拉維納變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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開題報告 學生姓名 專 業(yè) 班 級 指導教師姓名 職 稱 工作單位 課題來源 課題性質(zhì) 課題名稱 拉維納變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計 本設(shè)計的科學依據(jù) （科學意義 和 應 用 前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等） 變速器作為客車傳動系統(tǒng)中關(guān)鍵的零部件，在客車的運行中扮演著非常重要的角色。不僅很多客車常見的故障來源于此，而且，技術(shù)先進的變速箱還能夠降低動力損失，減少燃油消耗。正因為如此，現(xiàn)在不少的客車用戶在選擇車輛的時候，變速箱都是一項重要的指標。 目前在客車上使用的變速箱大致可以 分為兩類：手動變速箱和自動變速箱。其中，自動變速箱由于駕駛員操作簡便，從而裝備這種變速箱的車輛能夠大大提高駕乘舒適性，但是由于自動變速箱的結(jié)構(gòu)復雜，對技術(shù)要求和制造工藝都有較高的要求，因而一直處于客車的高端市場。但對于手動檔來說，其優(yōu)點是： 造 成本低 ； 修方便； 濟節(jié)油，能延長車輛的使用壽命，所以盡 管現(xiàn)在自動變速箱在轎車上已經(jīng)非常普及。 1、 國內(nèi)研究動態(tài) 目前，一汽和國內(nèi)所有企業(yè)一樣都在自主研發(fā)自動變速器，國內(nèi)部分技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化了，并且供給國內(nèi)低端市場使用，當然，舒 適性差，可靠性、故障診斷等控制不完備是這類變速器的不足之處。國內(nèi)在這方面做的最好的要數(shù)吉利，但是距離國際先進水平還有很大的差距。 差距主要體現(xiàn)在四個方面：一是雙錐同步器，國內(nèi)雖然已研制出來，但是性能差、質(zhì)量不穩(wěn)定。二是制作材料問題，例如合金類材料，有時候材料的差距幾乎就決定了產(chǎn)品性能的差距。三是輕量化問題，國內(nèi)產(chǎn)品重量大，即浪費材料又耗油，導致制造成本上升。四是自動變速器的傳感器多，與發(fā)動機匹配難度大。由于整車廠整體技術(shù)還很不成熟，我國研發(fā)的電控發(fā)動機也處于初期階段，安全不匹配、穩(wěn)定性不夠。 2、國外研究動 態(tài) 縱覽 國外 各大汽車市場，據(jù)權(quán)威統(tǒng)計表明，日本和北美市場自動變速器的普及率較高；在歐洲自動變速器的普及率相對低些， 北美市場由于 動變速器的技術(shù)實力較強，生產(chǎn)能力較大，隨著多檔位 速器的開發(fā)，其性能完全可以與 速器抗衡，同時其傳遞扭矩的能力 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 還要好于 速器。因此，在北美的汽車廠家，為了利用現(xiàn)有 動變速器的生產(chǎn)資源，其仍在大力發(fā)展 速器（現(xiàn)已開發(fā) 8速器），而在 速器的開發(fā)投入工作較少，在 速器的投入就更少了。 日本自動變速器市場仍然是傳統(tǒng)的 但是，受燃油供給的限制，其加大了開發(fā) 動變速器的力度，已經(jīng)開發(fā)出能夠傳遞 速器；同時日產(chǎn)公司還開發(fā)出滾輪轉(zhuǎn)盤式 速器由于存在自身結(jié)構(gòu)的缺點，所以傳遞的扭炬容量受到限制，進而制約了 速器的應用。但是，隨著其技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，其前景是非常樂觀的。在開發(fā) 速器的同時，日本各公司也在研究多檔位 速器（如 7以延續(xù)現(xiàn)有的 速器生產(chǎn)線的壽命。 有投入太多的研發(fā)力量 具體比例見表一 表一 國外自動變速器普及率統(tǒng)計 自動變 速器中的比例 北美市場 日本市場 歐洲市場 動變速器普及率 87% 78% 20% 動變速器普及率 9% 動變速器普及率 歐洲自動變速器市場受駕乘習慣與汽車燃油供給的影響，手動機械式變速器仍占據(jù)變速器的主導地位。據(jù)最新調(diào)查，歐洲 速器發(fā)展較快，但是受 速器性能的限制（換檔時動力中斷），其正在加緊開發(fā)雙離合器自動變速器（ 并且已經(jīng)應用到批產(chǎn)車型中，如奧迪、寶馬 7 等車型。 對于我們沒有經(jīng)驗的大學生來說，應當選擇最 基礎(chǔ)的變速器 —— 手動變速器作為我們的設(shè)計。 在目前我國的變速器的發(fā)展及其售后服務維修與世界發(fā)達國家還是有一定差距的。我國在這方面要達到國際先進水平還有 — 段較長的路要走，這需要業(yè)內(nèi)同仁們共同努力找出一條適合國情并與國際先進接軌的售后服務及變速器發(fā)展之路 ,才能迅速提高整個行業(yè)的水平和地位。 這正是我選擇這個題目為我畢業(yè)設(shè)計的原因。