGHT TRUCK (THE CLUTCKAND THE MANIPULATIONOF INSTITUTIONS AND SHAFT DESIGN)ABSTRACTIn these two month-long time, one of my most vital duties is designs the automobile clutch,Its control mechanism, as well as drive shaft design.The well known motor car chassis including the power transmission, the travel is and the steering s ystem, the power transmission part including the meeting and parting Transmission gearbox, drive shaft, driving axle, rear axle and driving gear. In power transmission these parts, to Gathering and the transmission gearbox are two most important parts without doubt. The pilot through operates the coupling already to be possible in The transmission gearbox shifts gears when causes the engine and the coupling separates temporarily, also may starts when the automobile cause the engine and Coupling steady joint. The coupling design used the disk spring to contract the organization, hydraulic control organization. In overseas, often uses the hydraulic cont rol organization the coupling by to reduce pilot's weariness.Through to the drive sha ft transmission type analysis, has carried on the shaping to the type of drive and the drive shaft; Through to the drive shaft type and the structure analysis, chose the drive shaft cross axle needle bearing seal form to cover the board style seal. Through to the universal joint cross axle, the needle bearing, the universal joint sliding yoke design calculation, had determined designs these parts concrete sizes which the vehicles uses.Synthesizes each part of designs and the check result, designs the coupling, the drive shaft can satisfy skin truck which designs to use the transport vehicle the transmission request.KEY WORDS: Coupling drive shaft cross axle control mechanism目录前言 (1)第一章离合器设计分析与方案选择 (3)§概述 (3)§离合器结构方案分析 (4)§从动盘数的选择 (5)§压紧弹簧和布置形式的选择 (6)§膜片弹簧支承形式 (7)§压盘驱动方式的选择 (8)第二章离合器基本参数和主要尺寸选择 (8)§离合器基本参数计算 (10)§膜片弹簧主要参数的选择 (12)§扭转减震器的设计 (13)§离合器压盘的设计 (18)§离合器从动盘毂花键的强度校核 (19)§离合器操纵机构的设计计算 (20)第三章传动轴的设计与计算 (23)§概述 (23)§万向节结构方案分析 (24)§万向节的设计计算 (24)§万向节设计 (24)§传动轴的设计 (27)第四章结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)前言自从十九世纪末期诞生第一辆汽车以来,汽车工业经历了100年的发展过程。
