第四章 人力换挡变速器.ppt

第四章 人力换挡变速器 概 述 概 述 固定轴式 在跨越了三个世纪一百多年后的今天，汽车还没有使用上满意的无级变速箱。但是，人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力，全球各大汽车厂商对无级变速器(CVT)表现了极大的热情，极度重视CVT在汽车领域的实用化进程。这是世界范围尚未根本解决的难题，是汽车变速器研究的终极目标。 二、两轴式变速器 十字销双杆操纵机构 二、锁定机构 1、自锁机构 作用：将换档拨叉轴锁定在一定的位置，以保证啮合元件全齿长啮合，并防止自动脱档或挂档。 分类：按定位元件的型式分为球形和销形两种。 拨叉轴上定位槽的形式 a) 半圆形； b) V形 2、互锁机构 作用：防止同时挂上两个档而使运动发生干涉、乱档，使发动机熄火或损坏零件，为此在移动某拨叉轴时，自动锁止其它所有拨叉轴。 分类：导板式，摆架式，锁销（球）式。 导板式互锁机构 摆架式互锁机构 EQ140型变速器的变速路线：空档 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A B EQ140型变速器的变速路线：倒档 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A B 输入轴、中间轴、输出轴呈三角形的空间布置。 结构刚度好；可以方便的获得多个倒档。 换档元件一般布置在中间轴上，而中间轴通常位于变速箱中下部，使控制机构比较复杂；除了前进五档外，每个前进档要三对齿轮传动，每个后退档要两对齿轮传动，效率要比平面三轴式变速箱低；箱体结构比平面三轴式变速箱复杂。 四、空间三轴式变速箱 D80推土机变速箱原理 空间三轴式变速箱在频繁倒退的机械上使用较多，如推土机。 五、组合式变速箱 组合式变速箱（串联变速箱）是由两个或两个以上变速箱串联而成的，其自由度为3个或3 以上，需要结合至少两个接合元件，才能得到一个档位。这种结构适合档位数较多的变速箱。 T-180推土机变速箱 P-160平地机变速箱 D80 推 土 机 变 速 箱 第二节 结构设计要点 一、变速箱总体布置的一般原则 轴在变速箱中的布置 档位齿轮在轴上的布置 倒档齿轮的布置 轴的支承方式 确定齿轮齿数 预留取力口 变 速 箱 总 体 布 置 的 一 般 原 则 1、轴在变速箱中的布置 为了便于换档，换档齿轮轴的位置要有利于布置拨叉； 为了降低机器的重心，输入轴应布置于变速箱的上方； 尽量避免箱体中间布置支承。 倒档惰轮轴、过渡轴、空间三轴中间轴等零部件，应尽量布置在齿轮啮合力在轴上合力小的一侧。 过渡轴的布置 布置时要充分考虑整机布置的需要和它前后连接部件的关系。 各档位齿轮应按由高档位到低档位的前后顺序排列，将啮合力最大的齿轮靠近箱体布置。 采用斜齿轮时，如果同一轴上既有齿轮输入动力又有齿轮输出动力时，同时工作的两个轮齿的倾斜方向应相同，以抵消一部分轴向力。 为了减少变速箱轴向长度，应该尽量采用重叠的轴向空间,有利于缩小变速箱的轴向尺寸。 中间轴的轴向力平衡 2、档位齿轮在轴上的布置 两种布置形式：（1）在输出轴端布置倒档齿轮 （2）在输入轴端布置倒档齿轮 1-输出轴 2-中间轴 3-Ⅰ或Ⅱ档齿轮 4- 惰轮或双联齿轮 5- 倒档齿轮 6- 换档齿轮 对一种类型的变速箱，倒档也可以有多种的不同方案，设计原则:在保证所需倒档传动比的条件下，方便操纵，尽量减小轴向尺寸。 3、倒档齿轮的布置 6 4 5 为防止由于轴受热伸长卡死，通常一端轴承采用轴向双向定位，另一端轴向自由，即采用单支点双向固定。 在轴受力不大时，可以采用深沟球轴承；当轴受力较大时，一端采用双列球面滚子轴承，另一端为圆柱滚子轴承。 4、轴的支承方式 高速转动的齿轮，为了减小线速度，应该设计小一点,由于中心距的原因，第一级传动往往有较大的传动比。这时，设计各档位的传动齿轮时，可以将某些档位设计成增速，如D80推土机传动方案。 通用性较强或者批量较大的机器，在设计变速箱时要考虑预留取力口，以便于将来输出动力，实现多功能。货运汽车变速箱的侧盖打开后，通常都可以加装分动器。 5．确定齿轮齿数 6．预留取力口 齿轮的设计计算参照有关设计标准进行。 二、主要零件结构设计要点 1、齿轮 齿轮一般用合金结构钢20CrMnTi、20CrMnMo制成，表面经过渗碳淬火处理。 当采用啮合套或同步器换档时，一般采用斜齿轮。 同一变速箱中的齿轮，应当尽量采用相同的模数和螺旋角。 换档齿轮的啮入端，为了便于挂档应该将齿端倒圆。 啮合器花键通常为渐开线齿形，啮合套、啮合轴材料都可以选用45号钢、40Cr、20CrMnTi、20CrMnMo等，强度计算方法与渐开线花键相同。当受力较大时