三轴式变速器与秋月冬雪两轴画相比较,可获得几档传动

车辆工程毕业设计174日产锐骐皮卡三轴式变速器设计说明书-博泰典藏网
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车辆工程毕业设计174日产锐骐皮卡三轴式变速器设计说明书
导读:本次设计的题目是日产锐骐皮卡三轴式变速器设计,变速器由变速器传动机构和操纵机构组成,并便于变速器换挡或进行动力输出,采用中间轴式变速器,该变速器具有两个突出的优点:一是其直接档的传动效率高,这台变速器具有五个前进档(包括一个超速档五档)和一个倒档,本设计论述了变速器的总体结构,在设计中完成了各挡齿轮和轴的计算和校核及CAD绘图等工作,关键词:变速器,1.1汽车变速器概述……………………………… 摘
要 本次设计的题目是日产锐骐皮卡三轴式变速器设计。变速器由变速器传动机构和操纵机构组成,其基本功用是改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,同时使发动机在有利的工况下工作;在发动机曲轴旋转方向不变的前提下使汽车能倒退行驶;利用空挡中断动力传递,以使发动机能够起动 、怠速,并便于变速器换挡或进行动力输出。采用中间轴式变速器,该变速器具有两个突出的优点:一是其直接档的传动效率高,磨损及噪声也最小;二是在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得较大的一档传动比。这台变速器具有五个前进档(包括一个超速档五档)和一个倒档,并通过锁环式同步器来实现换档。本设计论述了变速器的总体结构,在设计中完成了各挡齿轮和轴的计算和校核及CAD绘图等工作。 关键词:变速器,锁环式同步器,传动比,中间轴,第二轴,齿轮
ABSTRACT The design of the subject is Nissan Pick-up thestrals sharpness triaxial type transmission design. Transmission of transmission mechanism and manipulate the transmission mechanism, its basic function is changed, expand the rotation drive transmission torque and speed range, in order to adapt to the changing conditions, also make the engine driving in the favorable conditions work, In the engine crankshaft direction invariable under the premise of driving the car can reverse, Use neutral interrupt power to make the engine can start, idle, and facilitate transmission shift or power output.Using the transmission of transmission oart has two outstanding advantages: one is the direct transmission efficiency, the wear and tear of noise and minimum, The center distance of small gear cases can still get larger gear transmission. The transmission has five forward (including a overdrive five files) and one reverse, and through the lock ring type synchronizer to realize the shift. This design is discussed in the overall structure, design of the gear and finish the checking and calculating and axial CAD drawing, etc. KEY WORDS:Transmission, Locking ring type synchronizer,Gear ratio,Countershaft,Second axis, Gear 目
