1、 課 程 設 計 說 明 書課程設計說明書 課 程 名 稱: 機械產品結構課程設計 課 程 代 碼: 6004019 題 目: 微型汽車變速箱反求設計 學院(直屬系) : 機械工程與自動化學院 年級/專業/班: 學 生 姓 名: 學 號: 指 導 教 師: 陳守強 開 題 時 間: 年 月 日完 成 時 間: 年 月 日 目 錄摘要3abstract4引言5一、任務分析6二、微型汽車變速箱功能分析621 已知微型汽車變速器所配置的發動機參數622 已知微型汽車整車性能參數623 微型汽車變速器的功能624 觀察微型汽車變速器的位置7 25 傳遞的功率726 變速和保證變速的順利進行的實現727

2、 各個檔位的換檔728功能結構圖8三、完成微型汽車變速箱運動分析831 測量微型汽車車輪直徑是多少832 最高車速為120KM時變速箱的傳動比833 四檔的傳動比的分配934 變速箱的最大和最小載狀態935 行駛速度分別為10、20、40、60km/h時應該使用檔位的分析9四、微型汽車變速箱的外觀功能分析10五、變速箱的拆裝11六、微型汽車變速箱結構受力分析1561 受力最大的時候各軸的扭矩1562 各軸的最小直徑1663 各個檔位齒輪強度17七、微型汽車變速箱結構原理方案反求分析187.1 微型汽車變速箱整體結構及布置方案187.2 微型汽車變速箱具體結構及布置方案反求187.2.1同步器工

3、作過程與原理187.2.2鎖止裝置207.2.3變速器變速207.2.4潤滑217.3 主動軸的反求分析217.3.1主動軸參數計算237.3.2主動軸工藝分析24八 、微型汽車變速箱關鍵零部件反求分析 258.1 零件公差反求258.2 零件材料、熱處理反求分析 258.3 變速器主要零部件的結構、功能原理的反求分析 25九 .變速器總成裝配 26結論28致謝28參考文獻29 摘 要汽車上廣泛裝的是往復活塞式發動機，輸出的轉矩和轉速變化范圍很小，而汽車在行駛中遇到的行駛條件又非常復雜，如需經常地起步、怠速、加速、減速、倒車、爬坡等。此時要求汽車的驅動力和車速能在相當大的范圍內變化，為了解決這

4、一矛盾，在汽車的傳動系中設置了變速器。本課程就是對變速箱進行反求設計，完成變速箱變速原理分析以及其功能分析基礎上。通過查閱資料以及拆裝，了解到操縱換擋機構、差速器、同步器的工作位置以及原理、各檔齒輪的位置、變換檔位之后的自鎖與互鎖機構，同時編寫操縱的裝配工藝過程。通過觀察變速箱的機構形狀，分析其從提高剛度和剛性要求并思考各零件材料及熱處理要求、尺寸工差，形位公差零件加工工藝、部件裝配工藝以及技術要求的反求分析，在此基礎上完成主動軸的三維造型。課程設計的目的在于加強學生應用所學的專用網理論、培養和訓練學生解決在工程設計中根據原理方案進行的結構設計能力，在應用的基礎上，創新出更先進、更完美的產品。

5、關鍵詞：變速器，反求設計，拆裝分析 ，主動軸 AbstractCar is widely installed in the reciprocating piston engine, output torque and rotational speed range is small, and met in the car on the road driving conditions is very complicated, if you want to often start, idle speed, acceleration, deceleration, reversing, climbing

6、 and so on. At this time for car driving force and the speed can change in a considerable scale, in order to solve this contradiction, set up the transmission in the automobile drive train. This course is to reverse design of gearbox, complete transmission based on the analysis of variable speed pri

7、nciple and the function analysis. Through the data access and dismantling, Learn to manipulate the shift mechanism, differential, the working position of the synchronizer, and the position of the principle, the gear, change gear after the self-locking and interlocking institutions, at the same time

8、writing control assembly process. By observing the gearbox body shape, analyzing its thinking from rigid demand, and improve the rigidity and the parts material and heat treatment requirements, size, shape tolerance parts processing, parts assembly process and technical requirements of reverse analy

9、sis, on the basis of complete the three dimensional modelling of drive shaft. Curriculum design is aimed at strengthening students apply theory of the private network, cultivating and training students to solve in engineering design according to the principle of the scheme for the structure design o

10、f ability, on the basis of the application, innovation of more advanced, more perfect product  Keywords: transmission, reverse design, dismounting analyze, driving shaft引 言技術引進是促進民族經濟高速增長的戰略措施。要取得最佳技術和經濟效益,必須對引進技術進行深入研究、消化和創新,開發出先進產品,形成自己的技術體系。反求設計是針對消化吸收先進技術的系列分析方法和應用技術的組合。反求工程包括設計反求、工藝反求

