【正文】 分析水平面：（160+75）=75 =868N；水平面內(nèi)所受力矩： 垂直面： （412） =垂直面所受力矩：Nm。該軸所受扭矩為：。故危險(xiǎn)截面所受的合成彎矩為： （413） 則在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應(yīng)力（MPa）: （414） 將代入上式可得：，在低檔工作時(shí)[]=400MPa，因此有：[]；符合要求。 軸承壽命的計(jì)算 對第一軸一檔時(shí)右端軸承壽命進(jìn)行計(jì)算 轉(zhuǎn)速n=3500r/min 軸承壽命計(jì)算公式： （415） 其中：n——轉(zhuǎn)速；r/min c——基本額定動(dòng)載荷 p——當(dāng)量動(dòng)載荷 ——指數(shù)，對滾子軸承=10/3 C=36000N,=35500N(額定靜載荷)，P==2948Nmm代入得 19969(h) 對第二軸一檔時(shí)右端軸承壽命進(jìn)行計(jì)算 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊：C=23000N,=14700N(額定靜載荷)，P==4485Nmm代入得 12100(h) 以上所算為各個(gè)軸承中壽命最小的,由此可見所選用的軸承合理。第5章 變速器同步器和操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 同步器的結(jié)構(gòu)在前面已經(jīng)說明，本設(shè)計(jì)所采用的同步器類型為鎖環(huán)式同步器，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖51 鎖環(huán)式同步器9變速器齒輪 2滾針軸承 8結(jié)合齒圈 7鎖環(huán)（同步環(huán)） 5彈簧 6定位銷 10花鍵轂 11結(jié)合套如圖（51），此類同步器的工作原理是：換檔時(shí)，沿軸向作用在嚙合套上的換檔力，推嚙合套并帶動(dòng)定位銷和鎖環(huán)移動(dòng)，直至鎖環(huán)錐面與被接合齒輪上的錐面接觸為止。之后，因作用在錐面上的法向力與兩錐面之間存在角速度差，致使在錐面上作用有摩擦力矩，它使鎖環(huán)相對嚙合套和滑塊轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，并滑塊予以定位。接下來，嚙合套的齒端與鎖環(huán)齒端的鎖止面接觸（圖52b），使嚙合套的移動(dòng)受阻，同步器在鎖止?fàn)顟B(tài)，換檔的第一階段結(jié)束。換檔力將鎖環(huán)繼續(xù)壓靠在錐面上，并使摩擦力矩增大，與此同時(shí)在鎖止面處作用有與之方向相反的撥環(huán)力矩。齒輪與鎖環(huán)的角速度逐漸靠近，在角速度相等的瞬間，同步過程結(jié)束，完成換檔過程的第二階段工作。之后，摩擦力矩隨之消失，而撥環(huán)力矩使鎖環(huán)回位，兩鎖止面分開，同步器解除鎖止?fàn)顟B(tài)，接合套上的接合齒在換檔力的作用下通過鎖環(huán)去與齒輪上的接合齒嚙合（圖52d），完成同步換檔。圖52 鎖環(huán)同步器工作原理 同步環(huán)主要參數(shù)的確定 同步環(huán)錐面上的螺紋槽如果螺紋槽螺線的頂部設(shè)計(jì)得窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。但頂部寬度過窄會(huì)影響接觸面壓強(qiáng)，使磨損加快。試驗(yàn)還證明：螺紋的齒頂寬對摩擦因數(shù)的影響很大，摩擦因數(shù)隨齒頂?shù)哪p而降低，換擋費(fèi)力，故齒頂寬不易過大。螺紋槽設(shè)計(jì)得大些，可使被刮下來的油存于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會(huì)使接觸面減少，增加磨損速度。圖53a中給出的尺寸適用于輕、中型汽車；圖53b則適用于重型汽車。通常軸向泄油槽為6～12個(gè)，槽寬3～4mm。圖53 同步器螺紋槽形式 錐面半錐角摩擦錐面半錐角越小，摩擦力矩越大。但過小則摩擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，避免自鎖的條件是tan。一般=6176。～8176。=6176。時(shí)，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴(yán)時(shí)，則有粘著和咬住的傾向；在=7176。時(shí)就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。本次設(shè)計(jì)中采用的錐角均為取7176。 摩擦錐面平均半徑RR設(shè)計(jì)得越大，則摩擦力矩越大。R往往受結(jié)構(gòu)限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件的尺寸和布置的限制，以及R取大以后還會(huì)影響到同步環(huán)徑向厚度尺寸要取小的約束，故不能取大。原則上是在可能的條件下，盡可能將R取大些。本次設(shè)計(jì)中采用的R為50～60mm。 錐面工作長度b縮短錐面工作長度，便使變速器的軸向長度縮短，但同時(shí)也減少了錐面的工作面積，增加了單位壓力并使磨損加速。