录 摘要……………………………………………………...…………………..…………I Abstract………………………………………………………………………..……....II第1章 绪论………………………………………………………………..…………11.1 汽车变速器概述…………………………………………………………..…..11.2汽车变速器设计的目的和意义………………………………………….……11.3 汽车变速器国内外现状和发展趋势………………………………….……...21.3.1 变速器国内外的现状…………………………………………….……21.3.2 汽车变速器的发展趋势……………………………………….……....31.4 手动变速器的特点和设计要求及内容……………………………….……...31.4.1 手动变速器的特点……………………………………………….……31.4.2 手动变速器的设计要求……………………………………….………41.4.3设计的主要内容………………………………………………….…….4第2章 变速器传动机构布置方案确定………………………………..………62.1设计所依据的主要技术参数……………………………………………….…62.2 变速器传动机构的结构分析和形式选择………………………….………...62.2.1两轴式变速器的特点分析……………………………………….…….72.2.2 中间轴式变速器特点分析……………………………….……………72.2.3 倒挡布置方案分析……………………………………………….……82.2.4 传动机构布置的其他问题……………………………………….……92.3 零部件结构方案分析……………………………………………………........102.3.1 齿轮形式……………………………………………………….…...….102.3.2 换挡机构形式………………………………………………….…...….102.3.3 防止自动脱挡的结构……………………………………………….....112.3.4 变速器轴承………………………………………………………...…..112.4 本设计所采用的传动机构布置方案………………………………………….112.5 本章小结……………………………………………………………………….12第3章 变速器主要参数的选择和齿数分配…………………………………..133.1 变速器各挡传动比的确定…………………………………………..…..…….133.1.1 变速器最低挡传动比的确定…………………………………………..133.1.2 变速器其他各挡传动比的确定……………………………..……..…..143.2中心距的确定…………………………………………………………..…..…..143.3变速器外形尺寸的初选……………………………………………..……..…..153.4 变速器齿轮参数的选择…………………………………………………..…...153.4.1模数……………………………………………………………………...153.4.2 齿形、压力角及螺旋角………………………………………………..163.4.3 齿宽……………………………………………………………………..163.4.4 齿顶高系数……………………………………………………………..173.5 变速器各挡齿轮齿数的分配……………………………………………..……173.5.1 确定一挡齿轮的 齿数….……………………………………………...173.5.2 对中心距进行修正……………………………………………………..183.5.3 确定常啮合齿轮的齿数………………………………………………..193.5.4 确定其他各挡齿轮的齿数……………………………………………..203.6 本章小结…………………………………………………….………………….23第4章 变速器齿轮的设计计算…………………………………………………..244.1变速器齿轮的几何尺寸计算……………………………………………….…..244.2 计算变速器各轴的扭矩和转速………………………………………….…….244.3 齿轮的强度计算和材料选择………………………………………….……….254.3.1 齿轮损坏的原因和形式……………………………….………………..254.3.2 齿轮的材料选择……………………………………………….………..264.3.3 齿轮的强度计算………………………………………….……………..274.4 本章小结…………………………………………………………….………….38第5章 变速器轴和轴承的设计计算………………………………………...…..395.1初选变速器轴的轴径和轴长…………………………………………….……..395.2 轴的结构设计………………………………………………………….….……395.3 变速器轴的强度计算…………………………………………………..….…...405.3.1齿轮和轴上的受力计算…………………………………………………405.3.2 轴的强度计算…………………………………………………………...415.3.3 轴的刚度计算……………………………………………………..