【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，這里取16O，當(dāng)中心距，模數(shù)和螺旋角已知時(shí)，則總齒數(shù)為ΣZ====≈86即Z1+Z6= 又取= 從而算的Z2=40 Z6=46 從而A46=== 圓整為224修正：β=arccos =176。d2===d6===有上面所有已知條件和分析結(jié)果，從而以確定各配對(duì)齒輪齒數(shù)為：Z1=22 Z2=40 Z3=20 Z4=25 Z5=34 Z6=46 Z7=36 Z8=28 Z9=65 Z10=50 Z11=30 Z12=57 從而確定各個(gè)中心距，取 β=160 A34===修正：β=arccos =176。 = = ha=mn（h*an+xn）=5（1+0）=5mm hf=mn（h*an+c*nxn）=5（1+）= da7=d7+2ha= df7=d72hf= da5=d5+2ha= df5=d52hf=取β=150A45== 圓整為116mm修正：β=arcos=176。d3==da3=+10=df3==d4==da4=df4=A56==修正：β=arcos=176。d1==da1=df1=取β=10176。A12==修正：β=arcos=176。d9==da9=df9=d12==da12=df12=d8==da8= df8=df8= 最終確定變速箱各檔傳動(dòng)比iF1== iFⅡ== iFⅢ== IR1== IRⅡ== IRⅢ==齒輪材料選用20crMnTi，滲碳淬火后，表面硬度5862HRC，芯部硬度300HB5，齒輪精度為887。 軸的設(shè)計(jì) 初步計(jì)算軸的直徑軸的直徑可以按扭距強(qiáng)度法進(jìn)行估算，即d≥ [10]軸的材料選用40Cr，【iT】/MPa3555，A0為11297.由變矩器匹配得知i==Ti6= Ti4= Ti3= Ti2= Ti1=由經(jīng)驗(yàn)公式得；d6≥=d5≥=d4≥=44mm圓整為45mmd3≥=d2≥=d1≥=以上確定的軸頸為軸的最小軸頸，根據(jù)軸上零件的受力，安裝，固定及加工要求再確定軸的各段徑向尺寸。軸上零件用軸間定位的相鄰軸頸一般相差510mm。當(dāng)滾動(dòng)軸承用軸向定位是、時(shí)，其軸間直徑由滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)中查取。為了軸上零件裝拆方便或加工要求，相鄰軸段直徑之差應(yīng)取13mm。軸上裝滾動(dòng)軸承，傳動(dòng)件和密封件等處的軸段直徑應(yīng)取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。軸上安裝個(gè)零件的各段長(zhǎng)度，根據(jù)相應(yīng)零件的輪廓寬度和其他結(jié)構(gòu)的需要來確定，不安裝零件的各段軸長(zhǎng)度可以根據(jù)軸上零件相對(duì)位置來確定。用套筒固定軸上零件時(shí)，軸端面與套筒端面或輪轂斷面之間應(yīng)留有23mm間隙，以防止加工誤差是零件在軸向固定不牢靠。軸段在軸承孔內(nèi)的結(jié)構(gòu)與軸承的潤(rùn)滑方式有關(guān)，軸承采用油潤(rùn)滑，軸承的端面距箱體內(nèi)壁的距離為35mm。 換擋離合器的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)變速箱內(nèi)有五個(gè)離合器 離合器的結(jié)構(gòu) 齒輪和離合器的內(nèi)鼓相連，外雇宇宙，液壓缸布置在軸上，液壓缸的壓力油從軸上孔道中來。 液壓缸軸向固定不動(dòng)，通過活塞軸向移動(dòng)來壓緊。一個(gè)大的螺旋彈簧布置在中央，利用離合器內(nèi)鼓的徑向空間來布置此螺旋彈簧，這樣布置增加離合器的軸向尺寸。 離合器主要參數(shù)選擇和計(jì)算1. 離合器片數(shù)的確定由離合器摩擦轉(zhuǎn)矩Mm的計(jì)算公式：Mm=βM=μPRd=k0式中 β：儲(chǔ)備系數(shù) M：傳遞轉(zhuǎn)矩 μ：摩擦系數(shù) P：壓緊力 Rd：摩擦力作用等效半徑z：摩擦副數(shù)量k0：壓緊力損失系數(shù) 其值可由下列公式計(jì)算：k0=｛1（）｝[3]（對(duì)于干式摩擦離合器一般可?。害?，==，=）以p=π/4（D22D21）【q】 Rd=，c=代入上式得：Mm=βM= Mm=μD23（1c2）（1+c）【q】 zk0 ……（1）式中【q】：許用比壓 D2：摩擦片外徑 D1：摩擦片內(nèi)徑 ：摩擦片面積利用系數(shù)（ ）k0=｛1（）｝= k0=｛1（）｝當(dāng)Z=10時(shí)，當(dāng)Z=10時(shí)，當(dāng)Z=10時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)選擇 c=【q】=（）x103KPa， =，β=其中M=MTi計(jì)算前進(jìn)后退檔的離合器片數(shù)，取Z==代入（1）式求的D2，M=（）x（1+）= 圓整為206mm ，外徑為206mm 內(nèi)徑為144mm返回代入求的Z=10，Z=S+T1，S為主動(dòng)片，T為從動(dòng)片。