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 設(shè)計內(nèi)容和預期成果 （具體設(shè)計內(nèi)容和重點解決的技術(shù)問題、預期成果和 提 供 的 形式） 1、完成變速器的結(jié)構(gòu)分析與型式選擇； 2、計算變速器的基本參 數(shù)，完成變速器齒輪的設(shè)計計算； 3、完成變速器軸與軸承的結(jié)構(gòu)形式選擇、強度校核計算； 4、完成同步器的結(jié)構(gòu)型式選擇； 5、繪制總裝配圖及零件圖； 擬采取設(shè)計方法和技術(shù)支持 （設(shè)計方案、技術(shù)要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 為 了順利完成本次畢業(yè)設(shè)計，我計劃分以下步驟依次進行： 1、參考往屆畢業(yè)設(shè)計圖紙 分析變速器的結(jié)構(gòu)特點以及各零件的功能； 2、計算變速器的力能參數(shù)及進行工藝設(shè)計； 3、對主要零件進行校核； 4、繪制工程圖，進行答辯。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 實現(xiàn)本項目 預期目標和已具備的條件 （包括過去學習、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計環(huán)境及 協(xié) 作 條 件等） 通過汽車構(gòu)造等以及大三汽車試驗室實踐拆裝變速器等，能夠最后熟練應用應用三維繪圖軟件繪制實體圖，完成零部件二維圖的繪制以及標注。一張 0 號裝配圖，若干零件圖。 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進度 (以周為單位 ) 周次 工作進度 11、調(diào)研 2、查資料 3、閱讀參考資料了解相關(guān)結(jié)構(gòu) 4、完成外文翻譯 5、完成開題報告 5選擇變速器總成的結(jié)構(gòu)型式，進行計算 9完成設(shè)計總裝配圖 1張 速器第二軸 1張 輪 1張 承端蓋 1張 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 13完成設(shè)計鎖銷式同步器 1張 合套、花鍵轂個 1張 二軸凸緣法蘭 1張 速器殼體 1張 寫畢業(yè)論文 15答辯 開 題 報 告 審 定 紀 要 時 間 地點 主持人 參 會 教 師 姓 名 職 務（職 稱） 姓 名 職 務（職 稱） 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導 教 師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 摘 要 變速器是改變改變汽車行駛過程中的速度的一個部件，可以改變發(fā)動機與驅(qū)動輪之間的關(guān)系，即改變了速度。目前的變速器種類多樣，有自動和手動兩種變速器，隨著社會的發(fā)展，變速器更多的 趨于自動，減少人為操作勞動，越來越方便人們的體驗。 變速器的發(fā)展越來越快，越來越先進 ，讓人們出行更加便捷 。目前的汽車也更加細致的面對不同人來做出更加細致的改變。本文則是對拉維納式的變速器做了簡單的設(shè)計。從結(jié)構(gòu)的分析，各個部件的作用，大致做了一些分析，以及加工選料也做了一定的分析和計算。 關(guān)鍵詞： 變速器 自動變速器 便捷 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 he is a at is of of of to of of is is of to is a of of of do as as a in of of a Is an in s so 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 目錄 摘要 ........................................................................................................................................ I ........................................................................................................................... 1 章 緒論 ....................................................................................................................... 1 動變速器的特點及分類 .................................................................................. 1 國自動變速器的發(fā)展現(xiàn)狀 .............................................................................. 