微型汽車手動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)士學(xué)位論文-資料下載頁(yè)
2025-06-28 18:23本頁(yè)面
【正文】 （2）中間軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第一段：軸承段。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取，則查表選用圓錐滾子軸承30205。根據(jù)軸徑，選用卡環(huán)對(duì)軸承進(jìn)行軸向固定，查手冊(cè)選用擋圈GB/T 52，取。第二段：齒輪段。通過(guò)滾針軸承接一擋齒輪，取。選用向心滾針和保持架組件K。第三段：花鍵軸段，接同步器。根據(jù)，選用矩形花鍵，則取。第四段：齒輪段，通過(guò)滾針軸承接二擋從動(dòng)輪。根據(jù)第二段軸的結(jié)構(gòu)選用向心滾針和保持架組件K，取。第五段：過(guò)渡軸段，取。第六段：齒輪段，三擋從動(dòng)輪和四擋從動(dòng)輪與軸鑄成一體。，取，根據(jù)輸入軸取。第七段：軸承段。根據(jù)軸承標(biāo)準(zhǔn)取，查表選用圓錐滾子軸承30205。根據(jù)軸徑，選用卡環(huán)對(duì)軸承進(jìn)行軸向固定。查手冊(cè)選用擋圈GB/T 52，取。第八段：過(guò)度軸段。，取。第九段：齒輪段，常嚙合主動(dòng)輪通過(guò)花鍵與軸相連，選用矩形花鍵，則取。第十段：螺紋段，擰上螺母進(jìn)行固定及軸向定位。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選普通螺紋M186g（公稱直徑18，中徑和大徑的公差帶均為6g，中等旋合長(zhǎng)度），取。查表選用螺紋規(guī)格D=M18，性能等級(jí)為8級(jí)，不經(jīng)表面處理，A級(jí)的I型六角螺母，標(biāo)記為螺母GB/T 6170 M18。3. 輸出軸的設(shè)計(jì)第一段：齒輪軸段，常嚙合從動(dòng)輪與軸做為一體，取。第二段：軸承支承段。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取。查表選用深溝球軸承6306。選用套筒D=40mm，并安裝車速表驅(qū)動(dòng)齒輪，取72mm。第三段：花鍵軸段，與萬(wàn)向節(jié)連接。選用矩形花鍵，取35mm。 輸出軸圖 軸的校核變速器在工作時(shí)，由于齒輪上有圓周力、徑向力和軸向力作用，變速器的軸要承受轉(zhuǎn)矩和彎矩，要求變速器的軸應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度[9]。為了驗(yàn)證結(jié)構(gòu)方案的合理性及變速器的可靠性需對(duì)軸進(jìn)行校核。應(yīng)當(dāng)對(duì)每個(gè)擋位下的軸的剛度和強(qiáng)度都進(jìn)行驗(yàn)算，因?yàn)閾跷徊煌粌H齒輪的圓周力、徑向力和軸向力不同，而且著力點(diǎn)也有變化[10]。驗(yàn)算時(shí)可將軸看作是鉸接支承的梁，第一軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。、徑向力及軸向力 （311） 式中：i——齒輪的傳動(dòng)比；d——齒輪的節(jié)圓直徑，mm；——節(jié)圓處壓力角；——螺旋角；——發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩。一擋代入（311）式得： 二擋代入（311）式得： 三擋代入（311）式得： 四擋代入（311）式得： 倒擋代入（311）式得： 五擋 （312）式中：P——輸出軸功率，；n——輸出軸轉(zhuǎn)速，r/min；T——輸出軸轉(zhuǎn)矩，Nmm。輸出軸功率；，代入（312）式得 Nmm。代入（311）式得： （1）軸的強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)該校核在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的變速器軸的強(qiáng)度。作用在齒輪上的徑向力和軸向力使軸在垂直面內(nèi)彎曲變形并產(chǎn)生垂向撓度；而圓周力使軸在水平面內(nèi)彎曲變形并產(chǎn)生水平撓度，則在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應(yīng)力為： （313） （314） 式中：——計(jì)算轉(zhuǎn)矩，Nmm；d——軸在計(jì)算斷面處的直徑，花鍵處取內(nèi)徑，mm；——彎曲截面系數(shù)，； ——在計(jì)算斷面處軸的垂向彎矩，Nmm；——在斷面處軸的水平彎矩，Nmm；——許用應(yīng)力，在抵擋工作時(shí)取。計(jì)算得：AB=, BC=,CD=； Nm； Nm； Nm； d=26mm，代入（313）（314）得： ，故滿足強(qiáng)度要求。 一擋受力圖 （2）軸的剛度計(jì)算對(duì)齒輪工作影響最大的是軸在垂直面內(nèi)產(chǎn)生的撓度和軸在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)角[11]。前者使齒輪中心距發(fā)生變化，破壞了齒輪的正確嚙合；后者使齒輪相互歪斜，致使沿齒長(zhǎng)方向的壓力分布不均勻。若軸在垂直面內(nèi)撓度為，在水平面內(nèi)撓度為和轉(zhuǎn)角為，可以分別用下式計(jì)算： （315） （3）輸出軸的校核由于輸出軸在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中所受的彎矩很小，可以忽略，可認(rèn)為其只受扭矩[12]。軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： （316）式中：——軸的扭切應(yīng)力，MPa；T——轉(zhuǎn)矩，Nmm；——抗扭截面系數(shù)，對(duì)圓截面軸；P——傳遞的功率，kw；n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min；d——軸的直徑，mm。 其中，，n=6000r/min代入（316）式得：查表可知：45號(hào)鋼許用扭切應(yīng)力，故符合強(qiáng)度要求。 軸承的選用及校核 變速器軸承型式的選擇變速器軸承多選用滾動(dòng)軸承，即向心球軸承，向心短圓柱滾子軸承，滾針軸承以及圓錐滾子軸承。通常是根據(jù)變速器的結(jié)構(gòu)選定，再驗(yàn)算其壽命。輸入軸及中間軸的兩個(gè)軸承采用圓錐滾子軸承，輸出軸的軸承采用深溝球軸承，它不僅承受徑向負(fù)荷，而且承受向外的軸向負(fù)荷。齒輪內(nèi)孔與軸的配合采用滾針軸承。 軸承的校核查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知：； ；。 軸承受力圖根據(jù)力矩平衡得出： （317） 解（317）式得出： ； ；軸承內(nèi)部軸向力： ； ；因?yàn)?，所以軸承1為壓緊端： ； ；因?yàn)閑=，故，所以；，所以；當(dāng)量動(dòng)載荷： （318） 代入得： ； 。軸承壽命用小時(shí)表示比較方便： （319） 32
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