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)下式計(jì)算確定 （51）設(shè)計(jì)中考慮到降低成本取相同的b取5mm。 同步環(huán)徑向厚度與摩擦錐面平均半徑一樣，同步環(huán)的徑向厚度要受機(jī)構(gòu)布置上的限制，包括變速器中心距及相關(guān)零件特別是錐面平均半徑和布置上的限制，不宜取很厚，但是同步環(huán)的徑向厚度必須保證同步環(huán)有足夠的強(qiáng)度。轎車同步環(huán)厚度比貨車小些，應(yīng)選用鍛件或精密鍛造工藝加工制成，可提高材料的屈服強(qiáng)度和疲勞壽命。貨車同步環(huán)可用壓鑄加工。段造時(shí)選用錳黃銅等材料。有的變速器用高強(qiáng)度，高耐磨性的鋼配合的摩擦副，即在鋼質(zhì)或球墨鑄鐵同步環(huán)的錐面上噴鍍一層鉬（～），使其摩擦因數(shù)在鋼與銅合金摩擦副范圍內(nèi)，而耐磨性和強(qiáng)度有顯著提高?！娿f環(huán)的壽命是銅環(huán)的2～3倍。以鋼質(zhì)為基體的同步環(huán)不僅可以節(jié)約銅，還可以提高同步環(huán)的強(qiáng)度。 鎖止角鎖止角選取的正確，可以保證只有在換檔的兩個(gè)部分之間角速度差達(dá)到零值才能進(jìn)行換檔。影響鎖止角選取的因素，主要有摩擦因數(shù)、擦錐面的平均半徑R、鎖止面平均半徑和錐面半錐角。已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在26176。～46176。范圍內(nèi)變化。本次設(shè)計(jì)鎖止角取。 同步時(shí)間同步器工作時(shí)，要連接的兩個(gè)部分達(dá)到同步的時(shí)間越短越好。除去同步器的結(jié)構(gòu)尺寸，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對同步時(shí)間有影響以外，變速器輸入軸，輸出軸的角速度差及作用在同步器摩擦追面上的軸向力，均對同步時(shí)間有影響。軸向力大，同步時(shí)間減少。而軸向力與作用在變速桿手柄上的力有關(guān)，不同車型要求作用到手柄上的力也不相同。為此，同步時(shí)間與車型有關(guān)，計(jì)算時(shí)可在下屬范圍內(nèi)選取：～，～；～，～。設(shè)備，另一方面是快速和正確地選擇和設(shè)計(jì)攪拌設(shè)備。新型高效攪拌設(shè)備的開發(fā)是以相關(guān)產(chǎn)業(yè)的需求為背景的，這些設(shè)備大多是由混合設(shè)備公司進(jìn)行研發(fā)、設(shè)計(jì)的，例如應(yīng)用在石油化工中很多的大型設(shè)備。此外，近30年來高分子工業(yè)飛速發(fā)展，作為生產(chǎn)高分子材料的核心設(shè)備的聚合反應(yīng)器中85%是攪拌設(shè)備，研究開發(fā)高效的聚合反應(yīng)器便對攪拌設(shè)備的發(fā)展產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)力。對于新型、高效攪拌設(shè)備的開發(fā)可從多方面著手，除了開發(fā)全新的葉輪外，還可通過已有葉輪與不同內(nèi)構(gòu)件或不同傳動(dòng)方式進(jìn)行組合。 確定變速器的操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)變速器操縱機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)滿足以下要求：1）換檔時(shí)只允許掛一個(gè)檔。這通?？炕ユi裝置來保證，其結(jié)構(gòu)型式有如下圖所示： 圖52 變速器自鎖與互鎖結(jié)構(gòu) 1自鎖鋼球 2自鎖彈簧 3變速器蓋4互鎖鋼球 5互鎖銷 6撥叉軸2）在掛檔的過程中，若操縱變速桿推動(dòng)撥叉前后移動(dòng)的距離不足時(shí)，齒輪將不能在完全齒寬上嚙合而影響齒輪的壽命。即使達(dá)到完全齒寬嚙合，也可能由于汽車震動(dòng)等原因，齒輪產(chǎn)生軸向移動(dòng)而減少了齒輪的嚙合長度，甚至完全脫離嚙合。為了防止這種情況的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置自鎖裝置（如圖61所示）。3）汽車行進(jìn)中若誤掛倒檔，變速器齒輪間將發(fā)生極大沖擊，導(dǎo)致零件損壞。汽車起步時(shí)如果誤掛倒檔，則容易出現(xiàn)安全事故。為此，應(yīng)設(shè)置倒檔鎖。倒檔鎖的結(jié)構(gòu)見本設(shè)計(jì)裝配圖中6669所示。構(gòu)、尺寸、精度等對于減輕機(jī)器質(zhì)量，節(jié)省材料，提高機(jī)器工作精度及穩(wěn)定性是極為重要的?？? 結(jié)本次設(shè)計(jì)是北京牌BJ6700DK輕型客車的變速器部分。變速器是車輛不可或缺的一部分，其中機(jī)械式變速箱設(shè)計(jì)發(fā)展到今天，其技術(shù)已經(jīng)成熟，但對于我們還沒有踏出校門的學(xué)生來說，其中的設(shè)計(jì)理念還是很值得我們?nèi)ヌ接?、學(xué)習(xí)的。