……...465.4变速器轴承的选择和校核……………………………………………………….495.4.1 第一轴轴承的选择和校核……………………………………………….495.4.2 第二轴轴承的选择和校核……………………………………………….505.4.3 中间轴轴承的选择和校核……………………………………………….515.5 本章小结………………………………………………………………………….51第6章 同步器和操纵机构的设计选用…………………………………………..526.1 同步器的设计选用……………………………………………………………….526.1.1 锁环式同步器6.1.2 锁销式同步器 …………………………………………………………52 …………………………………………………………53………………………………………54 6.1.3 锁环式同步器主要尺寸的确定6.1.4 同步器主要参数的确定…………………………………………………..556.2 变速器操纵机构的设计选用…………………………………………………….576.2.1 变速器操纵机构的分类…………………………………………………..576.2.2 变速器常用操纵机构分析………………………………………………..586.3 变速器箱体的设计……………………………………………………………….596.4 本章小结………………………………………………………………………….60 结论…………………………………………………………………...................................61
参考文献………………………………………………………………………………….62 致谢………………………………………………………………………………………...63 附录A……………………………………………………………………………………...64 附录B……………………………………………………………………………………...66 第1章 绪
论 1.1 汽车变速器概述变速器用于转变发动机曲轴的转矩和转速,以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下,对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。用变速器转变发动机转矩、转速的必要性在于内燃机转矩-转速变化特性的特点是具有相对小的对外部载荷改变的适应性[1]。变速器能使汽车以非常低的稳定车速行驶,而这种低的车速只靠内燃机的最低稳定车速是难以达到的。变速器的倒挡使汽车能倒退行驶;其空挡使汽车在启动发动机、停车和滑行时能长时间将发动机和传动系分离。变速器按其传动比的改变方式可分为有级、无级和综合式的。有级变速器按其前进挡的挡位数分为三、四、五挡和多挡的;而按其轴中心线的位置又可分为固定轴线式、旋转轴线式和综合式的。固定轴式变速器又分为两轴式、三轴式和多轴式的。变速器按其操纵方式又可分为自动式、半自动式、预选式、指令式、直接操纵式和远距离操纵式[2]。变速器的结构对汽车的动力性、经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率等都有直接影响。变速器与主减速器及发动机的参数做优化匹配,可得到良好的动力性与经济性;采用自锁及互锁装置,倒挡安全装置,对接合齿采取倒锥齿侧措施以及其他结构措施,可使操纵可靠,不跳挡、乱挡、自动脱挡和误挂倒挡;采用同步器可使换挡轻便,无冲击及噪声;采用高齿、修形及参数优化等措施可使齿轮传动平稳、噪声低,降低噪声水平已成为提高变速器质量和设计、工艺水平的关键。随着汽车技术的发展,增力式同步器,双、中间轴变速器,后置常啮合传动齿轮、短第二轴的变速器,各种自动、半自动以及电子控制的自动换挡机构等新结构也相继问世。变速器多采用飞溅润滑,重型汽车有时强制润滑第一、二轴轴承等。变速器都装有单向的通气阀以防壳内空气热胀而漏油及润滑油氧化。壳底放油塞多放置磁铁以吸附油内铁屑。1.2汽车变速器设计的目的和意义现代汽车上广泛采用内燃机作为动力源,其转矩和转速的变化范围很小,而复杂的使用条件要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化。为解决这一矛盾,在包含总结汇报、表格模板、自然科学、初中教育、行业论文、计划方案、旅游景点、医药卫生、外语学习、出国留学、党团工作、高中教育以及车辆工程毕业设计174日产锐骐皮卡三轴式变速器设计说明书等内容。本文共12页
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【栏目负责人】:来今雨轩      腾讯网汽车频道 用车组编辑
“汽车知识讲堂”系列第二期:汽车如何换挡变速。上一期讲了发动机提供动力,那么在汽车行驶过程中,发动机怎么就能在不同情况下,提供不同的动力和扭矩呢,这就必然要提到变速器。在这期内容里,我们介绍变速器如
何操控并取得灵活变速比,从而使发动机在最佳动力性能状态下工作。