11、、管理反求等各個方面。以先進產品的實物、軟件作為研究對象,應用現代設計的理論方法,生產工程學、材料學和有關專業知識,進行系統地分析研究,探索掌握其關鍵技術,進而開發出同類產品。我國是一個發展中國家，科學技術相對落后，投入大量資金去研究發達國家已推向市場的產品或技術是完全沒有必要的。這不僅浪費資金，也拖延發展經濟的時間，而且涉及到發展經濟的科學技術領域非常廣泛。我國也缺少巨額資金去進行大面積的科學研究，因此，引進發達國家先進的科學技術或先進的產品，然后進行反求設計，仿照或創新設計更新的產品，是發展中國家發展國民經濟的必由之路。特別是在知識經濟的時代，反求工程在科技發展中的地位更為重要。通過對微型

12、汽車的變速器進行反求分析設計，使我們更好的理解反求設計的重要性。一、 任務分析 產品功能原理、結構課程設計是機械設計專業的學生第一次全面結合專業技能的訓練，是一個重要的實踐性教學環節。本次課程設計的目的在于進一步加強學生應用所學的專業理論、知識以及專業技能，進行獨立解決工程實際問題的能力。機械產品功能原理、機構課程設計的重點在于掌握典型機械的功能原理分析方法及分析機械機構的組成要素和機構功能，掌握結構設計要求及特點，豐富學生的機械結構設計知識，啟發設計思維，通過實踐是學生的機構設計理論得以鞏固、加深，為今后進行機械產品設計打下良好基礎。二、 微型汽車變速箱功能分析2.1 已知微型汽車變速器所配

13、置的發動機參數1、型號 JL368Q3 電噴發動機2、工作形式 直立四沖程水冷訂置凸輪軸多點電噴3、氣缸數量 34、氣缸直徑 68.5mm5、行程 72mm6、排量 796ml7、額定功率 26.5KW（5500r/min）8、最大扭矩 60.5N.m(3000-4000r/min)2.2已知微型汽車整車性能參數 1、最高車速 >=120km 2、最大爬坡度 tg>=30% 3、起步換擋加速到100km/h所需時間 <=37s 4、第四檔最小穩定速度 <=25km 5、微型汽車在60km/h時100km的耗油量為 4.5L 6、整車質量645kg 全部載重后質量為950

14、kg左右。2.3 微型汽車變速器的功能 1、改變傳動比，可以較大擴大驅動輪轉矩的變化范圍，以適應經常變化的行駛條件，同時是發動機在有利（功率較高而油耗較低）的工作條件下工作。 2、在發動機旋轉方向不變的情況下，利用倒檔實現汽車的倒向行駛 3.在發動機不熄火的情況下，利用空擋，中斷動力傳遞，以發動機能夠啟動、怠速，并便于變速器換擋或進行動力輸出。2.4 觀察微型汽車變速器的位置對大多數微型車來說，變速器一般是和發動機固連在一起的，在駕駛員前方一點，檔桿下方靠前一點，它的輸出連接差速器。2.5 功率的傳遞發動機的曲軸在氣缸點火、活塞反復作用下帶動，使曲軸獲得輸入力矩，曲軸輸出功率通過后端的離合器將

15、動力傳動到變速器輸入軸上，通過變速器之間軸與軸之間的傳動，改變驅動力矩與轉速，再傳遞到差速器，受阻力不同的時候兩個車輪所獲得不同的速度，再通過差速器把動力通過半軸把動力傳遞到驅動車輪上。2.6 變速和保證變速的順利進行的實現變速器的中間軸有兩個同步器，而每個同步器都與變速器的輸出軸連在一起，并且可以左右滑動。每個同步器共有左、中、右三個位置，中間不與任何齒輪同步，而左右都可以和齒輪同步，通過撥叉撥動來控制同步器的左右運動，與不同的齒輪同步，而四結齒輪處于常嚙全狀態，但可以相對于II軸轉動，一旦與同步器同步就可帶動II軸轉動，從而通過撥叉控制同步器與不同的齒輪嚙合，實現變速。而撥叉機構具有自鎖與

