基于UG的商用車變速器的三維設(shè)計及仿真建模（三維圖紙+運動仿真）

基于UG的商用車變速器的三維設(shè)計及仿真建模（三維圖紙+運動仿真）,基于,ug,商用,變速器,三維設(shè)計,仿真,建模,三維,圖紙,運動 Mechanical Engineering English Lesson 1 Modern Manufacturing Engineering A What Is Manufacturing Maybe you ve never thought about it before but it is all around you It affects every part of your life What is it In this case it is manufacturing Actually manufacturing is not all around you But manufactured products are Look around you right now Name some things you see that were manufactured Chairs notebooks blue jeans books floor tile chalkboards light bulbs pencils eyeglasses nearly everything around you was manufactured The manufacturing industry is important to our society It s essential to our economy An economy is a system for producing and distributing products and services Many people work in manufacturing They help produce products And they buy products with the money they earn The more products people buy the more products are manufactured And this allows more people to work Manufacturing is also important to the economy in another way A piece of material is worth more after it s been changed into a useful product That s added value Value is increased by the manufacturing process B Modern Manufacturing A manufacturing industry needs three basic types of resources Material resources Human resources Capital resources The elements of industry are seven key steps for organizing production Research and Development Production Tooling Production Planning and Control Quality Control Personnel Management Manufacturing Marketing R D is the planning of new products processes or materials and the improvement of old skill R D is such a large important part of the industrial world and requires many people with different talents Production Tooling is the element of industry concerned with these tools The PT obtains the tools machines and equipment needed to make a product The most important parts of Production Planning and Control are routing scheduling dispatching and plan layout The machinery and equipment must be arranged so that production can take place smoothly without wasted time and effort Quality Control can be defined as those activities which prevent defective articles In this way management tries to insure that a product will be acceptable to the buyer Marketing is the process of getting products from those who make them to those who use them and it helps to deliver the right kinds of goods to us in the right form and amount at the time and price Lesson 2 Mechanical Engineering Design Mechanical engineering design is a major segment of engineering it deals with the conception design development refinement and application of machines and mechanical apparatus of all kinds For many students mechanical engineering design is one of their first professional engineering courses Professional engineering is concerned with obtaining solutions to practical problems and the engineers are able to devise better solutions to practical problems The most problems in mechanical engineering design do not have a single right answer Hence modern mechanical engineers are able to produce distinctly better solutions to meet today s needs The engineer must use the best available scientific understanding together with empirical information good judgment When considering a complete machine the engineer invariably finds that the requirements and constraints of the various components are interrelated The modern engineer has become increasingly concerned with the broader considerations of safety ecology and overall quality of life Good designs require trying new ideas and being willing to take a certain amount of risk knowing that if the new idea does not work the existing method can be reinstated Thus a designer must have patience since there is no assurance of success for the time and effort expanded Creating a completely new design generally requires that many old and well established methods be thrust aside This is not easy since many people cling to familiar ideas techniques and attitudes A design engineer should constantly search for ways to improve an existing product and must decide what old proven concepts should be used and what new untried ideas should be incorporated New designs generally have bugs or unforeseen problems which must be worked out before the superior characteristics of the new design can be enjoyed Thus there is a chance for a superior product but only at higher risk It should be emphasized that if a design does not warrant radical new methods such methods should not be applied merely for the sake of change During the beginning stages of design creativity should be allowed to flourish without a great number of constraints Even though many