两轴四档变速器的设计论文.doc

HONDA轿车两轴四档变速器设计 1 前言 现在，汽车越来越普及，我们不但追求它的功能还有追求它的速度， 速度取决于发动机的性能，这似乎成为了横量汽车品质优劣的一个标准。的确，拥有一颗“健康的心”是非常重要的，因为它是动力的缔造者。但是，掌控速度快慢的，却是它身后的变速器，变速器现在发展也越来越快，功能也越来越高级。 从汽车发展的历史，还有人们在不断的追求汽车的简便性，变速器发展就越来越多了，但是还是有几个品种的，主要分为：手动变速器（MT）、自动变速器（AT）、手动/自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）。就针对我国现在目前汽车发展的情况而言，主要目前对变速器技术都有不同程度的研发，在不同的几种变速器其中，CVT技术发展水平走在最前面，同时AMT正在加速产业化。 液压和电控系统控制实现自动换档 与直齿圆柱齿轮相比，斜齿圆柱齿轮虽然制造时复杂、工作时有轴向力，但因其使用寿命长、工作平稳、噪音小而仍然得到广泛的使用。变速器中的长啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮，尽管这样会使长啮合齿轮数增加，并导致变速器的质量和转动惯量增大。直齿圆柱齿轮用于低档和倒档。本次设计中除一、倒档，其余全为斜齿圆柱齿轮 2.1.2 换档结构型式 当前汽车上的机械式变速器采用的换档结构形式有三种： 1）滑动齿轮换档 通常是采用滑动直齿轮进行换档，但也有采用滑动斜齿轮换档的。滑动直齿轮换档的优点是结构简单、紧凑、容易制造；缺点是换档时齿端面承受很大的冲击，会导致齿轮过早损坏，并且直齿轮工作噪声大。所以这种换档方式，一般仅用在一档和倒档上。采用滑动斜齿轮换档，虽有工作平稳、承裁能力大、噪声小的优点，但它的换档仍然避免不了齿端面承受冲击，所以现代汽车的变速器中，前进档采用滑动齿轮换档的已甚为少见。 2）啮合套换档 用啮合套换档，可将构成某传动比的一对齿轮，制成常啮合的斜齿轮。这种结构既具有斜齿轮传动的优点，同时克服了滑动齿轮换档时，冲击力集中在1～2个轮齿上的缺陷。因为在换档时，由啮合套以及相啮合的接合齿上所有的轮齿共同承担所受到的冲击，所以啮合套和接合齿的轮齿所受的冲击损伤和磨损较小。它的缺点是增大了变速器的轴向尺寸，未能彻底消除齿轮端面所受到的冲击。 本设计中倒档采用这种换档方式。 3）同步器换档 采用同步器换档有很多的优点：如齿轮换档无冲击、操纵轻便、换档时间短、加速快、安全高。此外，该种型式还有利于实现操纵自动化。它也存在一些缺点：如结构复杂，制造精度要求高，轴向尺寸有所增加，铜质同步环的使用寿命较短。目前，同步器广泛应用于各式变速器中。 此外，自动脱档是变速器的主要障碍之一。为解决这个问题，我们主要在结构上实施有效的方案，如下： 1） 把啮合套做得足够长（如图2 a）或者两接合齿的啮合位置错开（图 2 b）。使用中因接触部分挤压和磨损，因而在接合齿端部形成凸肩，以阻止自动脱档。 2）将啮合套齿座上前齿圈的齿厚切薄（0.3~0.6mm），这样，换档后啮合套的后端面便被后齿圈的前端面顶住，从而减少自动脱档（图3）。 3）将接合齿的工作面加工成斜齿面，形成倒锥角，使接合齿面产生阻止自动脱档的轴向力（图4）。这种结构方案比较有效用较多。  因同步器能实现迅速和无噪声换档，换档时又能避免啮合套端部受到损坏，并使操纵轻便，所以近代的汽车变速器，除轿车的倒档和货车的一档、倒档外，其它档位多数都装有同步器。 同步器分为常压式、惯性式和惯性增力式三种。常压式同步器虽然结构简单，但不能保证被啮合件在同步状态（即角速度相等）下换档的缺点，故仅在少数重型窃车上得到应用，而在打多数变速器中得到广泛应用的是惯性式同步器。惯性式同步器按结构分有锁削式、滑块式、锁环式、多片式、和多锥式几种。本设计中前进档采用锁销式同步器档换方式 3 设计参数 3.1 传递功率或扭矩： 发动机 最大扭矩 T=206N.m/4900r/min; 最大功率 P=110 KW/5700r/min; 3.2 初定各档传动比： 选定变速器一、二、三、四档的传动比分别为为： =2.528；=1.925；=1.305； =0.620； 3.3 中心矩A的初算与确定 中心距对变速器的设计起着非常的重要的作用，例如尺寸和质量都有影响，所以我们一定要保证齿轮的强度。两轴式变速器的中心局A（mm）可根据对已有变速器的统计而得出的经验公式初定： 式中 ----中心距系数。对轿车， =8.9~9.3，取 =9.2； ----变速器处于一档时，第二轴输出的转矩，其值为： ----发动机的最大转矩206N.m ----变速器的传动效率，取0.96 故 =206×2.528