第1期:详解发动机原理
第2期:变速箱原理解读
第3期:说说汽车底盘
第4期:汽车悬挂知多少
第5期:汽车车身设计知识
第6期:详解汽车安全技术
第7期:揭秘汽车碰撞测试
第8期:探秘汽车轮胎
第9期:解读汽车人机交互
第10期:五大车系技术比拼
第11期:汽车动力能源解析
第12期:汽车如何防盗
第13期:全面解析各类车险
第14期:冬季用车攻略
第15期:新手驾车常识
第16期:车灯知识详解
第17期:汽车油液常识
第18期:女性用车指南
第19期:汽车美容常识
第20期:锦湖门追踪
第21期:春季用车攻略
第22期:北京停车省钱攻略
第24期:夏季用车全攻略
第25期:七问儿童安全座椅
第26期1:汽车贴膜全攻略
第26期2:汽车天窗全解析
第27期:夏季如何防爆胎
第28期1:车漆养护知识详解
第28期2:空调制冷剂解析
第29期:涡轮增压发动机解析
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第32期2:汽车刹车系统详解
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第34期:新车购买使用解析
第35期:不同路况驾驶技巧
第36期:秋季用车攻略
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第47期:应用技术方向解读
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第51期:新凯美瑞保养指南
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第53期:春节自驾出行指南
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第56期:案例分析车险拒赔
第57期:蓄电池使用养护知识
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第60期:影响安全的故障应对
第61期:春季用车攻略
第62期:汽车手刹知识解析
第63期:汽车旅行装备盘点
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第66期:北京车展技术盘点
第67期:日常保养怎样省钱
第68期:导航指错路怎么办
第69期: 汽车灯光怎么用
第70期: 儿童座椅如何安装
第71期: 名厂御用改装盘点
第72期: 德系三大高性能车
第73期: 奥迪RS高性能车解析
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双离合变速器是目前比较先进的变速箱技术,国产的大众迈腾、速腾、高尔夫6、明锐等热门车型都纷纷装配了DSG
自动变速器常见的组成有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等,按照这些部件的功能,可将他们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大…
?变速箱用来传递发动机的输出动力,能变换齿轮的组合以应付不同需求。变速箱档位指的是前进挡的个数
?变速箱类型
?变速箱档把类型
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变速器构成部件分解
单击上表左边的按钮可动画
行星齿轮组产生变速器所能生成的所有不同传动比。都有三个主要部件:太阳轮、齿圈、行星齿轮和行星齿轮的齿轮架…
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液力变矩器的三个基本部件是泵轮、涡轮和导轮。变矩器取代了传统的机械式离合器,被装置在引擎与自排变速箱之间,能够将引擎的动力平顺的传送到自排变速箱…
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离合器是手排系统内的动力接续装置,利用离合器片的摩擦力使动力接续,装在引擎与手排变速箱间…
普通齿轮变速器变速传动机构分为三轴式普通齿轮变速器、两轴式变速器和组合式变速器。发动机前置前驱或后置后驱车多采用两轴式,例如:桑塔纳2000…
为了将变速器转到超速挡,必须通过离合器和制动带连接和断开许多部件。行星架通过离合器连接到液力变矩器外壳,较大的太阳轮通过制动带固定到外壳,使其无法旋转…调速器是一个聪明的阀,它可以告诉变速器汽车的速度。它连接到输出装置,因此汽车运动越快,调速器旋转就越快,内部的弹簧加载阀打开程度就越大,它允许通过的液体压力就越大…
由于变速器输入轴与输出轴以各自的速度旋转,变换档位时会存在一个同步问题。同步器的作用就是使将要啮合的齿轮达到一致的转速而顺利啮合
倒挡齿轮由一个小惰轮来操控。惰轮是两个不互相接触的传动齿轮中间起传递作用的齿轮,同时跟这两个齿轮啮合,用来改变被动齿轮的转动方向……