2 計目的 .............................................................................................................. 3 速自動變速器齒輪變速系統(tǒng)的設(shè)計要求 ...................................................... 3 第 2 章 拉維納式齒輪結(jié)構(gòu)設(shè) 計 ....................................................................................... 4 速器齒輪機構(gòu)圖及工作原理 .......................................................................... 4 維納自動變速器齒輪的機構(gòu) ................................................................ 4 執(zhí)行元件的功能 .................................................................................... 4 維納自動變速器換擋原理 ................................................................... 5 速器原理圖 ........................................................................................... 5 檔位工作情況分析表 ........................................................................... 6 維納自動變速器的設(shè)計 .................................................................................. 7 維納自動變速器設(shè)計參數(shù) ................................................................... 7 檔位傳動比計算 ................................................................................... 7 高車速的驗算 ....................................................................................... 8 輪齒數(shù)的確定 ....................................................................................... 8 第 3 章 各齒輪元件參數(shù)確定及校核 ............................................................................. 12 輪材料的選擇原則 ........................................................................................ 12 星齒輪各元件計算 ........................................................................................ 12 圈受力及運算 ..................................................................................... 12 太陽輪受力及計算 ............................................................................. 14 太陽輪受力及計算 ............................................................................. 16 星輪受力及計算 ................................................................................. 17 合器摩擦片的選擇 ........................................................................................ 17 結(jié) .................................................................................................................... 