此處S=6 ，T=5依次求I檔II檔III檔IV檔的片數(shù)及其外徑。I檔時(shí)，M= = Z初選為12 主動(dòng)片為 7 從動(dòng)片為6II檔時(shí)，M== Z初選為14 主動(dòng)片為 8 從動(dòng)片為7III檔時(shí)，M== Z初選為10主動(dòng)片為 6 從動(dòng)片為5 2. 摩擦片的分離間隙 為了保證離合器徹底分離，所以，=。 球的旋轉(zhuǎn)半徑為R=80mm 球的直徑d=4mm，球孔直徑d=5mm。泄油孔直徑為2mm.。球閥座錐角取為450 換檔離合器的設(shè)計(jì)1. 傳動(dòng)部分 外鼓為整體結(jié)構(gòu)，外鼓和外片一般采取漸開線花鍵或矩形鍵槽相連，本設(shè)計(jì)采用矩形花鍵連接。內(nèi)鼓和內(nèi)片也采用矩形花鍵，外鼓和軸花鍵連接，內(nèi)鼓和齒輪制成一體，為了讓冷卻油更好的流過摩擦片，內(nèi)外孔上都開有幾排孔，每排孔都應(yīng)錯(cuò)開，使每對(duì)摩擦面都均勻流暢的通過潤(rùn)滑油。摩擦襯面采用銅基粉末冶金，燒結(jié)在鋼的底板上，且在摩擦襯面上開有溝槽, 底鈑采用65錳鋼，摩擦片總厚為2mm，光片材料也選取65錳鋼，厚度為3mm片上花鍵齒采用300壓力角漸幵線，花鍵齒的配合應(yīng)有足夠的側(cè)隙，以避免摩擦片卡死，否則變形后將使摩擦片各處不能均勻壓緊，導(dǎo)致摩擦片打滑。液壓缸由鋼和鍛鑄鐵制成，活塞由中碳鋼制成，液壓缸壁應(yīng)有一定厚度，杏則會(huì)因剛度不足而變形，（一般為20mm），活塞與液壓缸有兩個(gè)配合面，宜采紫用活塞內(nèi)孔處配合為23級(jí)滑動(dòng)配合，，以便裝配方便。（1）離合器的摩檫片應(yīng)得到可靠地冷卻潤(rùn)滑，冷卻油不足往往引起摩擦片燒接和摩擦片翹曲變形，但冷卻油過多將使離合器空轉(zhuǎn)損失增加，功率損失增多， 且使摩擦片摩擦系數(shù)有所降低，一般每對(duì)摩擦面冷卻有最小流量為（78）x104m3/m2s，最好為(1113)x104m3/m2s ，不要大于30x104m3/m2s 。（2）換擋離合器的故障往往是由于漏油引起的，故密封裝置很重要，換擋離合器有兩處霈要密封，進(jìn)入離合器處，需采用旋轉(zhuǎn)密封，油缸活塞處，需采用滑動(dòng)密封，油缸密封的要求是，密封性好，移動(dòng)的摩擦阻力小，較常用的密封形式，一是合金鑄鐵活塞環(huán)，二是唇口式密封環(huán)。太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第五章 變速箱主要零件校核和軸承壽命的計(jì)算 齒輪強(qiáng)度的計(jì)算變速箱齒輪主要破壞形式是疲 勞接觸 破 壞和疲勞彎曲條壞，因 此一般變速箱齒輪進(jìn)行疲勞彎曲強(qiáng)度計(jì)算和疲觸接觸強(qiáng)度計(jì)算。 斜齒， [12] (53) 式中： ─圓周力；─應(yīng)力集中系數(shù)；kC─齒面寬系數(shù)； t─法向齒距；y─齒行系數(shù)；kε─重合度影響系數(shù)；─摩擦力影響系數(shù)這里對(duì)于輸入齒輪2校核已知：【σF】——許用彎曲應(yīng)力（當(dāng)齒輪材料為20CrMnTi接觸應(yīng)力【σF】=250~320Mpa） Tg=Tmax= = = kC= y= Kε =2 Z=40 m =5 β=176。帶入數(shù)據(jù)得σw==170MP250~320Mpa所以合適 再校核齒輪1 Z=22 代入數(shù)據(jù)得 σw=200MPa也合適同理所有齒輪可以一一校核 這里不再說明 結(jié)果都合適.5．1．2接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算本設(shè)計(jì)中接觸應(yīng)力的計(jì)算公式如下： = ，N/mm [12] （54）式中： N———齒面上的法向力，N = ，N； P———圓周力，P = ，N； M———計(jì)算載荷，N ———節(jié)點(diǎn)處壓力角； ———螺旋角； E———齒輪材料的彈性模數(shù)，E = 2110, N/mm b———輪齒接觸的實(shí)際寬度，斜齒輪用b/cos代替，mm?！鲃?dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑，mm 直齒輪： = rsin , = rsin 斜齒輪： = r ，= r r———主動(dòng)齒輪的節(jié)圓半徑，mm； r———被動(dòng)齒輪的節(jié)圓半徑，mmM= 1/2 M = d2 = = d6= = b = 40/ = = r= = r= P = = = N p = = = N N = = N N = = 由公式計(jì)算= 當(dāng)取M= 1/2 M 時(shí)，變速器常嚙合齒輪的許用接觸應(yīng)力為13001400Mpa,所以合格。 軸的強(qiáng)度校核，滲碳后表面淬火。這種材料的接觸極限應(yīng)力σHGM=950MPa，彎曲疲勞極限應(yīng)力σFGM=330MPa。