【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)合作用下的軸應力（MPa）: （414） 將代入上式可得：，在低檔工作時[]=400MPa，因此有：[]；符合要求。 軸承壽命的計算 對第一軸一檔時右端軸承壽命進行計算 轉(zhuǎn)速n=3500r/min 軸承壽命計算公式： （415） 其中：n——轉(zhuǎn)速；r/min c——基本額定動載荷 p——當量動載荷 ——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) 對第二軸一檔時右端軸承壽命進行計算 查機械設(shè)計手冊：C=23000N,=14700N(額定靜載荷)，P==4485Nmm代入得 12100(h) 以上所算為各個軸承中壽命最小的,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構(gòu)的設(shè)計 同步器的結(jié)構(gòu)在前面已經(jīng)說明，本設(shè)計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，沿軸向作用在嚙合套上的換檔力，推嚙合套并帶動定位銷和鎖環(huán)移動，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），使嚙合套的移動受阻，同步器在鎖止狀態(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，同步器解除鎖止狀態(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。但頂部寬度過窄會影響接觸面壓強，使磨損加快。試驗還證明：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，換擋費力，故齒頂寬不易過大。螺紋槽設(shè)計得大些，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，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，摩擦力矩較大，但在錐面的表面粗糙度控制不嚴時，則有粘著和咬住的傾向；在=7176。時就很少出現(xiàn)咬住現(xiàn)象。本次設(shè)計中采用的錐角均為取7176。 摩擦錐面平均半徑RR設(shè)計得越大，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)計時可根據(jù)下式計算確定 （51）設(shè)計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)有足夠的強度。轎車同步環(huán)厚度比貨車小些，應選用鍛件或精密鍛造工藝加工制成，可提高材料的屈服強度和疲勞壽命。貨車同步環(huán)可用壓鑄加工。段造時選用錳黃銅等材料。有的變速器用高強度，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)的強度。 鎖止角鎖止角選取的正確，可以保證只有在換檔的兩個部分之間角速度差達到零值才能進行換檔。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?！?6176。范圍內(nèi)變化。本次設(shè)計鎖止角取。 同步時間同步器工作時，要連接的兩個部分達到同步的時間越短越好。除去同步器的結(jié)構(gòu)尺寸，轉(zhuǎn)動慣量對同步時間有影響以外，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，均對同步時間有影響。軸向力大，同步時間減少。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，同步時間與車型有關(guān)，計算時可在下屬范圍內(nèi)選?。骸?；～，～。設(shè)備，另一方面是快速和正確地選擇和設(shè)計攪拌設(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)備公司進行研發(fā)、設(shè)計的，例如應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)備的聚合反應器中85%是攪拌設(shè)備，研究開發(fā)高效的聚合反應器便對攪拌設(shè)備的發(fā)展產(chǎn)生了強大的推動力。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)件或不同傳動方式進行組合。 確定變速器的操縱機構(gòu)設(shè)計變速器操縱機構(gòu)時，應滿足以下要求：1）換檔時只允許掛一個檔。這通常靠互鎖裝置來保證，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，若操縱變速桿推動撥叉前后移動的距離不足時，齒輪將不能在完全齒寬上嚙合而影響齒輪的壽命。即使達到完全齒寬嚙合，也可能由于汽車震動等原因，齒輪產(chǎn)生軸向移動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，應設(shè)置自鎖裝置（如圖61所示）。3）汽車行進中若誤掛倒檔，變速器齒輪間將發(fā)生極大沖擊，導致零件損壞。汽車起步時如果誤掛倒檔，則容易出現(xiàn)安全事故。為此，應設(shè)置倒檔鎖。倒檔鎖的結(jié)構(gòu)見本設(shè)計裝配圖中6669所示。構(gòu)、尺寸、精度等對于減輕機器質(zhì)量，節(jié)省材料，提高機器工作精度及穩(wěn)定性是極為重要的?？? 結(jié)本次設(shè)計是北京牌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，其中機械式變速箱設(shè)計發(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生來說，其中的設(shè)計理念還是很值得我們?nèi)ヌ接?、學習的。對于本次設(shè)計的變速箱來說，其特點是：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)計中采用了5+1檔手動變速器，通過較大的變速器傳動比變化范圍，可以滿足汽車在不同的工況下的要求，從而達到其經(jīng)濟性和動力性的要求；變速器掛檔時用結(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，齒輪傳動更平穩(wěn)。本著實用性和經(jīng)濟性的原則，在各部件的設(shè)計要求上都采用比較開放的標準，因此，安全系數(shù)不高，這一點是本次設(shè)計的不理想之處。但是，在以后的工作和學習中，我會繼續(xù)學習和研究變速器技術(shù)，以求其設(shè)計更加合理和經(jīng)濟。緊張忙碌的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，這次設(shè)計是對我大學四年來的學習的一次最綜合的檢驗，也更是一次綜合的學習過程。畢業(yè)設(shè)計不僅使我學習和鞏固了專業(yè)課知識而且了解了不少相關(guān)專業(yè)的知識，個人能力得到很大提高，為以后我踏入社會工作打下了良好的基礎(chǔ)。參考文獻[1] 劉惟信．：清華大學出版社，2001[2] ：機械工業(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] 過學迅．汽車自動變速器結(jié)構(gòu)和原理．北京：機械工業(yè)出版社，2003[7] 濮良貴，紀名剛．機械設(shè)計（第八版）．北京：高等教育出版社，2007[8] 趙洪志，譚慶昌. 機械設(shè)計（第一版）．北京：高等教育出版社，2004[9] 劉鴻文．材料力學（第四版）．北京：高等教育出版社，2007[10] 大連理工大學工程畫教研室．機械制圖（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，大學四年很快就要結(jié)束了。而作為大學生活的最后一個環(huán)節(jié)—畢業(yè)設(shè)計，經(jīng)過近12周的緊張準備，也將接近尾聲。在這次畢業(yè)設(shè)計中，我不但鞏固了以前所學的知識，并從中學到了很多新的東西，尤其是《汽車設(shè)計》和《汽車理論》這兩門課程。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業(yè)和最后的畢業(yè)設(shè)計。在這次設(shè)計的過程中，指導老師姚嘉一直都關(guān)注著我的每一步進展，并給了我很多好的意見和建議，同時也對我提出了嚴格的要求。我之所以能很順利地完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，這與姚老師的指導是分不開的，在此，我對她表示感謝。另外，遇到技術(shù)困難的時候，交通運輸專業(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們和大學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！