16、互鎖功能，每次變速換檔都會經過中間位置即空檔，這樣就保證了變速的順利。2.7 各個檔位的換檔變速器的換檔操縱機構，其中變速器內部一共有三根控制換檔桿，其中每一根桿都有左、中、右三個位置可供控制，可實現六個檔位控制。換檔是通過換檔桿實現的，換檔桿縱向有三個位置，旋轉有兩個位置，從而實現六個位置的控制。但是任何檔位之間要切換時都必須先回到中間位置，即空檔位置。而且每個檔位之間都具有自鎖和互鎖功能，從而實現不跳檔和脫檔的現象。變速箱的控制操縱方式如下圖：倒檔3檔1檔2檔4檔 圖1. 變速箱的控制操縱方式圖2.8 功能結構圖 圖2.變速黑箱圖圖3.功能結構圖三、完成微型汽車變速箱運動分析3.1 測量微

17、型汽車車輪直徑是多少？經測量微型汽車的車輪直徑為15寸，換算成為500mm 32 最高車速為120KM時變速箱的傳動比由車輪的線速度公式可以求出總的傳動比，則有：3.3 四檔的傳動比的分配首先應該保證汽車在全部載重后能夠平穩的起步，然后是汽車在高速行駛的時候能夠達到需要的最高速度。發動機的功率一定、轉速一定的情況下只有通過減速器的減速作用來實現汽車的平穩行駛，根據資料查的各個檔位的傳動比分配如下表：表1：傳動比分配表一檔二檔三檔四檔3.5852.1661.330.93.4 變速箱的最大和最小載狀態微型汽車的額定功率時一定的，則有：根據上式可知，當發動機的額定功率達到最大且變速箱的檔位最低，即速

18、度最低時，該軸受到的載荷是最大的；同樣當發動機的功率達到了額定功率，變速箱檔位最大，即速度最高時，該軸的載荷就是最小。根據傳動比可以分析出變速箱中受載荷最大的時候再是汽車處于一檔的時候的差速器從動軸上；變速箱中受載荷最小的軸是汽車處于四檔的時候中間軸上。3.5 行駛速度分別為10、20、40、60km/h時應該使用檔位的分析變速箱主減速器的傳動比為i：根據速度計算公式可以計算出在額定功率下各個檔位所能夠達到的最大速度。則有：再通過最大速度與所要求的速度進行比較，由于汽車的第四檔穩定速。以汽車在行駛的過程中能夠省油為標準選取合適的檔位行使，則最后選定：10km/h用1檔，20km/h用2檔，40

19、km/h用3檔，60km/s用4檔。四、微型汽車變速箱的外觀功能分析 1.連接螺栓:由于箱體材料是鋁合金，較容易被破壞表面極易被劃傷，螺栓若用墊片用于防松，但在維修過程中容易被遺失，因此，將墊片螺栓做成一體。2.油標；做成長條形，操作方便，因為在變速箱中油液較低，所以做成較長結構，同時油標下端做成滾花結構，有助于測量油液高度，便于觀測，油標旋鈕材料為塑料，節約成本，同時也可以氣密封作用，旋鈕做成一字形，便于施加力。3.離合器撥叉：工藝上采用先壓后鉆孔的方式，燙合，受力是為彎矩，因此做成片狀，為節省材料，端頭部分做成開口狀，便于螺栓調節齒孔大小，孔做成齒槽形式，便于鎖緊，撥叉不裝成一體是為了便于

20、加工，便于調節，彈簧的作用是便于嚙合與斷開，離合接觸片單獨制造，并采用焊接的方式，便于制造，省材，接觸片上開有小槽，用于鉤住離合器上便于更好的結合。4. 離合器的分離軸:，它的作用是連接和斷開發動機與變速箱之間運動和動力，是整個汽車啟動、停止、倒車變速換檔的關鍵。中間用塑料制成是為了保護接觸面，避免劃傷。5.套筒（固定式）用于避免主動軸被破壞，用于安裝離合器軸承，不免軸承與主動軸一起轉動6.密封端蓋：起密封作用，防止油液飛濺，防止進入粉塵7.進氣口(小孔，下方)：進入冷空氣，將粉塵和熱空氣排除8出氣口（大孔，上方）：排氣，除塵，散熱9.換擋撥叉：用于變換上中下以及左右共六個檔位，橡膠圈作用是避

21、免調動撥叉時，外面的粉塵進入，上部分孔用于方便提拉，撥叉頭做成片狀是為了更好的成承受扭矩，采用焊接的方式是為了便于制造10. 沉頭螺栓放油孔：放油，采用密封膠密封是為了防止漏油11.飛輪觀察孔：點火時觀察飛輪的位置來調整發動機的供油時間，橡膠塞用于防塵，檢查故障時觀察齒輪的嚙合，以及飛輪上的標記。12.測速孔：黑色導管旁邊的信號輸出孔汽車行駛速度的一個測試裝置，傳遞機械信號， 信息輸出至里程表、轉速表。13.油霧出氣孔：連接一根管子，用于排除在運轉時、齒輪嚙合時產生的熱量，以及因溫度升高而產生的油霧。14.軸承端蓋：密封作用，防止外界的粉塵進入，同時防止油液飛濺，為了軸承可以更好的潤滑15.線

