【導讀】最大輸出扭矩850Nm，要求：取力器最大輸出扭矩450Nm；滿足強度、剛度要求；較高的傳遞效率；良好的加工工藝性和裝配工藝性。該取力器的取力形式為變速。遞可以采用機械傳動。首先，根據(jù)EQ1181型貨車發(fā)動機和變速器參數(shù)及所用專。用裝置的參數(shù)確定取力器傳動比，根據(jù)裝配空間確定取力器內(nèi)兩齒輪中心距范圍，根據(jù)變速器取力齒輪參數(shù)確定取力器兩齒輪的模數(shù)，壓力角，齒寬等參數(shù)。對軸、齒輪和鍵進行校核，驗證各部件的可靠性。然后，完成取力器裝配圖和零。最后，編制部分零件的加工工藝過程。以用于實際生產(chǎn)和使用，達到設計要求。

　　

【正文】 模數(shù) m = 2 mm； 花鍵壓力角 α = 30176。 ； 齒數(shù) z = 33； 分度圓直徑 d = mm； 內(nèi)花鍵大徑直徑 Dew = mm； 花鍵軸大徑直徑 Dee = mm； 鍵齒工作高度 h = mm； 本科生畢業(yè)設計（論文） 27 鍵的長度 L = 6 mm； 不均勻系數(shù) ψ = ； 使用和制造情況 PType = 中等 ； 齒面熱處理 W = 齒面經(jīng)熱處理 ； 移動情況 Y = 空載下移動 ； 許用擠壓應力范圍 σ pp = 30～ 60 MPa； 許用應力 [σ p] = 60 MPa； 計算應力 σ p = MPa； 校核計算結果： σ p≤ [σ p] 滿足。 本科生畢業(yè)設計（論文） 28 第 4 章 主要零件加工工藝過程 取力器二軸的加工工藝過程 取力器二軸加工工藝 二軸零件圖如圖 41 所示 。 圖 41 二軸 毛坯 ： 20CrMnTi 棒材。 工序： 10 銑端面，打中心孔； 20 粗車外圓（φ 40長 48 部分，φ 47部分）； 30 粗車外圓（φ 37部分，φ 40 長 40部分）； 40 半精車外圓（φ 40 長 48部分，φ 47 部分）； 50 半精車外圓（φ 37 部分，φ 40 長 40 部分）； 60 倒圓角； 70 兩端倒角； 80 中間檢驗； 90 滾軸端花鍵； 100 滾中間花鍵； 110 磨外圓； 120 鉆螺紋孔； 130 攻螺紋； 140 去毛刺； 本科生畢業(yè)設計（論文） 29 150 最終檢驗。 二軸中間花鍵參數(shù)計算 漸開線花鍵 齒數(shù) Z=22 壓力 角α =30176。 模數(shù) m =2mm 公差等級： f6 花鍵配合長度： g=20mm 分度圓直徑： D=mZ=44mm 分度圓周長之半： /2L mZ?? =π179。 2179。 22／ 2=； 公差因數(shù)： 12 5f mD? ?? =2+179。 44=； 周節(jié)積累公差 pF =5 ? =5179。 += m 齒形公差 f = 4 25f? ? =4179。 +25= m 齒向公差 F? = ? =179。 20 += m 綜合公差 2 2 20 .6 ( ) ( ) ( )pfF f F ?? ? ? ?=179。 2 2 2( 5 0 .9 4 3 ) ( 3 5 .2 0 0 ) (1 1 .8 9 0 )??＝ m 齒槽寬和齒厚的總公差：（ T+λ） =25 1i +100 2i =25179。 +100179。= m 1i = +=179。 344 +179。 44= m 2i = +=179。 +179。 = m 基本齒厚 S= m= 作用齒厚上 vS 偏差 ves =－ 25μ m 作用齒厚最大值： maxVS =S+ ves = 實際齒厚最小值： minS = maxVS — （ T+λ） =— = 作用齒厚最小值： minvS = minS +λ =+= 實際齒厚最大值： maxS = maxVS — λ =+= 二 軸軸端花鍵 漸開線花鍵 齒數(shù) Z=17 壓力角α =30176。 模數(shù) m =2mm 本科生畢業(yè)設計（論文） 30 公差等級： h6 花鍵配合長度： g=20mm 分度圓直徑： D=mZ=34mm 分度圓周長之半： /2L mZ?? =π179。 2179。 17／ 2=； 公差因數(shù)： 12 5f mD? ?? =2+179。 