【正文】 圖 ） 如下： （ a） （ b） 23 （ c） （ d） （ e） （ f） 圖 軸的載荷分析 由軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出支點(diǎn)處截面是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的次截面處的 MH、 MV及 M 的值列于下表。 24 表 載荷計(jì)算 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F FNH=Ft=15368N FNV=Fr=5960N 彎矩 M MH= mm MV=138272N mm 總彎矩 mm 3 8 2 4 1 1 N1 3 8 2 7 23 5 6 5 3 7 . 6=M 22 ?? 扭矩 T T=1179000N mm 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，取 α=，軸的計(jì)算應(yīng)力 ： M P aM P aW TM )11 790 (38 241 1)( 3 22221ca ?? ????? ?? 軸的材料為 20Cr，滲碳淬火，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 151 查得 a60][ 1 MP??? 。因 為][ 1?? ??ca ， 故安全。 本章小結(jié) 本章首先確定了軸的最小軸頸，即滿足工作條件的要求。通過(guò)花鍵的形式和尺寸，通過(guò)軸承等確定軸的軸頸和各階梯軸的長(zhǎng)度，然后對(duì)軸進(jìn)行剛度和強(qiáng)度的驗(yàn)算校核。通過(guò)軸頸，選擇合適的軸承。 25 第 5 章 分動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)及工藝分析 分動(dòng)器結(jié)構(gòu)件的選擇 嚙合套計(jì)算 嚙合套輪齒為直齒，其齒廓曲線為漸開(kāi)線，嚙合角為 20176。，模數(shù)取 3mm，齒頂高系數(shù) ?? ，其他參數(shù)與普通齒輪一樣，齒數(shù)一般為 30～ 80。 高、低速換檔嚙合套，取 z=32，則分度圓直徑為 mmmmd 96323 ??? ，結(jié)合套寬28mm；接前橋、斷前橋嚙合套，取 z=18，則分度圓直徑為 d=318mm=54mm，結(jié)合套寬 28mm。齒輪 2 上的小齒輪齒寬均選 10mm，大齒輪 小齒輪間距均選 5mm。 分動(dòng)器殼體 殼體采用灰鑄鐵鑄造工藝。殼體壁厚取 10mm；殼體側(cè)面的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪齒頂之間留有 5～ 8mm的間隙；齒輪齒頂?shù)椒謩?dòng)器底部之間留有不小于 15mm 的間隙。在殼體上設(shè)計(jì)有加強(qiáng)肋，一方面避免了在分動(dòng)器殼體上出現(xiàn)不利于吸收齒輪的振動(dòng)和噪聲的大平面，另一方面增強(qiáng)了殼體的剛度。 為了注油和放油，在分動(dòng)器上設(shè)計(jì)有注油孔和放油孔。注油孔位置設(shè)立在潤(rùn)滑油所在的平面出，同時(shí)利用它作為檢查油面高度的檢查孔。放油孔設(shè)計(jì)在殼體的最低處，放油螺塞采用永恒磁性螺塞，可以吸住存留于潤(rùn)滑油內(nèi)的金屬 顆粒。為了保持分動(dòng)器內(nèi)部為大氣壓力，在分動(dòng)器頂部裝有通氣塞。 分動(dòng)器的操縱機(jī)構(gòu) 越野汽車在良好道路行駛時(shí)，為減小功率消耗及傳動(dòng)系機(jī)件和輪胎摩擦，一般均切斷通前橋動(dòng)力。在越野行駛時(shí)，若需低速檔動(dòng)力，則為了防止后橋及中橋超載，應(yīng)使低速檔動(dòng)力由所有驅(qū)動(dòng)橋分擔(dān)。為此，對(duì)分動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)有如下特殊要求：非先接上前橋，不得掛上低速檔；非先退出低速檔，不得摘下前橋。 分動(dòng)器的操縱機(jī)構(gòu)由操縱桿、撥叉軸、撥叉、結(jié)合套等組成。 本次設(shè)計(jì)為越野車分動(dòng)器，由于總布置關(guān)系，分動(dòng)器布置在離駕駛室座椅較遠(yuǎn)的位置，因此，就需要采用遠(yuǎn)距 離操縱。這種機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛度，且各連接件的間隙不能過(guò)大，以保證足夠的剛度。 有兩根操縱桿分別操縱前橋結(jié)合套和換檔結(jié)合套，當(dāng)操縱桿（圖 ）向后拉動(dòng)時(shí)，其下端將使拉桿向前運(yùn)動(dòng)以掛上高速檔。若操縱桿向前推以掛上低速檔時(shí)，其下端受 26 螺釘（擰在操縱桿下端）限制，無(wú)法掛上低速檔。欲掛上低速檔必須先將前橋操縱桿向前推動(dòng)，使軸轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)搖臂使拉桿后退結(jié)合上前橋動(dòng)力后才能實(shí)現(xiàn)。因?yàn)椴倏v桿上端向前推時(shí)，下端便聯(lián)通螺釘向后擺動(dòng)，不再約束操縱桿掛上低速檔了。當(dāng)掛上低速檔后，操縱桿下端又與螺釘接觸，從而限制住在低速檔位時(shí)前橋無(wú)法 移開(kāi)。 圖 分動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu) 工藝分析 殼體加工工藝 殼體零件在整個(gè)分動(dòng)器總成中的作用，是保證其零部件占據(jù)合理的正確位置，使之有一個(gè)協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)構(gòu)件，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到軸和齒輪等零件互相位置的準(zhǔn)確性及分動(dòng)器總成使用的靈活性和壽命。 