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1、第 十 二 章 變 位 齒 輪 及 變 速 器 設(shè) 計(jì) )tg(tg)tg(tg21cos 22112121 aab zzm PBPBpBB cossin h)tg(tgz *aa 221 11仿形法范成法平行軸相交軸交錯(cuò)軸 第 十 二 章 變 位 齒 輪 及 變 速 器 設(shè) 計(jì) )(2 21 zzmaa mmzzma 723018232 2112 mmzzma 5.672718232 3113 0 xm 0 xm 0 x 0 x 0 x0 xm N1Q ha*m -xmN1Q= PN1sin = rsin2 (m z sin2)/2zmin = 2 h*a / sin2 2sin2* zhx

2、 a minmin*min )( z zzhx a mxKJms tg2222 mxKJme tg2222 ii rCCs )inv(inv2 iiiii rrrsrs )inv(invrs i 2 )(rsBOCBOB i 22 212211 ssesesp inv)(tg2inv 21 21 zz xx 12 21 coscoszzy 121 2121 coscos)zz(mcoscos)rr( )rr(coscos)rr()rr()rr(aaym 21212121 cosyzz zzcos 221 21 ymzzmymaa )(2 21aa mxxzzmmxxrr mxchmcmxhrr

3、 hrchrrcra aa fafa )()(2)( )()( 21212121 2*1*21 221121 mxhxmmhh aaa )( * mxchxmmcmhh aaf )( * ymm)xx(aam 21 m)xh(mxmmhh *a*aa y)xx( 21 aa m)ch(hhh *afa 2 coscos aa invinvzzxxx tan2 2121 m aay aaym yxx )( 21 mxhmxmmhh aaa )( * dahfhhad fda d=mz ha=(ha*+x-)mhf=(hf*+ c*-x)mh=ha+hf=(2ha*+c*-)m da=d+2ha=

4、 (z+2ha*+2x-2)mdf=d-2hf= (z-2ha*+-2c*+2x)mymzzma )(21 21 mchh )2( *a mxhh )( *aa mxchh )( *af mxhdd )(2 *aa mxchdd )(2 *af tan22/ xmms tan22/ xmme mzd cosb mzd mp cosmp )0,0;0( 2121 xxxx min2min1 zzzz minminh z )zz(zxx*a 21211 2 ;z )zz(hx minmin*a 11 minmin*a z )zz(hx 22 min21 2zzz )0;0( 2121 xxxx 0

5、 x2x1 021 xx 021 xx I 主 動(dòng) 軸II-從 動(dòng) 軸III III I IIIII 滾輪圓盤(pán)彈簧絲杠螺母6-夾套軸 滾輪圓盤(pán)彈簧絲杠螺母6-夾套軸1min2max2 1min12 DDnni min2max2min2max2min12max12 DDnniiRb 1max2min21max12 DDnni ： i12=R2r1/R1r2= r1/r2 R 1=R2 I IIr1 R1 r2 R2實(shí) 際 上 是 兩 對(duì)摩 擦 輪 傳 動(dòng) 寬 V帶 ： i12= r2 / r1 電控自動(dòng)變速系統(tǒng)通常將變速系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)組成的總成部件稱(chēng)為自動(dòng)變速器 以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起步、怠速，滿(mǎn)

6、足汽車(chē)暫時(shí)停車(chē)的需要。 有 級(jí) /操 控 感 強(qiáng)有 級(jí) /方 便 ， 舒 適舒 適 性 好 ,經(jīng) 濟(jì) 性 好 ,成 本 高 ,鋼帶 易 打 滑 (用 于 小 功 率 汽 車(chē) )-寶 馬 .奔 馳 .奧 迪 積各級(jí)齒輪傳動(dòng)比的連乘積所有主動(dòng)齒輪齒數(shù)的乘積所有從動(dòng)齒輪齒數(shù)的乘i主動(dòng)從動(dòng)從動(dòng)主動(dòng)MMnnik 特點(diǎn)：高擋同步器布置在輸入軸上，而低擋同步器布置在輸出軸上。為提高軸的剛度，增加了中間支承。高擋布置在靠近軸的支承中部區(qū)域較為合理，在該區(qū)域因軸的變形而引起的齒輪偏轉(zhuǎn)角較小，齒輪保持較好的嚙合狀態(tài)，能提高齒輪壽命。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輪廓尺寸小、布置方便、中間擋位傳動(dòng)效率高和噪聲低等。缺點(diǎn)：不能設(shè)

7、置直接擋，一擋速比不可能設(shè)計(jì)得很大。 發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)轎車(chē)的兩軸式變速器傳動(dòng)方案。其特點(diǎn)是：變速器輸出軸與主減速器主動(dòng)齒輪做成一體；多數(shù)方案的倒擋傳動(dòng)常用滑動(dòng)齒輪，其它擋位均用常嚙合齒輪傳動(dòng)。圖f中的倒擋齒輪為常嚙合齒輪，并用同步器換擋；圖d所示方案的變速器有輔助支承，用來(lái)提高軸的剛度。 下圖為中間軸式四擋變速器傳動(dòng)方案示例，圖a、b所示方案有四對(duì)常嚙合齒輪，倒擋用直齒滑動(dòng)齒輪換擋，圖c方案的二、三、四擋用常嚙合齒輪傳動(dòng)，而一、倒擋用直齒滑動(dòng)齒輪換擋。 特點(diǎn)：(1)設(shè)有直接擋; (2)一擋有較大傳動(dòng)比; (3)高擋位齒輪采用常嚙合齒輪傳動(dòng)，低擋位的齒輪(一擋)可采用或不采用常嚙合齒輪傳動(dòng);

