【正文】 LabFmfIbartSrc )( 5...1019..）（ ）（ ）（?軸的合成撓度 mm522????scff長的軸應(yīng)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)剛度的驗(yàn)算，使軸的扭轉(zhuǎn)角不超過許用值。每米長軸扭轉(zhuǎn)角的許用值為[ ]＝～ 度。在轉(zhuǎn)矩 T 的作用下，長為 L 的軸的扭轉(zhuǎn)角為 [4]：? （329）??式中 T——轉(zhuǎn)矩，Nmm；L——軸長，mm；Jp——軸橫截面的極慣性矩，mm 4：對實(shí)心軸 ；對空心軸324dJp??；])(1[3244dip???G——軸材料的剪切彈性模量，對于鋼材 G=8104MPa。對第一軸進(jìn)行扭轉(zhuǎn)剛度的驗(yàn)算:已知 L=170mm，T=104Nmm， 。???dJp?由公式（329）得: [ ]?..3?pGJTL??故第一軸滿足使用條件。低速載貨汽車變速器的設(shè)計(jì)34 軸承的選擇一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)布置并參考同類車型的相應(yīng)軸承以后 [13],按國家規(guī)定的軸承標(biāo)準(zhǔn)選定,再進(jìn)行其使用壽命的驗(yàn)算。對汽車變速器滾動(dòng)軸承耐久性的評價(jià)是以軸承滾動(dòng)體與滾道的接觸疲勞為依據(jù)，承受動(dòng)載荷是其工作的基本特征 [4,9]。軸承的名義壽命 L（以 106轉(zhuǎn)為單位）: （330）????????PC式中 C——軸承的額定載荷或承載容量，N，根據(jù)選定的軸承型號查軸承手冊；P——軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，N；ε——軸承壽命指數(shù)，對球軸承 ε=3；對圓柱滾子軸承取 ε=10/3。軸承的使用壽命也可按汽車以平均車速 vam行駛至大修前的總行駛里程 S 來計(jì)算： ，h （331）amSLh?式中的汽車的平均車速可取 vam≈ va max。對汽車軸承壽命的要求是轎車 30 萬 km，貨車和大客車 25 萬 km。L 與 Lh之間的換算關(guān)系為L=60nLh/106 （332）式中 n——軸承的轉(zhuǎn)數(shù)，r/min。徑向和徑向止推球軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，可按下式對每個(gè)檔位進(jìn)行計(jì)算： （333）????????eYFkVFPYXraTr rTar當(dāng)當(dāng)??)(式中 X， Y——徑向系數(shù)和軸向系數(shù)，按軸承標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定由軸承手冊查出； V——考慮軸承內(nèi)圈或外圈旋轉(zhuǎn)的系數(shù)，內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)取 V=,外圈旋轉(zhuǎn)取 V=。Fr， Fa——徑向和軸向載荷，N，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tj計(jì)算各檔的支承反力后求得； kσ ——考慮路面不平度引起的動(dòng)載荷的影響系數(shù)，對于變速器軸承可取kσ =；kT——溫度系數(shù)；e——軸向加載參數(shù)，由軸承手冊查得。第一軸后軸承采用深溝球軸承，第二軸前端多采用滾針軸承或短圓柱滾子軸承，后端采用深溝球軸承。參考同類車型，初選第一軸后軸承為 6209 軸承,第二軸后軸承為 6307 軸承。由公式（331）得：鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 202235=25104/（）≈?由公式（332）得：L=60nLh/106 =603000≈根據(jù)汽車傳動(dòng)系的載荷強(qiáng)度繪制了行駛狀況系數(shù) Kx 隨計(jì)算牽引力 Ftj 與平均牽引力Fta 的比值（F tj/Fta）變化而改變的曲線圖（見圖 315） 。12345tj/a0..jw圖 315 行駛狀況系數(shù) Kxj、K xw與（ Ftj/Fta）之關(guān)系曲線計(jì)算牽引力 Ftj 與平均牽引力 Fta 應(yīng)根據(jù)變速器第一軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tj,按各檔傳動(dòng)比進(jìn)行計(jì)算 [4]，即 （334）/riT 0gjtj? Fta=Fψa +Fwa+Fja （335）式中 Fψa ——平均道路阻力，見表 36； Fwa——平均空氣阻力，按表 36 給出的公式計(jì)算；Fja——平均加速阻力，按表 36 給出的公式計(jì)算。表 36 載貨汽車的平均比阻力車型 平均比阻力Fψa /Ga Fwa/Ga Fja/Ga載貨汽車 m/Ga（ Ftj Fψa Fwa）/ Ga說明： Ga為汽車總重（N） ；v m為平均車速（km/h） 。