变速器结构元件

第七节 变速器结构元件

1、变速器齿轮

变速器齿轮可以与轴设计为一体或者与轴分开，然后用花键、过盈配合或者滑动支承等方式之一与轴连接。

齿轮尺寸小又与轴分开时，其内孔直径到齿根圆处的厚度b(图3—24)影响齿轮强度，要求尺寸b应该大于或等于轮齿危险断面处的厚度。为了使齿轮装到轴上以后保持足够大的稳定性，齿轮轮毂部分宽度尺寸C，在结构允许条件下应尽可能取大些，至少满足尺寸C=(1.2～1.4)d 2，d 2为花键内径。为了减小质量，轮辐处厚度艿应在满足强度的条件下设计得薄些。图3-24中尺寸D，可取为花键内径的1.25～1.40倍。

图3—24 变速器齿轮尺寸控制图

齿轮表面粗糙度数值降低，则噪声减小，齿面磨损速度减慢，提高了齿轮寿命。汽车齿轮齿面的表面粗糙度应在RaO.80～O.40μm范围内选用。

2、变速器的轴

变速器的轴多数情况下经轴承安装在壳体的轴承孔内，第一轴前端和中间轴式变速器的第二轴前端分别装在飞轮内腔、第一轴常啮合齿轮的内腔里。当变速器中心距小，在壳体的同一端面布置两个滚动轴承有困难时，轴可以直接压人壳体孔中，并固定不动。

用移动齿轮方式实现换挡的齿轮与轴之间，应选用矩形花键连接，以保证良好的定中心和滑动灵活，而且定中心的外径及矩形花键齿侧磨削比渐开线花键要容易。两轴式变速器输入轴和中间轴式变速器中间

轴上的高挡齿轮，通过轴齿轮内孔之间的过盈配合和键固定在轴上。两轴式变速器的输出轴和中间轴式变速器的第二轴上的常啮合齿轮副的齿轮与轴之间，常设置有滚针轴承、滑动轴承，少数情况下齿轮直接装在轴上。此时，轴的表面粗糙度不应低于RaO.8μm，硬度不低于58～63HRC。因渐开线花键定位性能良好，承载能力大且渐开线花键的齿短，小径相对增大能提高轴的刚度，所以轴与同步器上的轴套常用渐开线花键连接。设计时，对花键处要进行挤压和切应力验算。

由上述可知，变速器的轴上装有轴承、齿轮、齿套等零件，有的轴上又有矩形或渐开线花键，所以设计时不仅要考虑到装配上的可能，而且应当可以顺利拆装轴上各件。此外，还要注意到工艺上的有关问题。

3、变速器壳体

壳体有整体式和对分式两种。整体式壳体与上盖组成一体，优点是变速器前后轴承孔的同心度容易保证，装配、检查方便，壳体多用铸铁制造，上盖多用铝合金压铸；对分式壳体又分为前后对分式和上下(左右)对分式，其加工精度要求高，并多为铝合金压铸件，主要用于轿车和轻型车。

变速器壳体的尺寸要尽可能小，同时质量也要小，并具有足够大的刚度，用来保证轴和轴承工作时不会歪斜。变速器横向断面尺寸应保证能布置下齿轮，而且设计时还应当注意到壳体侧面的内壁与转动齿轮齿顶之间留有5～8mm的间隙，否则由于增加了润滑油的液压阻力，会导致产生噪声和使变速器过热。齿轮齿顶到变速器底部之间要留有不小于15mm的间隙。

为了加强变速器壳体的刚度，在壳体上应设计有加强肋。加强肋的方向与轴支承处的作用力方向有关。变速器壳壁不应该有不利于吸收齿轮的振动和噪声的大平面。采用压铸铝合金壳体时，可以设计一些三角形的交叉肋条，用来增加壳体刚度和降低总成噪声。

为了注油和放油，在变速器壳体上设计有注油孔和放油孔。注油孔位置应设立在润滑油所在平面处，同时利用它作为检查油面高度的检查孔。放油孔应设计在壳体的最低处。放油螺塞采用永久磁性螺塞，可以吸住存留于润滑油内的金属颗粒。为了使从第一轴或第二轴后支承的轴承间隙处流出的润滑油流回变速器壳内，常在变速器壳体前或后端面的两轴承孔之间开设回油孔。为了保持变速器内部为大气压力，在变速器顶部装有通气塞。

为了减小质量，变速器壳体采用压铸铝合金铸造时，壁厚取3.5～4mm。采用铸铁壳体时，壁厚取5～6mm。增加变速器壳体壁厚，虽然能提高壳体的刚度和强度，但会使质量加大，并使消耗的材料增加，提高了成本。

货车变速器壳体应设置动力输出孔。