【正文】 速度差 Δω 由電動機特性圖可知，在電動機轉速為 20xxr/min 的時候換擋，此時， Δω=177。 得 P=，考慮到電機的加速需要時間，為了保證換擋時間不超過 ，應選擇較高點的電機功率。蝸輪使用鑄錫磷青銅。 T1=63N （ 5）軸承的強度校核 1，求比值： Fa/Fr= 根據(jù)表 135，選擇角接觸軸承。根據(jù)表 61，因為 D5=10mm，所以鍵寬 b鍵高 h=4mm4mm，鍵的長度通過平鍵連接的強度計算公式：][102 3 pkldTp ??? 得 出 ： 其 中 T= k==2mm d=10mm 根據(jù)表62[p]=40Mpa，得 l=3mm。 再求得凸輪右邊直徑變化處截面： 載荷 水平面 垂直面 彎矩 Mh2=334N由表 151 查得 [σ]=60MPa,所以符合要求。由于用于電動車的兩檔變速器只有 2 個檔位，不會產(chǎn)生同時掛入兩個檔位的情況，所以不用考慮互鎖。 更重要的是 ， 周老師認真嚴肅 的 教 學態(tài)度、 精益求精 的工作 態(tài)度， 給了 我 很大 的 感觸， 讓我明白了在走出學校，進入社會之后，怎樣的工作態(tài) 度和生活態(tài)度才可以讓我在今后的日子里一直進步，進而成為棟梁。2*a*4/k+b=k39。 y4=f(2)+k(2)*x4。 y2=a(2)*x2.^2b(2)*x2+c(2)。7=240^2*a+b*240+c39。比如凸輪處的用料較多。所以，設計過程中應注意控制下方撥叉受力點處的位移量。 換擋撥叉的設計 1）選擇材料 選擇軸的材料為 45 鋼，調質處理，這樣可以滿足軸的抗彎及抗扭強度；而且成本低，來源廣。mm 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 頁 28 按彎扭合成應力來校核軸的強度： 根據(jù)公式： W TM 22 )(?? ?? 。 3）軸的結構 設計： （ 1） 擬定軸上零件的裝配方案 根據(jù)軸的作用，初步選擇裝配方案。 根據(jù)軸雙向旋轉，扭轉切應力是脈動循環(huán)變應力，取 α=1， W≈ 得 σ=， 前面已經(jīng)選定軸的材料是 45 鋼，經(jīng)過調質處理。 （ 3）對軸直徑進行校核 根據(jù)軸上的彎扭合成應力校核軸的強度。 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 頁 15 四、換擋機構的受力分析與設計校核 蝸輪蝸桿的設計 1） 選擇蝸桿傳動類型 根據(jù) GB/T 100851988 推薦，采用漸開線蝸桿（ ZI)。 3）電動機額定功率與轉矩的計算 電動機所需的轉速很容易得出，即要在 400ms 內使凸輪桿轉 480176。而輸入端的轉動慣量 Jr 的計算步驟是：首先計算上述相關零部件的轉動慣量，而后按不同的檔位轉換到被同步的檔位齒輪上去。所以換擋力是決定換擋電機功率的主要因素，再 通過約束換擋速度和撥叉行程這兩個參數(shù)在合理范圍內，根據(jù) 不同換擋時刻主從動齒輪的轉速差 等參數(shù) ，計算出 換擋力，以此為依據(jù)完成選換擋電機及傳動機構的參數(shù)設計。（算法見附錄 A。ω所以兩個檔位就可以滿足要求，檔位過多反而會增大變速器尺寸，重量，成本。所以，電動車的發(fā)展，必然是以后汽車的重點發(fā)展方向。 準確地實現(xiàn)換擋電機對同步器的控制功能。 簡單的說，就是沒有變速器的電動車太“笨”了，它的扭矩只能在很有限的范圍內變化，而且不會朝以此時工況最適宜的扭矩變化，所以在上述對扭矩需求超出或低于電動車扭矩范圍的情況下，無變速器的電動車就會顯示出他的劣勢，而 加裝一個變速器 就可以改變這一狀態(tài)，就 可以 在根據(jù)不同工況所需的扭矩的不同來掛入合適的檔位，從而 使電動 汽車的性能得到大幅提升 ，而且 可 以 簡化電動機的冷卻系統(tǒng)。