22、路固定片：用于固定線路16安裝部分：分成三部分，其中的兩部分之間采用焊接的方式，便于制造與節省材料，一部分為了連接變速器，一部分是為了連接車體，用橡膠連接是為了氣減震作用，兩個螺栓是為了固定橡膠部分。17.吊耳：在制造裝配過程中便于運輸、吊起移動的作用18.倒車信號線路保護罩：起保護線路作用，防護罩做成此形狀是為了便于加工19.附件孔（4個）：用于連接其他附件20.銷孔（2個）：用于定位21.箱體加強筋：提高表面的剛度強度；減少整體重量，其形狀根據受力情況而定一般加在材料、受力較為薄弱處，按照等強度原理分布22. 差速器齒輪軸外端斷面旁的卡圈的作用是軸向定位差速器，是它不會從軸向方向 發生脫落

23、。五、變速箱的拆裝表2.變速箱拆裝表序號名稱拆裝內容零件編號拆裝方法工具、測量工具要求、注意事項1放油將機體內的潤滑油全部用倒出將機體的油液全部倒至出油口，然后開始倒出手2拆離合器分離軸承按下離合器擺桿，取下離合器軸承1用手拆裝手3拆離合器回位彈簧拆下回位彈簧2手工拆卸尖嘴鉗4拆離合器手柄拆下離合器手柄3手工拆卸5拆除套筒（固定式）用十字螺絲刀將變速箱輸入軸前端蓋十字沉頭螺釘拆下（4顆）并拆下端蓋。并記錄型號M6x154,5,6,7手工拆裝十字螺絲刀先用十字螺絲刀預松1號2號螺釘，再預松3號4號螺釘，后在分別松開1、2和3、4螺釘。最后用已取下的螺釘2顆分別插入a，b兩處用作起蓋螺釘，兩處應緩

24、慢、均勻受力，使端蓋受力均勻，以不致端蓋在起蓋過程中受損變形。6預松并拆除螺栓拆上端蓋M8螺栓8,9,10,11手工拆裝扳手拆螺栓時，先松動兩端螺栓，并且對稱松動防止端蓋受力不均而變形。7預松并拆除螺栓拆上端蓋M812,13,14手工拆裝套筒扳手同上8預松并拆除螺栓拆上端蓋M615手工拆裝套筒扳手同上9預松并拆除螺栓拆上端蓋M816手工拆裝加長套筒扳手由于16號螺栓在端蓋里面，普通扳手無法操作10預松并拆除螺栓拆上端蓋M817,18,19,20手工拆裝套筒扳手11預松并拆除螺栓拆上端蓋M821,22,23,24,25手工拆裝套筒扳手12移動上端蓋將上端蓋與下端蓋分開26手工拆裝一字螺絲刀在變速

25、器上下端蓋連接的地方有三個地方要突出一點。在此處同時用一字螺絲刀用力撬，則可以把上端蓋松掉，現在就可以取下上端蓋圖4.離合器拆裝順序圖1)拆下離合器的分離軸承，用手直接拆下。2)用鉗子拆下離合器擺桿回位彈簧，使擺桿處于自由狀態。3)用十字螺絲刀將變速箱輸入軸前端蓋十字沉頭螺釘拆下（4顆）并拆下端蓋。并記錄型號M6x15。(如圖)圖5. 輸入端蓋拆除順序圖注：先用十字螺絲刀預松4號5號螺釘，再預松6號7號螺釘，后在分別松開4、5和6、7螺釘。最后用已取下的螺釘2顆分別插入a，b兩處用作起蓋螺釘，兩處應緩慢、均勻受力，使端蓋受力均勻，以不致端蓋在起蓋過程中受損變形。圖6.螺釘拆除順序圖由于變速箱具

26、有良好的密封性，所以拆卸的時候一定要均勻合理卸力，保證機蓋不變形而影響密封性能。首先，按照順序對連接螺釘進行預松,標準為將螺桿旋轉半圈，預松順序為：（1）8,9,10,11（2）12,13,14（3）15（4）16（5）17,18,19,20（6）21,22,23,24,25其次，完全松開螺釘，其順序為：（1）8,9,10,11 （2）12,13,14 （3）15 （4）16 （5）17,18,19,20（6）21,22,23,24,25注：除了16號螺釘要用到小零件拾取器外，其余在完全松開的情況下可以直接取下。然后，將取下來的螺釘都做好記錄所有的螺釘除了15號是M6的螺釘外，其他的都是M8螺

