課程設(shè)計(jì)---變速器的設(shè)計(jì)計(jì)算-資料下載頁(yè)
2025-06-04 16:04本頁(yè)面
【正文】 用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩 emaxT 時(shí)，一、倒擋直齒輪許用彎曲應(yīng)力在 400~850 MPa，貨車(chē)可取下限 850MPa。 由于 d=mZ,所以有 gfw 3 c2T K Km ZK y????。 (2) 斜齒輪彎曲應(yīng)力 w? 1 ζw εFKζ =btyK 式中， 1F 為圓周力（ N）， 1gF=2T/d ； gT 為計(jì)算載荷（ mmN? ）； d 為節(jié)圓直徑（ mm）， nd= m z cos β , nm 為法面模數(shù)； ? 為斜齒輪螺旋角（176。）； z 為齒數(shù) 。 ζK為應(yīng)力集中系數(shù)，可近似取 ζK =； b 為齒面寬（ mm） 。t 為法面齒距（ mm），t= nπm ； y 為齒形系數(shù)，可按在《汽車(chē)設(shè)計(jì)》中圖 314 上查得 。K? 為重合度影響系數(shù)， K? =2； 當(dāng)計(jì)算載荷 gT 取作用到變速器第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩 emaxT 時(shí)，各擋斜齒輪許用彎曲應(yīng)力在 100～ 250 MPa。整理后可得 gw 3nc2T cos KZm K K ??????。 計(jì)算結(jié)果如下表所示： 直齒的彎曲強(qiáng)度： K? fK b m y w? 9 18 3 10 20 3 11 12 3 12 30 3 13 18 3 斜齒輪的彎曲應(yīng)力如下表： K? K? Z nm ? b y w? 1 2 20 18 2 2 45 20 3 2 22 022 18 4 2 45 022 20 5 2 28 022 20 6 2 37 022 20 7 2 39 022 18 8 2 28 022 20 由上兩表可知，變速器的所有齒輪的彎曲強(qiáng)度都滿足要求。 軸的強(qiáng)度校核 由軸的布置而確定的尺寸，一般來(lái)說(shuō)強(qiáng)度是足夠的，僅對(duì)其危險(xiǎn)截面進(jìn)行校 核。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，擋位不同，不僅圓周力、徑向力及軸向力不同，而且力到支點(diǎn)的距離也有變化，應(yīng)該對(duì)每個(gè)擋位都進(jìn)行驗(yàn)算，但是一擋受力比其他擋位大的多，故對(duì)二軸和中間軸一擋工作時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度校核。 二軸和中間軸的受力分析如下圖所示： 圖 44 受力分析 本計(jì)算過(guò)程由程序進(jìn)行。經(jīng)程序校核，二軸和 中間軸在一擋工作時(shí)強(qiáng)度合格。 軸的剛度校核 變速器的軸在工作時(shí)，軸承要受轉(zhuǎn)矩和彎矩。剛度不足的軸會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，破壞了齒輪的正確嚙合，對(duì)齒輪的強(qiáng)度、耐磨性和工作噪聲等均有不利影響。故需要校核軸的剛度。因二軸比較重要，剛度校核很復(fù)雜，故本設(shè)計(jì)只針對(duì)二軸做剛度校核。 本計(jì)算由程序計(jì)算，經(jīng)程序校核，二軸 在一擋工作時(shí)剛度合格。 軸承的壽命的計(jì)算 軸承的使用壽命可按汽車(chē)以平均速度 amV 行駛至大修前的總行駛里程 S計(jì) 算： hVSL amh ?