南昌工程学院本(专)毕业设计(论文)YC1090货车变速器YC1090truck transmission总计毕业设计(论文) 27 页表格 3 个插图 8 幅摘要汽车变速器是用于改变汽车的速度与扭矩,并且能使汽车在不同的工况下,获得最有利的牵引力和扭矩的装置。
本次设计的主要目的是通过运用以往所学的知识,设计一款YC1090型的五挡货车变速器。
基本步骤如下:首先根据设计要求选择三轴式的设计方案,并介绍汽车变速器的目前状况、发展趋势。
其次根据设计的要求选择合适的变速器传动方案。
再次本设计着重对变速器的轴以及齿轮进行设计。
最后本设计将简单的介绍如何换挡以及对变速操纵机构和同步器,在换挡过程中所起到的作用进行分析。
关键词:变速器;中间轴;齿轮AbstractAutomobile transmission is used to change the speed and torque of the motor car, in different conditions, for better traction force and torque. The main purpose of this design is through the use of the previous knowledge, design a YC1090 type five gear truck transmission. The basic steps are as follows: firstly, according to the design requirements, design three axis type, and introduces the automobile transmission current situation, development trend. Secondly, select the appropriate transmission scheme based on the design requirements. Again, this design focuses on the transmission shaft and gear design. Finally this design introduce how to shift as well as the mechanism and control of synchronizer gear, analysis plays in the process of shifting the role.In the appendix, this paper will also form and graphics are necessary, calculation formula, use for reference.Key Words:Transmission;;intermediate shaft;Gear南昌工程学院本(专)毕业设计(论文)目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章引言 (1)1.1 变速器设计的依据和背景 (2)1.2 变速器的现状及发展趋势 (2)第二章变速器的方案设计 (6)2.1 两轴式和三轴式的选取 (7)2.2 齿轮安排 (8)2.3 换挡结构方式 (8)2.4 倒挡的结构方案 (9)第三章变速器的设计 (9)3.1 轴的设计 (9)3.2 轴的受力分析和校核计算 (9)第四章变速器齿轮的设计 (10)4.1 变速器齿轮设计的步骤 (12)4.2 各挡齿轮齿数的分配 (14)第五章同步器和操纵机构 (19)5.1 同步器安装 (20)5.2 操纵机构的安装 (21)结论 (104)致谢 (106)参考文献 (10)第一章引言1.1变速器的设计背景及意义和要求当前汽车几乎都是采用往复活塞式内燃机,来做为汽车的动力来源。
1 引言1.1 任务来源及设计依据1.1.1 任务来源指导老师分配。
1.1.2 设计依据参照国家关于汽车换档操纵机构的相关标准及汽车换档操纵机构机构实体模型。
1.2 设计原则和设计要求对换档操纵机构的设计,应满足其操纵的轻便性、可靠性、稳定性和平顺性,在换档操纵机构布置位置还应注意隔热、隔振、防尘等密封问题。
另外,设计应符合国家有关标准及人机工程学方面的要求,在满足前述原则的的前提下,应尽可能的采用国内外的新技术和新材料,进行优化设计。
,选择人手在操纵杆件时的合适力度和力矩;,确定换档操纵机构的布置位置和适合的尺寸;,操纵应准确、轻便、可靠;,具有足够的刚度和强度,工作可靠性高。
