【導(dǎo)讀】雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。此外，為保證汽車倒車及使發(fā)動機和傳動系能夠分離，變速器應(yīng)具有倒檔和。能夠倒退行駛和空檔滑行、或停車時發(fā)動機和傳動系能保持分離。還應(yīng)有功率輸出裝置。（一）應(yīng)該合理的選擇變速器的檔數(shù)和傳動比，使汽車具有良好的動力性和經(jīng)濟性；（二）工作可靠，操縱輕便。等沖擊等現(xiàn)象發(fā)生。此外，為減輕駕駛員勞動強度，提高行駛安全性操縱輕便性的要求。——可通過同步器或氣動換檔，自動、半自動換檔來實現(xiàn)；件，如起步、加速、上坡等，同時使發(fā)動機在有利的工況下工作；兩軸式變速器的前進檔均為一對齒輪副，而三軸式變速器則有兩對齒輪副。車檔位間的公比較小，要求換檔手感強，而且在這種車型上又不宜使用同步器（壽命短，使用同步器能保證迅速、無沖擊、無。則采用同步器或嚙合套，而該方案采用同步器換檔，僅倒檔使用直齒輪換檔。此方案廣泛用于轎車和輕型貨車的四檔全同步器式。的磨損與噪聲有所減少。

　　

【正文】 軸取下限。 安全系數(shù)： s=σs/σ 取 s=5 中間軸： 20CrMnTi σs=850Mpa 第二軸： 20CrMnTi σs=850Mpa 所以中間軸和 第二軸 [σ]=170 Mpa 二軸應(yīng)力的計算 設(shè) xm ＝ b ， xn ＝ a 得： 水平彎矩： sM ＝ l baPx ?? () 垂直彎矩： cM ＝ l brQaR xxx ???? )( () 合成彎矩： hM ＝ 22 cs MM ? () 扭矩： nM ＝ xe iM? () 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 25 彎曲應(yīng)力： w? ＝whWM () 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： n? ＝nnWM () 合成應(yīng)力： ? ＝ nw 22 4 ?? ?? () 注： xP ＝ d iT gxe ??? m ax2 ? xR ＝? ?? c os2 m a x? ??? d tgT ne xQ ＝ d tgiT gxe ?? ???? m a x2 其彎矩和扭矩圖如下： 如圖 中間軸的應(yīng)力計算： 由受力分析圖，設(shè)（ a=a2， cx=a1， ex=lcx， b=la2） 得： 水平彎矩： Ms=[(Px a1－ Pc a2) ex]/l （ ） 垂直彎矩： Mc=[(Rc a2＋ Rx a1－ Qx rx+Qc rc) ex]/l （ ） 合成彎矩： Mh=(Ms2＋ Mc2)1/2 （ ） 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 26 彎矩應(yīng)力：σ w=Mh/Ww （ ） 扭矩： Mn= Temax ic （ ） 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：τ n=Mn/Wn （ ） 合成應(yīng)力：σ =(σ w2+4τ n2)1/2 （ ） 其彎矩和扭矩圖如下： 如圖 六、軸的剛度計算和校核 變速器軸的剛度用軸的撓度和轉(zhuǎn)角來評價，軸的剛度比其強度更重要。對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，前者使齒輪中心距發(fā)生變化，并破壞了齒輪的正確嚙合。軸有轉(zhuǎn)角使大、小齒輪相互歪斜，結(jié)果沿齒長方向的壓力分布不正確。軸的撓度和轉(zhuǎn)角可按材料力學(xué)有關(guān)公式計算。 應(yīng)分別計算軸在水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的撓度，然后用下列公式計算總撓度。 總f ＝ 垂直水平 22 ff ? () 變速器第二軸的剛度最小。按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算時，第二軸齒輪處軸截面的總撓度 總f 不得大于 ～ 。對于低檔齒輪處軸截面的總撓度，由于低檔工作時間較短，又接近軸的支承點，因此允許不得大于 ～ 。齒輪所在的平面的轉(zhuǎn)角不沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 27 應(yīng)超過 弧度；兩軸的分離不得超過 。 斜 齒輪對軸和支承的變形較直齒輪敏感。變速器剛度試驗表明，中心距的變化及齒輪的傾斜，不僅取決于軸的變形，而且取決于支承和殼體的變形。 計算中間軸時，通常只計算與第二軸上齒輪相嚙合的齒輪處的軸截面的撓度。常嚙合齒輪副處軸的撓度不必 計算，因為距離之承點較近，負(fù)荷較小，撓度值不大。 計算軸的撓度 根據(jù)材料力學(xué)的公式得： 二軸和一軸的剛度： 水平轉(zhuǎn)角： δ=Pxab(ba)/(3EIl) () 水平撓度： fs=Pxa 2b 2/(3EIl) () 垂直撓度： fc=Rxa2b 2/(3EIl)+Qxrxa(3a+2a2/l+l)/(3EI) () 總撓度： fz=(fs2+fc2)1/2 () 軸的剛度許用值 [fc]=～ [fs]=～ [fz ]= [б ]= 七、軸上花鍵的設(shè)計計算 變速器軸與齒輪及其他傳遞轉(zhuǎn)矩的部件一般通過鍵和花鍵聯(lián)接。