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第三章 机械式变速器设计 第一节 概述 第二节 变速器传动机构布置方案 第三节 主要参数的选择 第四节 变速器的设计与计算 第五节 同步器设计 第六节 变速器操纵机构 第七节 变速器结构元件 第四节 变速器的设计与计算 一 齿轮损坏形式 1 轮齿折断 轮齿折断的原因： 1）冲击载荷作用 2）重复载荷作用，根部出现疲劳裂纹，逐渐加深扩展，最后折断。 第一种情况发生较少，第二种情况出现较多。 二、???轮齿强度计算 2）垂直面内轴的挠度fc （1） fc=f1c+f2c，说明中心距A↑，啮合变坏。 （2）如果齿轮在支承点附近，齿轮还会像图示那样偏斜，而且越靠近支承点处这种偏斜越严重，齿轮啮合遭受严重破坏。 3）轴在水平面内的转角?，使相互啮合的一对齿轮歪斜如图所示： δ1、2s=δ1s+δ2s ,会导致齿轮相互歪斜，使其沿齿长方向压力分布不均匀，影响齿轮的强度和耐磨性。 4) 刚度验算 (1) 求取支点反力，确定计算载荷 求取支点反力的特点: i. 对于中间轴式变速器，按下述顺序求支点反力： 第二轴支点反力→第一轴支点反力、中间轴支点反力。 ii. 计算档位，全部档位的支反力都要计算。 ∵ 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： 取作用在第一轴上的 转矩为Temax. (2) 验算举例(如图) 5）强度验算 第五节 同步器设计 一、同步器分类 五、主要参数的确定 1. 摩擦因数f  (1) 同步器的工作特点 2）影响f的因素 材料； 工作表面粗糙度； 润滑油种类； 润滑油的工作温度。 2、同步环主要尺寸的确定 1）同步环锥面上的螺纹槽 同步环锥面上设计有用来破坏油膜的细牙螺纹槽和与螺纹槽垂直的泄油槽，目的是增大f →保证换档省力，或缩短换档时间。 如图螺纹槽有四个尺寸，其中主要尺寸是螺距和槽的宽度。 设计时如果取较小的螺距和较宽的槽，结果如下： 1、螺线的顶部尺寸（图中尺寸0.60—0.75或 0.45—0.70）小（窄）→刮油效果好→刮下来的 油存于槽内→f↑ 2、接触面面积减小→压强↑→磨损速度 ↑→f↓→换档费力 图a)尺寸适用于轻、中型汽车， 图b)尺寸适用于重型汽车 轴向泄油槽数6～12个 槽宽3～4mm 2）锥面半锥角α （1） 影响α的选取因素有： 1 摩擦力矩； α越小，摩擦力矩越大； 2 摩擦锥面自锁； α越小，摩擦锥面容易自锁，要求tgα≥f。 （2） α的取值范围 α=60～80，最好取70～80 4）锥面工作长度b （1）影响b的选取因素有： 1） b值越小，变速器轴向尺寸缩短，质量↓ 2） b值小，工作面积↓，单位压力↑，磨损↑。 （2）计算确定b Mm—摩擦力矩 p—摩擦面的许用压力，[p]≈1.0~1.5Mpa 式中没有考虑螺纹槽的影响。因螺纹槽的存在会减少部分摩擦面积。 分析： 1）p、f设计中变化不大，Mm的设计要求值不可以增加或减少 2）b∝1/R2 ，∴↑△R，则b↓↓ 5）同步环厚度 （1） 影响同步环径向厚度的因素 I 结构布置限制：A、R等 II 同步环的强度要求足够大 （2）同步环材料 I 锰黄铜，锻造同步环可↑材料屈服强度，疲劳寿命，适用于轿车； II 铝黄铜，铸造； III 钢质或球墨铸铁同步环锥面上喷镀钼， ↑耐磨性↑强度，寿命是铜环的2～3倍。 3、锁止角β (1) 影响锁止角β的选取因素 I f II R III 锁止面平均半径r IV 锥面半锥角α (2) β的取值范围 260～420 4、同步时间t 1) 要求同步时间越短越好 2)影响t的因素 (1) 同步器结构尺寸 (2)转动惯量 (3)变速器输入轴、输出 轴角速度差 (4)作用到摩擦锥面上的 轴向力大小 3) t的取值范围 如右图 六、同步器的计算 1、计算内容 1） 确定摩擦锥面半锥