五檔手動變速器課程設計設計

2022-10-14 15:24:11 字數 3765 閱讀 1424

第一章資料計算

1.1設計初始資料:(方案三)

學號:23

最高車速:=95+2x(23-25)=91km/h

發動機功率:=62.5+(23-25)=60.5kw

功率轉速:3600-50x(23-20)=3450r/min

轉矩:=196+5x(23-25)=186n·m

總質量:ma=4000+50x(23-25)=3900kg

轉矩轉速:nt=2100-50x(23-25)=1860r/min

車輪:6.5r20

r≈r=(6.5+20)*25.4=0.419mm

初選傳動比:設五擋為直接擋,則=1

= 0.377

式中: —最高車速

—發動機最大功率轉速

車輪半徑

—變速器最大傳動比

主減速器傳動比

主減速器傳動比=0.377×=0.377×=5.99

雙曲面主減速器,當≤6時,取=90%,6時,=85%。

輕型商用車在5.0~8.0範圍,=96%, =×=90%×96%=86.4%

最大傳動比的選擇:

①滿足最大爬坡度。

根據汽車行駛方程式

1.1)

汽車以一擋在無風、乾砂路面行駛,公式簡化為

1.2即,

式中:g—作用在汽車上的重力,,—汽車質量,—重力加速度,=4840×9.8=47432n;

—發動機最大轉矩,=

—主減速器傳動比,=5.99;

—傳動系效率,=90%;

—車輪半徑,=0.419m;

—滾動阻力係數,對於貨車取=0.02;

—爬坡度,取=16.7°

=4.89

②滿足附著條件:

在瀝青混凝土幹路面,φ=0.7~0.8,取φ=0.75

即≤=9.69

由①②得4.89≤≤9.69;又因為輕型商用車=5.0~8.0;

所以,取=5.8

其他各擋傳動比的確定:

按等比級數原則,一般汽車各擋傳動比大致符合如下關係:

式中:—常數,也就是各擋之間的公比;因此,各擋的傳動比為:

,,,==1.552

所以其他各擋傳動比為:

==3.738,==2.409,==1.552

初選中心距時,可根據下述經驗公式

1.3)

式中:—變速器中心距(mm);

—中心距係數,商用車:=8.6~9.6,取9.3 ;

—發動機最大轉矩(

—變速器一擋傳動比,=5.8 ;

—變速器傳動效率,取96% ;

—發動機最大轉矩,= 。 則,=

=89.69~98.669(mm)

初選中心距=95mm。

1、模數齒輪的模數定為4.0mm。

2、壓力角國家規定的標準壓力角為20°,所以變速器齒輪普遍採用的壓力角為20°。

3、螺旋角貨車變速器螺旋角:18°~26°

初選一擋斜齒輪齒輪螺旋角為23°

4、齒寬

直齒,為齒寬係數,取為4.5~8.0,取7.0;

斜齒,取為6.0~8.5,取7.0。

採用嚙合套或同步器換擋時,其接合齒的工作寬度初選時可取為2~4mm,取4mm。

5、齒頂高係數

在齒輪加工精度提高以後,包括我國在內,規定齒頂高係數取為1.00。

1、 確定一擋齒輪的齒數

中間軸一擋齒輪齒數,貨車可在12~17之間選用,最小為12~14,取=13,一擋齒輪為斜齒輪。

一擋傳動比為1.4)

為了求,的齒數,先求其齒數和

直齒1.5)

==47.5 取整為49

即=-=49-13=36

2、對中心距進行修正

因為計算齒數和後,經過取整數使中心距有了變化,所以應根據取定的和齒輪變位係數重新計算中心距,再以修正後的中心距作為各擋齒輪齒數分配的依據。

對一檔齒輪進行角度變位:為了增強齒根強度,根據齒數和,初選=1.1

由機械設計手冊查得:△y=0.13。y=-△y=1.1-0.13=0.97

取y=1.0,查表修正△y=0.14,,=1+0.14=1.14

進行變位係數分配:根據齒數和的一半與變位係數和的一半,查表:

修正中心距:==101.88mm取整為a=102mm。

修正螺旋角:22.84°

一擋齒輪引數:

分度圓直徑4×36=144mm

4×13=52mm

齒頂高5.84mm

5.76mm

齒根高2.6mm

2.68mm

齒全高8.44mm

齒頂圓直徑155.68mm

63.52mm

齒根圓直徑138.8mm

46.64mm

節圓直徑

3、確定常嚙合傳動齒輪副的齒數

由式(1.3)求出常嚙合傳動齒輪的傳動比

1.6)

==2.133

常嚙合傳動齒輪的中心距與一擋齒輪的中心距相等,初選=,即

1.7)

==46.94取47

由式(1.6)、(1.7)取整為=15,=32,則:

==5.9

對常嚙合齒輪進行角度變位:

理論中心距101.9mm

查表得:inv=0.014904 =0.022120

變位係數之和

0.4659

當量齒數分別為:19和40.88

查變位係數線圖得

分度圓直徑65.1mm

138.89mm

齒頂高6.8mm

6.64mm

式中:=(96-95.79)/4=0.025

0.4659-0.025= 0.454

齒根高7.68mm

8.56mm

齒全高16.23mm

齒頂圓直徑72.86mm

144.72mm

齒根圓直徑48.67mm

125.65mm

當量齒數15.78

38.83

節圓直徑

4、確定其他各擋的齒數

(1)二擋齒輪為斜齒輪,模數與一擋齒輪相同, =23.84°

1.8)

==1.52

1.9)

==45.11

由式(1.8)、(1.9)得=27.20,=17.91取整為=30,=17

則,==3.737 =3.764

二擋齒輪引數:

分度圓直徑130.21mm

73.78mm

齒全高7.96mm

齒頂圓直徑138.2mm

81.87mm

齒根圓直徑120.2mm

63.78mm

(2)三擋齒輪為斜齒輪,

==0.9791.10

3.11)

由式(3.10)、(3.11)得=22.64,=22.17 取整=25,=22

2.424

三擋齒輪引數:

分度圓直徑108.5mm

95.49mm

齒頂圓直徑116.5mm

103.49mm

齒根圓直徑98.5mm

85.49mm

當量齒數26.699

27.91

(3)四擋齒輪為斜齒輪,螺旋角=22.84°

==0.7275

1.13)

由(1.12)、(1.13)得=17.58,=27.295,取整=20,=27

則1.58

四擋齒輪引數:

分度圓直徑86.81mm

117.2mm

齒頂圓直徑94.81mm

125.2mm

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