,易于加工、制造,调整方便。
1.3 结构形式根据设计题目,参照EQ1090货车,本次设计采用双杆远距离换档操纵机构。
1.4 主要参数人手操纵力:N35;换档杆长度:mm250;选档轴力矩:m25;N⋅换档轴力矩:m15;N⋅换档摇臂长度:mm80;选档摇臂长度:mm80。
1.5 要求提供的技术资料;;;2 变速器操纵机构概述汽车变速器操纵机构作为变速器的控制机构,较之汽车设计中的其它环节,只是一个小装置,但它却和汽车的正常行驶有着十分紧密的关系,并在变速器的设计中占有重要的地位。
除此之外,因为由驾驶者直接操纵,所以,变速器操纵机构在设计时还需考虑到人机工程学方面的知识。
变速器操纵机构是驾驶员操纵变速手柄到使变速箱换档的一套机构,是用来保证驾驶员能根据汽车使用条件,随时拨动变速箱内齿轮进行换档,或使之从工作档退到空档,并要求拨动滑动齿轮时要省力。
要使变速器操纵机构可靠地工作,应满足下列要求:(l)设有自锁装置,防止变速器自动换档和自动脱档。
(2)设有互锁装置,保证变速器不会同时换入两个档,否则会产生运动干涉,甚至会损坏零件。
(3)设有倒档锁,防止误换倒档。
否则会损坏零件或发生安全事故。
近年来,变速器操纵机构有向自动操纵方向发展的趋势。
小型货车变速器设计1. 背景小型货车是一种用途广泛的商用车辆,其变速器设计对整个车辆的性能和效率至关重要。
本文将讨论小型货车变速器的设计要点和一些建议。
2. 设计要点2.1 变速器类型在小型货车的设计中,常见的变速器类型包括手动变速器和自动变速器。
手动变速器可以提供更好的操控性和燃油经济性,而自动变速器则提供了更方便和舒适的驾驶体验。
根据具体需求和预算,选择适合的变速器类型是非常重要的。
2.2 齿轮比齿轮比是决定小型货车变速器传动比例的关键因素。
合理的齿轮比可以使车辆在不同速度范围内提供适当的动力输出,并在提高车辆加速性能的同时保持燃油经济性。
根据车辆使用环境和载重条件,确定合适的齿轮比是必要的。
2.3 高效传动小型货车变速器设计应着重考虑高效传动的问题。
通过减少传动损耗和提高传动效率,可以提高车辆的燃油经济性和动力传输效果。
采用先进的材料和制造工艺,结合精确的齿轮配对和润滑系统设计,可以实现高效传动。
3. 设计建议3.1 考虑整体车辆设计小型货车变速器设计应与整体车辆设计相协调。
变速器的尺寸、重量和布局应与车辆的结构相适应,保证整体性能和平衡性。
与车辆的发动机和悬挂系统等其他组件相互配合,可以有效优化车辆的性能。
3.2 注重可靠性和耐久性小型货车通常需要长时间、高负荷运行,因此变速器设计应注重可靠性和耐久性。
选用高品质的材料和零部件,进行严格的质量控制和测试,确保变速器在各种工况下都能稳定运行,并具有较长的使用寿命。
3.3 考虑驾驶者需求最后,设计师应考虑驾驶者的需求和驾驶体验。
变速器的操作方式、换挡感觉和响应速度等因素都会影响驾驶者的满意度。
因此,在设计小型货车变速器时,应尽量满足驾驶者对于操控性和舒适性的要求。
4. 总结小型货车变速器设计对车辆的性能和效率有着重要的影响。
通过选择合适的变速器类型、优化齿轮比、追求高效传动以及考虑整体车辆设计和驾驶者需求,可以实现出色的设计效果。
在设计过程中,建议考虑可靠性和耐久性,以确保变速器在长期使用中的稳定性和寿命。
目录第一章机械式变速器的概述...........................§1.1 选题及意义...............................§1.2 变速器的类型及发展.............................§1.3 本次设计的主要内容....................第二章变速器主操纵部分结构与原理............§2.1 变速器操纵机构类型............................§2.2 操纵机构结构....................§2.3 锁止原理..............................第三章两杆变速器操纵部分设计................§3.1 设计参数............................§3.2 齿轮设计与计算..............................§3.3 轴的设计与计算..............................§3.4 同步器的设计与计算.........................§3.5 箱体设计..............................第四章总结与展望........................§4.1 总结............................§4.2 展望........................................参考文献..................................................致谢......................................................第一章机械式变速器的概述1.1 选题及意义现在,每当人们观看F1大赛,总会被那种极速的感觉所折服。