18 第 4 章 輸入軸的強度校核及壽命分析 ........................................................................... 19 入軸直徑選擇 ........................................................................................................ 19 的工藝要求及材料選擇 ..................................................................... 19 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 徑的初步估算 ..................................................................................... 19 入軸的強度校核 ............................................................................................ 19 承的選擇及壽命計算 .................................................................................... 21 承的選擇 ............................................................................................. 21 承壽命計算 ......................................................................................... 22 結(jié) .................................................................................................................... 22 結(jié) 論 ............................................................................................................................. 23 致 謝 ............................................................................................................................. 24 參考文獻 ............................................................................................................................. 25 附 錄 ............................................................................................................................. 26 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1 第 1 章 緒論 動變速器的特點及分類 自動變速器通過發(fā)動機將動力傳遞，使其即使在怠速后也不會熄火，發(fā)動機的動力也平穩(wěn)地傳遞到變速器上。此外，它可以實現(xiàn)前進檔的自動換擋，它是依據(jù)車輛的負荷和變速改變齒輪，減少人工變速的工作量，使人們在擁擠的交通下享受光駕的感覺。創(chuàng)設(shè)汽車變速器很重要 ，它能解決車輛發(fā)動需要的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩間存在的沖突。除了發(fā)動機，變速器和變速器與發(fā)動機的匹配也是影響車輛行駛的關(guān)鍵。 當前，選用自動變速的重要方法大概三種：液力自動變速器 ;電控機械式自動變速器，簡稱：機械無級變速器。 液力自動變速器 圖 1表中可以看出，液力自動變速器實際上是無級變速的無級變速器。它 是當前利用最頻繁的自動變速器。選用此自動變速器，免掉了手動變速器復雜的操縱，使開車變得省力。同時，電子控制下自動切換平順，故而汽車具備優(yōu)秀的乘坐安逸性和安全性動力性和操縱性都很出色。但缺點是效率低，構(gòu)造繁雜，成本昂貴。 電控機械式自動變速器 它是通過一作為最基本，二操縱實現(xiàn)的。即固定軸式變速器和干式離合器和電子技術(shù)及自動變速器理論實現(xiàn)。電控單元（ 中心是在車輛起步和變擋操縱。離合器的形態(tài)變換是被氣動執(zhí)行元件掌管，變擋和發(fā)動機油門調(diào)整也是被它掌控。按照預先設(shè)定駕駛員換擋、離合器規(guī)律借助對應機構(gòu) （油門控制、離合器、變速器換擋）對其自動操縱。 有原手動的效能高，構(gòu)造制造簡易和自動的長處。只改變手動操控系統(tǒng)的換檔桿，其他部分保留。