控制系统主要任务是控制油泵的泵油压力,使之符合自动变速器各系统的工作需要.自动变速器控制系统由各种控制阀板总成、电磁阀、控制开关、控制电路等
自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等。驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的手动阀
主流变速器实例
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正确使用自动变速器
?本文教您怎么正确使用自动变速器,以及介绍自动档车中途熄火怎么办
自动档PK手动档 新手该如何选?
?作为一名新车主,尤其是即将拥有人生第一台车的车主,常常会在买自动档还是手动档车之间犹豫不决,那到底是自动档好,还是手动档好?
                                                                  编辑:来今雨轩
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腾讯公司 版权所有70三轴五档式汽车变速器--说明书-第3页
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70三轴五档式汽车变速器--说明书-3
设计时首先应根据汽车的使用条件及要求确定变速器的;传动比范围是变速器低档传动比与高档传动比的比值;通常,有级变速器具有3、4、5个前进档;重型载货;变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用效率、汽;某些轿车和货车的变速器,采用仅在好路和空载行驶时;有级变速器的传动效率与所选用的传动方案有关,包括;三轴式变速器得到的最广泛的应用;三轴式变速器第一轴的常啮合齿轮
设计时首先应根据汽车的使用条件及要求确定变速器的传动比范围、档位数及各档的传动比,因为它们对汽车的动力性与燃料经济性都有重要的直接影响。传动比范围是变速器低档传动比与高档传动比的比值。汽车行驶的道路状况愈多样,发动机的功率与汽车质量之比愈小,则变速器的传动比范围应愈大。目前,轿车变速器的传动比范围为3.0~4.5;一般用途的货车和轻型以上的客车为5.0~8.0;越野车与牵引车为10.0~20.0。通常,有级变速器具有3、4、5个前进档;重型载货汽车和重型越野汽车则采用多档变速器,其前进档位数多达6~16个甚至20个。变速器档位数的增多可提高发动机的功率利用效率、汽车的燃料经济性及平均车速,从而可提高汽车的运输效率,降低运输成本。但采用手动的机械式操纵机构时,要实现迅速、无声换档,对于多于5个前进档的变速器来说是困难的。因此,直接操纵式变速器档位数的上限为5档。多于5个前进档将使操纵机构复杂化,或者需要加装具有独立操纵机构的副变速器,后者仅用于一定行驶工况。某些轿车和货车的变速器,采用仅在好路和空载行驶时才使用的超速档。采用传动比小于1(0.7~0.8)的超速档,可以更充分地利用发动机功率,降低单位行驶里程的发动机曲轴总转数,因而会减少发动机的磨损,降低燃料消耗。但与传动比为1的直接档比较,采用超速档会降低传动效率。有级变速器的传动效率与所选用的传动方案有关,包括传递动力的齿轮副数目、转速、传递的功率、润滑系统的有效性、齿轮及轴以及壳体等零件的制造精度、刚度等。三轴式变速器得到的最广泛的应用。三轴式变速器第一轴的常啮合齿轮与第二轴的各档齿轮分别与中间轴的相应齿轮相啮合,且第一、第二轴同心。将第一、第二轴直接连接起来传递扭矩则称为直接档。此时,齿轮、轴承及中间轴均不承载,而第一、第二轴也传递转矩。因此,直接档的传递效率高,磨损及噪音也最小,这是三轴式变速器的主要优点。其他前进档需依次经过两对齿轮传递转矩。因此。在齿轮中心距(影响变速器尺寸的重要参数)较小的情况下仍然可以获得大的一档传动比,这是三轴式变速器有级变速器结构的发展趋势是增多常啮合齿轮副的数目,从而可采用斜齿轮。后者比直齿轮有更长的寿命、更低的噪声,虽然其制造稍复杂些且在工作中有轴向力。因此,在变速器中,除低档及倒档外,直齿圆柱齿轮已经被斜齿圆柱齿轮所代替。但是在本设计中,由于倒档齿轮采用的是常啮式,因此也采用斜齿轮。图2-1a所示[2]方案,除一,倒档用直齿滑动齿轮换档外,其余各档为常啮合的另一优点。其缺点是:除直接档外其他各档的传动效率有所下降。齿轮传动。图2-4b、c、d所示方案的各前进档,均用常啮合齿轮传动;图2-4d所示方案中的倒档和超速档安装在位于变速器后部的副箱体内,这样布置除可以提高轴的刚度,减少齿轮磨损和降低工作噪声外,还可以在不需要超速档的条件下,很容易形成一个只有四个前进档的变速器。 图2-1 中间轴式五档变速器传动方案 以上各种方案中,凡采用常啮合齿轮传动的档位,其换档方式可以用同步器或啮合套来实现。