impractical ideas may arise it is usually easy to eliminate them in the early stages of design before firm details are required by manufacturing In this way innovative ideas are not inhibited Quite often more than one design is developed up to the point where they can be compared against each other It is entirely possible that the design which is ultimately accepted will use ideas existing in one of the rejected designs that did not show as much overall promise Another important point which should be recognized is that a design engineer must be able to communicate ideas to other people if they are to be incorporated Communicating the design to others is the final vital step in the design process Undoubtedly many great designs inventions and creative works have been lost to mankind simply because the originators were unable or unwilling to explain their accomplishments to others Presentation is a selling job The engineer when presenting a new solution to administrative management or supervisory persons is attempting to sell or to prove to them that this solution is a better one Unless this can be done successfully the time and effort spent on obtaining the solution have been largely wasted 英文文獻翻譯 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 院 專 業(yè) 及 班 級 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 2011 年 4 月 25 日 機械工程英語 第 1 課現(xiàn)代制造工程 A 什么是制造業(yè) 也許你從來沒有想過這個問題之前 但它是你周圍的一切 它影響 著你生活的一部分 是什么呢 在這種情況下 它 是制造業(yè) 其實 制造 是不是你周圍的一切 而是人為制造的產(chǎn)品 現(xiàn)在看看你周 圍 名稱有些事情你看到這些制造 椅子 筆記本電腦 藍色牛仔 褲 書籍 地板磚 黑板 燈泡 鉛筆 眼鏡 近周圍的一切你是 制造 制造業(yè)是香港的重要的社會 這對于我們的經(jīng)濟 一個經(jīng)濟體 是生產(chǎn)和銷售的產(chǎn)品和服務(wù)體系 許多人工作在制造業(yè) 他們幫助 生產(chǎn)的產(chǎn)品 他們用這些錢購買他們賺的產(chǎn)品 人們購買的產(chǎn)品越 多 越產(chǎn)品的生產(chǎn) 這讓更多的人來工作 制造業(yè)也是重要的另一種方式的經(jīng)濟 甲片的材料后 更是值 得它被改變成一個有用的產(chǎn)品 這就是附加值 價值是增加了生產(chǎn) 過程 二現(xiàn)代制造 一個制造業(yè)的資源需要三個基本類型 物質(zhì)資源 人力資源 資本資源 工業(yè)的七個關(guān)鍵要素是組織生產(chǎn)步驟 研究 開發(fā) 生產(chǎn)模具 生產(chǎn)計劃與控制 質(zhì)量控制 人事管理 制造 營銷 研發(fā)新產(chǎn)品 工藝或材料 舊技術(shù)的改進計劃 R D 是這么 大 工業(yè)世界的重要組成部分 需要與不同的人才很多人 生產(chǎn)工具是工業(yè)元素與這些工具有關(guān) 在 PT 獲得的工具 機 器和設(shè)備需要做出的產(chǎn)品 生產(chǎn)計劃與控制最重要的部分是路由 調(diào)度 調(diào)度 并規(guī)劃布 局 機械及設(shè)備 必須使生產(chǎn)安排 可以進行順利 沒有浪費時間 和精力 質(zhì)量控制可以被定義為那些活動 防止缺陷的文章 在嘗試這 種方式管理 以確保產(chǎn)品將可以接受的買家 營銷是讓那些誰使他們對那些誰使用它們 有助于提供各種貨 物的權(quán)利給我們 在正確的方式和數(shù)額 時間及價格 產(chǎn)品的過程 第 2 課機械工程設(shè)計 機械工程設(shè)計是工程的主要部分 它涉及的概念 設(shè)計 開發(fā) 改進和應(yīng)用機器及各種機械設(shè)備 對于許多學(xué)生 機械工程設(shè)計是 他們的第一個專業(yè)的工程課程之一 專業(yè)工程關(guān)注的是獲得解決實 際問題 工程師們能夠設(shè)計出更好的解決實際問題 在機械工程設(shè) 計中的大多數(shù)問題沒有唯一正確的答案 因此 現(xiàn)代機械工程師能 夠產(chǎn)生顯著更好的解決方案 以滿足今天的需要 工程師必須使用 現(xiàn)有的最佳科學(xué)信息的理解以及經(jīng)驗 良好的判斷力 當考慮一個 完整的機器 工程師都認為 要求和約束是相互關(guān)聯(lián)的各個組成部 分 現(xiàn)代工程師已越來越多地安全 生態(tài) 更廣泛的考慮和整體有 關(guān) 生活質(zhì)量 好的設(shè)計需要嘗試新的想法并愿意采取了一定的風(fēng)險 因為他們知 道如果新的觀點并不工作中存在的方法可以恢復(fù) 因此 設(shè)計者必 須要有耐心 因為沒有時間和擴大的努力取得成功的保證 創(chuàng)建一 個全新的設(shè)計 通常需要許多舊的和行之有效的方法 將重點放在 一邊 這并不容易 因為許多人抱著熟悉的想法 技巧和態(tài)度 設(shè) 計工程師必須不斷尋找方法來改進現(xiàn)有產(chǎn)品 必須決定哪些舊的 成熟的概念 應(yīng)使用什么新的 未經(jīng)試驗的想法應(yīng)該被納入 新的設(shè)計通常有 錯誤 或之前 必須制定新設(shè)計出來的優(yōu)良特 性 可享有不可預(yù)見的問題 因此 有一個優(yōu)越的產(chǎn)品的機會 但 只有在較高的風(fēng)險 應(yīng)該強調(diào)的是 如果設(shè)計不保證激進的新方法 這種方法不能申請的改變而而已 在設(shè)計的開始階段 創(chuàng)意應(yīng)該允許繁榮沒有大量的約束 盡管 許多不切實際的想法可能發(fā)生時 通常很容易消除在設(shè)計的早期階 段 他們之前是由公司生產(chǎn)所需的細節(jié) 通過這種方式 創(chuàng)新的思 想不是抑制 很多時候 一個以上的設(shè)計 開發(fā) 到那里他們可以 相互比較點 這是完全可能的是 最終設(shè)計將接受使用心得在被拒 絕的設(shè)計 沒有太多的整體表現(xiàn)為一個現(xiàn)有的承諾 另一項重要的一點 應(yīng)該承認的是 設(shè)計工程師必須能夠與其 他人交流意見 如果他們要納入 傳達給其他人設(shè)計的最后 在設(shè) 計過程中的重要一步 毫無疑問 許多偉大的設(shè)計 發(fā)明和創(chuàng)新工 程已失去了人類僅僅是因為創(chuàng)始人是無法或不愿解釋他們的成就給 其他人 演講是一個銷售的工作 這位工程師 當提出一個新的解 決方案 行政 管理或監(jiān)督人 正試圖出售或向他們證明這個解決 方案是一個更好的 除非這是可以做到成功 獲得的時間和精力花 在解決方案已經(jīng)在很大程度上浪費了 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 基于 UG的商用車變速箱三維設(shè)計及仿真建模 段 戰(zhàn) 鋒 陜理工機械工程學(xué)院熱能與動力工程專業(yè)汽車 032班 陜西 漢中 723003 指導(dǎo)教師 趙永強 摘要 本文闡述汽車變速器在汽車中的功用 汽車變速器的工作原理及汽車變速器的設(shè) 計和發(fā)展形勢 討論了汽車變速器的分類情況 闡述了國內(nèi)外汽車變速器的研究現(xiàn)狀 具體說明了汽車機械式變速器的設(shè)計步驟及本課題的設(shè)計情況 文中表述了該變速器 的動力傳動方案 計算列舉了相關(guān)擋位的傳動比 設(shè)計了變速器的傳動齒輪 軸等重 要零部件 利用 UG 軟件進行汽車機械式有機變速器總成設(shè)計 并配有重要的零件設(shè)計和制作 過程 零部件和變速器整體的裝配制作過程 以及變速器的運動仿真過程 二維工程 圖的產(chǎn)生 有限元分析的過程 關(guān)鍵詞 汽車變速箱 三維實體建模 運動分析 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 The Design and Simulation of 3D Modeling Commercial Vehicle Transmission Gearbox Based on UG Author Duan Zhan feng Grade03 Class032 Major Heat energy and power engineering School of Mechanical engineering Shaanxi University of Technology Hanzhong 723003 Shaanxi Tutor Zhao Yong qiang Abstract The article also elaborates the automobile transmission gearbox in automobile function the automobile transmission gearbox principle of work and the automobile transmission gearbox design