汽车设计0303第三章 第三节 变速器主要参数的选择.ppt

§3-3 变速器主要参数的选择 一、挡数 增加变速器的挡数能够改善汽车的动力性和经济性。挡数越多，变速器的结构越复杂，使轮廓尺寸和质量加大，而且在使用时换挡频率也增高。 在最低挡传动比不变的条件下，增加变速器的挡数会使变速器相邻的低挡与高挡之间的传动比比值减小，使换挡工作容易进行。 挡数选择的要求：相邻挡位之间的传动比比值在1.8以下；高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的比值小。 目前，为降低油耗，挡数有增加的趋势。轿车一般用4～5个挡位变速器， 货车变速器采用4～5个挡或多挡，多挡变速器多用于重型货车和越野汽车。 §3-3 变速器主要参数的选择 二、传动比范围 变速器的传动比范围是指变速器最低挡传动比与最高挡传动传动比的比值。 传动比范围的确定与选定的发动机参数、汽车的最高车速和使用条件等因素有关。 §3-3 变速器主要参数的选择 三、中心距A 对中间轴式变速器，中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距A。变速器中心距是一个基本参数，对变速器的外形尺寸、体积和质量大小、轮齿的接触强度有影响。 中心距越小，轮齿的接触应力越大，齿轮寿命越短。因此，最小允许中心距应当由保证轮齿有必要的接触强度来确定。 从轴承的布置、安装方便和壳体强度方面考虑，要求中心距取大一些。 变速器中心距过小会使变速器长度增加，使轴的刚度降低，从而使齿轮的啮合状态变差。 §3-3 变速器主要参数的选择 三、中心距A §3-3 变速器主要参数的选择 2．乘用车变速器中心距A的确定 发动机前置前轮驱动(FF)和发动机前置后轮驱动(FR)乘用车的变速器中心距A，也可以根据发动机排量与变速器中心距A 的统计数据初选，如图3-16所示。 乘用车变速器的中心距在60-80mm范围内变化，而商用车的变速器中心距在80-170mm范围内变化。原则上，总质量小的汽车，变速器中心距也小些。 §3-3 变速器主要参数的选择 四、外形尺寸 变速器前端面到后端面的距离L，对传动轴的夹角、传动轴的长度、质量有影响，与挡数、换挡方式有关系，同步器长则轴向尺寸长。 五、轴的直径 要求： 强度、刚度足够; 中部d=0.45A; 轴最大直径与支承间距离的比值0.16~0.18 六、齿轮参数 （一）模数m选取 保证齿轮有足够的强度，还要兼顾噪声和质量的影响 减少模数，增加齿宽，可降低噪声—轿车 增加模数，可减轻质量—货车 六、齿轮参数 六、齿轮参数 六、齿轮参数 §3-3 变速器主要参数的选择 斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上。设计时应力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡。 根据图3-17可知，欲使中间轴上两个斜齿轮的轴向力平衡，须满足下述条件： Fa1=Fn1tanβ1 Fa2=Fn2tanβ2 由于，为使两轴向力平衡，必须满足 式中，Fa1、Fa2为作用在中间轴承齿轮1、2上的轴向力；Fn1、Fn2为作用在中间轴上齿轮1、2上的圆周力；r1、r2为齿轮1、2的节圆半径；T为中间轴传递的转矩。 §3-3 变速器主要参数的选择 图3-17 中间轴轴向力的平衡 六、齿轮参数 六、齿轮参数 六、齿轮参数 （六）材料及热处理 材料：一般齿轮和轴选同一种材料 18CrMnTi 20Mn2TiB 20MnVB 20MnMoB 六、齿轮参数 （六）材料及热处理 渗碳处理： 法面模数 渗碳层厚度 mn≤3.5 0.8~1.2 3.5≤ mn≤5 0.5~1.3 mn5 1.0~1.6 七、齿数分配（以四档变速器为例分析） 七、齿数分配（以四档变速器为例分析） 七、齿数分配（以四档变速器为例分析） 七、齿数分配（以四档变速器为例分析） （五）确定倒挡齿数 （六）齿轮其它尺寸 D1=(1.25~1.4)d2 C=(1.2~1.4)d2 δ=(4~6)m * * 10~20 越野、牵引车 5.0~8.0 货、大客 0.7~0.8 3.0~4.5 轿车 超速档 ig KA 为中心距系数 A＝80～170mm KA = 8.6