课程设计说明书(3)

29、制动踏板纵向中心面至转向柱纵向中心面的距离100mm 30、转向盘平面与汽车对称面间的夹角90o

31、变速杆手柄在所有工作位置时，应位于转向盘下面和驾驶员座椅右面

2 变速器设计

2.1 变速器主要参数的选择与计算

2.1.1挡数的选择

增加变速器的档数能够改善汽车的动力性和经济性。档数越多，变速器的结构越复杂，使轮廓尺寸和质量加大，而且在使用时换档频率也增高。

在最低档传动比不变的条件下，增加变速器的档数会使变速器相邻的低档与高档之间的传动比比值减小，使换档工作容易进行。

档数选择的要求：

（1）相邻档位之间的传动比比值在1.8以下；

（2）高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的比值小。 目前，轿车一般用4～5个档位变速器，货车变速器采用4～5个档或多档，多档变速器多用于重型货车和越野汽车[5]。

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。目前轿车的传动比范围在3～4之间，轻型货车在5～6之间，其它货车则更大。

文中设计结合实际，变速器选用5档变速器，最高档传动比为1。

2.1.2传动比的确定

各档传动比为等比分配 [6] ，则：

i1i2?i2i3?i3i4?i4i5?q q?4i1i5?44.2?1.43

i2?2.93,i3?2.05,i4?1.43

2.1.3中心距A的确定

由于变速器为中间轴式变速器，初选中心距可根据以下的经验公式（3.5）计算[7] 。

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A?KA3Temaxi1?g （3.5） 式中：

A ——变速器中心距（mm）；

KA ——中心距系数，商用车KA=8.6-9.6；

； Temax——发动机最大转距=300（N.m）

i1 ——变速器一档传动比为4.2；

?g ——变速器传动效率，取96%。

将各参数代入式（3.4）得到：

A?（8.6~9.6）?10.7=92.02~102.7mm

货车的变速器中心距在92～102.7mm范围内变化，初取A=96mm。 表2.2 商用车变速器壳体的轴向尺寸

四档 五档 六档 （2.2～2.7）A （2.7～3.0）A （3.2～3.5）A 为了减小变速器的尺寸，取外形尺寸初选为2.9=278.4mm。

2.1.4各档齿轮的分配

在初选中心距、齿轮模数和螺旋角以后，可根据变速器的档数、传动比和传动方案来分配各档齿轮的齿数。变速器的传动及各部件如图3.2所示：

图3.2

CA10501K26L4变速器传动示意图

1—一轴常啮合齿轮 2—中间轴常啮合齿轮 3—第二轴四挡齿轮 4—中间轴四挡齿轮 5—第二轴三挡齿轮 6—中间轴三挡齿轮 7—第二轴二挡齿轮 8—中间轴二挡齿轮 9—第二轴一挡齿轮 10—中间轴一挡齿轮11—第二轴倒挡齿轮 12—中间轴倒挡齿轮 13—惰轮

1.最低档传动比计算 一档传动比为：

ig1?z2z9z1z10?4.2

如果一档齿数确定了，则常啮合齿轮的传动比可求出，为了求一档的齿数，要先求其齿轮和zh，

zh——一档齿数和，直齿zh?2Am （3.9）

斜齿 zh?2Amn 中间轴上小齿轮的最少齿数，还受中间轴轴向尺寸的限制，即受刚度的限制。在选定时，对轴上的尺寸及齿轮齿数要统一考虑。货车z10可在12～17之间选取，本设计取z10=16，初选?12?23?，mn?3.0，

代入公式（3.6）得到：

zh?2?cos23??96.133.0?58.43

取整得58，则z9?58?16?42。 2.对中心距A进行修正

因为计算齿数和后，经过取整使中心距有了变化，所以要根据取定的齿数和和齿轮变位系数重新计算中心距A，再以修正后的中心距作为各档齿轮齿数分配的依据[9]。

A?mnzh2cos? （3.10）

13

将各已知条件代入式（3.10）得到：

A?3?582?cos23??96.13mm，取整为96mm。

3.常啮合齿轮传动齿轮副的齿数确定 ig1?z2z9z1z10 （3.11）

而常啮合齿轮的中心距与一档相等，即： A? 已知各参数如下：

mn?3,?9?10?23?,z9?42,z10?16,A?96mn(z1?z2)2cos?1?2 （3.12）

代入式（3.12）得到：

z1?23.13

取整：

z1?23,z2?37，ig1?z9z1?z2z10?4223?3716?4.19

4.二档齿数的确定 已知：

mn?3,A?96,ig2?2.93 由式子：

ig2?z7z8z7z2z8z1 （3.13）

z1z2

?ig2 （3.14）

A?mn(z7?z8)2cos?7?8 （3.15）

此外，从抵消或减少中间轴上的轴向力出发，还必须满足下列关系式：

tan?2tan?1?z2z2?z8(1?z7z8) （3.16）

联解上述（3.13），（3.14），（3.15）三个方程式，可采用比较方便的试凑法。解得结果如下：

?7?8?20.36?,z7?39,z8?21，ig2?5.三档齿数的确定 已知：

mn?3,A?96,ig3?2.05

z2z1?z7z8?3723?3921?2.89

由式子

z5z6?ig3z1z2 （3.17）

A?tan?2tan?1mn(z5?z6)2cos?7?8z2z5z6 （3.18）

?z2?z6(1?) （3.19）

联解上式（3.17），（3.18），（3.19）三个方程式，可采用比较方便的试凑法，解得： ?5?6?20.36?,z5?34,z6?26 ig3?6.四档齿数的确定 已知：

mn?3,A?96,ig4?1.43

z2z1?z5z6?3723?3426?2.103

由式子

z3z4?ig4z1z2 （3.20）

A?mn(z3?z4)2cos?3?4 （3.21）

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