变速器设计说明书-正文

第1章变速器主要参数的计算及校核学号：15

最高车速：

U=113Km/h

a

m ax

发动机功率：

P=65.5KW

m ax

e

转矩：

T=206.5Nm

e

max

总质量：m a=4123Kg

转矩转速：n T=2200r/min

车轮：R16（选6.00R16LT）

1.1设计的初始数据

表1.1已知基本数据

车轮：R16（选6.00R16LT ）

查GB/T2977-2008 r=337mm

1.2变速器传动比的确定

确定Ι档传动比：

汽车爬坡时车速不高，空气阻力可忽略，则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的

滚动阻力及爬坡阻力。故有：

ααηsin cos 0emax G Gf r

i i T T

g +==max ψmg （1.1）

式中：G ----作用在汽车上的重力，mg G =；

m ----汽车质量；

g ----重力加速度，41239.840405.4G mg N ==⨯=；

max e T —发动机最大转矩，m N T e ⋅=174max ； 0i —主减速器传动比，0 4.36i =；

T η—传动系效率，%4.86=T η；

r —车轮半径，0.337r m =；

f —滚动阻力系数，对于货车取02.0=f ；

α—爬坡度，30%换算为16.7α=o 。

则由最大爬坡度要求的变速器I 档传动比为：

T

e r g i T mgr i η0max max 1ψ≥

=

41239.80.2940.337

5.1720

6.5 4.3686.4%⨯⨯⨯=⨯⨯ （1.2） 驱动轮与路面的附着条件：

≤r

T

g r i i T η01emax φ2G （1.3）

2G ----汽车满载静止于水平路面时驱动桥给地面的载荷；

8.0~7.0=ϕ取75.0=ϕ

1g i ≤

2max 00.641239.80.750.337

7.9

206.5 4.3686.4%

r e T G r T i φη⨯⨯⨯⨯==⨯⨯

综上可知：15.177.9g i ≤≤ 取1 5.8g i = 其他各档传动比的确定： 按等比级数分配原则：

q i i i i i i i i g g g g g g g g ==

=

=

5

44

33

22

1 （1.4）

式中：q —常数，也就是各挡之间的公比；因此，各挡的传动比为：

41q i g =，32q i g =，23q i g =，q i g =4

1n 1-=g i q 1.55=

高档使用率比较高，低档使用率比较低，所以可使高档传动比较小，所以取其他各挡传动比分别为：

2g i =3 3.7q =；23 2.4g i q ==；4 1.55g i q ==

1.3中心距A

1.3.1初选中心距 可根据下述经验公式

31max g e A i T K A η= （1.5）

式中：A —变速器中心距（mm ）；

A K —中心距系数，商用车：6.96.8-=A K ； max e T —发动机最大转矩（N.m ）；

1i —变速器一挡传动比，8.51g =i ；

g η—变速器传动效率，取96% ；

max e T —发动机最大转矩，max 206.5e T N m =⋅。

则，31max g e A i T K A η=

(8.6=:

86.49100.57mm =-

初选中心距96A mm =。

1.3.2变速器的轴向尺寸

货车变速器壳体的轴向尺寸:(2.7 3.0)(2.7 3.0)96259.2288A -=-⨯=-mm 。

1.4齿轮参数及齿轮材料的选择

1.4.1齿轮模数

同步器与啮合套的接合齿多采用渐开线齿形。出于工艺性考虑，同一变速器的接合齿采用同一模数。轻中型货车为2.0-3.5，选取较小的模数并增多齿数有利于换挡。

变速器一档及倒档模数为3.5mm ，其他档位为3.0。 1.4.2齿形、压力角α及螺旋角β

根据刘维信的《汽车设计》表6-3汽车变速器齿轮的齿形，压力角及螺旋角分别为：

表1.2

选择斜齿轮的螺旋角时应力求使中间轴上的轴向力相互抵消。为此，中间轴上的全部齿轮一律取右旋，而第一，第二轴上的斜齿轮一律取左旋，其轴向力经轴承盖由壳体承受。 1.4.3齿宽b

通常是根据齿轮模数来确定齿宽b

直齿m k b c =，c k 为齿宽系数，取为4.4～8.0，小齿轮取8 .0 大齿轮取7.0； 斜齿n c m k b =，c k 取为7.0～8.6，小齿轮取8.0 大齿轮取7.0。

一档及倒档小齿轮齿宽285.30.8=⨯=b mm 大齿轮齿宽 3.5724.5b =⨯=;

其他档位小齿轮齿宽24

b mm 大齿轮齿宽 3.0721

b=⨯=。

=

⨯

0.8=

0.3

第一轴常啮合齿轮副的齿宽系数可取大些，以提高传动的平稳性和齿轮的寿命。

采用啮合套或同步器换挡时，其接合齿的工作宽度初选时可取为2～4mm，取2.5mm。

1.4.4齿顶高系数0f

一般规定齿顶高系数取为1.00。

1.4.5齿轮材料的选择原则

1、满足工作条件的要求

不同的工作条件，对齿轮传动有不同的要求，故对齿轮材料亦有不同的要求。但是对于一般动力传输齿轮，要求其材料具有足够的强度和耐磨性，而且齿面硬，齿芯软。

2、合理选择材料配对

如对硬度≤350HBS的软齿面齿轮，为使两轮寿命接近，小齿轮材料硬度应略高于大齿轮，且使两轮硬度差在30～50HBS左右。为提高抗胶合性能，大、小轮应采用不同钢号材料。

3、考虑加工工艺及热处理工艺

变速器齿轮渗碳层深度推荐采用下列值：

m时渗碳层深度0.8～1.2

5.3

≤

法

m时渗碳层深度0.9～1.3

5.3

≥

法

m时渗碳层深度1.0～1.3

≥

5

法

表面硬度HRC58～63；心部硬度HRC33～48

对于氰化齿轮，氰化层深度不应小于0.2；表面硬度HRC48～53[12]。