and the development situation Discussed the automobile transmission gearbox classified situation elaborated the domestic and foreign automobile transmission gearbox research present situation Specifically explained the automobile mechanical type transmission gearbox design procedure and this topic design situation In the article has indicated this transmission gearbox power drive plan and the computation enumerated the correlation to keep off position the velocity ratio has designed the transmission gearbox transmission gear the axis and so on the important spare part This article uses UG software to carry on the automobile mechanical type organic transmission gearbox always to become the design and has the important components design and the manufacture process Spare part and transmission gearbox whole assembly manufacture process as well as transmission gearbox movement simulation process two dimensional engineering plat production Finite element analysis process Key words gearbox modeling assembling Sport analysis 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 I 目 錄 1 緒論 1 1 1 CAD軟件在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及研究意義 1 1 2設(shè)計開發(fā)平臺的選取 1 1 3 Unigraphics軟件的簡介 2 1 4 商用車變速器在國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 2 1 5 機械式商用汽車變速器的技術(shù)特點 3 1 6本文主要工作 3 2 變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)選取 4 2 1手動變速器的工作原理 4 2 2設(shè)計參數(shù) 5 2 3發(fā)動機的選擇 5 2 3 1發(fā)動機最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速的確定 5 2 3 2發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的確定 6 2 3 3發(fā)動機型號 6 2 4變速器設(shè)計 6 2 4 1傳動系最小傳動比選擇 6 2 4 2變速器形式的選擇 7 2 4 3傳動機構(gòu)布置方案分析 7 2 5變速器主要參數(shù)的選擇 9 2 6軸的計算 13 2 7變速器軸承 14 2 8同步器 15 3 變速器的實體建模與裝配 20 3 1變速器各部件的實體建模方法 20 3 1 1直齒輪的建模 20 3 1 2斜齒輪的建模 23 3 1 3一軸的建模 27 3 1 4軸承的建模 33 3 2變速器裝配體的建模 34 3 2 1 UG裝配模塊功能簡述 34 3 2 2添加已有的組件到裝配體 35 3 2 3在裝配中定位組件 35 3 2 4裝配綜合實例 36 3 3平面工程圖的生成 39 4 變速器的仿真分析 44 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 II 4 1運動仿真 44 4 2有限元分析 46 致 謝 50 參考文獻 51 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 3 頁 共 51 頁 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 基于 UG的商用車變速箱三維設(shè)計及仿真建模 段 戰(zhàn) 鋒 陜理工機械工程學(xué)院熱能與動力工程專業(yè)汽車 032班 陜西 漢中 723003 指導(dǎo)教師 趙永強 摘要 本文闡述汽車變速器在汽車中的功用 汽車變速器的工作原理及汽車變速器的設(shè) 計和發(fā)展形勢 討論了汽車變速器的分類情況 闡述了國內(nèi)外汽車變速器的研究現(xiàn)狀 具體說明了汽車機械式變速器的設(shè)計步驟及本課題的設(shè)計情況 文中表述了該變速器 的動力傳動方案 計算列舉了相關(guān)擋位的傳動比 設(shè)計了變速器的傳動齒輪 軸等重 要零部件 利用 UG 軟件進行汽車機械式有機變速器總成設(shè)計 并配有重要的零件設(shè)計和制作 過程 零部件和變速器整體的裝配制作過程 以及變速器的運動仿真過程 二維工程 圖的產(chǎn)生 有限元分析的過程 關(guān)鍵詞 汽車變速箱 三維實體建模 運動分析 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 The Design and Simulation of 3D Modeling Commercial Vehicle Transmission Gearbox Based on UG Author Duan Zhan feng Grade03 Class032 Major Heat energy and power engineering School of Mechanical engineering Shaanxi University of Technology Hanzhong 723003 Shaanxi Tutor Zhao Yong qiang Abstract The article also elaborates the automobile transmission gearbox in automobile function the automobile transmission gearbox principle of work and the automobile transmission gearbox design and the development situation Discussed the automobile transmission gearbox classified situation elaborated the domestic and foreign automobile transmission gearbox research present situation Specifically explained the automobile mechanical type transmission gearbox design procedure and this topic design situation In the article has indicated this transmission gearbox power drive plan and the computation enumerated the correlation to keep off position the velocity ratio has designed the transmission gearbox transmission gear the axis and so on the important spare part This article uses UG software to carry on the automobile mechanical type organic transmission gearbox always to become the design and has the important components design and the manufacture process Spare part and transmission gearbox whole assembly manufacture process as well as transmission gearbox movement simulation process two dimensional engineering plat production Finite element analysis process Key words gearbox modeling assembling Sport analysis 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 I 目 錄 1 緒論 1 1 1 CAD軟件在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及研究意義 1 1 2設(shè)計開發(fā)平臺的選取 1 1 3 Unigraphics軟件的簡介 2 1 4 商用車變速器在國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 2 1 5 機械式商用汽車變速器的技術(shù)特點 3 1 6本文主要工作 3 2 變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)選取 4 2 1手動變速器的工作原理 4 2 2設(shè)計參數(shù) 5 2 3發(fā)動機的選擇 5 2 3 1發(fā)動機最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速的確定 5 2 3 2發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的確定 6 2 3 3發(fā)動機型號 6 2 4變速器設(shè)計 6 2 4 1傳動系最小傳動比選擇 6 