第三章_机械式变速器设计..精要.ppt

第四节 变速器的设计计算 三、轴的强度和刚度计算 2、轴的刚度验算 轴在垂直面内的挠度和水平面内的转角对齿轮工作影响最大。 垂直面内的挠度使齿轮中心距变化，破坏了齿轮的正确啮合； 后者使齿轮相互歪斜，致使沿齿长方向的压力分布不均匀，磨损增大，寿命降低。 第四节 变速器的设计计算 三、轴的强度和刚度计算 2、轴的刚度验算 （1） 求取支点反力，确定计算载荷。 中间轴式变速器，应先求出第二轴支点反力。 各档工况都要计算。因为不同档位的圆周力、径向力、轴向力不同，而且力到支点的距离也不相同。 计算载荷按照作用在第一轴上的转矩为Temax计算。 第四节 变速器的设计计算 三、轴的强度和刚度计算 2、轴的刚度验算 （2） 变速器轴挠度和转角的计算 F1——径向力，F2——圆周力。 轴在垂直面内挠度的允许值 [fc]=0.05~0.10mm； 轴在水平面挠度的允许值为[fs]=0.10~0.15mm； 齿轮所在平面的转角不应超过0.002弧度； 轴的全挠度f≤0.2mm 第四节 变速器的设计计算 三、轴的强度和刚度计算 3、轴的强度验算 径向力和轴向力使轴在垂直面内弯曲变形； 圆周力使轴在水平面内弯曲变形； 求垂直和水平面支反力Fc/Fs及相应弯矩Mc/Ms； 轴在转矩Tn和弯矩同时作用下其等效弯矩和应力为： 在低挡工作时，[σ]≤400N/mm2 ； 应验算轴上花键的齿面挤压应力； 变速器的轴用与齿轮相同的材料制造。 第五节 同步器设计 一、同步器分类 常压式 惯性式（广泛使用） 惯性增力式 第五节 同步器设计 一、惯性式同步器 （一）锁销式同步器 1、组成和结构： 摩擦元件——使转速不同的两个元件，通过摩擦作用迅速达到并保持同步； 锁止元件——防止同步前换入档位； 弹性元件——空挡时，使接合套保持在正确位置。 第五节 同步器设计 一、惯性式同步器 （一）锁销式同步器 2、工作原理 摩擦面接触，锁销相对接合套转动一个角度，占据锁止位置。 接合套和齿轮的转速逐渐接近直到同步。 摩擦力矩消失，接合套将锁销向后拨动一个角度，进入换档位置。 第五节 同步器设计 一、惯性式同步器 （二）锁环式同步器 换挡时啮合套带动滑块和锁环移动，锁环锥面与齿轮锥面接触 锥面上的摩擦力矩使锁环相对啮合套和滑块转过一个角度，锁止面相抵触，同步器处于锁止状态； 摩擦力矩使齿轮与锁环迅速同步，期间摩擦力矩总是大于拨环力矩，防止挂档； 同步后摩擦力矩消失，拨环力矩使锁环回位，两锁止面分开，解除锁止状态，完成同步换挡。 第五节 同步器设计 二、同步器主要参数的确定 1、摩擦因数f 为了获得较大的摩擦力矩，要求材料的摩擦因数大而且性能稳定，锁环常选用黄铜合金（如：锰黄铜）制造； 黄铜合金——钢材摩擦副在油中工作的摩擦因数取为0.1； 对锥面的表面粗糙度要求较高，保证在使用过程中摩擦因数变化小； 摩擦因数大，则换挡省力或同步时间缩短； 在同步环锥面处制有破坏油膜的细牙螺纹槽及泄油槽，以保证摩擦面之间有足够的摩擦因数。 第五节 同步器设计 二、同步器主要参数的确定 2、锁环式同步器主要尺寸的确定 接近尺寸b：在摩擦锥面相接触但啮合套还没有相对滑块轴向移动时，啮合套与锁环接合齿倒角之间的轴向距离。 分度尺寸a：滑块与锁环缺口侧边接触时，啮合套接合齿与锁环接合齿中心线间的距离。 a和b是保证同步器处于正确锁止位置的重要尺寸。 尺寸b应大于零，取b=0.2~0.3mm。 尺寸a应等于1/4接合齿齿距。 第五节 同步器设计 二、同步器主要参数的确定 2、锁环式同步器主要尺寸的确定 滑块转动距离c ： 是指滑块在锁环缺口内转动的距离，它影响分度尺寸a； 它与滑块宽度d、缺口宽度尺寸E有如下关系：E=d+2c； c与接合齿齿距t的关系（ R1——锁环缺口外半径；R2——接合齿分度圆半径。）： 第五节 同步器设计 二、同步器主要参数的确定 同步环锥面螺纹槽的尺寸 螺纹槽顶部窄一些，则刮油效果好； 但过窄会使磨损加快，摩擦系数降低，换挡费力； 螺纹槽大一些，便于储存刮下来的油，但螺距增大又会使接触面减少，增加磨损速度。 轴向泄油槽通常为6~12个，槽宽3~4mm。 轻、中型汽车 总质量大些的货车 第五节 同步器设计 二、同步器主要参数的确定 锥面半锥角α α越小，摩擦力矩越大；但α过小则摩擦锥面将产生自锁现象； 避免自锁的条件是tgα≥f 。一般取α=6°~8°。 摩擦锥面平均半径R R越大，则摩擦力矩越大； 原则上是在可能的条件下，尽可能将R取大些； R会受到中心距A和相关零件尺寸（如：同步环径向厚度）和布置的限制； 第五节 同步器设计 二、同步器主要参数的确定 锥面工作长度b b小，可缩短变速器轴向长度，但减少了锥面的工作面积，增加了单