36=； 周節(jié)積累公差 pF =5 ? =5179。 += m 齒形公差 f = 4 25f? ? =4179。 +25= m 齒向公差 F? = ? =179。 20 += m 綜合公差 2 2 20 .6 ( ) ( ) ( )pfF f F ?? ? ? ?= 179。 2 2 2( 4 9 .0 4 0 ) ( 3 4 .8 0 0 ) (1 1 .8 9 0 )??＝ m 齒槽寬和齒厚的總公差：（ T+λ） =25 1i +100 2i =25179。 +100179。= m 1i = +=179。 336 +179。 36= m 2i = +=179。 +179。 =.6622μ m 基本齒厚 S= m= 作用齒厚上 vS 偏差 ves =－ 25μ m 作用齒厚最大值： maxVS =S+ ves = 實際齒厚最小值： minS = maxVS — （ T+λ） =— = 作用齒厚最小值： minvS = minS +λ =+= 實際齒厚最大值： maxS = maxVS — λ =+= 取力器二軸齒輪加工工藝過程 取力器二軸齒輪加工工藝 零件圖如圖 42 所示。 本科生畢業(yè)設計（論文） 31 圖 42 齒輪 2 毛坯： 20CrMnTi 鍛件。 工序： 10 銑兩端面； 20 擴孔（φ 59孔）； 30 粗車外圓（φ 101 部分，φ 80部分）； 40 半精車外圓（φ 101部分）； 50 車槽（φ 65寬 2）； 60 車槽（φ 71寬 ）； 70 中間檢驗； 80 滾齒（外齒輪）； 90 插齒（內(nèi)齒圈）； 100 半精車內(nèi)孔（φ 62 孔）； 110 倒圓角 ； 本科生畢業(yè)設計（論文） 32 120 中間檢查； 130 熱處理； 140 磨內(nèi)孔（φ 62 孔）； 150 最終檢驗。 二軸齒輪齒圈參數(shù) 漸開線花鍵 齒數(shù) Z=33 壓力角α =30176。 模數(shù) m =2mm 公差等級： H8 小徑： iiD =64mm 齒形裕度： FC ==179。 2= 內(nèi)花鍵小徑 iiD 極限偏差： 300μ m 花鍵配合長度： g=6mm 分度圓直徑： D=mZ=66mm 分度圓周長之半： /2L mZ?? =π179。 2179。 33／ 2=； 公差因數(shù)： 12 5f mD? ?? =2+179。 44=； 周節(jié)積累公差 pF = 18L? =179。 +18= m 齒形公差 f = 40f? ? =179。 +40= m 齒向公差 F? = 10g? =2179。 6 +10= m 綜合公差 2 2 20 .6 ( ) ( ) ( )pfF f F ?? ? ? ?= 179。 2 2 2( 9 0 .2 9 1 ) ( 5 6 .0 6 5 ) (1 4 .8 8 9 )??＝ m 齒槽寬和齒厚的總公差：（ T+λ） =25 1i +100 2i =25179。 +100179。= m 1i = +=179。 366 +179。 66= m 2i = +=179。 +179。 = m 基本齒厚 S= m= 作用齒厚上 vS 偏差 ves =－ 30μ m 作用齒厚最大值： maxVS =S+ ves =－ = 實際齒厚最小值： minS = maxVS — （ T+λ） =— = 作用齒厚最小值： minvS = minS +λ =+= 實際齒厚最大值： maxS = maxVS — λ =+= 本科生畢業(yè)設計（論文） 33 撥叉軸加工工藝過程 零件圖如圖 43 所示。 圖 撥叉軸 毛坯： 45鍛件。 10 粗車外圓； 20 銑端面； 30 銑大端兩平面； 40 半精車外圓； 50 鉆孔（φ 6孔）； 60 磨外圓； 70 銑 內(nèi)球面（ ）； 80 去毛刺，修正； 90 最終檢驗。 軸承蓋加工工藝過程 零件圖如圖 44 所示。 本科生畢業(yè)設計（論文） 34 圖 44 軸承蓋 毛坯： HT150 鑄件。 工序： 10 銑端面； 20 銑另一端面； 30 粗鏜φ 42 孔； 40 車外圓（φ 62，φ 92）； 50 粗鏜φ 62 孔； 60 半精鏜φ 42孔； 70 磨φ 62孔； 80 磨φ 62孔端面； 80 車 1： 5 錐面； 90 倒圓角； 100 倒角； 110 鉆孔φ 7； 120 鉆孔φ 2； 130 取毛刺； 140 最終檢驗。 