2 4 2變速器形式的選擇 7 2 4 3傳動機構(gòu)布置方案分析 7 2 5變速器主要參數(shù)的選擇 9 2 6軸的計算 13 2 7變速器軸承 14 2 8同步器 15 3 變速器的實體建模與裝配 20 3 1變速器各部件的實體建模方法 20 3 1 1直齒輪的建模 20 3 1 2斜齒輪的建模 23 3 1 3一軸的建模 27 3 1 4軸承的建模 33 3 2變速器裝配體的建模 34 3 2 1 UG裝配模塊功能簡述 34 3 2 2添加已有的組件到裝配體 35 3 2 3在裝配中定位組件 35 3 2 4裝配綜合實例 36 3 3平面工程圖的生成 39 4 變速器的仿真分析 44 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 II 4 1運動仿真 44 4 2有限元分析 46 致 謝 50 參考文獻 51 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 1 頁 共 51 頁 1 緒論 1 1 CAD軟件在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及研究意義 在如今全球市場統(tǒng)一的情況下 市場競爭日益激烈 產(chǎn)品更新速度更快 但是有 限的資源加上消費者對復(fù)雜產(chǎn)品的需求日益增加 很難保持市場分額 而使用傳統(tǒng)的 產(chǎn)品設(shè)計思路和方法已經(jīng)不能滿足產(chǎn)品更新的速度 在這種背景下 CAD 計算機輔助 設(shè)計 CAM 計算機輔助制造 CAE 計算機輔助測量 技術(shù)得到迅速普及和極大發(fā)展 在為數(shù)眾多的 CAD CAM CAE 軟件中 主流軟件種類繁多 UG PRO E CIMATR MDT I DEAS MASTERCAM 各個都是極品 但近年來 Unigraphics 簡稱 UG 在工業(yè)解決方案中地位顯赫 Unigraphics Solutions 公司 簡稱 UGS 是全球著名的 MCAD 供應(yīng)商 主要為汽車 航空航天 日用消費 通用機械 及電子工業(yè)等領(lǐng)域通過其虛擬產(chǎn)品開發(fā) VPD 的理念提供多極化的 集成化的 企 業(yè)級的完整 MCAD 解決方案 其主要的 CAD 產(chǎn)品是 Unigraphics 當今發(fā)達國家的汽車產(chǎn)品設(shè)計方法和手段已經(jīng)不局限于利用通用的 CAD CAE 軟 件 如 UG CATIA PRO E 等 進行一般的設(shè)計計算和三維制圖 還進行包括設(shè)計 參數(shù)的優(yōu)化計算 設(shè)計結(jié)果的分析于仿真等在內(nèi)的一系列計算機輔助設(shè)計和開發(fā)活動 如果僅使用一些通用的 CAD CAE 軟件而缺乏對有針對性的汽車產(chǎn)品開發(fā)專用軟件的 使用 實現(xiàn)汽車產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計 試驗 修改到最終定型過程高度的計算機化 就難 以使這些軟硬件設(shè)備充分發(fā)揮最大效用 而只能起到 計算機輔助繪圖 的作用 只 有在通用的 CAD CAE 軟件的基礎(chǔ)上開發(fā)適合企業(yè)自身需要的汽車軟件 把產(chǎn)品數(shù)據(jù) 庫 設(shè)計分析過程 設(shè)計知識和通用 CAD CAE 軟件有機的結(jié)合起來 才能實現(xiàn)新型 的快速 高性能 低成本開發(fā) 商用汽車變速箱的設(shè)計比較復(fù)雜 實現(xiàn)從總布置設(shè)計 分析計算過程的高度計算機化 提高設(shè)計效率 隨著我國汽車 摩托車 家電等工業(yè)的迅速發(fā)展 工業(yè)產(chǎn)品的外形在滿足性能要 求的同時 變得越來越復(fù)雜 而這些產(chǎn)品的制造離不開模具 這就要求模具制造行業(yè) 以最快的速度 最低的成本 最高的質(zhì)量生產(chǎn)出模具 為了達到上述要求 模具企業(yè) 只有運用先進的管理手段和 CAD CAM 集成制造技術(shù) 才能在激烈的市場競爭中立于 不敗之地 1 2設(shè)計開發(fā)平臺的選取 20世紀80年代以來 國際上推出了一大批通用CAI 集成軟件 如 UG AUTOCAD Pro E Solidwork等 相比之下 UG是一個完全參數(shù)化的軟件 而 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 2 頁 共 51 頁 且它還提供了一套完整的設(shè)計 設(shè)計和制造的方案 因此 課題擬采用UG作為開發(fā)平 臺 1 3 Unigraphics軟件的簡介 Unigraphics在航空 汽車 通用機械 工業(yè)設(shè)備 醫(yī)療器械以及其他高科技應(yīng)用 領(lǐng)域的機械設(shè)計和模具加工自動化的市場上得到廣泛的應(yīng)用 多年來 UGS一直在支 持美國通用汽車公司目前全球最大的虛擬產(chǎn)品開發(fā)項目 同時Unigraphics也是日本著 名汽車零部件制造商DENSO公司的計算機應(yīng)用標準 并在全球汽車行業(yè)得到了很大的 應(yīng)用 Unigraphics軟件是一個集成化的 CAD CAE CAM系統(tǒng)軟件 他為工程設(shè)計人員提 供了非常強大的應(yīng)用工具 這些工具可以對產(chǎn)品進行設(shè)計 包括零件設(shè)計和裝配設(shè)計 工程分析 有限元分析和運動機構(gòu)分析 繪制工程圖 編寫數(shù)控加工程序等 除此之 外還有模具設(shè)計模塊 冷沖模 注塑模等 鈑金加工模塊 管道布局 總體設(shè)計及車 輛工程包 它使產(chǎn)品的設(shè)計效率大大提高 使產(chǎn)品在設(shè)計初期具有更多的靈活性 保 證在日后根據(jù)系統(tǒng)要求進行相應(yīng)的更改和計算 另外在產(chǎn)品的設(shè)計方案階段 可以形象 的表現(xiàn)系統(tǒng)的組成特點 而在產(chǎn)品的生產(chǎn)階段可以方便與加工中心數(shù)據(jù)連接 UG具有以下優(yōu)勢 1 可以為機械設(shè)計 模具設(shè)計以及電器設(shè)計單位提供一套完整的設(shè)計 分析和 制作方案 2 UG是一個完全參數(shù)化的軟件 為零部件的系統(tǒng)化建模 裝配 分析提供了 強大的基礎(chǔ)支持 3 UG可以管理CAD數(shù)據(jù)及整個產(chǎn)品開發(fā)周期中的所有相關(guān)數(shù)據(jù) 實現(xiàn)逆向工 程 erverse Design 和并行工程 Concurrent Engineer 等先進設(shè)計方法 4 UG可以完成包括自由曲面在內(nèi)的復(fù)雜模型的創(chuàng)建 同時在圖形顯示方面運 用了區(qū)域化管理方式 節(jié)約系統(tǒng)資源 5 具有強大的裝配功能 并在裝配的過程中引用了裝配集的設(shè)計思想 為節(jié)省 計算機資源提供了行至有效的解決方案 可以極大的提高設(shè)計效率 隨著UG版本的提高 軟件的功能越來越強大 復(fù)雜程度也越來越高 對于汽車設(shè) 計者來說 UG是使用的最廣發(fā)的設(shè)計軟件之一 1 4 商用車變速器在國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 雖然自動變速器在近年來有很大發(fā)展 但手動機械變速器在汽車傳動中仍占有很 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 3 頁 共 51 頁 大比例 一般商用運輸車輛 特別是長途運輸車輛 因為所需擋位多 速比范圍大 故多采用手動機械變速器 在我國相當長的時間里 手動機械變速器會占很高的比例 國內(nèi)商用車變速器產(chǎn)品的技術(shù)多源于美國 德國 日本幾個國家 引進技術(shù)多為 國外上世紀80 90年代的產(chǎn)品 作為汽車高級技術(shù)領(lǐng)域的商用汽車變速器在國內(nèi)漫長 的引進消化過程中 如今已有長足的進步 能夠在原有技術(shù)引進的基礎(chǔ)上 通過改型 自行開發(fā)出符合配套要求的新產(chǎn)品 每年商用車變速器行業(yè)都能有十幾個新產(chǎn)品推向 市場 但從當今商用車變速器的發(fā)展情況來看 在新產(chǎn)品開發(fā)上國內(nèi)商用車變速器仍 然走的是一般性的開發(fā)過程 沒有真正的核心技術(shù)產(chǎn)品 從國內(nèi)商用汽車變速器市場 容量來看 有三分之一的產(chǎn)品來自進口 而另外三分之二的產(chǎn)品中有80 以上源自國 外技術(shù) 國內(nèi)自主開發(fā)的商用汽車變速器產(chǎn)品銷量很小 從而說明國內(nèi)商用汽車變速 器廠家的自主開發(fā)能力仍然很薄弱 應(yīng)對整車新車型配套產(chǎn)品的能力遠遠不夠 1 5 機械式商用汽車變速器的技術(shù)特點 商用汽車的裝載質(zhì)量大 使用條件復(fù)雜 欲保證重型汽車具有良好的動力性 經(jīng) 濟性和加速性 必須擴大變速器傳動比的范圍并增加檔位數(shù) 為避免變速器的結(jié)構(gòu)過 于復(fù)雜和便于系列化生產(chǎn) 多采用組合式機械變速器 即以一二種4 6檔變速器為主 體 通過更換系列齒輪副和配置不同的副變速器 得到一組不同檔位數(shù) 不同傳動比 范圍的變速器系列 目前 組合式機械變速器已成為重型汽車采用的主要型式 組合 式機械變速器一般分為倍檔 分段式配檔 組合式機械變速器和半檔 插入式配檔 組合式 機械變速器 1 6本文主要工作 1 根據(jù)設(shè)計要求對變速器的結(jié)構(gòu)進行合理的布局 2 根據(jù)設(shè)計要求計算確定變速器的各個主要參數(shù) 3 對變速器的各零部件進行三維建模 4 將變速器的三維實體模型進行裝配 5 對裝配好變速器模型進行運動仿真和有限元分析 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 4 頁 共 51 頁 2 變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)選取 變速器按傳動比的變化可分為有級式變速器 無級式變速器和綜合式變速器 有 級式變速器是目前采用最廣的一種 他采用齒輪傳動 具有若干個定值傳動比 有較 大的速比范圍 價格便宜維修簡單 無級式變速器 其傳動比在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可 