由公式（334）和（335）得：Tj=104K=104KAKvKα Kβ =1041≈m≈ g / /ri Fpgj0gjt?Fψa ==103=1029N低速載貨汽車變速器的設(shè)計(jì)36Fwa==≈vam≈ va max==分別計(jì)算出各檔的牽引力 Ftj 與平均牽引力 Fta,以此來查出行駛狀況系數(shù) KxⅠ檔: Ftj==≈ Fja=（ Ftj Fψa Fwa）=（ ）=Fta=Fψa +Fwa+Fja=1029++=Ⅱ檔: Ftj==≈Fja=（ Ftj Fψa Fwa）=（ ）≈Fta=Fψa +Fwa+Fja=1029++= Ⅲ檔: Ftj==≈Fja=（ Ftj Fψa Fwa）=（ ）≈Fta=Fψa +Fwa+Fja=1029++= Ⅳ檔: F ta=Fψ a+Fwa+Fja=1029+=Ftj==1=Ⅰ檔： Ftj/Fta=≈Ⅱ檔： Ftj/Fta=≈Ⅲ檔： Ftj/Fta=≈Ⅳ檔： Ftj/Fta=≈查圖 315 可得：Ⅰ檔：K xj= ；Ⅱ檔：K xj= ；Ⅲ檔：K xj = ； Ⅳ檔：K xj=。應(yīng)對每個(gè)檔計(jì)算軸承的當(dāng)量循環(huán)次數(shù)，第 i 檔的為： （336）639。 10ixjgihi nfL?軸承的實(shí)際循環(huán)次數(shù)為： （337）610ighinfL式中 ni——第 i 檔的軸承旋轉(zhuǎn)次數(shù)， ， 為第一軸的旋轉(zhuǎn)次數(shù)（以汽iMiu/?車的平均速度 vam計(jì)算） ui為由第一軸至計(jì)算軸的傳動(dòng)比；fgi——變速器處于第 i 檔時(shí)的相對工作時(shí)間，即變速器第 i 檔的使用率（％） ，見表 37；Kxji——第 i 檔的行駛狀況系數(shù)，見圖 35。表 37 載貨汽車變速器各檔的相對工作時(shí)間或使用率 fgifgi/％變速器檔位車型 檔位數(shù) 最高檔傳動(dòng)比Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ4 1 1 3 21 75載貨汽車 4 1 1 4 35 60鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 202237先計(jì)算第二軸后軸承在每個(gè)檔軸承的實(shí)際循環(huán)次數(shù)：Ⅰ檔： ；K xj=；查表 37 得 fgⅠ =1％???ⅠMun由公式（337）得： % ??ⅠghnfL由公式（336）得: 39。 ????ⅠxjixjgⅠhLKnfLⅡ檔： ；K xj=；查表 37 得 fgⅡ =3％?ⅠMun由公式（337）得： .%???ⅠghnfL由公式（336）得: 39。 ??ⅠxjxjⅠghⅠLKnfLⅢ檔： ；K xj=；查表 37 得 fgⅢ =21％.???Mun由公式（337）得： .%??ⅠghⅠnfL由公式（336）得: 39。 ???ⅠxjxjⅠghⅠLKnfLⅣ檔： ；K xj=；查表 37 得 fgⅢ =75％??由公式（337）得： %???ⅠghⅠnfL由公式（336）得: 39。 ??ⅠxjxjⅠghⅠLKnfL在軸承的整個(gè)運(yùn)行期間有:低速載貨汽車變速器的設(shè)計(jì)38 （338）iL??考慮到變速器各檔工作時(shí)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 Pi及相應(yīng)的當(dāng)量循環(huán)次數(shù) L’i,則軸承的總當(dāng)量動(dòng)載荷 Pd∑ 為： （339）??? ?????? NⅠiiNⅠd LLL39。39。39。39。 ? ?則要求的軸承額定動(dòng)載荷 C 為： （340）?1Pd??算出軸承的額定動(dòng)載荷 C 后，則可由軸承樣本或手冊選取軸承。當(dāng)為Ⅳ檔時(shí)，第一、二軸直接連接起來傳遞轉(zhuǎn)矩，此時(shí)齒輪、軸承及中間軸均不承載故 PⅣ =0。第二軸后軸承的選取：由公式（338）得：=+++≈??由公式（333）得：PⅠ = ； PⅡ = ； PⅢ = ； PⅣ =0由公式（339）得： NLLNⅠ39。39。39。? ???????? ??? ?由公式（340）得： NLPCd ?????對應(yīng)軸的直徑，文獻(xiàn)[12]中 6307 軸承滿足要求。因?yàn)榈谝惠S后軸承一直以相同的轉(zhuǎn)速在旋轉(zhuǎn)，故n==3000=1800r/min。先計(jì)算第一軸后軸承在每個(gè)檔位下軸承的實(shí)際循環(huán)次數(shù)：Ⅰ檔：n=1800r/min；K xj=；查表 37 得 fgⅠ =1％由公式（337）得： %????ⅠghⅠnfL由公式（336）得: 鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20223939。 ????ⅠxjixjgⅠhLKnfLⅡ檔：n=1800r/min；K xj=；查表 37 得 fgⅡ =3％由公式（337）得： %????ⅠghⅠnfL由公式（336）得: 39。 ??ⅠxjxjⅠghⅠLKnfLⅢ檔：n=1800r/min；K xj=；查表 37 得 fgⅢ =21％由公式（337）得： %?????ⅠghⅠnfL由公式（336）得: 39。 ??ⅠxjxjⅠghⅠLKnfLⅣ檔： ；K xj=；查表 37 得 fgⅢ =75％??由公式（337）得： %??ⅠghⅠnfL由公式（336）得: 39。 ???