初取40mm 根據(jù)（式54）代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得： = ≤【σH】所以滿足接觸疲勞要求。為了更好的減少安裝難度，因此對(duì)花鍵的長(zhǎng)度適當(dāng)增大，最終取為50mm。 輸入軸的設(shè)計(jì)與校核 當(dāng)變速器掛一擋時(shí)軸受力較大,所以進(jìn)行對(duì)其校核，做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（即力學(xué)模型） 輸入軸力學(xué)模型7選取軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P355表151查的：彎曲疲勞極限σ1=430（MPa），剪切疲勞極限τ1=210（MPa），許用彎曲應(yīng)力【σ1】=75（MPa）。，并作出彎矩圖 根據(jù)以前的計(jì)算可知，當(dāng)離合器結(jié)合時(shí)，軸受載最大，此時(shí)傳遞給中間軸的扭矩為MT1=（Nm）圓周力： Ft= （72）所以帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： Ft=t==徑向力： Fr=Ftanσ （73）所以帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：Fr=Ftanσ=tan20176。=根據(jù)上述簡(jiǎn)圖及受力分析，分別按水平面和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計(jì)算結(jié)果 分別作出水平面上的彎矩MH 圖和垂直面上的彎矩MV圖 ；然后按下式計(jì)算總彎矩圖并作出M圖。M= （74） Mh= Mv=100NMM=T= 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面B是軸上較為危險(xiǎn)的截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面B處的MH、MV和M的值列于下表。 表72截面A所受載荷載荷水平面h垂直面V支反力Fh2=，F(xiàn)h1=Fv1=，F(xiàn)v2=2KN彎矩MMh=Mv=100NM總彎矩M1== M2=T=扭矩 校核時(shí)，通常只校核軸上承受的最大玩具和扭矩的危險(xiǎn)截面。根據(jù)【4】，按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力：σca= [4] （74）通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力σ是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τ則常常不是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力。為了考慮兩者循環(huán)特性不同的影響，引入折合系數(shù)α，則計(jì)算應(yīng)力為：σca= [4] （75） 式中的彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，扭矩切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取α=。對(duì)于直徑為d的圓軸，彎曲應(yīng)力 σ= ,扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τ==，將σ和τ代入上式，則軸的彎扭合成強(qiáng)度為：σca= = （76）式中：σca——軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為MPa； M——軸所受的彎矩，； T——軸所受的扭矩，W——軸的抗彎界面系數(shù)，單位為mm3，計(jì)算公式由【4】表151查的，圓截面的計(jì)算公式W≈==12500mm ，花鍵截面的計(jì)算公式W=【πd4+（Dd）（D+d）2zb】/32D，Z花鍵齒數(shù)，W=5554mm3。截面A處的計(jì)算應(yīng)力：σca==50MPa 根據(jù)【4】表151查的，對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，軸的許用彎曲應(yīng)力【σ1】為75MPa，因此σca小于【σ1】，軸的強(qiáng)度滿足要求。 輸出軸與軸上相關(guān)零件設(shè)計(jì)，作出輸出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（即力學(xué)模型） 選取中間軸的材料為40CrNi，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)【4】表151查的，彎曲疲勞極限σ1=430（MPa），剪切疲勞極限τ1=210（MPa），許用彎曲應(yīng)力【σ1】=75（MPa）。2.