按無限多級變化 綜合式變速器是指用液力變矩器和齒輪式有機變速器組成的液力機 械式變速器 其傳動比可在最大值和最小值之間的幾個間斷的范圍內(nèi)做無級變化 變速器按操縱方式可分為手動強制操縱式變速器和自動操縱式變速器 手動強制 操縱式變速器是靠駕駛員直接操縱變速桿換擋 自動操縱式變速器是指機械變速器每 個檔位的變換是借助反應(yīng)發(fā)動機負荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換擋系統(tǒng)的執(zhí)行元件而 實現(xiàn)的 駕駛員只需要操縱加速踏板以控制車速 商用車用于載荷較大需要頻繁換擋 要求有較大的速比范圍因此多采用機械式手 動變速器 2 1手動變速器的工作原理 機械式手動變速器是最常見的變速器 簡稱 MT 常見的是中間軸式變速器 即輸 入軸 軸出軸和中間軸 它們構(gòu)成了變速器的主體 當然還有一根倒檔軸 手動變速 器又稱手動齒輪式變速器 含有可以在軸向滑動的齒輪 通過不同齒輪的嚙合達到變 速變扭目的 典型的手動變速器結(jié)構(gòu)及原理如下 輸入軸也稱第一軸 它的前端花鍵直接與離合器從動盤的花鍵套配合 從而傳遞 由發(fā)動機過來的扭矩 第一軸上的齒輪與中間軸齒輪常嚙合 只要軸入軸一轉(zhuǎn) 中間 軸及其上的齒輪也隨之轉(zhuǎn)動 中間軸也稱副軸 軸上固連多個大小不等的齒輪 輸出 軸又稱第二軸 軸上套有各前進檔齒輪 可隨時在操縱裝置的作用下與中間軸的對應(yīng) 齒輪嚙合 從而改變本身的轉(zhuǎn)速及扭矩 輸出軸的尾端有花鍵與傳動軸相聯(lián) 通過傳 動軸將扭矩傳送到驅(qū)動橋減速器 由此可知 變速器前進檔位的驅(qū)動路徑是 輸入軸常嚙齒輪 中間軸常嚙齒輪 中間軸對應(yīng)齒輪 第二軸對應(yīng)齒輪 倒車軸上的齒輪也可以由操縱裝置撥動 在軸上 移動 與中間軸齒輪和輸出軸齒輪嚙合 以相反的旋轉(zhuǎn)方向輸出 多數(shù)汽車都有 5個前進檔和一個倒檔 每個檔位有一定的傳動比 多數(shù)檔位傳動 比大于 1 第 4檔傳動比為 1 稱為直接檔 而傳動比小于 1的第 5檔稱為加速檔 空 檔時輸出軸的齒輪處于非嚙合位置 無法接受動力傳輸 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 5 頁 共 51 頁 由于變速器輸入軸與輸出軸以各自的速度旋轉(zhuǎn) 變換檔位時合存在一個 同步 問 題 兩個旋轉(zhuǎn)速度不一樣齒輪強行嚙合必然會發(fā)生沖擊碰撞 損壞齒輪 因此 舊式 變速器的換檔要采用 兩腳離合 的方式 升檔在空檔位置停留片刻 減檔要在空檔 位置加油門 以減少齒輪的轉(zhuǎn)速差 但這個操作比較復(fù)雜 難以掌握精確 因此設(shè)計 師創(chuàng)造出 同步器 通過同步器使將要嚙合的齒輪達到一致的轉(zhuǎn)速而順利嚙合 目前全同步式變速器上采用的是慣性同步器 它主要由接合套 同步鎖環(huán)等組成 它的特點是依靠同步鎖環(huán)摩擦作用實現(xiàn)同步 接合套 同步鎖環(huán)和待接合齒輪的齒圈 上均有倒角 鎖止角 同步鎖環(huán)的內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產(chǎn)生摩擦 鎖止角與錐面在設(shè)計時已作了適當選擇 錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步 同時又會產(chǎn)生一種鎖止作用 防止齒輪在同步前進行嚙合 當同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接 合齒輪齒圈外錐面接觸后 在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低 或升高 到與同 步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等 兩者同步旋轉(zhuǎn) 齒輪相對于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零 因而慣性力矩也 同時消失 這時在作用力的推動下 接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合 并進一 步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程 2 2設(shè)計參數(shù) 下列為此次設(shè)計汽車主要參數(shù) 根據(jù)其主要參數(shù)設(shè)計與其相匹配的機械式手動變 速器 1 額定載重質(zhì)量 4000 Kg 2 最大總質(zhì)量 7140 Kg 3 最大車速 100 Km h 1 4 比功率 15 Km t 5 比轉(zhuǎn)矩 40 N m t 1 2 3發(fā)動機的選擇 設(shè)計要求貨車的載重量為 4t 根據(jù)商用車汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機優(yōu)缺點的比較 最終選擇柴油發(fā)動機 選用四沖程 直列氣缸 水冷 直噴式柴油機 2 3 1發(fā)動機最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速的確定 在對發(fā)動機的最大功率 Pemax和最大功率是相應(yīng)的轉(zhuǎn)速 np進行確定時 應(yīng)根據(jù)所要 設(shè)計的汽車的主要參數(shù)和相應(yīng)的理論計算公式進行確定 1 所設(shè)計汽車最大車速 估算 hKmVa 10 x maxeP 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 6 頁 共 51 頁 2 1 3maxmaxmax13607140aIDeIgfCAPV 發(fā)動機最大功率 Kw 傳動系效率 I 汽車總質(zhì)量 Kg g 重力加速度 a 滾動阻力系數(shù) 最大車速 Km h If maxV 空氣阻力系數(shù) A 汽車正面投影面積 m DC 2 則 107 12KwmaxeP 2 根據(jù)設(shè)計方案中給出的發(fā)動機比功率 P 15 Km t 則所求發(fā)動機功率 b1 15 7 14 107 1 與經(jīng)驗公式相差不大 axe 3 最大功率是對應(yīng)的轉(zhuǎn)速 n 參考中型載貨汽車及所選用發(fā)動機形式 取p 2500 3200 pnir 2 3 2發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的確定 用下式計算確定發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩 Tamax 2 2 mNnaPTpa 16 409954mxmx 轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù) 發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 最大功率對用轉(zhuǎn)數(shù)eax pn 2 3 3發(fā)動機型號 根據(jù)設(shè)計要求選用發(fā)動機型號為 EQD6105 四沖程 直列氣缸 水冷 直噴式柴 油機 缸數(shù) 缸徑 行程 mm 6 105 120 壓縮比 17 1 額定功率 轉(zhuǎn)速 kw r min 107 2800 最大轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 N m r min 420 1600 怠速 r min 800 50 2 4變速器設(shè)計 2 4 1傳動系最小傳動比選擇 傳動系總傳動比是傳動系中各部分傳動比的乘積 即 式中 為變tzoci gi 速器的傳動比 為主減速器的傳動比 為分動器或副變速器的傳動比 一般的汽車oi ci 沒有分動器 此設(shè)計中也沒有分動器 則可省去 ci 傳動系的最小傳動比 發(fā)動機的轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度的關(guān)系 式中 n 為發(fā)動機轉(zhuǎn)速0 37agomVi 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 7 頁 共 51 頁 r min 為汽車行駛速度 Km h r 為車輪半徑 m 為變速器傳動比 為主減速器aVgi oi 傳動比 最小傳動比時 1 變速器在直接擋 為最大車速 出現(xiàn) 時 發(fā)動機應(yīng)處gi aVmaxV 在最大功率附近 此時的轉(zhuǎn)速 n 應(yīng)在最大功率 附近 去 2500r min 則 pn 設(shè)計要求的汽車傳動比為 4 6 0 374 6ptogomii 傳動系的最大傳動比的選擇 根據(jù)上面分析可知 變速器在一擋時有最大傳動比 此時 汽車有最大驅(qū)動力 取為 7 5 則一檔傳動比為 7 0 最大傳動比為 max Tcsin6 5yaxgtgoGfri gi t 7 04632 oi 2 4 2變速器形式的選擇 為了使汽車在復(fù)雜的路況下能夠平穩(wěn)安全的行駛 對變速器的設(shè)計提出了以下要 求 1 保證汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性 2 設(shè)置空擋 用來切斷發(fā)動機動力向驅(qū)動輪的運輸 3 設(shè)置倒檔 是汽車能夠倒退行駛 4 設(shè)置動力輸出裝置 需要時能夠進行功率輸出 5 換擋迅速 省力 方便 6 工作可靠 汽車行駛過程中 變速器不得有跳擋 亂擋以及換擋沖擊等顯現(xiàn) 7 變速器應(yīng)有高的效率 8 變速器的工作噪音低 除此以外 變速器還應(yīng)當滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小 制造成本低 維修方便等要求 滿足汽車有必要的動力性和經(jīng)濟性指標 這與變速器的檔數(shù) 傳動比范圍和各擋 傳動比有關(guān) 汽車工作的道路條件越復(fù)雜 比功率越小 變速器的傳動比范圍越大 2 4 3傳動機構(gòu)布置方案分析 變速器傳動機構(gòu)有兩種分類方法 根據(jù)前進擋數(shù)的不同 有三 四 五和多擋變 速器 根據(jù)軸的形式不同 分為固定軸式和旋轉(zhuǎn)軸式 常配合行星齒輪傳動 兩類 固定軸式又分為兩軸式 中間軸式 雙中間軸式變速器 固定軸式應(yīng)用廣泛 中間軸 