汽車機(jī)械式變速器設(shè)計(jì)分析
時(shí)間:2022-08-08 09:53:42
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摘要:在汽車各類構(gòu)件之中,變速器具有十分重要的作用,不僅可以對(duì)汽車的行駛速度進(jìn)行改變,還能對(duì)汽車的使用性能產(chǎn)生影響。本文對(duì)變速器齒輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)方式進(jìn)行總結(jié),通過(guò)對(duì)變速器檔數(shù)進(jìn)行有效控制,對(duì)檔位傳動(dòng)比進(jìn)行有效計(jì)算兩方面論述了現(xiàn)代機(jī)械式變速器檔位的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
關(guān)鍵詞:機(jī)械式變速器;現(xiàn)代設(shè)計(jì);傳動(dòng)比
由于相關(guān)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,人們對(duì)汽車變速器要求不斷提升,既要對(duì)動(dòng)力性能進(jìn)行保證,還要將變速器的外形優(yōu)勢(shì)突顯出來(lái),從而利用最低成本來(lái)獲取更高質(zhì)量的變速器設(shè)計(jì)。在具體設(shè)計(jì)工作過(guò)程中,需要對(duì)材料使用和變速器自身重量提高重視程度,以質(zhì)量為前提因素,降低齒輪和軸系自身的重量。由于變速器是以現(xiàn)代設(shè)計(jì)方式出現(xiàn),在提升質(zhì)量性能的同時(shí),變得更加靈巧。
1變速器齒輪的現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)方式
1.1對(duì)齒輪的模數(shù)和壓力角進(jìn)行控制。在齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程中,厚度和齒輪模數(shù)據(jù)有很大關(guān)聯(lián),如果齒輪的模數(shù)越多,自身厚度也會(huì)有所提升。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員需要對(duì)模數(shù)進(jìn)行有效控制,保證每對(duì)齒輪之間均具備相匹配的模數(shù),提升齒輪的實(shí)用性,為變速器的功能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造良好條件。為了將齒輪的生產(chǎn)加工成本降低,同時(shí)避免齒輪的生產(chǎn)難度增高,設(shè)計(jì)人員可以將齒輪模式設(shè)計(jì)為同種規(guī)格[1]。齒輪模式的確定也可以通過(guò)計(jì)算得出,并與傳遞扭矩相結(jié)合,對(duì)制作材料進(jìn)行確定,再結(jié)合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),將最小中心距確定出來(lái)。在壓力角選擇時(shí),應(yīng)該與漸開(kāi)線運(yùn)動(dòng)方向相結(jié)合,以及受力分析,最終實(shí)現(xiàn)壓力角的有效確定,該項(xiàng)數(shù)值也與漸開(kāi)線和點(diǎn)離基圓之間的距離有關(guān)。1.2保證齒輪寬度和螺旋角與標(biāo)準(zhǔn)相符。在齒輪寬度計(jì)算過(guò)程中,可以對(duì)齒寬系數(shù)和分度圓直徑相結(jié)合,將具體數(shù)值相乘,而在具體工作開(kāi)展時(shí),需要考慮齒輪工作的穩(wěn)定性要求,與此同時(shí),將變速器自身重量和體積進(jìn)行降低。為了提升應(yīng)用效果,設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)齒輪寬度進(jìn)行有效設(shè)計(jì),如果設(shè)計(jì)面過(guò)于狹窄,其自身承載能力也會(huì)出現(xiàn)大幅度降低,無(wú)法與實(shí)際使用要求相符,同時(shí)無(wú)法對(duì)穩(wěn)定性進(jìn)行保證。而在齒輪螺旋角設(shè)計(jì)上,應(yīng)該與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合,對(duì)傾斜程度進(jìn)行全面控制,才能將具體的斜齒輪優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái),提升齒輪結(jié)構(gòu)整體的荷載能力[2]。1.3控制好齒輪齒數(shù)和變位系數(shù)。由于齒輪齒數(shù)和變位系數(shù)的合理控制,可促使齒輪的傳動(dòng)比與變速器檔數(shù)匹配到一起。在具體齒數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)提升設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性,如果齒輪齒數(shù)過(guò)少,便會(huì)影響齒輪之間的嚙合程度,降低主傳動(dòng)的穩(wěn)定性。為了延長(zhǎng)齒輪使用的壽命,齒輪變位情況必須得到合理控制,在變位系數(shù)設(shè)置好之后,設(shè)計(jì)人員可以站在系統(tǒng)整體運(yùn)行情況進(jìn)行考慮,確保變速器整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)要求相符[3]。1.4做好齒輪修正工作。在齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中,確保齒輪設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)是變速器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素,變速器整體質(zhì)量與齒輪性能存在直接關(guān)系,為了確保變速器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提升,齒輪科學(xué)設(shè)計(jì)顯得十分重要。齒輪修正便是其中一種重要形式,將齒輪最佳性能突出出來(lái)。相關(guān)工作人員在齒輪設(shè)計(jì)工作之中,可以與相關(guān)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合,將軸向和縱向尺寸區(qū)別開(kāi)來(lái)以便提升整個(gè)系統(tǒng)的使用性能[4]。
2現(xiàn)代機(jī)械式變速器檔位的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
2.1對(duì)變速器檔數(shù)進(jìn)行有效控制。汽車的種類的不同導(dǎo)致汽車變速器具有多樣化特點(diǎn)。變速器檔數(shù)與汽車運(yùn)行存在很大聯(lián)系,如果能夠?qū)n數(shù)進(jìn)行有效設(shè)計(jì),汽車的整體動(dòng)力性能將會(huì)得到改善。因此,設(shè)計(jì)人員可以適當(dāng)提升變速器的檔位設(shè)計(jì)數(shù)量,這樣一來(lái),發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率便能得到發(fā)揮,為汽車提供充足動(dòng)力及變速能力,最終實(shí)現(xiàn)性能的良好優(yōu)化。但站在汽車駕駛角度來(lái)說(shuō),變速器檔位增加也會(huì)帶來(lái)不利影響,如變速器自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、換擋頻率增加等,為汽車駕駛增加了很大難度。在變速器檔數(shù)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該與汽車的具體使用需求相結(jié)合,對(duì)檔數(shù)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。2.2對(duì)檔位傳動(dòng)比進(jìn)行有效計(jì)算。傳動(dòng)比與汽車使用條件和參數(shù)存在很大聯(lián)系,由于車型不同,傳動(dòng)比也會(huì)出現(xiàn)差異。例如,小轎車傳動(dòng)比一般會(huì)保持在2到5之間,小型貨車的傳動(dòng)比在6到8之間,載重量大的貨車傳動(dòng)比會(huì)更高。因此,在傳動(dòng)比設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)與汽車的具體使用情況相結(jié)合,對(duì)傳動(dòng)比數(shù)目進(jìn)行科學(xué)選擇,從而確保變速器基本性能保持不變。
3結(jié)束語(yǔ)
由于科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,變速器設(shè)計(jì)技術(shù)得到了全面優(yōu)化,在汽車機(jī)械式變速器設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方式相結(jié)合,將變速器的使用性能全面提升,再加上計(jì)算工作的配合,變速器的優(yōu)勢(shì)將會(huì)徹底展示出來(lái),避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)失誤的情況。
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作者:鐘承鵬 周碧波 單位:安徽三 聯(lián)學(xué)院