27、釘，則統一編號。 最后，取下變速器上蓋在變速器上下端蓋連接的地方有三個地方要突出一點。在此處同時用一字螺絲刀用力撬，則可以把上端蓋松掉，現在就可以取下上端蓋。六 微型汽車變速箱結構受力分析61 受力最大的時候各軸的扭矩發動機輸出扭矩最大是60.5N，由于發動機直接輸出到變速器的輸入軸，所以變速器的輸入軸受到的最大扭矩，則有：根據公式可以計算出中間軸的最大扭矩，中間軸的轉速是第一根軸的傳動比轉換過來的，則有：同樣可以求出差速器所受到的最大扭矩為，則有：62 各軸的最小直徑根據公式，可以計算出在最大扭矩的前提下軸的功率p,也就是說在發動機輸出最大扭矩的時候發動機沒有達到額定功率，那么可以計算發動機

28、在額定轉速下的扭矩,則有：遠比最大扭矩小，這樣在最大扭矩下求得軸的最小直徑就是該軸的最小直徑，則有各個軸的最小直徑為：63 各個檔位齒輪強度變速箱各檔齒輪材料為:合金鋼(20CrMnTi)。材料強度極限為：。取7級精度。齒輪的彎曲疲勞強度為：齒輪的接觸疲勞強度為：各齒輪參數如下表：表3.齒輪參數表I檔II檔III檔IV檔齒數Z12182430螺旋角2136法面模數2175齒寬b14.411.41213重合度1.581.481.481.5K2.97524241252571.6761.6651.6351.600.800.720.720.723134294724182040傳動比3.5852.166

29、1.330.9233218Ze189825.70738.965951.815964.894 所以，各檔齒輪的彎曲疲勞強度為：齒輪1的彎曲疲勞強度：2.975*3134*2.4*1.676*0.8/14.4/2/1.58=659.34<1100(符合)齒輪2的彎曲疲勞強度：2.975*2947*2.4*1.665*0.7/11.4/1.75/1.48=834<1100(符合)齒輪3的彎曲疲勞強度：2.975*2418*2.5*1.635*0.7/12/1.75/1.48=662<1100(符合)齒輪4的彎曲疲勞強度：2.975*2040*2.57*1.6*0.7/11/1.75

30、/1.5=604<1100(符合)各擋齒輪齒面接觸疲勞強度為：齒輪1齒面接觸疲勞強度：（2.975*3134*4.585/14.4/25.707/3.585）0.5*189.8*2.33=968<1100(符合)齒輪1齒面接觸疲勞強度：（2.975*2947*4.585/11.4/38.9659/3.585）0.5*189.8*2.33=849<1100(符合)齒輪3齒面接觸疲勞強度：（2.975*2418*4.585/12/51.8159/3.585）0.5*189.8*2.33=789<1100(符合)齒輪1齒面接觸疲勞強度：（2.975*2040*4.585/13

31、/64.894/3.585）0.5*189.8*2.33=642<1100(符合)可見，齒輪的強度滿足要求。七、 微型汽車變速箱結構原理方案反求分析7.1微型汽車變速箱整體結構及布置方案反求圖7.變速箱工作原理圖變速箱在汽車中的位置：一般安裝于發動機和驅動橋之前。三軸式變速器的結構方案：第一軸與齒輪做成一體，其前端軸承支承在發動機內腔的軸承上，軸頸根據其與殼體之間軸承內徑而定，長度根據離合器總成軸向尺寸來定。軸與殼體之間軸承的外徑最好大于第一軸常嚙合齒輪的外徑，以便于裝拆第一軸。第二軸前端通過軸承安裝在第一軸的常嚙合齒輪內腔，其軸徑受齒輪徑向尺寸限制。安裝同步器齒轂的花鍵多采用漸開線花鍵

32、，其定位性能好，承載能力大，花鍵齒短，其小徑相應增大，可一提高軸的剛度。此軸上各檔齒輪與軸之間有相對旋轉運動，因此，軸的表面加工精度要求很高。一般情況下，軸上開螺旋油槽，以保證充分潤滑。第二軸制成階梯軸，便于安裝齒輪。從受力和合理利用材料來看，這也是需要的。各截面尺寸要避免相差懸殊。軸上供磨削用的砂輪越程槽產生應力集中，易造成軸的折斷。輕型汽車變速器各檔齒輪常用彈性擋圈軸向定位，簡單，但拆裝不方便。7.2微型汽車變速箱具體結構及布置方案反求7.2.1同步器工作過程與原理：變速器同步器是利用摩擦原理 實現同步的，現代汽車上廣泛使用的是慣性式同步器，同步器可以從結構上保證待嚙合的接合套與接合齒輪的

