发布时间 : 星期日 文章西华大学产品结构原理课程设计说明书 - 图文更新完毕开始阅读00e64dd188eb172ded630b1c59eef8c75fbf95b2
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八、微型汽车变速箱结构原理方案反求分析
8.1微型汽车变速箱整体结构及布置方案
变速箱在汽车中的位置：一般安装于发动机和驱动桥之前。
三轴式变速器的结构方案：第一轴与齿轮做成一体，其前端轴承支承在发动机内腔的轴承上，轴颈根据其与壳体之间轴承内径而定，长度根据离合器总成轴向尺寸来定。轴与壳体之间轴承的外径最好大于第一轴常啮合齿轮的外径，以便于装拆第一轴。
第二轴前端通过轴承安装在第一轴的常啮合齿轮内腔，其轴径受齿轮径向尺寸限制。安装同步器齿毂的花键多采用渐开线花键，其定位性能好，承载能力大，花键齿短，其小径相应增大，可一提高轴的刚度。此轴上各档齿轮与轴之间有相对旋转运动，因此，轴的表面加工精度要求很高。一般情况下，轴上开螺旋油槽，以保证充分润滑。第二轴制成阶梯轴，便于安装齿轮。从受力和合理利用材料来看，这也是需要的。各截面尺寸要避免相差悬殊。轴上供磨削用的砂轮越程槽产生应力集中，易造成轴的折断。轻型汽车变速器各档齿轮常用弹性挡圈轴向定位，简单，但拆装不方便。
8.2 微型汽车变速箱具体结构及布置方案反求
同步器工作过程与原理：
当离合器接合时，发动机转矩作用在变速器输入轴（第一轴）上，第一轴伸入变速器箱内，由一大型球轴承支承并有一个与第一轴一体的齿轮。输出轴（第二轴）轴前端插入第一轴轴端孔中，但可独立旋转。第二轴由第一轴端孔中轴承和变速箱后部一轴承支承。各种速度的齿轮在第二轴上旋转，第一轴和第二轴组件的下部或侧面固定一中间轴，其上装有几种尺寸的齿轮，这些齿轮除了一个齿轮外，均与第二轴上齿轮保持常啮合，还有一个齿轮与第一齿轮保持常啮合。
当驾驶员选定一齿轮，该齿轮被锁定或连与第二轴，则出现齿轮换档。这是通过一个将齿轮与轴相连的接合套的运动来实现的，仅当齿轮和轴以同速旋转时，换档才可能很平稳无噪音，这就是同步器的主要功能。
滑块式同步器由花键毂，接合套，锁环（同步环）和滑块或弹簧-钢球定位装置而组成。
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图8-1 工作原理图 图8-2 同步器
滑块式惯性同步器工作原理：当接合套刚从二档退到空挡时，齿轮和接合套都在其本身及所联系的一系列运动件的惯性作用下，继续沿原方向旋转，此时，锁环在轴向是自由的，故其内锥面与齿轮外齿锥面并不接触，其锁止作用是齿轮的惯性力矩造成的。
8.2.2 锁止装置
(1)互锁装置：
图8-3 互锁图
互锁装置是保证移动某一变速拨叉轴时，其他变速拨叉轴被锁住。
互锁装置的结构主要有以下几种：1.互锁销式2.摆动锁块式3.转动钳口式4.三向锁销式
(2)自锁装置：
图8-4 自锁图
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图十自锁装置的作用是防止因汽车振动或有小的轴向力作用而导致脱档，保证啮合齿轮在全齿长上进行啮合，并使驾驶员有换入档位的感觉。自锁作用通常是由刚球和弹簧组成的自锁装置来保证的，自锁装置可以装在变速器盖内，也可以装在变速叉内。
(3)倒档锁：在汽车行驶过程中，为了防止误挂倒档而造成安全事故和损坏传动系，在操纵机构中而设置的。
九、微型汽车变速箱关键零件三档齿轮反求分析
9.1三档齿轮零件的加工工艺反求分析
工序号 工序名称 1 粗车大齿 2 精车大齿 3 滚大齿 4 磨大齿 5 粗车小齿 6 精车小齿 7 插小齿 8 粗车齿轮内孔 9 半精车齿轮内孔 10 磨削齿轮内孔 9.2 变速变速三档齿轮零件公差反求分析
机床名称 CA6140 CA6140 滚齿机 砂轮磨床 CA6140 CA6140 插齿机 CA6140 CA6140 砂轮磨削 实测尺寸不等于原设计尺寸，需要从实测尺寸推论出原设计尺寸。假设所测的零件尺寸均为合格，实测值一定是图样上规定的公差范围内一数值，即
实测值 = 基本尺寸± 制造误差± 测量误差 采用基孔制： 孔公差（IT7级） 采用基轴制： 轴公差（IT7级）
在选择孔和轴结构的形位公差时，首先保证其形位公差值应该小于其尺寸公差，选择形位公差时要考虑其加工方法，采用基孔制，7级精度H7。 9.3变速齿轮三档零件材料热处理反求分析
机械零件的材料选择与热处理方法直接影响到零件的强度，刚度，周，寿命，可靠性等指标，材料的选择是机械设计中的重要问题。
材料的成分分析：对材料的整体，局部，表面进行定性分析或定量分析时，可通过以下手段：火花鉴别法，音质判别法，原子发射光谱分析法，化学成分分析法，微探针分析
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法。
材料的组织结构分析：可以用放大镜观察材料的晶体大小，淬火硬层的分布，缩孔的缺陷等情况。通过对材料的分析，结合我国国产材料的具体性能，选择合适的代用品。所以选择20CrMnTi作为齿轮的材料，并且进行渗碳处理，其深度达到0.8mm，调质处理后的硬度达到55HRC以上才能保证其工作要求。
9.4 三档齿轮零件的结构、功能原理的反求分析
齿轮的刚度不足，会产生过大的变形，影响齿轮的正常啮合，产生过大的噪音，并会降低齿轮的使用寿命。齿轮尽管由于它们在机器中的功用不同而设计成不同的形状和尺寸，但总可以分为齿圈和轮体两个部分。 9.5三档齿轮零件的受载反的求分析
齿轮好像一个悬臂梁，受载以后齿根处产生的弯曲应力最大，在加上齿根处过渡部分的尺寸发生了急剧变化，以及沿齿宽方向留下的加工痕迹等引起的应力集中作用，当轮齿重复受载后，齿根处就是产生疲劳裂纹，并逐步扩展，致使齿轮折断。 9.6三档齿轮零件的形状位置公差反求分析
一般地，采用独立原则时，同一要素上的形状公差值应小于位置公差值，而行为公差与尺寸公差无关，相互独立。采用最大实体原则时，同一要素上的形状公差值小于位置公差值，而行为公差可以从尺寸公差中得到补偿，此时被测要素被控制在实效边界内。
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