但弊端即沒有動力的變檔，這個短處用電子控制方面可以補充。 在幾種變速器中， 最好且實用的。在各種檔次車等方面應用較開闊。 無級自動變速器 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 2 V 形金屬帶式最實用。 圖 1國自動變速器的發(fā)展現(xiàn)狀 （ 1）液力自動變速器的發(fā)展與現(xiàn)狀 在 60 年時候，我國在這方面的發(fā)展還是比較緩慢的，最早兩個前進檔的變速器是被用在 “紅旗 ”車上。 并且在各個方面并不是很好。后來 速器被研制出。它比之前的多了一個前進檔?？傮w來說有了很大的改觀，都有了很大的提升。 改革后，大批的國際商品進來，也包括車輛。這些高端汽車都配備了自動變速器。這也使大量的汽車維修公司成為非常熟悉的液壓自動變速器修復。在實踐中因為對此優(yōu)秀機能感受和熟識，以及快速發(fā)展的經(jīng)濟和更好的道路條件，對好的先進的汽車有了更多的選擇，促使了其快速成長的步調(diào)。 上海通用汽車公司（ 的電子控制自動變速箱 4線，并開始在市場上通過。上海大眾、一汽大眾捷達都裝備了 至于公共汽車經(jīng)常起步換擋，勞動強度極大，迫切要求使用自動變速器。 1995 年，速器也在公交車上配備，遍及 “北上廣深 ”。它的利用十分廣泛。 （ 2）電控機械式自動變速器的發(fā)展與現(xiàn)狀 在電子控制機械式自動變速器方面，吉林工業(yè)大學、北京理工大學等工科類大學都相繼展開鉆研，但國際比還存在著相當大的距離，但在理論上的研究和國際水平近乎相等。 （ 3）無級自動變速器的發(fā)展與現(xiàn)狀 十年前的時候，我國大學就購置了樣機作為分析研究。重慶大學在對 結(jié)構(gòu)、機理來做基礎(chǔ)研究 ;在科技部的 95 大項目中，東 風汽車公司、吉林大學和東北科技大學承擔著重大作用。 術(shù)在許多車型中得到運用，比如奧迪 瑞旗云等。遠觀國際縱趨向預測出多為小功率即發(fā)動機排量 2L 下，因而國內(nèi)市場遠景不容忽視。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 3 計目的 我國人口，經(jīng)濟發(fā)展愈來愈快。社會發(fā)展中人們對車的需求愈來愈高，大市場中，小轎車比例很大。道路交通更加的發(fā)達，說明人們也對此需求更加強烈。并且自動變速器具備操作簡易，可抬高車輛壽命，讓人們更加適應車輛。在排污方面也有大大改進。但對比這方面強國，我們起步較晚，與發(fā)達國家還有一定差距，需要多加努力。研發(fā) 出更好的設(shè)備。 速自動變速器齒輪變速系統(tǒng)的設(shè)計要求 （ 1）為汽車提供三個前進檔和一個倒檔。 （ 2）構(gòu)造單一，以降低加工難度和減小制造成本。 （ 3）操縱簡易，讓駕駛員負荷減小。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 4 第 2 章 拉維納式齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 速器齒輪機構(gòu)圖及工作原理 維納自動變速器齒輪的機構(gòu) 此變速器有兩排，前面的是獨立的行星齒輪部分。后面的是雙行星齒輪機構(gòu)。拆分開來擁有兩個太陽輪，六個行星齒輪，分別是三個長的和三個短的，共用一個行星架。唯一的齒環(huán)連接到輸出軸。拉維納行星齒輪可分為三 檔和一個倒檔。（如圖 2 圖 2維納式自動變速器 執(zhí)行元件的功能 該機構(gòu)的變速執(zhí)行元件共有五個。即 別表示前多片離合器，后多片離合器，前制動帶，后制動帶，單向離合器。當這幾個元件一起作用時，有如下的影響。 （ 1）輸入軸輸入的動力使多片離合器 到后排的小陽輪。 （ 2）輸入軸的輸入動力則是由多片式離合器 到前排的大太陽輪上 （ 3）大太陽輪外緣是被長行星齒輪圍著轉(zhuǎn)動，這是因為前面的大太陽輪被制動器定起來導致其不 動。 （ 4）單向離合器，顧名思義是單向的。因此反向時候有自鎖功能，不能動彈。行星架被固定，它具有后制動帶作用的同樣功能。 （ 5）行星架在制動器 用下，牢牢地被牢固起來。行星齒輪作為過渡輪。它 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 5 繞自己軸線轉(zhuǎn)動。 維納 自動變速器換擋原理 1）一檔 在一檔的時候，即 。汽車緩慢運行 ，各個部件的運行狀況是這樣的： 片離合器和小太陽輪開始提供動力，行星架則在單項離合器的作用下制動。齒圈輸出動力傳到輸出軸。 在這里，行星齒輪只是作為一個過渡，以改變輸入功率的旋轉(zhuǎn)方向。忽略了速比 機構(gòu)的影響。行星齒輪，輸出軸和發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)方向一樣。 當太陽輪順時針旋轉(zhuǎn)時，長軸齒輪環(huán)最終是順時針方向驅(qū)動的，行星齒輪產(chǎn)生力矩反應。使行星架產(chǎn)生逆時針轉(zhuǎn)動的趨勢。由于 時針轉(zhuǎn)動時自鎖，所以行星架被制動。 汽車在滑行狀況時，齒圈被驅(qū)動輪反向輸入的動力帶動，這時候做的是順方向的高速的轉(zhuǎn)動。