【正文】 式，得： 17217 o 22c o s2 33344?????? ?????? ???? ?? KyKmz KTgw MPa (3)三檔齒輪校核 主動齒輪： 已知： 310150??gT Nmm ； ?24?? ； ??K ；?nm mm； ?cK ； ??x ； ??K ； o s31c o s 33 ??? ??zz n ，查齒形系數(shù)圖 得： y=，把以上數(shù)據(jù)代入 ()式，得： os101552c os2 33344?????? ?????? ???? ?? KyKmz KTgw MPa （ 5）五檔齒輪的校核 主動齒輪： 已知： 310150??gT N因為剛度不足會產(chǎn)生彎曲變形，結果破壞了齒輪的正確嚙合，對齒輪的強度、耐磨性等均有不利影響。 31 按扭轉強度條件確定軸的最小直徑： 33 3][ 109 5 5 0 nPd ??? （ ） 式中 ： d—— 軸的最小直徑（ mm）； ][? —— 軸的許用剪應 力（ MPa）； P—— 發(fā)動機的最大功率（ kw） ； n—— 發(fā) 動機的轉速（ r/min） 。初步確定軸的尺寸以后，可對軸進行剛度和強度驗算。齒輪所在平面的轉角不應超過 。 已知： a=218mm； b=47mm； L=265mm； d=30mm，把有關數(shù)據(jù)代入 （ ）、（ 317）、（ ）得到： 2 6 64472 1 4 6 13 643 45 2242222 ????? ??????? LdE baFE ILbaFf rRrRc ? ~][0 5 4 ??? cf mm ~][1 4 6 64472 1 8 7 83 64 45 22422 ???????? ?????? stRs fLdE baFf ? mm 2222 ?????? sc fff mm 0 0 0 0 9 1 6 64)472 1 8(472 1 81 5 0 03 )( 45 ??????? ???????? E I L ababF rR? mm 由以上可知道，變速器在各檔工作時均滿足剛度要求。mm B 點的最小彎矩為： 0 3 0 4 6 6 4 9 7 3m i n ???BM N軸在轉矩 T 和彎矩的同時作用下，其應力為 332dMWM ?? ?? () 式中 ： 222 TMMM BHB ??? （ ）； d —— 軸的直徑（ mm），花鍵處 取內(nèi)徑； W —— 抗彎截面系數(shù)（ mm3）。 根據(jù)機械設計手冊選擇 軸承型號為： 右軸承采用 6304 型號 ?orC KN， ?rC KN 左軸承采用 6306 型號 ?orC KN， 27?rC KN 變速器一檔工作時 ?rF N， ?aF N 軸承的徑向載荷： AF =； ?BF N 軸承內(nèi)部軸向力： 查機械設計手冊得： Y=2 ???? YFs A N 6 022 ???? YFs B N 1 5 3 4 1 2 211 ?????? sNFs a N 所以 ?aF N 1 5 3 4 1 2112 ????? aa FsF N 計算軸承當量動載荷 p 40 查機械設計手冊得到 ?e eFF Aa ??? 2 4 ，查機械設計手冊得到 01??yx ； eFF Ba ??? ，查機械設計手冊得到 ??yx 當量動載荷： )( arp yFxFfP ?? ?pf 3 3 1) 1 6 0 91( ??????p N 2 5 5 6) 1 5 ( ??????p N rF 為支反力。 輸出軸軸承的選擇 與壽命計算 初選軸承型號 根據(jù)機 械設計手冊選擇 軸承型號為： 右軸承采用 30310 型號 158?orC KN， 130?rC KN 左軸承采用 30306 型號 63?orC KN， 58?rC KN 變速器一檔工作時： 一檔齒輪上力為： ?tF N， ?rF N， ?aF N 減速器 主動 齒輪上的力： ?tzF N， ?rzF N， ?azF N 軸承的徑向載荷： ?AF N， CF = 軸承內(nèi)部軸向力： 查機械設計手冊得： Y=2 43 2 0 722 8 2 821 ???? YFs A N 5 322 4 1 422 ???? YFs C N 5 3 6 5 1 3 4 2 0 7 21 ???????? sNFFs aza N 所以 ?aF N 3 6 5 1 3 4 2 0 712 ??????? azaa FFsF N 計算軸承當量動載荷 p 查機械設計手冊得到 ?e eFF Aa ??? 0 82 8 531 ，查機械設計手冊得到： 01??yx ； eFF Ba ??? 14 692 ，查機械設計手冊得到： ??yx 當量動載荷： )(? ??p arpf yFxFfP 3 3 1) 3 4 6 0 91( ??????p N 2 1 6 6) 3 4 6 0 ( ??????p N ) 1063(320xx0 10)(6010 3103626 ????? ?PCnL hh 查表 可得到該檔的使用率 ，于是 00 ???h h 所以軸承壽命滿足要求。常壓式同步器結構雖然簡單，但有不能保 證 嚙合件在同步狀態(tài)下（即角速度相等）換檔的缺點，現(xiàn)已不用?？紤]到本設計為轎車變速器，故選用鎖環(huán)式同步器。 按結構分，慣性式同步器有鎖銷式、滑塊式、鎖環(huán)式、多片式和多錐式幾種。 45 第 4章 變速器同步器及結構元件設計 同步器設計 同步器的 功用及分類 目前所有的同步器幾乎都是摩擦同步器，它的功用是使工作表面產(chǎn)生摩擦力矩，以克服被嚙合零件的慣性力矩，使之在最短的時間內(nèi)達到同步狀態(tài)。 