對于本次設(shè)計(jì)的變速箱來說，其特點(diǎn)是：扭矩變化范圍大可以滿足不同的工況要求，結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)、使用和維修，價(jià)格低廉，而且采用結(jié)合套掛擋，可以使變速器掛擋平穩(wěn)，噪聲降低，輪齒不易損壞。在設(shè)計(jì)中采用了5+1檔手動(dòng)變速器，通過較大的變速器傳動(dòng)比變化范圍，可以滿足汽車在不同的工況下的要求，從而達(dá)到其經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的要求；變速器掛檔時(shí)用結(jié)合套，雖然增加了成本，但是使汽車變速器操縱舒適度增加，齒輪傳動(dòng)更平穩(wěn)。本著實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的原則，在各部件的設(shè)計(jì)要求上都采用比較開放的標(biāo)準(zhǔn)，因此，安全系數(shù)不高，這一點(diǎn)是本次設(shè)計(jì)的不理想之處。但是，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究變速器技術(shù)，以求其設(shè)計(jì)更加合理和經(jīng)濟(jì)。緊張忙碌的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，這次設(shè)計(jì)是對我大學(xué)四年來的學(xué)習(xí)的一次最綜合的檢驗(yàn)，也更是一次綜合的學(xué)習(xí)過程。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使我學(xué)習(xí)和鞏固了專業(yè)課知識(shí)而且了解了不少相關(guān)專業(yè)的知識(shí)，個(gè)人能力得到很大提高，為以后我踏入社會(huì)工作打下了良好的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)[1] 劉惟信．：清華大學(xué)出版社，2001[2] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[3] 彭文生，張志明，：高等教育出版社，2002[4] 孫 恒，陳作模．機(jī)械原理（第七版）．北京：高等教育出版社，2006[5] 王昆，何小柏，：高等教育出版社，1995[6] 過學(xué)迅．汽車自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)和原理．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[7] 濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）．北京：高等教育出版社，2007[8] 趙洪志，譚慶昌. 機(jī)械設(shè)計(jì)（第一版）．北京：高等教育出版社，2004[9] 劉鴻文．材料力學(xué)（第四版）．北京：高等教育出版社，2007[10] 大連理工大學(xué)工程畫教研室．機(jī)械制圖（第五版）．高等教育出版社，1993[11] The Motor Vehicle Newton Steeda,Garrett,1962.[12] . Park, . Seo, . Lim, . Cho, Theoretical investigation on automatic transmission efficiency, electronic transmission controls, SAE 960426,2000.致 謝轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)四年很快就要結(jié)束了。而作為大學(xué)生活的最后一個(gè)環(huán)節(jié)—畢業(yè)設(shè)計(jì)，經(jīng)過近12周的緊張準(zhǔn)備，也將接近尾聲。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我不但鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)，并從中學(xué)到了很多新的東西，尤其是《汽車設(shè)計(jì)》和《汽車?yán)碚摗愤@兩門課程。在這里，我向那些在這四年里給于過我巨大幫助的老師和同學(xué)們表示衷心的感謝，正是他們的幫忙才讓我得以圓滿的完成四年的學(xué)業(yè)和最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)的過程中，指導(dǎo)老師姚嘉一直都關(guān)注著我的每一步進(jìn)展，并給了我很多好的意見和建議，同時(shí)也對我提出了嚴(yán)格的要求。我之所以能很順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，這與姚老師的指導(dǎo)是分不開的，在此，我對她表示感謝。另外，遇到技術(shù)困難的時(shí)候，交通運(yùn)輸專業(yè)的老師們也給了我很多幫助，因此我非常感謝他們。最后，我要感謝身邊那些給我提供幫助的同學(xué)們和大學(xué)圖書館為我提供豐富的參考資料。在此向你們表示誠摯的謝意！