長行星齒輪產(chǎn)生齒輪的順時針旋轉(zhuǎn)，同時太陽輪從發(fā)動機的怠速功率順時針和低速旋轉(zhuǎn)。最后將行星架遠離單向離合器的鎖定并順時針轉(zhuǎn)動。當驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速低于一定值時候，由 向離合器鎖定行星架，并使汽車的滑行狀態(tài)結(jié)束，驅(qū)動狀態(tài)從新的驅(qū)動 器更新。在下坡時，驅(qū)動輪反向帶動發(fā)動機。運用發(fā)動機怠速運行阻力，完成發(fā)動機制動。 2）二檔 盤離合器和制動 時作用。小太陽仍然是驅(qū)動裝置，大太陽輪是由 動。大太陽輪不能轉(zhuǎn)動，在此條件下，因行星架做順時針轉(zhuǎn)動，長的行星齒輪也只能跟著做同樣的運動。最終轉(zhuǎn)動齒輪環(huán)。齒輪環(huán)驅(qū)動輸出軸旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動目標與發(fā)動機方向連通，輸出軸為減速運動。二檔時三處（齒圈、長行星輪、行星架）都在運動。造成比一檔輸出軸轉(zhuǎn)速高。 3）三檔 2 盤離合器聯(lián)動動作，此時為直齒輪，傳動比為 1 4）倒檔 倒檔是車 方向向后倒的過程，這時候各個部件的狀態(tài)和前進的時候大不相同，但是原理都是一樣的。此時大的太陽輪為輸出端，多片離合器 制動器 配合，行星架在 作用下停止運轉(zhuǎn)。大的太陽輪順時針轉(zhuǎn)動，長行星齒輪被帶動但是與其方向相反，則為逆時針的運動。這個時候行星架是不動的，齒圈跟長行星齒輪配合，和它方向做一致的轉(zhuǎn)動，便實現(xiàn)了與前進方向相反的后到過程。即為倒檔。 速器原理圖 目前結(jié)合所學習的知識，選取了下圖中的兩種變速器做了一個簡單的對照研究，能更直觀的對目前兩種形式的變速器做一個不同的比較。下圖中可以 很好的反映出來。它們最 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 6 大的不同是辛普森式公用太陽輪，齒圈是一個整體，拉維納式共用一個行星架，僅有一個齒圈和輸出連接起來。為滿足設(shè)計要求，變速器結(jié)構(gòu)緊湊，適合輕型、微型車使用，本設(shè)計應采用拉維納式。 圖 2 2工作原理示意圖 氣路原理如圖 2示。 2．齒圈 大太陽輪 . 、 2、 3 號離合器， 1、 2 號制動器 F 為單向 檔位工作情況分析表 表 2 位 驅(qū)動件 制動件 輸出件 工作元件 一檔 小太陽輪 行星架 齒圈 F 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 7 25 4 1 2 212 5 4 1 5( 1 )n Z Z Z Zi n Z Z Z Z??? ? ? ???? ? 23 53 4 1 2 2522 3 5 4 1 51 Z Z Zi n n Z Z Z Z? ??? ? ? ?? ? ?? ?3 63 2 1 2622 3 6 1 61 Z Zi n n Z Z Z? ?? ? ? ? ???二檔 小太陽輪 大太陽輪 齒圈 檔 大和 小 太 陽 輪 無 齒圈 檔 大 太 陽 輪 行 星 架 齒圈 維納 自動變速器的設(shè)計 維納 自動變速器設(shè)計參數(shù) 質(zhì)量： 1180 最大功率： 大扭矩： 108 最低轉(zhuǎn)速： 2000 發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速： 6000快車速 140km/h 最大爬坡度： ?20 輪胎型號： 215/70/ 主減速器傳動比： 各 檔位傳動比計算 設(shè)定長行星輪齒數(shù)為 1Z ,齒圈齒數(shù)為 2Z ，短行星齒輪齒數(shù)為 4Z ，小太陽輪齒數(shù)為5Z，大太陽輪齒數(shù)為6Z。 一檔傳動比的計算： 因為一檔時行星架被固定，故該輪系為定軸輪系，動力由小太陽輪傳遞給短行星輪。行星齒輪傳動到長短輪。一個長的行星齒輪被傳遞 到環(huán)齒輪。此時，大太陽正在空轉(zhuǎn)： （ 2 齒輪二檔時候傳動比計算：此時大太陽正被制動，大太陽輪在自己轉(zhuǎn)動時給小太陽輪一個力矩。 于是得出： （ 2 在二檔傳動比的計算時長行星齒輪未來自短行星齒輪的轉(zhuǎn)速傳給齒圈。 對于前排行星輪（長行星輪） （ 2 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 8 6002 30m a x???? ?? lp ?? ? a ?? iT g ? ??m ax ?22652261?,0??,故 06?n（自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速） 綜合以上三式得出： 三檔（直接檔）傳動比的計算： 由于行星齒輪副被鎖止，該 系統(tǒng)成為一個整體在轉(zhuǎn)動，因此13?i 倒檔傳動比的計算： 行星架制動，齒輪是定軸輪系，和倒檔的動力傳遞從一 個大的太陽輪行星齒輪在這個時間長。 （ 2 最高車速的驗算 在最高轉(zhuǎn)速下，速度達到很快下變速器處于最大檔位（即直接檔）傳動比為 1 在發(fā)動機最大 轉(zhuǎn)速，此時到 6000? ——主減速器傳動比 —輪胎半徑 高車速 為 140km/h 所以 ＞ 140km/h 滿足要求 輪齒數(shù)的確定 傳動系統(tǒng)最大傳動比的確定： 綜合各個方面條件：最大爬坡度，最低車速，加速時間和附著條件等要求做出計算設(shè)計： (2式中： G——總重力 11800N f——汽車頻率取 ——汽車最大爬坡度 26 1 61R Z Z Z Z?? ? ? ?? 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 9 m r——輪胎半徑 ?大傳動比滿足： (2汽車的最小傳動比 : 汽車的最小傳動比影響汽車的行駛性能，最小傳動比太小，車輛在重載下的加速度不好，噪聲和振動發(fā)聲。過大時，燃油不能充分利用，發(fā)動機的噪聲大。 在汽車的最小傳動比傳動比不同的情況下汽車的功率如圖所示： 圖 2同最小傳動比時汽車的功率圖 各檔傳動比的分配 : 變速器中各檔傳動比按等比級數(shù)相關(guān)： 3221 ???(2現(xiàn)實中，在高檔低速行駛中明顯比低速時候省油。這是為什么呢？這是因為和很多方面有關(guān)，在檔位高的時候利用就比檔位低的時候大。檔位高的性能與等比級數(shù)有很大的關(guān)系。在一定范圍中切保持幾乎相同，這時發(fā)動機加速時易操作；各齒輪工作的發(fā)動機功率較大。有利于汽車動力。我們根據(jù)圖 2以了解到常見的比值，對此 就能更好的選擇和參考了。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 10 圖 2見轎車傳動比比值 如圖所示，上訴車型均為轎車，傳動比應小于乘用車。因此，選擇時應該選擇較大的值。 我們拿貨車為例，在不同的情況路況下，并且保證其正常行駛，這時候的最大傳動比在 30%在 ?在爬坡度的選擇時乘用車在 ? ?31 之間。但是對于那些特殊性能的車輛，爬坡度會達到過半的情況左右即 ?31 。總觀不同的類型，都有差異性。因為路途情況的改進并且乘用車的操縱廣泛，爬坡度的選擇接近貨車。 根據(jù)各個方面的經(jīng)濟實惠性，車輛在水平且路面完好情況下，變速器選為傳動比為 1的直接檔。此時，發(fā)動機的動力和燃油經(jīng)濟性由發(fā)動機與驅(qū)動橋的比率決定。下齒輪的傳動比決定了汽車的最大坡度。因此，在選擇低傳動比、最大爬坡度、驅(qū)動輪和路面附著性時，于是選取最低檔傳動比時，應考慮汽車的最小穩(wěn)速和住減速輪與驅(qū)動輪的滾動半徑之比。 歸納以上成分選定自動變速器各檔傳動比為： i i i 將所選擇的傳動比帶入式（ 2（ 2（ 2 得出齒數(shù) 2Z 為 74、大太陽輪66、小太陽輪59。 由途中關(guān)系可以看出來，短 行星齒輪與太陽輪、行星齒輪和短行星齒輪分別嚙合，齒圈又與長行星齒輪嚙合。齒圈為同心圓設(shè)齒圈為 2d ，太陽輪6d，為短行星輪直徑為 1d 。 位置關(guān)系如圖所示 圖 2星齒輪位置關(guān)系 1 行星架 2 短行星齒輪 3 長行星齒輪 4 齒圈 5 太陽輪 按照大太陽輪行星排一心 (如圖 2 求出長行星輪齒數(shù) 1Z ： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 11 112 6 122d d d??112 6 122t t m Z m Z??2 211 ???? ?11 2 62 19Z Z Z? ? ?由于 4 19Z ? （ 2 考證大太陽輪在行星排的連接前提： 對于連接的前提很關(guān)鍵，在行星齒輪之間必須留有間隙，這樣才能保證相鄰之間不會發(fā)生碰撞出現(xiàn)不必要的損害，相鄰的行星輪關(guān)系要滿足齒頂圓的半徑之和比中心距 1l 的一半還要小，這是很重要的前提。 圖 2星輪位置關(guān)系 取 1 （ 2 符合條件 小結(jié) 選擇拉維納式行星齒輪的結(jié)構(gòu)，制定了各個檔位時候的控制。 在思考燃油經(jīng)濟型，最大爬坡度等汽車機能目標后選擇了變速器最好的傳動比。而且按照傳動比能實行下一章。 ??? ? 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 12 第 3 章 各齒輪元件參數(shù)確定及校核 輪材料的選擇原則 1、滿足工作條件的選擇 不同情況下對選擇的材質(zhì)都 不同。對齒輪來說，這種需要傳輸動力的都需要選擇質(zhì)量高一點的，即有很好的強度，耐磨性能也必須好。且齒面硬，齒芯軟。這樣選擇才能經(jīng)得住一直高強力的轉(zhuǎn)動，保證其作用。 2、材料的選擇 一般情況來說，小齒輪硬度是應該略大于大齒輪的。這樣的目的是讓兩個齒輪的壽命達到幾乎相同。但是小齒輪不應該硬度過大，過大會產(chǎn)生對大齒輪的損傷，一般插值在30為最好。研究的拉維納變速器中，大小太陽輪、行星齒輪的材料選擇沒那么苛刻，可選擇一樣的材質(zhì)。這是因為太陽輪沒有直接嚙合，是通過長短行星齒輪后結(jié)合在一起的。 3、考慮加工 工藝及熱處理工藝 推薦下列值用于傳動齒輪的滲碳層深度： 當 m 小于 碳層深度為 m 大于 滲碳層深度時 當 m 大于 1～ 滲碳層深度時 外表硬度 3；芯部硬度 8。 經(jīng)過查詢，選取齒輪材料為 60最好，這中材料適合輕微型的車輛使用。