8、(4) 除一擋外, 其他擋位采用同步器或嚙合套換擋; (5)除直接擋外,其他擋位工作時(shí)傳動(dòng)效率略低。 遠(yuǎn)距離操縱手動(dòng)換擋變速器工作原理簡(jiǎn)圖 鎖止離合器變矩器外殼（主動(dòng)）導(dǎo)輪自由輪單向離合器從動(dòng)軸 渦輪泵輪渦流方向（循環(huán)圓） 泵 輪 是 主 動(dòng) 件 ， 渦 輪 懸 浮 在 變 矩 器 內(nèi) ， 通 過(guò) 花 鍵 與 輸 出 軸 聯(lián) 接 ， 是 從 動(dòng) 件 。 導(dǎo) 輪 懸 浮 在 泵 輪 與 渦 輪 之間 ， 通 過(guò) 單 項(xiàng) 離 合 器 及 導(dǎo) 輪 軸 套 固 定 在 變 矩 器 外 殼 上 。 為 保 證 變 矩 器 的 性 能工 作 液 既 有 隨 行星齒輪式變速器具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

9、、體積小，不需要中間軸和中間齒輪；（2）操縱容易，各齒輪處于常嚙合狀態(tài)，不存在嚙合沖擊；（3）傳動(dòng)比（或速比）范圍大（如豐田A340E型為0.705-2.804；A341E型為0.705-2.531、A342E型為0.753-2.531）。行星齒輪式變速器是由行星齒輪機(jī)構(gòu)和換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的變速器。 (Continuously Variable TransmissionCVT)特 點(diǎn) ： 974.25)5.41(5.3 2502)1(2 1201 im az 5.1125.4251212 izz mm75.239mm)11225(25.3)(2 21 zzma mm50.241mm)11325

10、(25.3 a 8047.24250 20cos5.241arccoscosarccos aa 7179.220tan2 )20inv8047.24inv)(11325(tan2 )invinv)( 2121 zzxx 2893.04286.27179.2 4286.25.3/)5.241250(/)( 21 yxx maay mm8555.8tan22/ mm0647.920tan5.34.122/5.3tan22/ mm6484.371cos mm2231.82cos mm5.395mm1135.3 mm5.87mm255.3 22 11 22b 11b 22 11 mxms mxms d

11、d dd mzd mzd mm2377.0mm)3179.125.01(5.3)( mm5250.0mm)4.125.01(5.3)( mm1001.7mm)2893.03179.11(5.3)( mm3875.7mm)2893.04.11(5.3)( 2*a2f 1*a1f 2*a2a 1*a1a xchmh xchmh xhmh xhmh mm9754.3952 mm55.882 mm7002.4092 mm2750.1022 2f22f 1f11f 2a22a 1a11a hdd hdd hdd hdd 8893.24)2893.03179.11(2113 20cos113arccos

12、4918.36)2893.04.11(225 20cos25arccos)(2 cosarccos2a 1*a1 11a xhz z 1137.1 )8047.24tan8893.24(tan113)8047.24tan4918.36(tan2521 )tan(tan)tan(tan21 2a21a1 zz 例2：用 齒 條 插 刀 按 展 成 法 加 工 一 漸 開(kāi) 線(xiàn) 齒 輪 ， 其 基 本 參 數(shù) 為 h a*=1, c*=0.25， =20， m = 4 mm ， 若 刀 具 移 動(dòng) 速 度 v刀 =0.001 m s 。試 求 ： 1） 切 制 z = 12 的 標(biāo) 準(zhǔn) 齒 輪 時(shí)

13、， 刀 具 分 度 線(xiàn) 與 輪 坯 中 心 的 距 離 L應(yīng) 為 多 少 ？ 被 切 齒 輪 的 轉(zhuǎn) 速 n 應(yīng) 為 多 少 ？ 2） 為 避 免 根 切 ， 切 制 z =12的 變 位 齒 輪 時(shí) ， 其 最 小 變 位 系 數(shù) x min 應(yīng) 為 多 少 ？ 此 時(shí) 的 L應(yīng) 為 多 少 ？ n 是 否 需 要 改 變 ？ 解 ： 1） 切 制 z = 12 的 標(biāo) 準(zhǔn) 齒 輪 時(shí) ， 齒 輪 分 度 圓 半 徑 ： r = m z /2 = 412 / 2 =24 mm n = 60 / 2 = 60 v刀 / 2 r = 600.001/2240.001=0.39r/min 則 被

14、切 齒 輪 的 轉(zhuǎn) 速 ： 刀 具 分 度 線(xiàn) 與 輪 坯 分 度 圓 作 滾 動(dòng) , 有 v刀 = r = v刀 / r 因 刀 具 分 度 線(xiàn) 應(yīng) 與 輪 坯 分 度 圓 相 切 , 故 刀 具 分 度 線(xiàn) 與 輪 坯 中 心 的 距 離 ：L =24 mm 2） 切 制 z=12的 變 位 齒 輪 時(shí) , 因 ha*=1, c*= 0.25, = 20, 故 最 小 變 位 系 數(shù) ： 被 切 齒 輪 的 轉(zhuǎn) 速 n 不 變 。此 時(shí) L=24+x min m=24+0.294=25.16mmx min=(17-z)/17=(17-12)/17= 0.29 invtgzz xxinv 21 21 )(2