1 引言任务来源及设计依据1.1.1 任务来源指导老师分配。
1.1.2 设计依据参照国家关于汽车换档操纵机构的相关标准及汽车换档操纵机构机构实体模型。
设计原则和设计要求1.2.1设计原则对换档操纵机构的设计,应满足其操纵的轻便性、可靠性、稳定性和平顺性,在换档操纵机构布置位置还应注意隔热、隔振、防尘等密封问题。
另外,设计应符合国家有关标准及人机工程学方面的要求,在满足前述原则的的前提下,应尽可能的采用国内外的新技术和新材料,进行优化设计。
1.2.2设计要求1.2.2.1根据人机工程学的研究结论,选择人手在操纵杆件时的合适力度和力矩;参照微型汽车驾驶室布置及整车尺寸,确定换档操纵机构的布置位置和适合的尺寸;1.2.2.3驾驶员在换档时,操纵应准确、轻便、可靠;1.2.2.4换档拉索的选择合理(参照国家标准及相关产品技术参数),具有足够的刚度和强度,工作可靠性高。
1.2.2.5结构设设计简单,易于加工、制造,调整方便。
结构形式根据设计题目,参照EQ1090货车,本次设计采用双杆远距离换档操纵机构。
主要参数人手操纵力:«Skip Record If...»;换档杆长度:«Skip Record If...»;选档轴力矩:«Skip Record If...»;换档轴力矩:«Skip Record If...»;换档摇臂长度:«Skip Record If...»;选档摇臂长度:«Skip Record If...»。
要求提供的技术资料1.5.1设计任务书;1.5.2二维装配图图纸绘制;1.5.3二维图纸绘制(主要零部件二维工程图);1.5.4技术条件。
2 变速器操纵机构概述汽车变速器操纵机构作为变速器的控制机构,较之汽车设计中的其它环节,只是一个小装置,但它却和汽车的正常行驶有着十分紧密的关系,并在变速器的设计中占有重要的地位。
第一章前言人们从事生产活动离不开汽车。
在日常生活中,汽车特别是轿车是经常使用的交通工具。
汽车工业出现的高科技多数在轿车上首先得到了应用。
目前,轿车的产量、保有量占汽车总产量和保有量的绝对多数。
微型客车的作用更贴近我们的生活,为我们的家庭生活和工作带来了方便和舒适性。
现在人们对汽车提出越来越多的要求,尤其是对汽车安全性提出更高的要求,达到乘坐汽车有安全感、愉快感,汽车发生碰撞事故是能够妥善地保护成员;对汽车提出居住性的要求,不仅坐在汽车里舒适,而且能与外面的世界进行信息交流。
当然,这些大都与汽车部的传动系中的变速器的工作性能有关:变速箱的功用及要求1,功用:改变传动比,扩大驱动轮转矩和车速的变化围,以适应经常变化的行驶条件,同时使发动机在有力的高效的工况下工作。
(1)发动机旋转方向不变的前提下,使汽车实现倒退行驶。
(2)利用空挡,中断动力传递以使发动机能够起动、怠速便于变速器换档或进行动力输出。
2,分类:按传动比变化方式、汽车变速器可分为有级变速器和无级变速器以及综合式三种。
变速器的基本要求:A.保证汽车的动力性和经济性。
B.设置空挡,用来切断发动机的动力输出即发动机向驱动轮的传递。
C.设置倒挡,使汽车可以倒退行驶。
D.设置动力输出装置,需要时能进行功率输出。
E.换挡迅速、省力、方便快捷。
F.工作可靠,汽车行驶过程中,变速器不得有跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象。
G.变速器应该有高的工作效率。
H.变速器的工作噪声低,工作平稳。
3,主要结构形式变速箱的结构类型是在适应不同作业机械的设计要求过程中产生与形成的。
例如不同类型的作业机械所从事的作业不同,因而对变速箱进退的排挡数以及变速围的要求也不同,从而变速箱的结构不同。
又如各种作业机械的变速箱,在作业中换挡操纵的频繁的程度也不一样,对作业中换挡操纵频率的变速箱,尤应考虑操纵轻便的问题,从而伴随着换挡操纵方式的不同,也就出现了不同结构类型的变速箱。
通常变速箱分为切断动力换挡的机械式变速箱和不切断动力换挡的动力换挡变速箱两大类没,前者主要用于装有主离合器的机械传动系中,后者主要用于装有变矩器的液力机械传动系中。
编号:变速操纵设计方案书编制:日期:校对:日期:审核:日期:批准:日期:一、概述考虑变速操纵的灵活性和轻便性,初步采用软轴操纵结构。
变速操纵系统主要由变速操纵机构和拉索组成。
利用杠杆原理对该系统进行匹配计算,从而确定该系统部件的结构参数。