33、花鍵齒在達到同步之前不可能接觸，可以避免齒間沖擊和噪音,同步器的作用是為了讓離合器片也要和飛輪同步，通過同步器使將要嚙合的齒輪達到一致的轉速而順利嚙合。慣性式同步器是依靠摩擦作用實現同步的，在其上面設有專設機構保證接合套與待接合的花鍵齒圈在達到同步之前不可能接觸，從而避免了齒間沖擊。工作原理可以用某汽車三檔變速器中的二、三檔同步器為例說明。花鍵轂7與第二軸用花鍵連接，并用墊片和卡環作軸向定位。在花鍵轂兩端與齒輪1和4之間，各有一個青銅制成的鎖環（也稱同步環）9和5。鎖環上有短花鍵齒圈，花鍵齒的斷面輪廓尺寸與齒輪1，4及花鍵轂7上的外花鍵齒均相同。在兩個鎖環上，花鍵齒對著接合套8的一端都有倒角（

34、稱鎖止角），且與接合套齒端的倒角相同。圖8.鎖環式慣性同步器示意圖鎖環具有與齒輪1和4上的摩擦面錐度相同的內錐面，內錐面上制出細牙的螺旋槽，以便兩錐面接觸后破壞油膜，增加錐面間的摩擦。三個滑塊2分別嵌合在花鍵轂的三個軸向槽11內，并可沿槽軸向滑動。在兩個彈簧圈6的作用下，滑塊壓向接合套，使滑塊中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽10，起到空檔定位作用。滑塊2的兩端伸入鎖環9和5的三個缺口12中。只有當滑塊位于缺口12的中央時，接合套與鎖環的齒方可能接合. 圖9.鎖環式同步器分解圖7.2.2 鎖止裝置(1)互鎖裝置： 圖10.互鎖裝置示意圖互鎖裝置是保證移動某一變速撥叉軸時，其他變速撥叉軸被鎖

35、住。互鎖裝置的結構主要有以下幾種：1.互鎖銷式2.擺動鎖塊式3.轉動鉗口式4.三向鎖銷式(2)自鎖裝置： 圖11.自鎖裝置示意圖自鎖裝置的作用是防止因汽車振動或有小的軸向力作用而導致脫檔，保證嚙合齒輪在全齒長上進行嚙合，并使駕駛員有換入檔位的感覺。自鎖作用通常是由剛球和彈簧組成的自鎖裝置來保證的，自鎖裝置可以裝在變速器蓋內，也可以裝在變速叉內。（3）倒檔鎖：在汽車行駛過程中，為了防止誤掛倒檔而造成安全事故和損壞傳動系，在操縱機構中而設置的。7.2.3 變速器變速（殼體、傳動部分、操縱部分） 踩離合器是分離發動機與變速器，以便于改變變速器背部的齒輪組合。 換高檔位提高車速：驅動輪轉速提高，轉矩減

36、小。 換低檔位降低車速：驅動輪轉速下降，轉矩增大。 換成倒檔：驅動輪轉速最低，轉矩最大。 為了避免換擋時齒輪撞擊，變速器內還裝有同步器。換擋完成即可松開離合器，是發動機重新通過離合器傳遞到 變速器-傳動軸-驅動橋-驅動輪。7.2.4 潤滑 潤滑油的性能要求：1油性和擠壓性 2熱養化安全性 3防腐蝕和防銹 4抗泡沫性 5與密封材料安全性 6適宜的粘度 手動變速器的潤滑方式一般采用：齒輪飛濺潤滑方式。73主動軸的反求分析 圖12.主動軸示意圖整根軸為一根齒輪軸，上面做了三個齒輪，分別是一檔、而當斜齒輪，倒檔直齒輪，同時該軸在實際運用過程中，需要與一套筒、三檔、四檔斜齒輪配合，同時還要與一對標號為6

37、303RS/PS3的深溝球軸承配合，所以在加工過程中，對此軸的加工精度、粗糙度的加工要求較高。在運轉過程中，軸還要保證氣回轉精度，所以對其的直線度有一等的要求。1.軸承接合面，應該平整光滑，該接合面深溝球軸承6303RS/ps3相貼合，同軸承可在其上自由轉動，需要較高的尺寸精度和加工精度。2.為主動軸一檔齒輪，為斜齒輪，其螺旋角度為21°，它是連同軸生產的。它通過嚙合面的擠壓與從動軸一檔齒輪相嚙合，之后通過主動軸帶動從動軸轉動，轉速較低。齒形的制造方式為插齒，所以在加工前必須用平頭車刀車出鍵加工需要的退屑槽，它的齒形與與它配合的齒輪相同。3為倒檔齒輪，為直齒輪。它是連同軸生產的。它通

