重卡变速器设计开题报告
2020-04-13 16:06:04
1. 研究目的与意义（文献综述）
由于重型汽车的发动机功率和吨位不断增加，用途也呈现多样化，装载质量大，使用条件复杂，欲保证重型汽车具有良好的动力性、经济性和加速性，则必须扩大传动比范围并增多挡数。为避免变速器的结构过于复杂和便于系列化生产，多采用组合式变速器。即以、两种4-6挡变速器为主体，通过更换系列齿轮副和配置不同的副变速器，得到一组不同挡数，不同传动比范围的变速器系列。目前，组合式变速器已经成为重型卡车的主要形式。组合式变速器一般分为倍挡（分段式配挡）组合式机械变速器和半挡（插入式配挡）组合式机械变速器。其中，倍挡式变速器实在主变速器后部串联安装一个两挡副变速器，将主变速器的挡位数增加一倍，所增加的挡位的传动比值，增大到等主变速器的传动比和副变速器传动比的乘积。而且齿轮对数少于挡位数因此箱体尺寸减少，轴的长度缩短，刚度增大。所以增大了变速器的容量。增加最大输入扭矩和最低档速比的难点是低档齿轮的强度不足,超出齿轮齿的承载能力。解决的办法是将由一个牙齿承受的载荷分流给几个牙齿,这样,输入齿轮的扭矩不变,每个牙齿承担的负荷将等同于同时接触的齿轮的倒数。
分段式配档副箱的功率分流方法有两种:一种是采用行星轮系的传动方法,另一种是采用双(或多)中间轴结构的主箱和副箱。其中，用途较为广泛的双中间轴传动的最大工艺难点是保证主传动齿轮能和所啮合的中间轴齿轮的牙齿同时接触,解决的办法是用浮动主传动齿轮去消除齿轴对位的制造误差,确保牙齿同时接触,达到功率分流的目的。与此同时,副箱换档同步器也有一定浮动量。陕西汽车齿轮总厂等引进生产双中间轴主副箱9档分段式配档变速器rt— 11609,见图1。该变速器由一个5档主箱和一个两档副箱组成。其最大结构特点是主副箱均采用双中间轴,达到分流副箱功率的目的。双中间轴主副箱具有一系列的优点:动力由输入轴输入,分流于两根中间轴,再汇集于主轴输出。主箱的主轴又是副箱的输入轴,副箱再次重复主箱的动力传递过程,最后将动力由副箱的发输出轴输出。这种传动方式由于每根中间轴只传递1/ 2的扭矩,因此改善了齿轮的受力情况,使变速器齿轮牙齿宽度减小40%,缩短了变速器的轴向长度。也给传动系统的动力传递带来方便。为了使主轴上齿轮能与两根中间轴齿轮正确啮合并均匀分配负荷,主轴齿轮在轴上径向浮动,取消了齿轮内孔与主轴滚针轴承设计,使结构大为简化,制造成本也有所降低。主轴采用铰接式浮动结构,其前端与输入轴齿轮内孔间有一定间隙,可使接合齿套与齿轮接合时产生相对运动,顺利结合。主轴浮动后仅承担扭矩的传递,不承受弯曲负荷,因此主轴直径较细,轴承和变速器壳体的受力将得到改善。由于双中间轴齿轮传动较为平稳,且所有齿轮受力较小,因此可采用细齿直齿齿轮传动,降低了加工成本,简化了加工工艺。rt— 11609分段式配档双中间轴变速器额定输入功率265kw,额定输入扭矩1490nm,额定输入转速2600r/ min,直接档速比为1.00,一档速比为8.29,爬行档速比为12.42,倒档速比为12.99。变速器主箱采用滑动接合齿套换档,副箱采用摩擦锥面为盖伦(gylon)非金属材料的同步器换档。经多年努力,陕西汽车齿轮总厂目前已能生产不同速比和不同输入扭矩的7档、8档和9档分段式配档双中间轴变速器供众多重型汽车生产企业选用。
传统结构三轴式变速器的最大容量：挡位数一般最多能布置到6个前进挡和一个倒挡，最大输出扭矩约为8400nm。近年来重型汽车需要更多挡位（8-16个）前进挡，需要爬行挡（最低挡）速比为10-17。显然传统结构变速器远不能满足需求。而组合式机械变速器则能满足上述要求。而组合式机械变速器则能满足上述要求。而组合机械变速器的组成是在传统变速器（称主箱）后部（或前部）加装一个副变速器（称副箱，一般为两挡），将主箱的挡位数增加一倍，所增加挡位的速比值增大到等于主箱速比和副箱速比的乘积，而齿轮对数小于挡位数，因此箱体尺寸大为缩小，轴的长度减短，刚度增大，并且增大了变速器的容量。
2. 研究的基本内容与方案
2.1设计的基本内容
变速器设计是一个重要的课题，因此要充分利用现有参考文献，资料进行认识，不断的分析增进对变速器的了解。
在对变速器有了较深的理解后开始对变速器的各个部分进行分步设计。
3. 研究计划与安排
| 周次 | 毕业设计内容 |
| 第7学期第20周 | 确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集 |
| 第8学期第1周 | 方案构思、文献检索、完成开题报告 |
| 第8学期第2周 | 外文翻译、资料再收集 |
| 第8学期第3-6周 | 总体类型设计及参数选择，齿轮选型与设计，齿轮强度计算与校核。轴的选择与强度计算。 |
| 第8学期第7-9周 | 进行变速器设计的说明书编写 |
| 第8学期第10-12周 | 建模、图样绘制、预答辩 |
| 第8学期第13周 | 提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅图纸、说明书 |
| 第8学期第14-15周 | 参加答辩 |
4. 参考文献（12篇以上）
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| [2]朱华.重型汽车组合式变速器常见故障分析[J].汽车工艺师,2017(11):48-49. |
| [3]戴智弘,胡思洋,戴恒震.面齿轮多挡变速器设计[J].机械工程师,2017(02):91-92. |
| [4]张明.2016款新奥迪Q7 新车剖析(二)[J].汽车维修技师,2016(02):18-21. |
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| [8]孙玉峰. 多挡变速器传动机构的创新设计与分析[D].燕山大学,2015. |
| [9]朱金孟. 八挡自动变速器行星齿轮传动机构的综合与分析[D].燕山大学,2015. |
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