二、设计说明由于变速器的确定,我们主要考虑变速操纵机构和拉索的选型。
其次,根据总布置的要求设计安装支架。
变速器选用JAC/T M,其部件代号为43000-3A131。
已确定的变速器参数如下:换档摇臂转角 ±21.786° 换档摇臂长 58 mm 选档摇臂行程 ±9 mm选档摇臂杠杆比 48/34.5最大静态换档力(在摇臂上测量) 52 N针对这次设计的实际情况,在变速操纵机构和拉索的选型上,我们主要考虑两套方案,其一,在性能满足的条件下,选用参考车型的成熟产品;其二,在性能满足的条件下,选用S504 变速操纵机构。
无论选择哪一套方案,拉索都要根据总布置结果和连接方式重新设计。
方案A变速操纵机构选用参考车型的部件。
但变速操纵机构在参考样车中存在两种形式:其一,主体为金属件(见图一);其二,主体为非金属件(见图二)。
a. 主体为金属件的变速操纵机构主要结构数据如下(见图一):操纵杆换档极限行程 ± 80 mm (测绘)操纵杆选档极限行程 ± 41 mm (测绘) 操纵杆换档杠杆比 174.5/93.5 (测绘) 操纵杆选档杠杆比 7740345.174X(测绘)图一 变速操纵机构1.操纵杆换档行程为:58X21.786X 180πX 5.395.471=41.14 mm <80 mm2.操纵杆选档行程为:34.5X(arcsin 5.349)X 180πX .7740435.471X X 5.3448=26.71mm <41mm3.换档操纵力(计算时选取整个传动系统的效率为70%):52X5.4715.39/70%=39.8 N <90 N (参考汽车工程设计手册) 4.换档与选档拉索:考虑两端连接问题,只能在参考车型的基础上,改变在变速器端的接口形式和尺寸,与变速器连接部分拉索的形式和尺寸选用原中华的,拉索长度要根据总布置的结果确定。
目录第一章前言 (1)第二章离合器的设计 (2)§2.1离合器概述 (2)§2.2离合器结构方案分析. (3)§2.3离合器主要参数选择 (4)§2.3.1后备系数 . ........................ .. (4)§2.3.2单位压力p (5)§2.3.3摩擦片外径D、内径d和厚度b (6)§2.3.4摩擦因数f、摩擦面数Z和离合器间隙 (7)§2.3.5离合器的设计与计算.......... . (8)§2.3.6膜片弹簧的特性................. ...... . (10)§2.3.7膜片弹簧材料及制造工艺 (13)第三章扭转减振器的设计 (15)第四章离合器操纵机构 (19)§4.1离合器操纵机构的要求 .. (19)§4.2离合器操纵机构的设计计算 (20)第五章离合器盖主要零部件的设计 (21)§5.1从动盘总成 (21)§5.1.1从动盘毂 (21)§5.1.2摩擦片 (21)§5.1.3从动片 (22)§5.1.4波形片和减振弹簧 (22)§5.2离合器盖总成 (22)§5.2.1离合器盖 (22)§5.2.2 压盘 (23)§5.2.3传动片 (24)§5.2.4分离杠杆 (24)§5.2.5支承环 (24)§5.3分离轴承 (24)第六章传动轴 (25)§6.1概述 (25)§6.2万向节的结构分析 (25)§6.2.1十字轴万向节 (25)§6.2.2十字轴万向节的设计 (26)§6.3传动轴的结构分析与设计 (27)§6.4万向传动轴的设计计算 (28)§6.5中间支承 (29)第七章结论....................................... (31)参考文献 (32)致谢 (32)附录 (33)推式膜片弹簧离合器及万向传动轴摘要汽车无疑是当今世界最主要的交通运输工具。
第一章前言人们从事生产活动离不开汽车。
在日常生活中,汽车特别是轿车是经常使用的交通工具。
汽车工业出现的高科技多数在轿车上首先得到了应用。
目前,轿车的产量、保有量占汽车总产量和保有量的绝对多数。
微型客车的作用更贴近我们的生活,为我们的家庭生活和工作带来了方便和舒适性。
现在人们对汽车提出越来越多的要求,尤其是对汽车安全性提出更高的要求,达到乘坐汽车有安全感、愉快感,汽车发生碰撞事故是能够妥善地保护成员;对汽车提出居住性的要求,不仅坐在汽车里舒适,而且能与外面的世界进行信息交流。
当然,这些大都与汽车内部的传动系中的变速器的工作性能有关:变速箱的功用及要求1,功用:改变传动比,扩大驱动轮转矩和车速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,同时使发动机在有力的高效的工况下工作。
(1)发动机旋转方向不变的前提下,使汽车实现倒退行驶。
(2)利用空挡,中断动力传递以使发动机能够起动、怠速便于变速器换档或进行动力输出。