38、過嚙合面的擠壓與倒檔齒輪相結合，帶動倒檔齒輪運動，齒形的制造方式為插齒，所以在加工前必須用平頭車刀車出鍵加工需要的退屑槽，它的齒形與與它配合的齒輪相同 4為主動軸二檔齒輪，為斜齒輪，它是連同軸生產的。它通過嚙合面的擠壓與從動軸二檔齒輪相嚙合，之后通過主動軸帶動從動軸轉動，。齒形的制造方式為插齒，所以在加工前必須用平頭車刀車出鍵加工需要的退屑槽，它的齒形與與它配合的齒輪相同。5軸身：該段在軸上不與任何零件向配合，做成錐面是為了減少軸體的重要同時減小應力集中。6. 與離合器配合，需要隨時處于光滑狀態。7. 為軸段，不起配合作用，精度要求不高。8. 為軸向定位軸肩，三檔齒輪起軸向定位作用，精度要求不

39、是很高。9軸段，為配合面。該軸段上有套筒、軸承、三檔齒輪與四檔齒輪與之配合，其軸向定位方式為：而當齒輪的右端面作為軸的軸肩，使三檔齒輪左邊定位，再安裝套筒，使三擋齒輪的右端面定位同時使四檔齒輪的左端面定位，同時在安裝軸承，將四檔齒輪軸向定位，三、四檔齒輪與軸的配合為過盈配合，所以軸上選用上偏差。除加工精度要求高以外，還需注意裝配中的一些問題。裝配時將軸冷卻，且需要將與之配合的齒輪進行加熱處理，以保證恢復常溫時有足夠大的摩擦力帶動從動軸運動。不起配合作用，精度要求不高。加工流程：1鍛模和正火：采用熱鍛模技術鍛造毛坯，然后正火加強硬度和強度，為之后的加工做準備。2 車加工：先加工軸端定位孔，軸向固

40、定后由兩端向中間進行車加工。3插齒：加工齒部此處采用插齒機插齒加工，并進行流水線加工，減少換刀次數。4熱處理：汽車主動軸需進行滲碳淬火，以保證其設計要求的良好機械性能，對于熱后不再進行磨齒加工的產品，穩定可靠的熱處理設備是必不可缺的。5修正：通過齒輪嚙合檢驗，檢查其與從動軸上的齒輪是否完全嚙合，以及噪聲影響情況，若有問題及時修改。7.3.1主動軸參數計算通過拆裝測量知:一檔斜齒輪（粗測量）:齒頂圓直徑Da：29.8mm,齒底圓直徑Df：21.4mm, Z=12, H=14.4mm螺旋角b=25°Da=Mn*Z/cosb+2Mn *Ha Mn=1.96(經過元整) Mn=2倒推過去b=

41、21°Mt=Mn/cosb Mt=2.1428Da= Mn*Z/cosb+2Mn *Ha Da=29.707 Df= Mn*Z/cosb-2Mn *(Ha+Cn) Df=20.707D=Mn*Z/cosb D=25.707Pt=pi*Mt=Pn/cosb=pi*Mn/cosb Pt=6.7302Pi*d/螺旋線長=tanb 螺旋線長=210.89二檔斜齒輪（粗測量）:齒頂圓直徑Da：42.6mm,齒底圓直徑f：33mm, Z=18, H=11.4mm螺旋角b=33°Da=Mn*Z/cosb+2Mn *Ha Mn=1.815(經過元整) Mn=1.75倒推過去b=36

42、6;Mt=Mn/cosb Mt=2.175Da= Mn*Z/cosb+2Mn *Ha Da=42.4369 Df= Mn*Z/cosb-2Mn *(Ha+Cn) Df=34.56193D=Mn*Z/cosb D=38.93695Pt=pi*Mt=Pn/cosb=pi*Mn/cosb Pt=6.7958Pi*d/螺旋線長=tanb 螺旋線長=168.3643直齒輪：齒頂圓直徑Da：31.1mm,齒底圓直徑f：21.4mm, Z=11, H=14.4mmDa=Mn*Z+2Mn *Ha Mn=2.39(經過元整) Mn=2.25倒推過去Da= Mn*Z +2Mn *Ha Da=29.25 Df= M