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 8 頁 共 51 頁 式變速器 多用于發(fā)動機前置后輪驅(qū)動的汽車上 如圖 2 1 所示為中間軸式的五檔變速器 中間軸式的變速器特點是 變速器第一 軸和第二軸的軸線在同一直線上 經(jīng)嚙合套將它們連接得到直接擋 使用直接擋 變 速器的齒輪和軸承及中間軸均不承載 發(fā)動機轉(zhuǎn)矩經(jīng)變速器第一軸和第二軸直接輸出 此時變速器的傳動效率高 可達 90 以上 噪聲低 齒輪和軸承的磨損減少 因為直 接擋的利用率高于其它擋位 因而提高了變速器的使用壽命 在其它前進擋位工作時 變速器傳遞的動力需要經(jīng)過設(shè)置在第一軸 中間軸和第二軸上的兩對齒輪傳遞 因此 在變速器中間軸與第二軸之間的距離 中心距 不大的條件下 一擋仍然有較大的傳 動比 擋位高的齒輪采用常嚙合齒輪傳動 擋位低的齒輪 一擋 可以采用或不采用 常嚙合齒輪傳動 多數(shù)傳動方案中除一擋以外的其他擋位的換擋機構(gòu) 均采用同步器 或嚙合套換擋 少數(shù)結(jié)構(gòu)的一擋也采用同步器或嚙合套換擋 還有各擋同步器或嚙合 套多數(shù)情況下裝在第二軸上 再除直接擋以外的其他擋位工作時 中間軸式變速器的 傳動效率略有降低 這是它的缺點 在擋數(shù)相同的條件下 各種中間軸式變速器主要 在常嚙合齒輪對數(shù) 換擋方式和到檔傳動方案上有差別 圖 2 1 因為變速器在一擋和倒擋工作時有較大的力 所以無論是兩軸式變速器還是中間 軸式變速器的低檔與倒擋 都應(yīng)當布置在在靠近軸的支承處 以減少軸的變形 保證 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 9 頁 共 51 頁 齒輪重合度下降不多 然后按照從低檔到高擋順序布置各擋齒輪 這樣做既能使軸有 足夠大的剛性 又能保證容易裝配 倒擋的傳動比雖然與一擋的傳動比接近 但因為 使用倒擋的時間非常短 從這點出發(fā)有些方案將一擋布置在靠近軸的支承處然后再布 置倒擋 此時在倒擋工作時 齒輪磨損與噪聲在短時間內(nèi)略有增加 與此同時在一擋 工作時齒輪的磨損與噪聲有所減少 倒擋設(shè)置在變速器的左側(cè)或右側(cè)在結(jié)構(gòu)上均能實 現(xiàn) 不同之處是掛倒擋時駕駛員移動變速桿的方向改變了 為防止意外掛入倒擋 一 般在掛倒擋時設(shè)有一個掛倒擋時需克服彈簧所產(chǎn)生的力 用來提醒駕駛員注意 2 5變速器主要參數(shù)的選擇 1 擋數(shù) 增加變速器的檔數(shù)能改善汽車的動力性和經(jīng)濟性 檔數(shù)越多 變速器的結(jié)構(gòu)越復(fù) 雜 并且是尺寸輪廓和質(zhì)量加大 同時操縱機構(gòu)復(fù)雜 而且在使用時換檔頻率也增高 在最低檔傳動比不變的條件下 增加變速器的當屬會是變速器相鄰的低檔與高檔 之間傳動比比值減小 是換檔工作容易進行 要求相鄰檔位之間的傳動比比值在 1 8 以 下 該制約小換檔工作越容易進行 要求高檔區(qū)相鄰檔位之間的傳動比比值要比低檔區(qū) 相鄰檔位之間的傳動比比值小 近年來為了降低油耗 變速器的檔數(shù)有增加的趨勢 目前轎車一般用 4 5 個檔位 級別高的轎車變速器多用 5 個檔 貨車變速器采用 4 5 個檔位或多檔 裝載質(zhì)量在 2 3 5T 的貨車采用 5 檔變速器 裝載質(zhì)量在 4 8T 的貨車采用 6 檔變速器 因此采用 六檔變速器 2 傳動比的范圍 變速器的傳動比范圍是指變速器最低檔傳動比與最高檔轉(zhuǎn)動比的比值 轉(zhuǎn)動比范 圍的確定與選定的發(fā)動機參數(shù) 汽車的最高車速和使用條件等因素有關(guān) 目前轎車的傳動比范圍在 3 4 之間 輕型貨車在 5 6 之間 其他貨車則更大 根 據(jù)此次設(shè)計要求變速器最高檔傳動比即直接擋 最低檔傳動比即為一檔 1gi 7 0gi 3 中心距 A 對中間軸式變速器 是將中間軸與第二軸之間的距離成為變速器中心距 其大小不僅 對變速器的外形尺寸 體積和質(zhì)量大小 而且對輪齒的接觸強度有影響 中心距越小 齒 輪的接觸應(yīng)力大 齒輪壽命短 最小允許中心距當有保證齒輪有必要的接觸強度來確 定 變速器軸經(jīng)軸承安裝在殼體上 從布置軸承的可能與方便和不影響殼體的強度考 慮 要求中心距取大些 此外受一檔小齒輪齒數(shù)不能過少的限制 要求中心距也要大 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 10 頁 共 51 頁 些 初選中心距 A 時 根據(jù)以下經(jīng)驗公式確定 2 33max9 0427 96 128egKTt 3 式中 K 為中心距系數(shù) 商用車一般取 8 6 9 6 為發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 g為變速器a maxeTl 一檔傳動比 為變速器傳動效率 取 96 則 A 128mm 本設(shè)計采用六擋變速器 軸向尺寸可以選用 3 2 3 5 A 4 齒輪參數(shù) 1 模數(shù) 遵循的一般原則 為了減少噪聲應(yīng)合理減少模數(shù) 增加尺寬 為使質(zhì)量小 增加 數(shù) 同時減少尺寬 從工藝方面考慮 各檔齒輪應(yīng)選用同一種模數(shù) 而從強度方面考 慮 各檔齒數(shù)應(yīng)有不同的模數(shù) 減少轎車齒輪工作噪聲有較為重要的意義 因此齒輪 的模數(shù)應(yīng)選小 對貨車 減小質(zhì)量比噪聲更重要 故齒輪應(yīng)選大些的模數(shù) 低檔齒輪應(yīng)選大些的模數(shù) 其他檔位選另一種模數(shù) 少數(shù)情況下汽車變速器各檔 齒輪均選用相同的模數(shù) 嚙合套和同步器的接合齒多數(shù)采用漸開線齒輪 由于工藝上的原應(yīng) 同一變速器 的接合齒模數(shù)相同 選取較小的模數(shù)值可使齒數(shù)增多 有利換檔 對于貨車變速器的齒輪 從減少質(zhì)量出發(fā) 應(yīng)選用大些的模數(shù) 參考文獻 10 表 3 1 汽車變速器的法向模數(shù) mn 貨車的最大總質(zhì)量 6 0 14 0 t 模數(shù) 3 50 4 50 mm 查表 3 2 汽車變速器常用的齒輪模數(shù)應(yīng)首選第一系列 所以取 m 4 0mm 嚙合n 套和同步器接合齒采用漸開線齒形 模數(shù)取在 2 0 3 5mm 在此取 3 0mm 2 壓力角 壓力角較小時 重合度大 傳動平穩(wěn) 噪聲低 較大時可提高輪齒的抗彎強度和 表面接觸強度 對轎車 為加大重合度已降低噪聲 取小些 對貨車 為提高齒輪承 載力 取大些 國家規(guī)定標準的壓力角為 20 變速器齒輪普遍采用 20 壓力角 嚙合o o 套和同步器普遍采用 30 壓力角 o 3 螺旋角 斜齒輪在變速器中得到廣泛的應(yīng)用 選斜齒輪的螺旋角 要注意他對齒輪工作噪 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 11 頁 共 51 頁 聲齒輪的強度和軸向力的影響 從提高低檔齒輪的抗彎強度出發(fā) 不希望用過大的螺 旋角 而從提高高檔齒輪的接觸強度著眼 應(yīng)選用較大螺旋角 變速器斜齒輪的螺旋角 對齒輪工作噪音 齒輪強度和軸向力有影響 從提高低 檔齒輪強度出發(fā) 螺旋角 以 15 25 為宜 從提高高檔齒輪的接觸強度和增力重合o 角著眼 應(yīng)選用較大的螺旋角 貨車斜齒輪螺旋角可在下列范圍內(nèi)選取 16 26 所以在此初選螺旋角為 20 o o 4 齒寬 b 應(yīng)注意齒寬對變速器的軸向尺寸 齒輪工作平穩(wěn)性 齒輪強度和齒輪工作時受力 的均勻程度均有影響 考慮到盡可能的減少質(zhì)量和縮短變速器的軸向尺寸 應(yīng)該選用較小的齒寬 減少 齒寬會使斜齒輪傳動平穩(wěn)的優(yōu)點被削弱 還會使工作應(yīng)力增加 使用寬些的齒寬 工 作時會因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜 使齒輪沿齒寬方向受力不均勻并在齒寬方向磨損不 均勻 通常根據(jù)齒輪模數(shù)大小選定齒寬 直齒齒寬 b k m k 為齒寬系數(shù) 取 4 5 8 0 則 b 20 c 斜齒輪 b k m k 為齒寬系數(shù) 取 6 0 8 5 取 k 7 0 則 b 28 n c 第一軸常嚙合齒輪副的齒寬系數(shù) KC 可取大些 使接觸線長度增加 接觸應(yīng)力降 低 以提高傳動平穩(wěn)性和齒輪壽命 5 齒輪變位系數(shù)的選擇 齒輪變位系數(shù)是為了防止齒輪產(chǎn)生根切和配湊中心 一檔齒輪的變位系數(shù)應(yīng)取在 1 0 以上 接合齒工作寬度一般在 2 4mm 6 齒頂高系數(shù) 規(guī)定齒頂高系數(shù)為 1 00 5 各擋齒輪數(shù)的分配 在初選中心距 齒輪模數(shù)和螺旋角以后 可更據(jù)變速器的檔數(shù) 傳動比和傳動方 案來分配各檔齒輪的齒數(shù) 根據(jù)設(shè)計要求格擋齒輪的分配如 2 2 圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 12 頁 共 51 頁 圖 2 2 1 確定一檔齒輪的齒數(shù) 一檔齒輪齒數(shù)和 Z 斜齒 中間軸上一檔齒輪n2cos2018cos64nAm Z 貨車可在 12 17 之間選 取 Z 15 則 12 12 15nZ 2 中心距 A 修正 因為計算一擋齒數(shù)和 Z 的時經(jīng)過取整數(shù)使中心距有了變化 所以應(yīng)根據(jù)取定的 Zn 對中心距進行修正 對中心局的修正通常有兩種方法 一種是通過改變螺旋距的方法n 調(diào)整中心距的大小 還有就是借助于齒輪變?yōu)榈霓k法來滿足要求 因本變速器一至六 擋采用的都是些齒輪 所以選用改變螺旋距的辦法來調(diào)整中心距 3 確定常嚙合傳動齒輪副的齒數(shù) 12157 02 34Zi 12cos806NACOSM 則 Z 18 Z 422 一檔的傳動比為 1127 i 4 二檔齒輪的齒數(shù) 549121087 0 3Zi 9cos21206NACOSM 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 13 頁 共 51 頁 則 Z 40 Z 20910 5 三檔齒輪的齒數(shù) 53713828 4i 7cos1206NACOSZM 則 Z 35 Z 258 6 四檔齒輪的齒數(shù) 5251427 0 934i 56cos18206NACOSZM 