ⅠxjxjⅠghⅠLKnfL=i? ?ghfL對第一軸后軸承進(jìn)行驗(yàn)算：由公式（333）得：PⅠ = ； PⅡ = ； PⅢ =。由公式（339）得：低速載貨汽車變速器的設(shè)計(jì)40NLPLPNⅠ 3339。39。39。? ???????? ??? ?由公式（340）得： NLPCd ?????對應(yīng)軸的直徑，文獻(xiàn)[12]中 6209 軸承滿足要求。第二軸前端多采用滾針軸承或短圓柱滾子軸承,此變速器參考 NJ130 變速器的軸承,選用無套圈長圓柱滾子軸承,型號為:35；在中間軸上與中間軸齒輪配合的軸承，也選用該種軸承，型號為：。4 結(jié)論本課題是針對低速載貨汽車而設(shè)計(jì)的變速器，基于經(jīng)濟(jì)實(shí)用的考慮，變速器采用手動(dòng)機(jī)械變速，三軸式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案，有四個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔。典型輕型貨車 NJ130 系列的變速器齒輪大多采用非標(biāo)準(zhǔn)齒輪，本次設(shè)計(jì)的變速器齒輪等零部件貫徹了國家或行業(yè)的最新標(biāo)準(zhǔn)，具有較好的加工和使用性能，結(jié)構(gòu)緊湊、使用維修方便，并可附裝取力機(jī)構(gòu)供用戶的特殊需要。隨著城鄉(xiāng)路況的好轉(zhuǎn)，以及人們對乘車舒適性的要求越來越高，日后可以考慮采用常嚙合斜齒輪傳動(dòng)，同步器換檔的變速器，而且可以增加一個(gè)超速檔，這樣可以使汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性有更大地提高。鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 202241參 考 文 獻(xiàn)[1] GB72582022，機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件[S].[2] GB183202022，農(nóng)用運(yùn)輸車安全技術(shù)條件[S].[3] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[4] [M].北京：清華大學(xué)出版社,2022.[5] .（下冊）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[6] （設(shè)計(jì)篇）[M].北京：人民交通出版社,2022.[7] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022. [8] QC/T5801999，汽車變速器安裝尺寸[S].[9] （制造篇）[M].北京：人民交通出版社,2022.[10] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[11] [M].北京：高等教育出版社，2022.低速載貨汽車變速器的設(shè)計(jì)42[12] （1～4 冊）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993.[13] [M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，2022.致 謝時(shí)間過得真快，三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，雖然在設(shè)計(jì)的過程中困難重重，但是隨著一個(gè)個(gè)難點(diǎn)的解決，我覺的自己對機(jī)械有了更深的了解也有了更大的興趣。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我基本上掌握了變速器設(shè)計(jì)的方法和步驟，以及設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題等，另外自己還能熟練地利用各種渠道來查閱相關(guān)資料手冊等。這次設(shè)計(jì)，我?guī)缀跏菍⒋髮W(xué)幾年所學(xué)的機(jī)械課程重新學(xué)了一遍,雖然很辛苦,但這使我的綜合運(yùn)用能力有了很大地提高,自己仿佛有了一覽眾山小的感覺,同時(shí)自己的自學(xué)能力,以及合作協(xié)調(diào)能力也有所提高。本設(shè)計(jì)是在李書偉老師的精心指導(dǎo)下完成的，李老師經(jīng)常為我解答一系列的疑難問題，引導(dǎo)我的設(shè)計(jì)思路。在這三個(gè)月的設(shè)計(jì)過程中，他以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、實(shí)事求是的作風(fēng)來要求我們，并且提供了很多相關(guān)的技術(shù)資料，在此衷心的感謝李書鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 202243偉老師給予我的悉心指導(dǎo)。同時(shí)還要感謝蔡小文、劉小鋒、謝新等與我同組的同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的階段，他們都給了我很大支持和幫