本科生畢業(yè)設計（論文） 35 零件材料的選擇 齒輪材料選擇 齒輪主要的失效形式 有齒面點蝕、齒面膠合、齒面塑性變形和輪齒折斷等。因此要求齒輪材料有高的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度，齒面要有足夠的硬度和耐磨性，芯部要有一定的強度和韌性。 20CrMnTi 鋼具有較高的機械性能，在滲碳淬火低溫回火后，表面硬度為 5862HRC，芯部硬度為 3045HRC。 20CrMnTi 的工藝性能較好，鍛造后以正火來改善其切削加工性。此外， 20 CrMnTi 還具有較好的淬透性，由于合金元素鈦的影響，對過熱不敏感，故在滲碳后可直接降溫淬火。且滲碳速度較快，過渡層較均勻，滲碳淬火后變形小。適合于制造承受高速中載及沖 擊、摩擦的重要零件，因此根據(jù)齒輪的工作條件選用 20CrMnTi 鋼比較合適。 軸材料選擇 20CrMnTi 是性能良好的滲碳鋼。其淬透性較高 ,在保證淬透情況下 ,具有較高的強度和韌性經(jīng)滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅韌的心部 ,特別是具有較高的低溫沖擊韌性 。 良好的加工性 ,特加工變形微小 ,抗疲勞性能相當好 。軸材料選用 20CrMnTi 鋼比較合適。 撥叉軸材料選擇 撥 叉軸受力比較小，工作條件較好，強度和剛度要求不高，選用 45號鋼即可。 軸承蓋材料選擇 軸承蓋材料選用 HT150。 在灰口鐵中， 由于片狀石墨的存在使其抗拉強度和塑性大大低于鋼材，但片狀石墨對抗壓強度和硬度影響不大，仍然接近于鋼材。而且片狀石墨使灰口鐵具有良好的消震性，減磨性和切削加工性。 HT150 的鑄造性好，熔煉設備簡單，價格便宜，所以 軸承蓋材料選用 HT150 較合適。 取力器操縱機構設計 操縱方式可采用手動操縱，線控氣操縱，電控氣操縱等形式。本次設計的取力器操縱方式采用手動操縱，該形式結構簡單，成本較低。 操縱機構由手柄套，手柄，銷軸，撥叉軸，撥叉，定位機構組成。 手柄圖如圖 45 所示。 本科生畢業(yè)設計（論文） 36 圖 45 手柄 本科生畢業(yè)設計（論文） 37 第 5 章 取力器潤滑與密封 為減少內(nèi)摩擦引起的零 件磨損和功率損失，須在殼體內(nèi)注入齒輪油。該取力器 采用飛濺方式潤滑各齒輪副，軸與軸承等零件表面。取力器安裝在變速器左側(cè)，高度方向與變速器中間軸相平。變速器 中潤滑油高度一般到變速器高度三分之二左右，所以取力器內(nèi)部所有零部件均寖泡在潤滑油中 。 安裝取力器后，根據(jù)取力器內(nèi)部容積增加變速器內(nèi)齒輪油 油 量。 取力器箱體底部為斜面，向變速器箱體內(nèi)傾斜，排油時 ， 將 變速器內(nèi)潤滑油排凈，則取力器箱體內(nèi)潤滑油經(jīng)變速器排凈 。 取力器與變速器結合面密封及取力器箱體與取力器蓋密封均采用石棉橡膠墊片（ NY400 ）密封，取力器動力輸出軸的密封采用油封（唇形密封圈GB/T138711992 ）密封，取力器撥叉軸的密封采用油封（ C 型防塵圈GB/）密封。 本科生畢業(yè)設計（論文） 38 第 6 章 結 論 以上是對 EQ1181 貨車變速器取力器的設計。設計中，充分考慮到車型與專用裝置的匹配，經(jīng)濟性及動力性。在結構設計中，做到體積小，質(zhì)量輕，以保證有足夠 的空間，使安裝和維修更加方便。 在設計中，考慮到專用裝置（灑水車用水泵）工作要求，將取力器設計為兩軸式取力器即可，該形式結構簡單，制造容易。在設計動力切換方式中，由于變速器中間軸取力器齒輪是斜齒輪，取力器動力輸出齒輪不能采用滑移齒輪。變速器取力窗口寬度方向尺寸較小，取力器動力輸入齒輪不能做成雙聯(lián)齒輪?？紤]到以上兩點，采用結合齒圈方式，來實現(xiàn)動力切換。 本次設計運用《機械設計手冊軟件版》完成設計中的大部分計算校核，提高了計算的準確性。 通過計算，該取力器到達設計要求。結構緊湊，操作輕便，