2,分类:按传动比变化方式、汽车变速器可分为有级变速器和无级变速器以及综合式三种。
变速器的基本要求:A.保证汽车的动力性和经济性。
B.设置空挡,用来切断发动机的动力输出即发动机向驱动轮的传递。
C.设置倒挡,使汽车可以倒退行驶。
D.设置动力输出装置,需要时能进行功率输出。
E.换挡迅速、省力、方便快捷。
F.工作可靠,汽车行驶过程中,变速器不得有跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象。
G.变速器应该有高的工作效率。
H.变速器的工作噪声低,工作平稳。
3,主要结构形式变速箱的结构类型是在适应不同作业机械的设计要求过程中产生与形成的。
例如不同类型的作业机械所从事的作业不同,因而对变速箱进退的排挡数以及变速范围的要求也不同,从而变速箱的结构不同。
又如各种作业机械的变速箱,在作业中换挡操纵的频繁的程度也不一样,对作业中换挡操纵频率的变速箱,尤应考虑操纵轻便的问题,从而伴随着换挡操纵方式的不同,也就出现了不同结构类型的变速箱。
通常变速箱分为切断动力换挡的机械式变速箱和不切断动力换挡的动力换挡变速箱两大类没,前者主要用于装有主离合器的机械传动系中,后者主要用于装有变矩器的液力机械传动系中。
从结构上变速器传动结构有两种分类方法。
根据前进挡数不同,有三、四、五和多挡变速器。
根据轴的不同形式分为固定式和旋转式两种。
固定式又分为两轴式、中间轴式和双中间轴式和多中间轴式变速器。
固定轴式应用广泛,其中两轴式变速器多用于发动机后置后轮驱动的汽车上,旋转轴式主要用于液力机械变速器。
与中间轴式变速器比较,两轴式变速器有结构简单、轮廓尺寸小、布置方便、中间传动效率高和噪声低等优点。
因为两轴式不能布置直接挡,所以在高档工作时次论和轴承均载,不仅工作噪声增大且容易损坏。
此外,受结构限制,两轴式变速器的一挡速比不可能设计很大。
在这次设计中所遇到的主要问题是:变速器的结构选择,各挡传动比的确定、齿轮参数的确定、所用轴和齿轮的强度及轴承的校核。
第二章变速器的结构设计§2.1变速器由传动机构与操纵机构组成有级变速器与无级变速器相比,其结构简单、造价低廉,具有较高的传动效率(η=0.96~0.98),因此在各种类型的汽车上均匀得到了广泛的应用。
通常,有级变速器具有3个、4个、5个前进挡;重型汽车和重型越野车则采用多挡变速器,其前进挡变速器,其前进挡位数多达到6~16个甚至到20个。
变速器挡位熟的增多可提高发动机的功率、汽车的燃料经济性及平均车速,从而提高汽车的运输效率,降低运输成本。
但挡位增加也会增加变速器的尺寸和质量,使其结构复杂,制造成本高,操纵也复杂。
当采用手动的机械式操纵机构时,要实现迅速换挡。
对于多于5挡的变速器来说是困难的。
因此,直接操纵变速器的挡位数上限是5挡。
多于5个前进挡的变速器将使得操纵机构复杂化,或者需要加装具有独立操纵机构的副变速器,后者仅用于一定的行驶工况。
近年来为了降低油耗变速器的挡数有增加的趋势。
目前,轿车的挡数一般在4~5之间,级别高的轿车变速器多用5个挡,货车变速器采用4~5个挡或者多挡。
装载质量在2~2.5t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以及有特殊功用的专业用车等。
副变速器用于空、满载的质量变化大、使用条件复杂、加之柴油机转矩变化平稳、适应性差而需要扩大传动比范围、增多挡位数以适应在各种使用条件下的动力性和经济性要求的重型车。
为不使变速器的结构过于复杂和便于系列化,多以4挡或5挡的变速器与2或3、4挡的副变速器组合,后者可装在变速器之前或后或前后。
前置副变速器多由两对齿轮或行星轮机构组成,传动比较大,后置可减少变速器的尺寸及负荷其为常用型。
前后均置的方案可以得到更多的挡位。
主、副变速箱多联成一个单独的总成以便于拆装。
主、副变速器可以分段或者交替地换挡,前者使两种传动比分段衔接;后者交替插入;也有降分段式与插入式结合成综合式得到传动比搭配。
有级变速器的传动效率与所选取的变速器的传动方案有关,包括传动动力的齿轮副数目、转速、传递的功率、润滑系统的有效性、齿轮及轴以及壳体等零件的制造精度、刚度等问题。
两轴式和三轴式的变速器得到了广泛的应用。
考虑到轻形货车的使用条件和要求,则此本次设计所选取的变速器结构方案为:采用中间轴式,4+1挡,无超速挡的变速方案。
第三章变速器的主要参数的选择§3.1挡数:由任务书规定,本次设计的变速器挡数为4+1,无超速挡。
§3.2传动比§3.2.1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。
传动比范围的确定于选定的发动机参数、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。