； 汽車(chē)平均速度： amV ＝ maxV ＝ 92＝ ， S取大修前行駛的里程數(shù)： 15 萬(wàn)公里，即 510 Km： hVSL amh ? ＝ 150000/＝ 2717h； 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速取最大扭矩時(shí)轉(zhuǎn)速 1800 minr 的 60﹪即 1080 minr ； 速比取 最常用的 i＝ 時(shí)計(jì)算，于是： Dn ＝ 1500 minr ； Nn ＝ 2500 minr 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)和計(jì)算，得下表相關(guān)參數(shù)： 軸承代號(hào) rC（ KN） orC（ KN） e X Y 6209AC 1 0 6212AC 1 0 6212AC 1 0 6213AC 1 0 根據(jù)前面所計(jì)算的支反力和軸向力，通過(guò)公式 xh PCnL )(60106?? 對(duì)每個(gè)軸承進(jìn)行校核：（球軸承 x取 3，滾子軸承 x 取 310 ）；載荷系數(shù) pf 取 。 1．對(duì)于軸承 1 AP ＝ )( YAXRfP ? = xh PCnL )(6010 6?? ＝ 2．對(duì)于軸承 2 AP ＝ )( YAXRfP ? ＝ xh PCnL )(6010 6?? ＝ 7957h 3．對(duì)于軸承 3 AP ＝ )( YAXRfP ? ＝ xh PCnL )(6010 6?? ＝ 4．對(duì)于軸承 4 AP ＝ )( YAXRfP ? ＝ xh PCnL )(6010 6?? ＝ 故主變速器的 4個(gè)深溝球軸承壽命均滿足要求。 滾針軸承的強(qiáng)度校核 滾針軸承的接觸應(yīng)力按下式計(jì)算： 6c l1 1 Qζ = 2 7 2 1 0 ( + )d d L? 2mN 式中 Q— 每一個(gè)滾針的負(fù)荷（ N）， P ZK? ； ld — 滾針直徑， mm； P— 作用在一個(gè)滾針軸承上的 力， P=M2r ； Z— 每個(gè)滾針軸承的滾針數(shù)； K— 系數(shù)，表示軸承特性，此種結(jié)構(gòu)取 1； L— 滾針工作長(zhǎng)度， mm 。按上式計(jì)算出的應(yīng)力應(yīng)小于[ c? ]= 62( 300 0 ~ 320 0) 10 Nm?。 滾針數(shù)目 Z可有下式求得；當(dāng)滾針軸承沿圓周無(wú)間隙分布時(shí)，滾針中心的最大分布直徑為： 39。l0l176。dD = =K d180sin z 39。176。1K=180sin z 當(dāng)滾 針間的距離為 f 時(shí)，滾針中心分布直徑由 0D 增加到 39。0D 39。39。l0 176。d +fD = =K (δ+f)180s in z f= 最小值 ldf= mmz? 最大值 本設(shè)計(jì)取 Z取當(dāng) f= 的數(shù)值。 (1)二軸倒擋齒輪處： K35 40 20， ld ? ， Z=36 3P = M 2r 63 10 20 K N? ? ? ?； 34 .6 4 .6 1 0 .0 5 1 0 / 3 6 1 2 8 4 .1 7Q P Z K N N? ? ? ? ?； 6 6 2cl1 1 Qζ = 2 7 2 1 0 ( + ) 1 2 1 3 1 0 /d d L Nm? ? ?. 其他滾針相同計(jì)算方法。 以上各個(gè)齒輪處滾針軸承的 c? 均小于許用的 [ c? ] 即各滾針軸承均滿足要求。 鍵的強(qiáng)度校核 二軸上同步器處的花鍵均為漸開(kāi)線花鍵，壓力角均為 30 ，模數(shù)為 2 齒面的擠壓應(yīng)力為 ppm2Tζ = ζψZ hld ??? ?? 式中 T—— 傳遞轉(zhuǎn)矩（ Nmm? ）； ψ —— 各齒間不均勻系數(shù)，一般取 ； Z—— 花鍵的齒數(shù) 。l—— 齒的工作長(zhǎng)度（ mm）； h—— 鍵齒工作高度（ mm）， h=m,m為模數(shù)； md —— 平均直徑（ mm） . 只需校核 一、倒擋同步器處花鍵。 3ppm2 T 2 6 3 6 . 3 8 1 0ζ = 3 5 . 2 6 M Pa ζ 2 0 0 M Paψ Z h l d 0 . 7 5 1 9 2 2 0 4 0? ? ? ??? ? ? ???? ? ? ? 經(jīng)校核強(qiáng)度滿足要求。
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