【導(dǎo)讀】器和變速器的設(shè)計(jì)。根據(jù)匹配車型的使用條件和車輛參數(shù)選擇分動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形。核、軸承的使用壽命計(jì)算等。

　　

【正文】 j?? N/ 2mm ? 1300 N/ 2mm 符合條件。 22 第 4 章 軸的 初選與強(qiáng)度計(jì)算 分動(dòng)器軸的初選與計(jì)算 （ 1）輸入軸直徑初選與校核 軸的材料主要是經(jīng)過(guò)軋制或鍛造的碳鋼或合金鋼。通常用的是碳鋼，其中最常用的是 45 鋼。為了提高軸的強(qiáng)度和耐磨性，可 對(duì)軸進(jìn)行各種熱處理或化學(xué)處理，以及表面強(qiáng)化處理。 綜上，從動(dòng)軸同樣選用 45 鋼，查手冊(cè)得 ??T? =25～ 45MPa。 主動(dòng)軸主要受額定轉(zhuǎn)矩 T的作用，由于軸上重力而產(chǎn)生的彎矩很小，可以忽略不計(jì)。轉(zhuǎn)動(dòng)零件的各表面都經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，零件幾何形狀都是對(duì)稱的，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)軸產(chǎn)生的不平衡力矩較小，產(chǎn)生的彎矩可忽略不計(jì)。故軸的強(qiáng)度按轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算。 軸的最小直徑可按公式： d ≈ ()3 maxeT = （ 41） 式中， maxeT — 最大轉(zhuǎn)矩 184 N/m； d — 軸徑 mm； ??T? — 許用扭應(yīng)力（ 25～ 45MP）； 故本設(shè)計(jì)中取 mind =25 符合強(qiáng)度要求。最小段符合要求，其它各段一定符合要求。 (2)輸出軸的初選與校核 從動(dòng)軸的最小直徑同前可得： mind ≥ 3 6][ nPT?? =27mm （ 42） 式中， P —— 功率（ 100KW）； n —— 轉(zhuǎn)速（ 6000r/min）； ??T? —— 許用扭應(yīng)力（ 25～ 45MP 取 40MP）； 同樣在這里取 mind =30mm 符合要求 [10]。 23 鍵的 選擇與 計(jì)算 平鍵聯(lián)接受額 定轉(zhuǎn)距 oT 作用時(shí)，鍵的側(cè)面受擠壓，主截面受剪切力，可能的失效形式是工作面壓潰或鍵剪斷。對(duì)于實(shí)際采用的材料和按標(biāo)準(zhǔn)選用的平鍵來(lái)說(shuō)，壓潰是主要的失效形式。因而平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度常按鍵側(cè)的擠壓應(yīng)力來(lái)計(jì)算。 軸與半聯(lián)軸器用單鍵聯(lián)接，其擠壓應(yīng)力為： ? ＝ kldT 3102 ? ≤ ??? （ 43） 式中 , ? — 鍵聯(lián)接的擠壓應(yīng)力 (Pa)； K— 鍵與聯(lián)軸器的接觸高度，對(duì)平鍵可取鍵高的一半 ,k=H/2； T — 額定轉(zhuǎn)距 (Nm)； d — 軸的直徑 (m)； T — 鍵的工作長(zhǎng)度 (m),對(duì)于圓頭普通平鍵可取為鍵全長(zhǎng)與鍵寬之差； [? ]— 鍵聯(lián)接許用擠壓應(yīng)力 (MPa)； 在第一段軸上選用圓頭普通平鍵，根據(jù) d =25mm，查得鍵的截面尺寸為：寬度 b =8mm，高度 h =7mm。取鍵長(zhǎng) L = 。鍵的工作長(zhǎng)度l= bL? ==。鍵與鍵槽的接觸高度 k = =4mm。其擠壓應(yīng)力為： ? = kldT 3102 ? ＜ ??? =110MPa 所以所選鍵符合強(qiáng)度要求。 同理第二周選用圓頭普通平鍵的擠壓應(yīng)力為： ? = kldT 3102 ? ＜ ??? =110MPa 所以所選鍵符合強(qiáng)度要求。 變速器 軸的初選與計(jì)算 軸的尺寸初選 變速器軸在工作時(shí)承 受扭矩、彎矩，因此應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。 24 （ 1）變速器軸向尺寸。轎車五檔變速器殼體軸向尺寸為 (～ )A。 （ 2）軸的直徑。變速器軸的長(zhǎng)度可以初步確定。軸的長(zhǎng)度對(duì)軸的剛度影響很大 ， 滿足剛度要求，軸的長(zhǎng)度須和直徑保持一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。 第一軸花鍵部分直徑 d 的初選： 33 m a x 4 2 1 8 4 2 7 8 8 8ed k T ? ? ?= ． ．mm。 軸的直徑 d 與支撐跨度長(zhǎng)度 L之間關(guān)系： m a x3m a x0 16 0 180 18 0 216 16ddeedldld A ddTT???????3第 一 軸 及 中 間 軸 : ． 至 ．第 二 軸 : ． 至 ．第 二 軸 與 中 間 軸 的 最 大 直 徑 可 根 據(jù) 初 選 : A=0 .5 76. 5=3 8mm第 一 軸 最 細(xì) 處 : =1. 058 mm, 取 mm 。