變速器主要參數(shù)的選擇與主要零件的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-26 22:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為節(jié)圓直徑。 圖41 齒形系數(shù)圖 應(yīng)力集中系數(shù)，； 摩擦力影響系數(shù)，； b齒寬（mm），取20 t端面齒距（mm）； y齒形系數(shù)，如圖41所示。 當(dāng)處于一檔時(shí)，中間軸上的計(jì)算扭矩為：（42） = =659668Nm 故由 可以得出；再將所得出的數(shù)據(jù)代入式（41）可得 當(dāng)計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大扭矩時(shí)，一檔直齒輪的彎曲應(yīng)力在400~850MPa之間。（2）斜齒輪彎曲應(yīng)力 （43）式中 為重合度影響系數(shù)，；其他參數(shù)均與式（41）注釋相同，選擇齒形系數(shù)y時(shí)，按當(dāng)量模數(shù)在圖（41）中查得。二檔齒輪圓周力： （44）根據(jù)斜齒輪參數(shù)計(jì)算公式可得出：=齒輪8的當(dāng)量齒數(shù)=，可查表（41）得：。故 同理可得： 。依據(jù)計(jì)算二檔齒輪的方法可以得出其他檔位齒輪的彎曲應(yīng)力，其計(jì)算結(jié)果如下：三檔： 四檔： 五檔： 當(dāng)計(jì)算載荷取作用到第一軸上的最大扭矩時(shí)，對(duì)常嚙合齒輪和高檔齒輪，許用應(yīng)力在180~350MPa范圍內(nèi)，因此，上述計(jì)算結(jié)果均符合彎曲強(qiáng)度要求。 （45）式中， 齒輪的接觸應(yīng)力（MPa）； F齒面上的法向力（N），； 圓周力在（N）， ； 節(jié)點(diǎn)處的壓力角（176。）；齒輪螺旋角（176。）；E齒輪材料的彈性模量（MPa），查資料可取；b齒輪接觸的實(shí)際寬度，20mm；主、從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑（mm）；直齒輪： （46） （47）斜齒輪： （48） （49）其中，分別為主從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑（mm）。將作用在變速器第一軸上的載荷作為計(jì)算載荷時(shí)，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力見下表：表41 變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力齒輪/MPa滲碳齒輪液體碳氮共滲齒輪一檔和倒檔1900~2000950~1000常嚙合齒輪和高檔1300~1400650~700通過計(jì)算可以得出各檔齒輪的接觸應(yīng)力分別如下：一檔： 二檔： 三檔： 四檔： 五檔： 倒檔： 對(duì)照上表可知，所設(shè)計(jì)變速器齒輪的接觸應(yīng)力基本符合要求。第三章 變速器軸的強(qiáng)度計(jì)算與校核第一軸通常和齒輪做成一體，前端大都支撐在飛輪內(nèi)腔的軸承上，其軸徑根據(jù)前軸承內(nèi)徑確定。該軸承不承受軸向力，軸的軸向定位一般由后軸承用卡環(huán)和軸承蓋實(shí)現(xiàn)。第一軸長(zhǎng)度由離合器的軸向尺寸確定，而花鍵尺寸應(yīng)與離合器從動(dòng)盤轂的內(nèi)花鍵統(tǒng)一考慮。第一軸如圖51所示：圖51 變速器第一軸中間軸分為旋轉(zhuǎn)軸式和固定軸式。本設(shè)計(jì)采用的是旋轉(zhuǎn)軸式傳動(dòng)方案。由于一檔和倒檔齒輪較小，通常和中間軸做成一體，而高檔齒輪則分別用鍵固定在軸上，以便齒輪磨損后更換。其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 一檔齒輪 倒檔齒輪圖52 變速器中間軸變速器軸的確定和尺寸，主要依據(jù)結(jié)構(gòu)布置上的要求并考慮加工工藝和裝配工藝要求而定。在草圖設(shè)計(jì)時(shí)，由齒輪、換檔部件的工作位置和尺寸可初步確定軸的長(zhǎng)度。而軸的直徑可參考同類汽車變速器軸的尺寸選定，也可由下列經(jīng)驗(yàn)公式初步選定：第一軸和中間軸： （51）第二軸： （52）式中 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩，Nm為保證設(shè)計(jì)的合理性，軸的強(qiáng)度與剛度應(yīng)有一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。因此，軸的直徑d與軸的長(zhǎng)度L的關(guān)系可按下式選?。旱谝惠S和中間軸： d/L=；第二軸： d/L=。由變速器結(jié)構(gòu)布置考慮到加工和裝配而確定的軸的尺寸，一般來說強(qiáng)度是足夠的，僅對(duì)其危險(xiǎn)斷面進(jìn)行驗(yàn)算即可。對(duì)于本設(shè)計(jì)的變速器來說，在設(shè)計(jì)的過程中，軸的強(qiáng)度和剛度都留有一定的余量，所以，在進(jìn)行校核時(shí)只需要校核一檔處即可；因?yàn)檐囕v在行進(jìn)的過程中，一檔所傳動(dòng)的扭矩最大，即軸所承受的扭矩也最大。由于第二軸結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，故作為重點(diǎn)的校核對(duì)象。下面對(duì)第一軸和第二軸進(jìn)行校核。因?yàn)榈谝惠S在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，所受的彎矩很小，可以忽略，可以認(rèn)為其只受扭矩。此中情況下，軸的扭矩強(qiáng)度[8]條件公式為 （53）式中：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa； T軸所受的扭矩，Nmm； 軸的抗扭截面系數(shù)，； P軸傳遞的功率，k
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