則 Z 29 Z 316 7 五檔齒輪的齒數(shù) 5314287 0 34i 3cos1206NACOSZM 則 Z 23 Z 374 8 確定倒檔齒輪齒數(shù) 取直齒圓柱齒輪 Z 22 m 3 0 Z 17 m 3 0 1514 初選 Z 后 可計算出中間軸與倒檔軸的中心距 A 15 4153 0758 2Am 同樣取 Z 50 m 3 0 則倒檔軸與第二軸的中心距 A 3 15 210232141568gzi 的數(shù)值較大 一般與 相近 這是考慮到安全 希望倒車是速度盡可能低些 1i 各檔齒輪參數(shù)如下表 齒數(shù) 模數(shù) 壓力角 螺旋角 齒寬 齒頂高系數(shù) 齒根高系數(shù) Z11 15 4 20o 20o 25 1 0 25一檔齒輪 Z12 45 4 20o 20o 28 1 0 25 Z10 20 4 20o 20o 25 1 0 25二檔齒輪 Z9 40 4 20o 20o 28 1 0 25 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 14 頁 共 51 頁 Z8 25 4 20o 20o 25 1 0 25三檔齒輪 Z7 35 4 20o 20o 28 1 0 25 Z6 31 4 20o 20o 28 1 0 25四檔齒輪 Z5 29 4 20o 20o 25 1 0 25 Z4 37 4 20o 20o 28 1 0 25五檔齒輪 Z3 23 4 20o 20o 25 1 0 25 Z2 42 4 20o 20o 28 1 0 25常嚙合 齒輪 Z1 18 4 20o 20o 25 1 0 25 Z15 22 3 20o 0 20 1 0 25 Z14 17 3 20o 0o20 1 0 25倒檔齒輪 Z13 50 3 20o 0 20 1 0 25 2 6軸的計算 1 初選軸的直徑 在已知中間軸式變速器的中心距 A 是 第一軸花鍵部分直徑 d 可按下式初 選 式中 k 為經(jīng)驗系數(shù) k 4 0 4 6 T 為發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩 N m 3maxedkT axe 第二軸和中間軸中部直徑 d 0 45A 軸的最大直徑 d 和支承間距離 L 的比值 對中間 軸 則 第一軸花鍵部分直徑 d 4 4 33 選用 d 36 的花鍵21 0 8 L 3420 直徑 第二軸和中間軸中部直徑 d 128 0 45 58 2 軸的強度驗證 1 軸的剛度驗算 初步確定軸的尺寸以后 可對軸的剛度和強度進行驗算 在計算軸的撓度和轉(zhuǎn)角 是金計算齒輪所在位置處軸的撓度和轉(zhuǎn)角 若軸在垂直面內(nèi)撓度為 f 在水平面內(nèi)撓c 度為 f 和轉(zhuǎn)角為 可分別用下式計算s 213cFabfEIL 25 2 4 1 I 式中 F 為齒輪齒寬中間平面上的徑向力 C F 為齒輪齒寬中間平面上的軸向1 2 力 C E 為彈性模量 MPa E 2 1 10 MPa I 為慣性矩 mm 對于實心周 5 4 I d 64 d 為軸的直徑 花鍵處按平均直徑計算 a b 為齒輪上的作用力矩4 支座 A B 的距離 Lwei 支座間距離 軸的全撓度為 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 15 頁 共 51 頁 f 0 2mm 軸在垂直面和水平面內(nèi)的允許值為 f 0 05 0 10 f 2scf c s 0 10 0 15 2 軸的強度計算 作用在齒輪的徑向力和軸向力 使得軸在垂直面內(nèi)彎曲變形 而圓周力使得軸在 水平面內(nèi)彎曲變形 在求取支點的垂直面和水平面內(nèi)的支反力 f 和 f 之后 計算相應(yīng)cs 的彎曲 M M 軸在轉(zhuǎn)矩 T 和彎矩的同時作用下 其應(yīng)力為 式中 csn 32MWd M N mm d 為軸的直徑 mm 花鍵出內(nèi)徑 W 為抗彎截面系22n 數(shù) mm 在低檔工作室 400MPa 3 2 7變速器軸承 變速器軸承常采用圓柱滾子軸承 球軸承 滾針軸承 圓錐滾子軸承 滑動軸套 等 至于何處應(yīng)當采用何種軸承 是受結(jié)構(gòu)限制并隨所承受的載荷特點不同而不同 汽車變速器結(jié)構(gòu)緊湊 尺寸小 采用尺寸大些的軸承結(jié)構(gòu)受限制 常在布置上有 困難 如變速器的第二軸前端支承在第一軸常嚙合齒輪的內(nèi)腔中 內(nèi)腔尺寸足夠時可 布置圓柱滾子軸承 若空間不足則采用滾針軸承 變速器第一軸前端支承在飛輪的內(nèi) 腔里 因次有足夠大的空間常采用球軸承來承受向力 作用在第一軸常嚙合齒輪上的 軸向力 經(jīng)第一軸后部軸承傳給變速器殼體 此處常用軸承外圈有擋圈的球軸承 第 二軸后端常采用球軸承 以軸向力和徑向力 中間軸上齒輪工作時產(chǎn)生的軸向力 原 則上由前或后軸承來承受都可以 但當在殼體前端面布置軸承蓋有困難的時候 必須 由后端軸承承受軸向力 前端采用圓柱滾子軸承來承受徑向力 變速器中采用圓錐滾子軸承雖然有直徑小 寬度較寬因而容量大 可承受高負荷 等優(yōu)點 但也有需要調(diào)整預(yù)緊 裝配麻煩 磨損后軸易歪斜而影響齒輪正確嚙合的缺 點 所以不適用于線膨脹系數(shù)較大的鋁合金殼體 變速器第一軸 第二軸的后部軸承以及中間軸前 后軸承 按直徑系列一般選用 中系列球軸承或圓柱滾子軸承 軸承的直徑根據(jù)變速器中心距確定 并要保證殼體后 壁兩軸承孔之間的距離不小于 6 20mm 下限適用于輕型車和轎車 滾針軸承 滑動軸套主要用在齒輪與軸不是固定連接 并要求兩者有相對運動的 地方 滾針軸承有滾動摩擦損失小 傳動效率高 徑向配合間隙小 定位及運轉(zhuǎn)精度 高 有利于齒輪嚙合等優(yōu)點 滑動軸套的徑向配合間隙大 易磨損 間隙增大后影響 齒輪的定位和運轉(zhuǎn)精度并使工作噪聲增加 滑動軸套的優(yōu)點是制造容易 成本低 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 16 頁 共 51 頁 2 8同步器 1 同步器的主要尺寸確定 同步器有常壓式 慣性式和慣性增力式三種 常壓式同步器結(jié)構(gòu)雖然簡單 但有 不能保證嚙合件在同步狀態(tài)下 即角速度相等 換擋的缺點 現(xiàn)已不用 得到廣泛應(yīng)用的 是慣性式同步器 慣性式同步器能做到換擋時兩換擋元件之間的角速度達到完全相等 之前 不允許換擋 因而能完善地完成同步器的功能和實現(xiàn)對同步器的基本要求 按 結(jié)構(gòu)分 慣性式同步器有鎖銷式 滑塊式 鎖環(huán)式 多片式和多錐式幾種 雖然它們 的結(jié)構(gòu)不同 但都有摩擦元件 鎖止元件和彈性元件 同步器換擋過程由三個階段組成 第一階段同步器離開中間位置 做軸向移動并 靠在摩擦面上 摩擦面相互接觸瞬間 如圖2 3a所示 由于齒輪 3的角速度 3 和滑動 齒套1的角速度 l不同 在摩擦力矩作用下鎖銷 4相對滑動齒套 1轉(zhuǎn)動一個不大的角度 并占據(jù)圖上所示的鎖止位置 此時鎖止面接觸 阻止了滑動齒套向換擋方向移動 第 二階段來自手柄傳至換擋撥叉并作用在滑動齒套上的力F 經(jīng)過鎖止元件又作用到摩擦 面上 由于 3和 l不等 在上述表面產(chǎn)生摩擦力 滑動齒套1和齒輪3分別與整車和 變速器輸入軸轉(zhuǎn)動零件相連接 于是 在摩擦力矩作用下 滑動齒套1和齒輪3的轉(zhuǎn)速 逐漸接近 其角速度差 1 3 減小了 在 0瞬間同步過程結(jié)束 第三階段 0 摩擦力矩消失 而軸向力F仍作用在鎖止元件上 使之解除鎖止狀態(tài) 此時滑 動齒套和鎖銷上的斜面相對移動 從而使滑動齒套占據(jù)了換擋位置 1 摩擦系數(shù) f 汽車在行駛過程中換擋 特別是在高擋區(qū)換擋次數(shù)較多 意味著同步器工作頻繁 同步器是在同步環(huán)與連接齒輪之間存在角速度差的條件下工作 要求同步環(huán)有足夠的 使用壽命 應(yīng)當選用耐磨性能良好的材料 為了獲得較大的摩擦力矩 又要求用摩擦 因數(shù)大而且性能穩(wěn)定的材料制作同步環(huán) 另一方面 同步器在油中工作 使摩擦因數(shù) 減小 這就為設(shè)計工作帶來困難 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 17 頁 共 51 頁 圖2 3 摩擦因數(shù)除與選用的材料有關(guān)外 還與工作面的表面粗糙度 潤滑油種類和溫度 等因素有關(guān) 作為與同步環(huán)錐面接觸的齒輪上的錐面部分與齒輪做成一體 用低碳合 金鋼制成 對錐面的表面粗糙度要求較高 用來保證在使用過程中摩擦因數(shù)變化小 若錐面的表面粗糙度差 在使用初期容易損害同步環(huán)錐面 同步環(huán)常選用能保證具有足夠高的強度和硬度 耐磨性能良好的黃銅合金制造 如錳黃銅 鋁黃銅和錫黃銅等 由黃銅合金與鋼材構(gòu)成的摩擦副 在油中工作的摩擦因數(shù) 取為0 1 f 摩擦因數(shù) 對換擋齒輪和軸的角速度能迅速達到相同有重要作用 摩擦因數(shù)大 f 換擋省力或縮短同步時間 摩擦因數(shù)小則反之 甚至失去同步作用 為此 在同步環(huán) 錐面處制有破壞油膜的細牙螺紋槽及與螺紋槽垂直的泄油槽 用來保證摩擦面之間有 足夠的摩擦因數(shù) 2 同步環(huán)錐面上的螺紋槽 如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計得窄些 則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好 但頂部寬度過窄會影響接觸面壓強 使磨損加快 試驗還證明 螺紋的齒頂寬對 的f 影響很大 隨齒頂?shù)哪p而降低 換擋費力 故齒頂寬不易過大 螺紋槽設(shè)計得大f 些 可使被刮下來的油存于螺紋之間的間隙中 但螺距增大又會使接觸面減少 增加 磨損速度 通常軸向泄油槽為6 12個 槽寬3 4mm 如圖2 4 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 18 頁 共 51 頁 2 4 3 錐面半錐角 摩擦錐面半錐角 越小 摩擦力矩越大 但 過小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象 避免自鎖的條件是tan 一般取 6 8 6 時 摩擦力矩較大 但在錐f 面的表面粗糙度控制不嚴時 則有粘著和咬住的傾向 在 7 時就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn) 象 4 摩擦錐面平均半徑R R設(shè)計得越大 則摩擦力矩越大 