G492-汽车底盘设计课后题答案-第4章 机械式变速器设计 (邱华)

1、 货车五挡变速器设计

参考答案：

1) 布置简图如下：

从前往后依次为5档（直接档）、4挡、3挡、2挡、倒挡、1挡。

将1、倒挡布置在后部，主要考虑挂1、倒挡时，变速器二轴受径向力是最大的，布置在支撑轴承附近是为了减小轴的变形。同时，按照从前往后的顺序依次从最高档到最低档（齿轮从小到大），是为了二轴加工工艺性及装配工艺性的需求。

2) 一轴及二轴齿轮旋向向左，中间轴齿轮旋向向右。这是因为斜齿轮传动时会产生轴向力，

这样布置是为了平衡中间轴上的轴向力，同时，一、二轴上的轴向力经轴承盖传给壳体。

3) 中心距初选公式为：

3max 1T K A ⋅=

其中：K 中心距系数，K 取8.9～9.3。

T 1max 为挂一挡时第二轴的输出转矩。T 1max ＝T emax ×i 1×ηg

本题中，T emax ＝700Nm ，i 1＝6.2，取ηg ＝0.96。

代入公式得：mm T K A 211.14396.02.67009.833max 1=⨯⨯⨯=⋅=

轴向尺寸初选计算公式为：mm A L 67.386211.143*7.2)0.3~7.2(==⨯=

个人观点：中心距系数偏大，导致中心距较大。实际经验中，700Nm 的载货车三轴式变速器，中心距一般取120mm 即可。

4) 当确定了各挡齿轮的模数及齿数后，可以通过调整螺旋角及变位系数来配凑中心距。

5) 转动惯量的计算：

其中：

（一般来说，转动惯量可以方便的通过试验求得，在设计采用三维软件时，也可方便求得各零件的转动惯量，然后计算求出。本题中，没有给出具体的轴及齿轮设计方案，因此只列出公式，没有计算过程。）

转动惯量跟同步器的工作性能密切相关，转动惯量大，同步时间长、滑磨功大，使得变速器换挡舒适性降低，同时其寿命较短。

2、求挂四挡时输入端的转动惯量

参考答案：

由于没有中间轴，因此转动惯量只有输入轴上的转动惯量通过齿轮比传递到输入端。下面给出计算公式：

（同上，由于没有详细设计参数，没有计算过程。）

3、组合式多挡变速器的传动比搭配

参考答案：

组合式变速器的传动比搭配方式有：插入式、分段式、综合式。

4－7(a)为插入式，4－7(c)、(d)为分段式。

插入式传动比范围不宜太大，以利于减小主变速器的质量和尺寸；分段式传动比范围一般比主变速器的要大；综合式为插入式和分段式的结合，使传动比范围进一步扩大。

搭配方式：

1)插入式例子：前置副变速器有两个档：传动比是1／s和1；主变速器有五个档，传动

比是1-S2-S4-S6-S8（其中S＞1）。当副变速挂超速档时，传动比是1/S。整个变速器的传动比是1/S-S-S3-S5-S7；当副变速器挂直接档时，传动比是1；整个变速器的传动比是1-S2-S4-S6-S8。共得到如下速比：1/S-1-S-S2-S3-S4-S5-S6-S7-S8。

2)主变速器有五个档，传动比为1-S-S2-S3-S4；后置两档副变速器的传动比是1—S5；则

总的传动比序列为：1-S-S2-S3-S4-S5-S6-S7-S8-S9。

3)主变速器有四个档，传动比为1-S2-S4-S6；分段式副变速器传动比是1－S8；插入式副

变速器传动比是1/S-1；则构成16个档的总传动比序列：1/S-1-S-S2-S3-S4-S5-S6-S7-S8-S9-S10-S11-S12-S13-S14。