普遍采用的是矩形花鍵和漸開線花鍵。漸開線花鍵應(yīng)用日趨廣泛。這是由于漸開線花鍵較矩形花鍵有許多優(yōu)點，如齒數(shù)多、齒端，齒根部厚，承載能力強，易自動定心，安裝精度高。相同外形尺寸下花鍵小徑大，有利于增加軸的剛度。漸開線花鍵便于采用冷搓、冷打、冷擠等無切屑加工工藝方法，生產(chǎn)效率高，精度高， 并且節(jié)約材料。 變速器的花鍵尺寸可以根據(jù)初選的軸頸按花鍵的工作條件及花鍵標(biāo)準(zhǔn)選取。 一般漸開線花鍵，隨無切屑加工工藝的采用而選用小模數(shù)和大壓力角（ 30176。 甚至 45176。 ）?；瑒育X輪處花鍵長度 L 不應(yīng)低于工作直徑的 倍，否則，滑動件工作不穩(wěn)定。 花鍵傳遞轉(zhuǎn)矩時，齒側(cè)面受擠壓作用，齒根部受剪切及彎曲作用。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)的花鍵時，花鍵的強度計算主要驗算擠壓應(yīng)力。 jy? ＝22KZRLdM （ MPa） () 式中： jy? —— 齒側(cè)面所受的擠壓應(yīng)力， MPa ； 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 28 M —— 傳遞轉(zhuǎn)矩（按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算）， N?mm； L —— 鍵的工作長度， mm； 2d —— 鍵的平均工作直徑（工作齒高中部處直徑）， mm； K — — 轉(zhuǎn)矩在花鍵上分配不均勻系數(shù)，一般取 K ； Z —— 花鍵齒數(shù)。 許用擠壓應(yīng)力 jy? 按機械設(shè)計手冊推薦，當(dāng) jy? [ jy? ]時，認(rèn)為擠壓強度符合要求。 花鍵配合選擇 第一軸上與離合器從動盤轂相配之花鍵，采用矩形花鍵者，外徑定心，外徑表面磨削。采用漸開線花鍵者，齒側(cè)面定心， 滑動配合。 第二軸上裝同步器齒轂的花鍵，配合較緊，裝配時常用木榔頭輕壓，為保證裝配精度，多采用大外徑定心，軸上花鍵大徑磨削，齒轂一般采用中碳鋼或中碳合金鋼，內(nèi)孔不必?zé)崽幚恚蚨鴥?nèi)花鍵大徑精度能夠保證。第二軸輸出軸花鍵用矩形花鍵者外徑配合，用漸開線花鍵者齒側(cè)面定心。當(dāng)采用滑動齒輪掛檔時，花鍵配合應(yīng)保證滑動自如。 中間軸上齒輪非整體式時，齒輪與軸連接方式可用單鍵（矩形或半圓鍵）或雙鍵（對分雙鍵）與齒輪和軸緊配合聯(lián)接，也可采用過盈配合連接。由于本次設(shè)計中間軸齒輪采用寶塔齒輪，中間軸是光軸，故不設(shè)花鍵。 第 三節(jié) 變速器軸承的選擇 綜合考慮以上因素，本次設(shè)計第一軸后軸承為外座圈上帶有止動槽的角接觸球軸承。此軸承承受徑向載荷和第一軸上的軸向載荷，為便于第一軸的拆裝，通常后軸承的外圈直徑選擇得比第一軸齒輪的齒頂圓的直徑大。由于本次設(shè)計中間軸采用固定式中間軸，所以在第二軸前端和固定式中間軸寶塔齒輪孔內(nèi)采用滾針軸承，第二軸后端采用帶止 動槽的角接觸球軸承。變速器第二軸上常嚙合齒輪與第二軸之間采用滾針軸承。 角接觸球軸承初選代號為 7206AC GB/T2921994(第一軸前端軸承 )， 7207AC GB/T2921994（第二軸后端軸承）。 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 29 參考文獻 [1] 編輯委員會編著 . 汽車工程手冊 .汽車工程手冊第一版 .北京 :人民交通出版社 .2021 年 5 月 [2] 編寫組編 .實用機械設(shè)計手冊 .北京 ： 機械工業(yè)出版社出版 . [3] 高維山主編 .汽車設(shè)計叢書變速器 .北京 ： 人民交通出版社出版 ， 1989 [4] 陳家瑞 .汽車構(gòu)造 .北京 ： 人民交通出版社出版 ， 2021 [5] 紀(jì)名剛 .機械設(shè)計 .北京 ： 高等教育出版社出版 ， 2021 [6] 羅建軍 .MATLAB 程序設(shè)計 .北京 ：電子工業(yè) 出 版社出版 .2021 [7] 王望予 .汽車設(shè)計 .北京 ： 機械工業(yè)出版社出版 .2021 [8] 余志生 .汽車?yán)碚?.北京 ： 人民交通出版社 .2021 [9] 龔微寒 .汽車現(xiàn)代設(shè)計制造 .北京 ： 人民交通出版社 [10] 孫恒 ,陳作模 .機械原理 .北京 ： 高等教育出版社 .2021 [11] 劉鴻文 .材料力學(xué) .北京 ： 高等教育出版社 .1989. [12] 孫存真 .王占歧 .中外汽車構(gòu)造圖冊 .吉林 ： 吉林科學(xué)技術(shù)出版社 .(一 ). [13] 王昆 ,何小柏 ,汪信遠主編 .機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 .北京 : 高等教育 出版社 ,1995 [14] 廖林清，劉玉霞 .現(xiàn)代設(shè)計法 .重慶大學(xué)出版社， 2021 [15] 何玉林，沈榮輝 .機械制圖 .重慶大學(xué)出版社， 2021 [16] 鄧文英 .金屬工藝學(xué) .高等教育出版社， 1999 [17] 韓進宏主編 .互換性與技術(shù)測量 . 北京 : 機械工業(yè)出版社 ,2021