所以 目前 2AMT 是 電動車變速器的首選 。 圖 凸輪傾角和壓力角示意圖 實際上對換擋過程的優(yōu)化就是對凸輪的壓力角 α經(jīng)行優(yōu)化。 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 頁 8 圖 圓周行程與 tanα的函數(shù)圖 如圖 ，我們進一步得到了 tanα 的函數(shù)， tanα 的最大值為 ，得arctanα=176。 要求換擋時間不大于 ０． 4ｓ 。（ 2πn/60） /i 低 （ 2πn/60） /i 高 。 得 T=為了節(jié)約材料，僅齒圈用青銅加工，而輪芯用灰鑄鐵 HT100制造。mm T2=849N 2，初步計算其當量動載荷， 根據(jù) P=f(XFr+YFa) 根據(jù)表 136，取 f= 根據(jù)表 135， X=， Y 值需要在已知型號和基本額定靜載荷 C之后才能知道，現(xiàn)暫取一中間值 Y=. 得 P=54N 再求軸承應有的基本額定動載荷值， 得 C=206N 按照軸承設計手冊，之 前所選擇的軸承符合要求。為保證齒輪和軸配合有良好的對中性，所以選擇齒輪輪轂和軸的配合為 H7/n6，軸與軸承定位一般由過渡配合保證，故 軸的直徑公差為 h6. （ 5） 確定軸端倒角和圓角 取軸端倒角為 45176。mm Mv2=780N 4）使用 inventor 進行受力分析，校核強度 （ 1）輸入材料屬性 HT200。 本換擋機構采用鋼球式自鎖互鎖軸： 如圖： 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 頁 37 圖 自鎖軸示意 圖 此自鎖軸固定在撥叉上， 擋掛上一個檔位時，左端凹槽處被自鎖球通過彈簧的壓力固定在此處，當換擋時，自鎖軸隨撥叉移動，當掛上另一檔位時，正好自鎖球也移動到另一檔位。為我今后的道路十分受益， 在此， 我 向 周老 師 表示十分的 感激和 由衷的敬佩 。,39。 plot(x1,y1)。 x2=:240。,39。 具體與這次設計，由于沒有現(xiàn)有的凸輪形式的設計資料供參考，所以在設計過程中，我以系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定性為主，從結構上來說應該還有辦法減小材料用量，降低重量的辦法。所以在實際中，會影響換擋可靠性的不會是撥叉因受力超過屈服極限而產(chǎn)生不可逆的變形，而是在換擋過程中， 撥叉產(chǎn)生的可逆變形使得檔位沒有完全掛上。從而可以確定凸輪軸向左（圖中）移動時，換一檔，向右移動時，換二檔。mm 扭矩 T1=870N 2）初選軸直徑 3220 nPAd? ，查表得 A0=110， 212 ??PP ? =20 = n2=4000i=180r/min 得 d≥5mm。mm 根據(jù)公式： W TM 22 )(?? ?? 。 （ 2）初選軸直徑： 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 頁 19 3220 nPAd? ，查表得 A0=110， P1=Pη1=20=19w N1=4000r/min 得 d≥3mm 但考慮到過小的直徑無法使用標準的軸承固定，所以最短出的 d=6mm 左邊 L1 為了安裝軸承，并與蝸輪保持一定的距離，取 L1=12mm， L2=蝸桿長度 =22mm， L3 由電動機決定，取 25mm。 ＞ 故此凸輪優(yōu)化可以有效減少設計電機的額定功率。