本次设计选用发动机的参数如表3-1:表3-1 发动机参数型号CY4D43T形式废气涡轮增压4-112×110汽缸数-缸数×行程工作容积 4.33488/3200额定功率/转速340/1600-1800最大转矩/转速怠速稳定转速≤750工作顺序1-3-4-2整车选用轮胎的参数如表3-2:表3-2 轮胎参数规格8.25-16标准轮辋 6.50G允许使用轮辋 6.00G断面宽度200mm 外直径860mm 内胎双层厚度≥3.5mm 垫带最小展平宽度180mm 垫带中部厚度≥4.0mm 垫带边缘厚度≤1.5mm 气门嘴型号 TZ-78在一般情况下r r =s r =r ,静力半径s r 可用下列公式估算 s d r =0.0254[+b(1-)]2λ (3-1) d:轮辋直径;b :轮胎断面宽度;λ:轮胎变形系数。
对于载货汽车和客车而言λ=0.10~0.12,取λ=0.11d=16×25.4mm=406.4mm ,b=240mm ,s r =0.0254[16/2+8.25×(1-0.11)]=38.97cm≈39cm≈r选择最低挡传动比时,应根据汽车的最大爬坡度,驱动车轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等综合考虑。
汽车爬坡时候,车速不高,空气阻力可以忽略,则最大驱动力用于克服轮胎与路面的滚动阻力和爬坡阻力。
因此有tqmax q 0T max max T i i =Gfcos +Gsin rηαα (3-2) 由此可以求出最大爬坡度要求的变速器I 挡最大传动比为max max q1tqmax 0TG(fcos +sin )r i =T i ααη (3-3) 式中,r ——驱动车轮的滚动半径;Ttqmax ——发动机最大转矩;0i ——主减速比;T η——汽车的传动效率;f ——滚动阻力系数;G ——汽车的质量;由公式a u =0.377rn/(i0ig)可知,0i =max 0.377rn/u因为本次设计的变速器没有超速挡,所以第4挡为直接挡,当出现最高车速时,ig=1,则i0=0.377rn/umax=0.377×0.3897×3200/95=4.9488有公式3-3得式中α——;G ——为满载时质量;ηT ——总传动效率;r ——滚动半径;f ——滚动阻力系数;α取16.7°;G 为6t ;汽车传动系各部分效率:变速器效率95%,主减速器效率96%,传动轴和万向节效率98%,则计算出的总效率为91.2%;滚动阻力系数f 取0.011;带入公式可得ig1=4.45178。
根据驱动车轮与地面的附着条件,tqmax g 0T r T i i /r G2≤ηϕ (3-4) G2——满载时驱动桥给地面的质量为;φ——路面附着系数,此时取;由此可以得到ig1≤4.52057,综合取ig1=4.45178。
初选变速器各挡参考传动比:Ⅰ——4.45178;Ⅱ——2.6187;Ⅲ——1.587;Ⅳ——1。
§3.3确定变速器中心距中心距A的大小直接影响到变速箱结构的紧凑性。
因此,在保证传递发动机最大转矩、齿轮有足够强度、结构不布置有可能实现的情况下,应尽可能采用较小的中心距。
中心距A的值主要取决于两个因素:1.保证齿轮有必要的疲劳强度;2.使轴、轴承在变速箱壳体上布置得开,即所定中心距的值,应当保证变速箱壳和轴承空之间有必要的壁厚。
依据经验公式A=k(3-5)ηg取96%,则有A=101.938≈102mm§3.4齿轮参数的选择§3.4.1模数:齿轮的模数是决定齿轮大小和几何参数的重要参数,直接影响到齿轮的抗弯曲疲劳强度。
设计变速箱时选取的齿轮模数大多与以下因素有关:1)齿轮上所受力的大小。
作用力大,模数也就要大;2)材料、加工质量、热处理的好坏。
由于近年来我国齿轮制造技术的进步和热处理质量的升高使得变速箱上采取小的模数成为可能。
模数选择时一般轿车和轻中型货车的模数大多在2mm~3.5mm之间选取,在本次设计中直齿轮模数取3,斜齿轮的法向模数大多在3.50以下,所以本次设计中,斜齿轮的法向模数取 3.0,在本次设计中一挡和倒挡使用直齿轮,其余挡位使用斜齿轮。
§3.4.2压力角的选择压力角较小时,重合度较大,传动平稳,噪声低;压力角较大时,可以提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。
对于轿车,为加大重合度以降低噪声,应采取14.5°、15°、16°、16.5°等小些的压力角;对于货车为提高齿轮的承载能力,应选用22.5°、25°等大些的压力角。
因为,国家规定的标准压力角为20°,所以变速箱大多采用20°为压力角,预选直齿轮的压力角为25°,斜齿轮的压力角为22.5°。
§3.4.3螺旋角斜齿轮在变速箱里得到了广泛的应用,选取斜齿轮的螺旋角,应该注意到它对齿轮工作噪声、齿轮强度和轴向力的影响。