殼體選用 HT200 材料鑄造制成，主要的加工表面為平面和軸承孔。 殼體的機(jī)械加工過(guò)程按照先面后孔的原則，最后加工螺紋孔。這樣安排，可以首先把鑄件毛坯的氣孔、砂眼、裂紋等缺陷在加工平面時(shí)暴露出來(lái)．以減少不必要的工時(shí)消耗。此外，以平面為定位基準(zhǔn)加工內(nèi) 孔可以保證孔與平面、孔與孔之間的相對(duì)位置精度。螺紋預(yù)孔攻絲安排在后段工序加工。殼體的機(jī)械加工工藝過(guò)程基本上分三個(gè)階段，即粗加工、半精加工和精加工階段。 撥叉加工工藝 撥叉是典型的叉標(biāo)桿類零件。在工作過(guò)程中，叉爪部位產(chǎn)生摩擦，叉桿同時(shí)受到彎曲應(yīng)力的作用。因此，撥叉結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)選擇、熱處理方式及硬度指標(biāo)等，均以 27 增強(qiáng)耐磨性和剛度為基點(diǎn)，以適應(yīng)撥叉的工作條件。 撥叉的毛坯材料是 45 鋼。采用模鍛方法制造，其拔模斜度為 7176。，模鍛成型后切邊，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)硬度為 220～ 260HV，并進(jìn)行酸洗、噴丸處理。 撥叉的主要加工表面有：平面、叉軸孔、叉爪、銷孔、叉爪部高頻淬火。 由于撥叉剛性差，易差生彎曲變形，精基準(zhǔn)選在叉軸孔的一個(gè)端面。用叉軸孔的一個(gè)端面作為精基準(zhǔn)定位加工叉軸孔，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合，保證叉軸孔和端面的垂直度。為了提高精基準(zhǔn)的加工精度，叉軸孔端面和叉軸孔在一次裝夾中加工完畢。其他的軸向尺寸均以該端面最為基準(zhǔn)平面。該平面可以限制一個(gè)移動(dòng)自由度。后續(xù)各工序的加工用叉軸孔和端面定位，限制 5 個(gè)自由度。 為了避免在加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面，作用在剛度較大部位的原則，夾緊力作用 點(diǎn)應(yīng)在叉軸孔的另一端面上，不能作用在叉桿上。 齒輪加工工藝 齒輪精度指標(biāo)主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)精度、工作的平穩(wěn)性、接觸精度和齒側(cè)間隙四個(gè)方面。 汽車行駛時(shí)，齒輪始終在重載荷、高速轉(zhuǎn)動(dòng)中工作。變速齒輪需要具有較高的齒面硬度和心部具有良好的韌性，以提高耐磨性和抗沖擊性能。齒輪材料選用低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)滲碳淬火處理。毛坯通過(guò)模鍛方法制造而成，這樣可得到較好的纖維組織，提高了毛坯強(qiáng)度和材料利用率。模鍛后，經(jīng)正火、噴丸處理，可使金相組織均勻，從而能消除鍛造應(yīng)力，提高其切削性能。 齒輪加工分為齒坯和輪齒加工。齒 坯的加工部位有輪緣、輪輻、輪轂和內(nèi)孔。齒輪輪齒的加工部位有齒形及倒角，同時(shí)還要進(jìn)行熱處理，以提高承載能力和使用壽命。熱處理后還要進(jìn)行內(nèi)孔、內(nèi)孔端面的磨削加工和齒形的精整加工。 齒輪機(jī)械加工工藝過(guò)程分為齒坯加工、熱處理前齒輪輪齒加工和熱處理后精加工三個(gè)階段。其加工路線為：齒坯加工 (粗車、半精車、精車 )→ 齒形加工（滾齒、插齒、齒端倒角、剃齒） → 熱處理 → 內(nèi)孔加工（磨內(nèi)齒及端面） → 齒形精整加工（磨削齒形）→ 強(qiáng)力噴丸 → 磷化處理。 軸的加工工藝 分動(dòng)器中的軸類零件有輸入軸、后橋輸出軸、前橋輸出軸、中間軸、 中橋輸出軸。因?yàn)檩S的形狀應(yīng)保證齒輪、嚙合套部件及軸承的安裝固定，所以加工過(guò)程中要嚴(yán)格遵守尺寸和精度要求。 各軸毛坯均選用 20CrMnTi 鍛造而成，鍛件進(jìn)行正火處理。機(jī)械加工工藝過(guò)程基本上分為三個(gè)階段，即粗加工、半精加工和精加工階段。齒輪軸的齒輪最后加工。 28 總成的裝配 主要裝配順序?yàn)椋谎b配各軸總成 裝配各軸、固定 裝配撥叉軸、撥塊及撥叉 裝配箱蓋，用螺栓堅(jiān) 裝配端蓋裝 另一面端蓋裝配 操縱機(jī)構(gòu) 外設(shè)裝置 裝配加油、放油螺塞、通氣器等。 裝配工藝的技術(shù)要求主要包括：裝配的完整性、完好性、統(tǒng)一性、緊固性、潤(rùn)滑性和良好的密封性。 分 動(dòng) 器 總 成 裝 配 完 成 之 后 還 要 進(jìn) 行 精 度 檢 驗(yàn) 和 和 性 能 實(shí) 驗(yàn) 。 本章小結(jié) 本章簡(jiǎn)要介紹分動(dòng)器嚙合套計(jì)算、分動(dòng)器 殼體 、以及分動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)的原理和分動(dòng)器 殼體；撥叉；齒輪；軸的工藝要求 。最后還說(shuō)明了分動(dòng)器的總成裝配過(guò)程。 29 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)是以東風(fēng) EQ2080 越野汽車參數(shù)為依據(jù)設(shè)計(jì)三軸分動(dòng)器，并且有高速檔和低速檔。計(jì)算時(shí)先通過(guò)排量選擇中心距的大小，齒輪的模數(shù)等，在確定檔位的布置形式，之后確定齒輪的壓力角，螺旋角，齒寬，齒形系數(shù)等，然后計(jì)算分動(dòng)器的 高低檔傳動(dòng)比，各齒輪的參數(shù)，然后簡(jiǎn)要的介紹了齒輪材料的選擇原則，對(duì)齒輪進(jìn)行校核。通過(guò)最小軸頸的計(jì)算，選擇軸承，確定軸各段的長(zhǎng)度和軸頸大小。