花 鍵 部 分 直 徑 可 按 下 式 初 選 ： （ ） 軸的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)保證齒輪、同步器及軸承等的安裝、固定，并與工藝要求有密切關(guān)系。 輸出 軸的計(jì)算 軸 的許用應(yīng)力 : 332MMWd? ??? （ 44） 式中： ? — 為軸 的許用應(yīng)力， MPa； M — 為軸 所受的 彎矩， N mm； W — 為 抗彎截 面系數(shù) ， 3mm ； d — 為 軸的直徑 ， mm。 tF aF rF a b 圖 41 輸出軸受力分析簡(jiǎn)圖 （ 1）一擋時(shí) 。 剛度條件： 35184 10 10T ? ? ? ? ?Nmm 25 112 15086t TF d?? N， / c os 633 F tg ????N， F tg ???N a? ， b? ， d? 38mm 垂直方向： 22 0 .0 0 0 4 0 .0 53rc F a bf E IL? ? ? 水平方向： 22 0 .0 0 0 0 0 7 0 .1 03ts F a bf E IL? ? ? 轉(zhuǎn)角： 0 . 0 0 0 2 0 . 0 0 23tF a b b aEIL? ?? ? ?（ ） 全撓度： 22 00 4 f f? ? ? ? 剛度合格。 式中： cf — 為軸在垂直面內(nèi)的撓度， mm； sf — 為軸在水平面內(nèi)的撓度， mm； 1F — 為齒輪齒寬中間平面上的圓周力， N； 2F — 為齒輪齒寬中間平面上的徑向力， N； d — 為軸的 直徑， mm； E — 為彈性模量， MPa； I — 為慣性矩， 4mm ； a 、 b 為齒輪上作用力距支座 A、 B的距離， mm； L 為支座間距離， mm。 強(qiáng)度條件： 圖 42 垂直方向受力分析簡(jiǎn)圖 圖 43 水平方向受力分析簡(jiǎn)圖 向 B 點(diǎn)取矩，得： 205 .4 62 0VA rRF? ? ? ?? N 向 C 點(diǎn)取矩，得： 205 .4 62 0H A tRF? ? ? ?? N 2 3 4 9 8 0 .9 8c V AM R a?? Nmm ， 6 4 5 6 1 2 .6 1s H AM R a?? Nmm 彎矩如圖 44 所示： HAR HBR tF A C B VAR VBR rF C B A aF 26 圖 44 垂直方向彎矩圖 圖 45 水平方向彎矩圖 2 2 2 s nM M M T? ? ? ? Nmm 由式（ 44）可得： 332 2 0 0 .2 5MMWd? ?? ? ? N/mm ? 400 N/mm 強(qiáng)度合格 [11]。 （ 2） 二擋時(shí) 。 剛度條件： T=184 310 2. 90 8 52 34 40?? Nmm 112 1 1 0 8 1 .9 8t TF d?? N， / c os 423 F tg ???? N， F tg ??? N a? 156mm， b? 107mm， d? 38mm 垂直方向 ： 22 0 .0 0 8 0 .0 53rc F a bf E IL? ? ? 水平方向 ： 22 0 .0 2 0 .1 03ts F a bf E IL? ? ? 轉(zhuǎn)角： 0 .0 0 0 0 5 0 .0 0 23tF a b b aEIL? ?? ? ?（ ） 全撓度： 22 0 .0 0 0 4 6 0 .2csf f f? ? ? ? 剛度合格。 許用應(yīng)力： 同理 由式（ 44）可得： 332 1 4 7 .6 4MMWd? ?? ? ? N/ 2mm ? 400 N/ 2mm 強(qiáng)度合格。 （ 3） 三擋時(shí) 。 剛度條件： T=184 310 1. 83 4 66 02 40?? Nmm 112 4t TF d?? N， / c os 356 F tg ????N， F tg???N a? 104mm， b? 159mm， d? 34mm ＋ cM ＋ cM 27 垂直方向 ： 22 0 .0 2 0 .0 53rc F a bf E IL? ? ? 水平方向 ： 22 0 .0 6 0 .1 03ts F a bf E IL? ? ? 轉(zhuǎn)角： 0 .0 0 0 4 1 0 .0 0 23tF a b b aE IL? ?? ? ?（ ） 全撓度： 22 01 2 f f? ? ? ? 剛 度合格。 許用應(yīng)力： 同理 由式（ 44）可得： 332 3 7 0 .1 5MMWd? ?? ? ? N/ 2mm ? 400 N/ 2mm 強(qiáng)度合格。 （ 4） 五擋時(shí) 。 剛度條件 T=184 310 0. 72 9 13 12 20?? Nmm 112 1t TF d?? N， / c os 254 F tg ????N， F tg???N a? 80mm， b? 183mm， d? 27mm 垂直方向 ： 22 0 .0 0 1 6 0 .0 53rc F a bf E IL? ? ? 水平方向 ： 22 0 .0 0 3 7 0 .1 03ts F a bf E IL? ? ? 轉(zhuǎn)角： 0 .0 0 0 0 7 6 0 .0 0 23tF a b b aEIL? ?? ? ?（ ） 全撓度： 22 04 f f? ? ? ? 剛度合格。 許用應(yīng)力： 同理 由式（ 44）可得： 332 3 0 6 .5 1MMWd? ?? ? ? N/ 2mm ? 400 N/ 2mm 強(qiáng)度合格。 （ 5） 倒擋時(shí) 。 剛度條件： T=184 310 810000?? Nmm 112 1 5 0 9 7 .8 6t TF d?? N， / c