也能達到上述的各個方面。 星齒輪各元件計算 圈受力及運算 齒輪的壓力角在不同情況大小下都會產(chǎn)生不一樣的效果。過小時有利于傳動的平穩(wěn)，噪聲的降低 ，相反則能提高它的強度。于是關(guān)于乘用車為加大重合度降低噪聲應取 ? ?15 ， ?16 ， ?小些的壓力角，實際上，通過查閱規(guī)定得出標準壓力角為 ??20n?因而變速器基本采用壓力角為 ?20 斜齒輪的螺旋角選擇尤為關(guān)鍵。在實踐中還證實螺旋角 和齒輪強度成正相關(guān)。螺旋角過大時抗彎強度會快速下降。于是從升高低檔齒輪的抗彎強度出發(fā)，螺旋角不能太大，以 ? 取 ?? 20~15 最好。 齒輪模數(shù)是一個關(guān)鍵參數(shù)。為了增加齒數(shù)，增加齒輪的寬度和重疊度，減少噪聲，減 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 13 s ?? ?nt 522 ???? ?? ???? ?aa ????M 應該選擇一個小模數(shù)。于是次模數(shù)選取 圈在工作時起到傳遞動力的作用。齒圈作為輸出件，動力通過長行星齒輪傳遞。齒圈必須用回火 207~241工，因為它很可能發(fā)生變形，出現(xiàn)故障。材料也應選擇各個方面出 色的，因而選為 60 經(jīng)過手冊查閱得出 [5]： 齒圈的法面模數(shù)： 5.1???15? 壓力角 ??20n?端面模數(shù) ： （ 3 Z=74 根據(jù)分度圓圓關(guān)系公式可知： 齒頂圓直徑： 1182 ???aa 12 ???ff 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 斜齒輪法面參數(shù) 表 3斜齒圓柱齒輪的參數(shù)及幾何尺寸的公式 名稱 符號 計算公式 齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 注：表中， ?， 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 14 ?? 寬 : ???nc (取為 a． 輪齒接觸應力計算： ????????? ?? 21 114 1 ?? （ 3 式中 F——法面內(nèi)基圓切向力 ——端面分度圓切向力 計算載荷 d ——節(jié)圓半徑 ——齒輪材料的實際寬度 鋼材取 ?E 1?? —— 主齒輪節(jié)點處齒廓曲率半徑（： ??? 211 c o s/s i 222s i n c o ? ?? ） b．彎曲應力計算 ??? = ? ?? ? /350180 ? ? （ 3 式中 圓周力， —計 算 載 荷， K——直齒圓柱齒輪的應力集中系數(shù)為 齒輪的應力集中系數(shù)為1.5 b——齒輪接觸實際寬度，斜齒輪用 ?b 代替 法面周節(jié)，nm ?y——齒形系數(shù)，由圖 3k——重合度系數(shù)，取 2 太陽輪受力及計算 小太陽輪主要是動力輸入，通過花鍵和軸連在一起。小太陽輪的材料為 60 查機械手冊 [5]：太陽輪壓力角 ??20? ，螺旋角 ??15? 。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 15 經(jīng)過計算，對小太陽輪直徑 D=45頂圓直徑為 48根圓直徑是 中 F ——法面內(nèi)基圓切向力 ?? co s/端面內(nèi)分度圓切向力，即圓周力 2?計算載荷 d ——節(jié)圓半徑 ? ——節(jié)點處壓力角 ? ——螺旋角 E ——齒輪材料的實際寬度 ,鋼材取 ? b ——齒輪接觸的實際寬度 ,斜齒用 ?b 接替 21?? —— 主 齒 輪 節(jié) 點 處 齒 廓 曲 率 半 徑 （ ??? 211 co s/s ??? 222 co s/s ） b．彎曲應力計算 = ? ?? ? /350180 ? ?式中 圓周力， —計算載荷， K ——應力集中系數(shù)，直齒輪取 齒輪取 1.5 —摩擦力影響系數(shù)，主動齒輪取 動齒輪取 0.9 b ——齒輪接觸實際寬度，斜齒輪用 ?b 代替 —法面周節(jié)， nm ? y——齒形系數(shù)，由圖 3k ——重合度系數(shù)，取 2 上面取得各個參數(shù)是按圖 3分布圖得到的。圖中當齒輪受到的載荷作用于齒頂時按當量齒數(shù)計算。 ????????? ??? ? 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 16 ?3n ?????????? ??2111c o s/4 1 ??? ??? 形系數(shù)分布圖 ——齒形系數(shù) y(當載荷作用于齒頂， 1,200 ?? ? f?)， ——斜齒輪按當量齒數(shù) 太陽輪受力及計算 在倒檔中，大太陽輪是主要的驅(qū)動元件。類似于小型太陽輪，屬于花鍵連接。 經(jīng)查手冊 [5]：壓力角 ??20? ，螺旋角 ??15? ，法面模數(shù) 5.1?計算太陽輪分度圓直徑為 56頂圓直徑 59根圓直徑 算過程同上） b．彎曲應力計算 ? ?? ?350180 ??w?N/ 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