之后的計算取其中的較大值。統(tǒng)稱為同步過程的輸入端。所以根據(jù)上述情況，在設計換擋執(zhí)行機構的過程中，一般是按照最大同步力的值和摩擦產(chǎn)生的負載來進行計算，而忽略換擋過程中受到的各種摩擦力，所以換擋過程分析則主要是同步過程的分析。一共 8個未知量，可列出 8 個函數(shù)求解： 2*a*240+b=（對第二段函數(shù)，在 3 點的斜率不超過 ） 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 頁 7 7=240^2*a+b*240+c（對第二段函數(shù)，必過（ 240,7）點） 4=a*(4/k)^2+4*b/k+c（第一段和第二段函數(shù)交于（ 4/k， 4）點） 2*a*4/k+b=k（在 2 點處，第一段函數(shù)和第二段函數(shù)斜率相同） 14=480*k+f（函數(shù)必過（ 480,14）點） 2*g*240+d=（對第三段函數(shù)，在 3 點的斜率不超過 ） 7=g*240^2+d*240+e（對第三段函數(shù)，必過（ 240,7）點） k=2*g*(10f)/k（在 4點處，第三段函數(shù)和第四段函數(shù)斜率相同） 通過 matlab，即可算出了這幾個參數(shù)，得出凸輪的函數(shù)。V， V=R 目前電動車所使用的變速器主流是 2AMT，兩檔是因為，目前國產(chǎn)電動車大多使用較為小型的驅動電機，對汽車動力性能沒有過高的要求，只要能保證滿足汽車足夠的起步扭矩和最大爬坡度的需要就可以了。 所以電動車并不如以前所想象的那樣僅僅是為了保護環(huán)境而開發(fā)，如果解決了蓄電池的一些問題，它在駕駛舒適度，可靠性，成本方面都有內燃汽車無法比擬的優(yōu)點。 2，保證換擋電機符合要求。 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 頁 2 本畢業(yè)課題 的目的是 通過綜合運用車輛工程的知識，對電動汽車專用的兩檔變速器的換擋機構進行設計。而本論文就是為了設計適用于 2AMT 的電執(zhí)行自動換擋機構。 對凸輪的傾角進行設計 : （ 1）已知換擋行程為 14mm，同步器同步行程為 4mm。小于 30176。 i低 = i高 = 主減速比 i=。 已知 i 低 = i 高 = 主減速比 i=。m。 3） 按照齒面接觸疲勞強度進行設計 根據(jù)閉式蝸桿傳動設計準則，先按照齒面接觸疲勞強度進行設計，再校核齒根的彎曲疲勞強度。mm d1， d2 是蝸桿和蝸輪的分度圓直徑。 （ 6）各段長度的分配 因為軸承寬度 =，所以 L1=。圓角為 r1。mm 總彎矩 M2=848N 圖 材料屬性 （ 2）劃分網(wǎng)格。將撥叉固定。 而且 ，我還要感謝 這四年來湖大各個科目的老師 等對我 這些年來 的教育和 教導 。14=480*k+f39。hold on plot(x2,y2)。 y1=k(2)*x1。2*a*240+b=39。但也是因為他們，幫我發(fā)現(xiàn)了我的不足，當我 通過努力解決他們的時候，我就可以彌補我的不足，鍛煉了我的綜合運用學到的那些專業(yè)基礎知識和解決實際問題的能力，而且也提高我查閱資料、論文、設計規(guī)范以及機械上的應用軟件的能力，而且通過對整個機器的設計，更提升了我對一個設計過程整體的掌握，對局部細節(jié)的設計和取舍的能力。所以我們可以發(fā)現(xiàn)，這個設計肯定是有道理的，因為撥叉的受力很小，只有 55N，所以強度很容易滿足。應使 Fr31 和 Fr32 中 湖南大學畢業(yè)設計 (論文 ) 第 頁