R往往受結(jié)構(gòu)限制 包括變速器中心距及相關(guān)零 件的尺寸和布置的限制 以及R取大以后還會影響到同步環(huán)徑向厚度尺寸要取小的約束 故不能取大 原則上是在可能的條件下 盡可能將R取大些 5 錐面工作長度b 縮短錐面工作長度b 便使變速器的軸向長度縮短 但同時也減少了錐面的工作面 積 增加了單位壓力并使磨損加速 設(shè)計時可根據(jù)下式計算確定b 2 5 2pfRMbm 式中 p 為摩擦面的允許壓力 對黃銅和剛的摩擦副 p 1 0 1 5MPa Mm 為摩擦力矩 f 為摩擦因數(shù) R 為摩擦錐面的平均半徑 6 同步環(huán)徑向厚度 與摩擦錐面平均半徑一樣 同步環(huán)的徑向厚度要受機構(gòu)布 置上的限制 包括變速器中心距及相關(guān)零件特別是錐面平均半徑和布置上的限制 不 宜取很厚 但是同步環(huán)的徑向厚度必須保證同步環(huán)有足夠的強度 2 鎖止角 鎖止角 選取的正確 可以保證只有在換檔的兩個部分之間角速度差達到零值才 能進行換檔 影響鎖止角 選取的因素主要有摩擦因數(shù) 擦錐面的平均半徑 R 鎖止面f 平均半徑和錐面半錐角 已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在 26 46 范圍內(nèi)變化 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 19 頁 共 51 頁 3 同步時間 t 同步器工作時 要連接的兩個部分達到同步的時間越短越好 除去同步器的結(jié)構(gòu) 尺寸 轉(zhuǎn)動慣量對同步時間有影響以外 變速器輸入軸 輸出軸的角速度差及作用在 同步器摩擦追面上的軸向力 均對同步時間有影響 軸向力大 同步時間減少 而軸 向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān) 不同車型要求作用到手柄上的力也不相同 為 此 同步時間與車型有關(guān) 計算時可在下屬范圍內(nèi)選取 對商用變速器高檔取 0 30 0 80s 低檔取 1 00 1 50s 4 轉(zhuǎn)動慣量的計算 換檔過程中依靠同步器改變轉(zhuǎn)速的零件統(tǒng)稱為輸入端零件 它包括第一軸及離合 器的從動盤 中間軸及其上的齒輪 與中間軸上齒輪相嚙合的第二周上的常嚙合齒輪 其轉(zhuǎn)動慣量的計算 首先求得各零件的轉(zhuǎn)動慣量 然后按不同檔位轉(zhuǎn)換到被同步的零 件上 對已有的零件 其轉(zhuǎn)動慣量值通常用扭擺法測出 若零件未制成 可將這些零件分 解為標準的幾何體 并按數(shù)學(xué)公式合成求出轉(zhuǎn)動慣量 5 同步器的計算 同步器的計算目的是確定摩擦錐面和鎖止角的角度 這些角度是用來保證在滿足 連接健角速度完全相等以前不能進行換檔時所應(yīng)滿足的條件 以及計算摩擦力矩和同 步時間 換檔第一階段 處于空當瞬間 考慮到潤滑油阻力在常溫下對齒輪轉(zhuǎn)速的降 低作用可忽略不計 并假設(shè)汽車在阻力不大的道路上行駛 同時時間不大于一秒 則 認為在該瞬間汽車速度保持不變 即變速器輸出端轉(zhuǎn)換于換檔瞬間不變 而輸入端靠 摩擦作用達到與輸出端同步 如上所述 換檔時為保證沒有沖擊的將齒輪和軸連接起 來 必使它們的轉(zhuǎn)動角速度相等 摩擦力矩 計算如下mMtJtabrrm 1keri 2 6 1ketJ 式中 為離合器從動盤 第一軸和與第二軸常嚙合齒輪連接在一起轉(zhuǎn)動的齒輪rJ 的轉(zhuǎn)動慣量 為發(fā)動機的角速度 為在第K擋工作時變速器輸出軸角速度 為e a b 第k l擋的輸出軸上齒輪的角速度 為變速器第k和k l 擋的傳動比 ki1 另一方面 設(shè)換擋時作用在變速桿手柄上的法向力為 對貨車 取 100N SFSF 變速桿手柄到嚙合套的傳動比為 則作用在同步器摩擦錐面上的軸向力 應(yīng)為 gsi 2 7 gsSiF 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 20 頁 共 51 頁 式中 為換擋機構(gòu)傳動效率 由此可算得工作面上的摩擦力矩 為mM 2 8 sinFfR 式中 為摩擦錐面半錐角 為工作錐面間的摩擦因數(shù) R為摩擦錐面平均半徑 f 同步時的摩擦力矩方程式為 sinFf 1 keritJ 2 9 sn1kerfR 為防止連接件在轉(zhuǎn)動角速度相等以前接合換擋 必須滿足下述條件 2 10 21F 式 中 為 由 摩 擦 力 矩 產(chǎn) 生 的 用 來 防 止 過 早 換 擋 的 力1FmM 2 11 sin1rfR 為 因 鎖 止 面 傾 斜 而 產(chǎn) 生 的 力2 2 12 ta2F 式 中 為 鎖 止 面 平 均 半 徑 為 鎖 止 面 鎖 止 角 將 式 2 11 式 2 r 12 代 入 式 2 10 中 得 tansirfR 因 此 欲 保 證 鎖 止 和 滑 動 齒 套 不 能 繼 續(xù) 移 動 必 須 滿 足 如 下 條 件 2 13 sitanrf 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 21 頁 共 51 頁 3 變速器的實體建模與裝配 3 1變速器各部件的實體建模方法 實體建模是 CAD模塊的基礎(chǔ)和核心建模工具 UG 的基于特征和約束的建模技術(shù)具 有強大的功能 UG 設(shè)計零件實體建模主要有兩種方法 一種是先設(shè)計二維草圖或曲線 輪廓 然后生成三維實體 另一種是直接生成一個三維實體 在設(shè)計過程中 這兩種 方法可以同時使用 3 1 1直齒輪的建模 1 啟動 UG NX4 0 選擇 文件 新建 創(chuàng)建新部件 文件命名為 chilun 單 位選擇毫米 2 選擇 應(yīng)用 建模 進入建立模型模塊 3 選擇 工具 表達式 在系統(tǒng)彈出的對話框中輸入以下表達式 m 4 模數(shù) z 20 齒數(shù) alpha 20 壓力角 h 30 厚度 d z m 分度圓 da m z 2 齒頂高 df m z 2 5 齒根高 db m z cos alpha t 1 UG 系統(tǒng)參數(shù)默認為 1 a 0 漸開線起始角 b 60 漸開線中止角 u 1 t a t b 漸開線參數(shù)方程的自變量 角度值 r db 2 基圓半徑 xt r cos u r rad u sin u yt r sin u r rad u cos u zt 0 漸開線在 X Y Z 三個方向的參數(shù)方程 選擇 插入 曲線 規(guī)律曲線 出現(xiàn)函數(shù)對話框 選擇其中的 根據(jù) 方程 選擇按鈕并確定 如圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 22 頁 共 51 頁 圖 圖 5 以 t 為系統(tǒng)參數(shù)定義 X 軸 Y 軸 Z 軸的參數(shù)并依據(jù)方程 xt yt zt 的值 繪 制出漸開線如圖 6 使用基本曲線命令繪制分別以坐標原點為圓心繪制出齒頂圓 齒根圓 分度圓 如圖 再使用直線命令是一段點為原點另一端點為分度圓與漸開線的交點如圖 3 4 7 選擇圖 3 4 中繪制的直線然后選擇 編輯 變換 在彈出的對話框中選擇 按鈕 繞原點旋轉(zhuǎn)角度 90 z 點擊確定按鈕 在系統(tǒng)彈出的對話框中選擇 點擊 按鈕 生成圖 3 5 所示 8 選擇圖 3 2 中生成的漸開線然后選擇 編輯 變換 在彈出的對話框中選 擇 按鈕 在系統(tǒng)彈出圖 3 6 對話框中點擊 按鈕 選中圖 3 5 中所繪制的直線 在系統(tǒng)彈出的對話框中選擇點擊 按鈕 生成如圖 3 7 圖 3 3 圖 3 4 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 23 頁 共 51 頁 圖 3 5 圖 3 6 圖 3 7 圖 3 8 9 使用修剪命令將圖 3 1 7 中的兩條剪開線以及齒頂圓 齒根圓進行修剪 修剪 成如圖 3 8 所示 10 選擇 插入 設(shè)計特征 拉伸 命令 對圖 3 8 中所修剪成的齒形進行 拉伸 拉伸高度為表達式中的 h 如圖 3 9 11 選擇 插入 設(shè)計特征 圓柱 命令 建立一直徑為 df 高度為 h 的圓 柱 并且與圖 3 9 生成的齒形進行求和 得到圖 3 10 所示 12 選擇 插入 關(guān)聯(lián)復(fù)制 實例 命令 在系統(tǒng)彈出對話框中點擊按鈕 選擇圖 3 9 中生成的齒形點擊確定 在系統(tǒng)彈出的對話框中輸入如圖 3 11 所示的參數(shù) 點擊確定按鈕 對生成的齒進行矩陣生成圖 3 12 所示的直齒輪 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 24 頁 共 51 頁 圖 3 9 圖 3 10 圖 3 11 圖 3 12 至此圓柱直齒輪以制作完成 3 1 2斜齒輪的建模 1 啟動 UG NX4 0 選擇 文件 新建 創(chuàng)建新部件 文件命名為 chilun 單 位選擇毫米 2 選擇 應(yīng)用 建模 進入建立模型模塊 3 選擇 工具 表達式 在系統(tǒng)彈出的對話框中輸入以下表達式 a 0 漸開線起始角 a1 deg ar 2 d 為與 ar 圓弧對應(yīng)的中心角度 alpha 20 壓力角 ar h tan bata 為分度圓圓柱面螺旋線在端面上的投影的弧長 b 60 漸開線中止角 bata 19 75 螺旋角 d z m 分度圓 da m z 2 齒頂高 df m z 2 5 齒根高 h 30 厚度 m 4 模數(shù) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 25 頁 共 51 頁 r m z cos 20 2 基圓半徑 t 1 UG 系統(tǒng)參數(shù)默認為 1 u 1 t a t b 漸開線參數(shù)方程的自變量 角度值 x0 d 2 cos a1 t 螺旋線參數(shù)方程 xt r cos u r rad u sin u 漸開線參數(shù)方程 y0 d 2 sin a1 t 螺旋線參數(shù)方程 yt r sin u r rad u cos u 漸開線參數(shù)方程 z 20 齒數(shù) z0 h 1 5 t 螺旋線參數(shù)方程 zt 0 漸開線參數(shù)方程 4 選擇 插入 曲線 規(guī)律曲線 出現(xiàn)函數(shù)對話框 選擇其中的 根據(jù)方 程 選擇按鈕并確定 如圖 3 13 圖 3 13 圖 3 14 5 以 t 為系統(tǒng)參數(shù)定義 X 軸 Y 軸 Z 軸的參數(shù)并依據(jù)方程 xt yt zt 的值