對(duì)軸進(jìn)行校核計(jì)算。最后簡(jiǎn)要介紹了分動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)的工作原理。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)的分動(dòng)器來(lái)說(shuō)，其特點(diǎn)是：在不良的路況下能產(chǎn)生很大的扭矩，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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，可以使分動(dòng)器掛擋平穩(wěn)，噪聲降低，輪齒不易損壞。通過(guò)分動(dòng)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)用嚙合套，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(kāi)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。 這次設(shè)計(jì)給了我很多啟發(fā)，使我的思路更加開(kāi)闊，而且使我對(duì)所學(xué)的內(nèi)容有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的總結(jié)和肯定。王悅新老師的指導(dǎo)使我不僅僅是具體內(nèi)容上、思路上、認(rèn)識(shí)問(wèn)題角度等各個(gè)方面都收益匪淺。四年的大學(xué)生活最終以畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束而告終。所以 ,我一定要加倍努力，畫(huà)一個(gè)圓滿的句號(hào)，力求在畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果上更上一層樓。 30 致 謝 本課題在選題及研究過(guò)程中得到王悅新老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，王老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。王老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向王老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 感謝四年來(lái)黑工程學(xué)院對(duì)我的培養(yǎng)以及各位專業(yè)老師對(duì)我的指導(dǎo)。正是由于他們的栽培，我才能夠系統(tǒng)全面地掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，順利完成各項(xiàng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，從而形成了一定的專業(yè)素養(yǎng)和 扎實(shí)的專業(yè)技能。這些都是我能夠完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的有力保障。 歷時(shí)半載，從論文選題到搜集資料，從開(kāi)題報(bào)告、寫(xiě)初稿到反復(fù)修改，期間經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在寫(xiě)作論文的過(guò)程中心情是如此復(fù)雜。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。 最后，我要感謝四年的大學(xué)生活，感謝黑龍江工程學(xué)院的所有老師同學(xué)以及我的家人和那些永遠(yuǎn)也不能忘記的朋友，他們的支持與情感，是我永遠(yuǎn)的財(cái)富。 31 參 考 文 獻(xiàn) [1] 臧杰 .汽車構(gòu)造（下冊(cè)） .機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx. [2] 陳家瑞 . 汽車構(gòu)造 (上 ,下冊(cè) ) [M]北 京 :人民交通出版社 ,1994. [3] 王望予 .汽車設(shè)計(jì)（第四版） [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx. [4] 沈宜慧 .機(jī)械工程材料 [M].人民交通出版社 ,. [5] 成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) .化學(xué)工業(yè)出版社 ,. [6] 孫桓 ， 陳作模 ， 葛文杰主編 .機(jī)械原理（第七版） .高等教育出版社 ,. [7] 濮良貴 ,紀(jì)名剛主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） .高等教育出版社 ， . [8] 張為春主編 .汽車構(gòu)造 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,. [9] 王之櫟，王大康主編機(jī) .械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)機(jī) .械工業(yè)出版社 ,. [10]劉鴻文主編 .材料力學(xué) Ⅰ （第四版） .高等教育出版社 ,. . [11]卜炎主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)） .機(jī)械工業(yè)出版社 ,. [12]卜炎主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)（下冊(cè)） .機(jī)械工業(yè)出版社 ,. [13]理工大學(xué)工程畫(huà)教研室編 .機(jī)械制圖（第五版） .高等教育出版社 ,. [14]Nakayama T,