43、n*Z -2Mn *(Ha+Cn) Df=19.125D=Mn*Z D=24.75Pt=pi*Mn Pt=7.067.5 主動軸加工工藝主動軸材料45#鋼，加工工藝如下表：表3.主動軸加工工藝表工序號工序名稱設備（操作）1粗銑工藝定位面定位面銑床2校直壓床3銑端面，鉆中心孔銑端面鉆中心孔機床4粗車主軸頸CA6140車床5精車1、9段主軸頸數控車床6滾齒（1、2檔）滾齒機7銑齒（倒檔）銑床8輪齒熱處理高頻淬火機9磨齒磨齒機10齒形精整加工絎齒機11銑定位軸肩8銑床12銑接合面6銑床13倒角車床14去毛刺、清洗清洗機15軸頸表面淬火高頻淬火機16校直壓床17終檢、入庫八.汽車變速箱關鍵零部件反求分

44、析8.1零件公差反求分析實測尺寸不等于原設計尺寸，需要從實測尺寸推論出原設計尺寸。假設所測的零件尺寸均為合格，實測值一定是圖樣上規定的公差范圍內一數值，即實測值=基本尺寸± 制造誤差± 測量誤差采用基孔制：孔的實測值 - 基本尺寸 1/2 孔公差（ITII級）采用基軸制：基本尺寸 - 軸的實測值 1/2 軸公差（ITII級）8.2零件材料、熱處理反求分析機械零件的材料選擇與熱處理方法直接影響到零件的強度，剛度，周，壽命，可靠性等指標，材料的選擇是機械設計中的重要問題。材料的成分分析：對材料的整體，局部，表面進行定性分析或定量分析時，可通過以下手段：火花鑒別法，音質判別法，原

45、子發射光譜分析法，化學成分分析法，微探針分析法。材料的組織結構分析：可以用放大鏡觀察材料的晶體大小，淬火硬層的分布，縮孔的缺陷等情況。通過對材料的分析，結合我國國產材料的具體性能，選擇合適的代用品。8.3零件結構、功能原理的反求分析 （1） 變速器軸的反求 ：變速器軸在工作時承受轉矩和彎矩，因此應具備足夠的強度和剛度。軸的剛度不足，會產生過大的變形，影響齒輪的正常嚙合，產生過大的噪音，并會降低齒輪的使用壽命。軸的長度對剛度影響很大。軸的剛度比強度更重要。對齒輪工作影響最大的是軸在垂直面內產生撓度和軸在水平面內的轉角，前者使齒輪中心距發生變化，并破壞了齒輪的正常嚙合。 （2） 差速器參數的反求

46、：普通差速器由行星齒輪、行星輪架（差速器殼）、半軸齒輪等零件組成。發動機的動力經傳動軸進入差速器，直接驅動行星輪架，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅動左、右車輪。差速器的設計要求滿足：（左半軸轉速）+（右半軸轉速）=2（行星輪架轉速）。當汽車直行時，左、右車輪與行星輪架三者的轉速相等處于平衡狀態，而在汽車轉彎時三者平衡狀態被破壞，導致內側輪轉速減小，外側輪轉速增加。在對差速器殼體參數和錐齒輪之間的配合保證不能發生干涉，差速器殼體必須根據錐齒輪之間裝配間距設計。錐齒輪由于齒數較小，屬于非標準齒輪，作圖設計時必須保證齒頂圓和齒根圓的大小，保證符合殼體之間間隙。在測量數據時，多次測量求平均值。所

47、以數據測完之后進行分析，對必要的配合數據進行修改。九 變速器總成裝配（1）應清洗所有的零件，所有滑動配合表面應涂齒輪油。（2）在將各零件裝配在輸出軸時，應注意各墊圈，齒輪，同步器轂和同步器套在安裝方向和位置。（3）當在輸出軸上裝低速檔和高速檔同步器轂時，各轂長凸臺部位的安裝方向要正確。（4）裝低速同步器套時，應同步器套外表面的槽朝低速齒輪側；裝高速同步器套時應使外表面槽朝離合器。（5）裝二檔和三檔齒輪套時，應檢查中間軸 油孔與二檔，三檔齒輪套油槽是否對準。（6）裝同步器套彈簧時不得使彈簧變形或損傷。裝彈簧時，應將彈簧的一端插入同步器轂的彈簧固定孔內，并使兩彈簧相對，以使載荷均勻的施加在同步器滑塊上。( 7) 安裝同步器環時注意所用的同步器環的類型，不要錯裝；同步器環應安裝到位。(8) 在低速檔同步器環宇同步器套之間，不得忘裝彈簧。(9) 在裝二，三檔從動齒輪時，不得忘裝二三檔從動齒輪間的彈簧。(10 ) 在裝低速齒輪套，軸承和低速齒輪后，中間軸應裝鋼球。(11) 安裝輸出軸軸承時，要用專用的工具安裝。(1