變速器四檔工作時 ?tF N， ?rF N， ?aF N 軸承的徑向載荷： AF =； ?BF N 軸承內(nèi)部軸向力： 查機械設計手冊得： Y=2 6 121 ???? YFs A N 6 322 4 5 522 ???? YFs B N 6 8 4 8 0 21 ?????? sNFs a N 所以 ?aF N 8 4 8 0 ????? aa FsF N 計算軸承當量動載荷 p 查機械設計手冊得到 ?e eFF Aa ??? ,查機械設計手冊得到： 01??yx ； eFF Ba ??? 4 5 5 8 4 82,查機械設計手冊得到：??yx 當量動載荷： )(? ??p arpf yFxFfP 42 rF —— 支反力。 38 圖 輸入軸的彎矩圖 對輸出軸校核： 計算輸出軸的支反力： 齒輪受力如下： ?tF N， ?rF N， ?aF N 已知： a=20mm； b=180mm； L=200mm； d=25mm； c=30mm 減速器 主動 齒輪的受力分析： 22c os22 3112 ?? ???????? ?zn zgztz zm iTdTF ?N os 20t a ost a n ???? ??zntzrz FF ?? N 5 1 022t a 0 8 6 0t a n ???? ?ztzaz FF ? N 39 軸承選擇與 壽命計算 軸承的使用壽命可按汽車以平均速度 amv 行駛至大修前的總行駛里程 S 來計算，對于汽車軸承壽命的要求是轎車 30 萬公里，貨車和大客車 25 萬公里。mm 計算合成彎矩 222 TMMM BHB ??? 841500 4 22222m i n2m i n ??????? TMMM BHB 415000 1 22222m a x2m a x ??????? TMMM BHB 軸上各點彎矩如圖 所示： 作用在齒輪上的徑向力和軸向力，使軸在垂直面內(nèi)彎曲變形，而圓周力使軸在水平面內(nèi)彎曲變形。mm 4 6 6 826co s2 2 4 8co s221 ?? ????? ??zmFdFM naaB N 已知： a=20mm； b=180mm； L=200mm； d=45mm，把有關數(shù)據(jù)代入（ ）、（ ）、（ ）得到： LdE baFE ILbaFf rrc 4221221 3 643 ? ??? ~][0 0 1 8 0 641 8 6 0 9 45 22 ???????? ???? cfmm ~][0 0 4 5 0 641 8 9 1 3 45 22 ???????? ???? ss ff mm 2222 ?????? sc fff mm 0 0 0 8 64)20180( 6 0 93 )( 451 ??????? ???????? E I L ababF r? rad 由于一擋 工作時，軸上所受的作用力、彎矩最大，所以只需校核一擋工作時的軸的強度，若滿足要求，則軸的強度滿足要求。 軸的全撓度為 ??? sc fff mm。 根據(jù)軸的制造工藝性要求 [20]，將 軸的各部分尺寸初步設計如圖 、 所示： 圖 輸入軸各部分尺寸 32 圖 輸出軸各部分尺寸 軸的強度驗算 軸的剛度 計 算 對齒輪工作影響最大的是軸在垂直面內(nèi)產(chǎn)生的撓度和軸在水平面內(nèi)的轉角。 輸入軸花鍵部分直徑 d （ mm）可按下式初選?。? 3 maxeTKd ? 式中 ： K—— 經(jīng)驗系數(shù)， K =～ ； maxeT —— 發(fā)動機最大轉矩（ ） 。mm； ?24?? ； ??K ；?nm mm； ?cK ； ??x ； ??K ； o s28c o s 33 ??? ??zz n ，查齒形系數(shù)圖 得： y=，把以上數(shù)據(jù)代入 ()式，得： os2 33344?????? ?????? ???? ?? KyKmz KTgw MPa 軸的 結構和尺寸設計 變速器在工作時，由于齒輪上有圓周力、徑向力和軸向力作用，變速器的軸要承受轉矩和彎矩。mm ； ?24?? ； ??K ；?nm mm； ?cK ； ??x ； ??K ； s36co s 33 ??? ??zz n ，查齒形系數(shù)圖 得： y=，把以上數(shù)據(jù)代入 ()式，得： os102162c os2 33344?????? ?????? ???? ?? KyKmz KTgw MPa 29 （ 4）四檔齒輪的校核 主動齒輪： 已知： 310150??gT Nmm； ?22?? ； ??K ；?nm mm ； ?cK ； ???x ； ??K ； o s38c o s 33 ??? ??zz n ，查齒形系數(shù)圖 得： y=，把以上數(shù)據(jù)代入 ()式，得： os2 33322?????? ?????? ???? ?? KyKmz KTgw MPa （ 2）二檔齒輪校核 主動齒輪： 已知： 310150??gT N 變速器齒輪彎曲強度校核 齒輪彎曲強度校核（斜齒輪） ??? btyKKFw 1? () 26 式中： 1F —— 圓周力（ N）， dTF g21 ? ； gT —— 計算載荷（ N軟齒面齒輪常用中碳鋼或中碳合金鋼，經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理后，再進行切削加工即可；硬齒面齒輪（硬度 350HBS）常采用低碳合金鋼切齒后再表面滲碳淬火或中碳鋼（或中碳合金鋼）切齒后表面淬火，以獲得齒面、齒芯韌的金相組織，為消除熱處理對已切輪齒造成的齒面變形需進行磨齒。為提高抗膠合性能，大、小輪應采 用不同鋼號材料。不同的工作條件，對齒輪傳動有不同的要求，故對齒輪材料亦有不同的要求。87 ???????? ? ?? i n vi n vi n vai n