同一变速器中,有的档位用同步器换档,有的档位用啮合套换档,那么一定是档位高的用同步器换档,档位低的用啮合套换档。变速器用图2-1c所示的多支承结构方案,能提高轴的刚度。这时,如用在轴平面上可分开的壳体,就能较好地解决轴和齿轮等零部件装配困难的问题。图2-1c所示方案的高档从动齿轮处于悬臂状态,同时一档和倒档齿轮布置在变速器壳体的中间跨距里,而中间档的同步器布置在中间轴上是这个方案的特点。2.2.2倒档传动方案图2-2为常见的倒挡布置方案[2]。图2-2b所示方案的优点是换倒挡时利用了中间轴上的一挡齿轮,因而缩短了中间轴的长度。但换挡时有两对齿轮同时进入啮合,使换挡困难。图2-2c所示方案能获得较大的倒挡传动比,缺点是换挡程序不合理。图2-2d所示方案针对前者的缺点做了修改,因而取代了图2-2c所示方案。图2-2e所示方案是将中间轴上的一,倒挡齿轮做成一体,将其齿宽加长。图2-2f所示方案适用于全部齿轮副均为常啮合齿轮,换挡更为轻便。为了充分利用空间,缩短变速器轴向长度,有的货车倒挡传动采用图2-2g所示方案。其缺点是一,倒挡须各用一根变速器拨叉轴,致使变速器上盖中的操纵机构复杂一些。 图2-2 变速器倒档传动方案 本设计采用图2-2f所示的传动方案。因为变速器在一挡和倒挡工作时有较大的力,所以无论是两轴式变速器还是中间轴式变速器的低档与倒挡,都应当布置在在靠近轴的支承处,以减少轴的变形,保证齿轮重合度下降不多,然后按照从低档到高挡顺序布置各挡齿轮,这样做既能使轴有足够大的刚性,又能保证容易装配。倒挡的传动比虽然与一挡的传动比接近,但因为使用倒挡的时间非常短,从这点出发有些方案将一挡布置在靠近轴的支承处。2.3变速器主要零件结构的方案分析变速器的设计方案必需满足使用性能、制造条件、维护方便及三化等要求。在确定变速器结构方案时,也要考虑齿轮型式、换档结构型式、轴承型式、润滑和密封等因素。2.3.1齿轮型式与直齿圆柱齿轮比较,斜齿圆柱齿轮有使用寿命长,工作时噪声低等优点;缺点是制造时稍复杂,工作时有轴向力。变速器中的常啮合齿轮均采用斜齿圆柱齿轮,尽管这样会使常啮合齿轮数增加,并导致变速器的转动惯量增大。直齿圆柱齿轮仅用于低档和倒挡。但是,在本设计中由于倒档采用的是常啮合方案,因此倒档也采用斜齿轮传动方案,即除一档外,均采用斜齿轮传动。2.3.2换档结构型式换档结构分为直齿滑动齿轮、啮合套和同步器三种[2]。直齿滑动齿轮换档的特点是结构简单、紧凑,但由于换档不轻便、换档时齿端面受到很大冲击、导致齿轮早期损坏、滑动花键磨损后易造成脱档、噪声大等原因,除一档、倒档外很少采用。啮合套换档型式一般是配合斜齿轮传动使用的。由于齿轮常啮合,因而减少了噪声和动载荷,提高了齿轮的强度和寿命。啮合套有分为内齿啮合套和外齿啮合套,视结构布置而选定,若齿轮副内空间允许,采用内齿结合式,以减小轴向尺寸。结合套换档结构简单,但还不能完全消除换档冲击,目前在要求不高的档位上常被使用。采用同步器换档可保证齿轮在换档时不受冲击,使齿轮强度得以充分发挥,同时操纵轻便,缩短了换档时间,从而提高了汽车的加速性、经济性和行驶安全性,此外,该种型式还有利于实现操纵自动化。其缺点是结构复杂,制造精度要求高,轴向尺寸有所增加,铜质同步环的使用寿命较短。目前,同步器广泛应用于各式变速器中。自动脱档是变速器的主要障碍之一。为解决这个问题,除工艺上采取措施外,在结构上,目前比较有效的方案有以下几种:1) 将啮合套做得长一些(如图2-3a)或者两接合齿的啮合位置错开(图2-3b),这样在啮合时使接合齿端部超过被接合齿约1~3mm。使用中因接触部分挤压和磨损,因而在接合齿端部形成凸肩,以阻止自动脱档。 此段切薄a
b图2-3 防止自动脱档的结构措施Ⅰ
图2-4 防止自动脱档的结构措施Ⅱ 2)将啮合套齿座上前齿圈的齿厚切薄(0.3~0.6mm),这样,换档后啮合套的后端面便被后齿圈的前端面顶住,从而减少自动脱档(图2-4)。3)将接合齿的工作面加工成斜齿面,形成倒锥角(一般倾斜20~30),使接合齿面产生阻止自动脱档的轴向力(图2-5)。这种结构方案比较有效,用较多。 加工成斜面 图2-5 防止自动脱档的结构措施Ⅲ 在本设计中所采用的是锁环式同步器,该同步器是依靠摩擦作用实现同步的。但它可以从结构上保证结合套与待啮合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触,以免齿间冲击和发生噪声。同步器的结构如图2-6所示: 图2-6 锁环式同步器l、4-同步环;2-同步器齿鼓;3-接合套;5-弹簧;6―滑块;7-止动球;8-卡环;9―输出轴;10、11-齿轮 2.3.3变速器轴承变速器轴承[12]常采用圆柱滚子轴承,球轴承,滚针轴承,圆锥滚子轴承,滑包含各类专业文献、应用写作文书、幼儿教育、小学教育、行业资料、中学教育、生活休闲娱乐、外语学习资料、高等教育、70三轴五档式汽车变速器--说明书等内容。 
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