電動車兩檔變速器換擋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-wenkub.com
2025-06-24 15:19 本頁面
【正文】 plot(x3,y3)。x4=:480。x2=:240。,39。,39。,39。,39?！ ∠騾⒓颖菊撐拇疝q的老師致以深深的謝意?！ ×硗?，還要感謝上大學(xué)以來所有在學(xué)習(xí)和生活上協(xié)助、支持和關(guān)懷我的同學(xué)們。更重要的是，周老師認(rèn)真嚴(yán)肅的教學(xué)態(tài)度、精益求精的工作態(tài)度，給了我很大的感觸，讓我明白了在走出學(xué)校，進(jìn)入社會之后，怎樣的工作態(tài)度和生活態(tài)度才可以讓我在今后的日子里一直進(jìn)步，進(jìn)而成為棟梁。比如凸輪處的用料較多。在這次的設(shè)計(jì)過程中，我遇到了很多困難，這些大都是因?yàn)樽陨砟芰Σ蛔銓?dǎo)致的。所以兩個凹槽之間的距離應(yīng)為14mm要注意的是：彈簧的力不能過大，如果彈簧產(chǎn)生的力在軸向的分力大于換擋力，系統(tǒng)將不能換擋，所以選用的彈簧應(yīng)保證在換擋時給自鎖軸產(chǎn)生的軸向最大分力約為10N左右。由于用于電動車的兩檔變速器只有2個檔位，不會產(chǎn)生同時掛入兩個檔位的情況，所以不用考慮互鎖。而這個結(jié)構(gòu)就可以很好的減小位移量。所以此結(jié)構(gòu)能大大減小換擋時撥叉的形變位移，從而大大提高換擋穩(wěn)定性。由換擋過程中此撥叉勻速前進(jìn)可知，在上端半圓球處也會受到同樣大小的力。4）使用inventor進(jìn)行受力分析，校核強(qiáng)度（1）輸入材料屬性HT200。2）初步確定換擋撥叉的尺寸 撥叉的設(shè)計(jì)沒有太多的參考資料，所以我參考了以前做過的LL013撥叉[831006]的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)自鎖軸的直徑為6mm，輸出軸的直徑為20mm。2. 兩個檔位的受力如圖，為了使Fr3和Fr2所產(chǎn)生的彎矩在集中點(diǎn)數(shù)值最小。5）校核軸承1，求比值： Fa/Fr= 根據(jù)表135，選擇角接觸軸承。mmMv2=780N根據(jù)軸雙向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，取α=1，W≈。mmMv1=327N 對蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)： 根據(jù)前面對蝸輪蝸桿處的計(jì)算，可求得： Fa2= Fr2= Ft2= 在凸輪處，還受到軸向力Fr3換擋力 Fr3=對于此型號的軸承，a=，所以支承梁跨距等于47mm。為保證齒輪和軸配合有良好的對中性，所以選擇齒輪輪轂和軸的配合為H7/n6，軸與軸承定位一般由過渡配合保證，故軸的直徑公差為h6.（5） 確定軸端倒角和圓角 45176。（2） 初步選擇滾動軸承 因?yàn)檩S承同時承受軸向力和徑向力的作用，所以選用單列圓錐滾子軸承。如圖所示： 經(jīng)過系統(tǒng)分析，得到等效應(yīng)力圖： 仿真位移圖 安全系數(shù)圖由圖可以驗(yàn)證：此軸的設(shè)計(jì)符合要求。 至此蝸桿軸的設(shè)計(jì)基本完成，如圖所示。（5）軸承的強(qiáng)度校核1，求比值： Fa/Fr= 根據(jù)表135，選擇角接觸軸承。 根據(jù)軸雙向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是脈動循環(huán)變應(yīng)力，取α=1，W≈ 得σ=， 前面已經(jīng)選定軸的材料是45鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。mmMv1=257N即可求得 Ft1=Fa2= Fr1=Fr2= Fa1=Ft2= ，由圖可知，蝸桿受力處為危險(xiǎn)截面。 T1=63N（3）對軸直徑進(jìn)行校核 根據(jù)軸上的彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。（5）確定許用接觸應(yīng)力[σH] 根據(jù)蝸輪蝸桿材料為鑄錫磷青銅ZCuSnlOP1，螺桿螺旋齒面硬度＞45HRC，可從表117中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力為268MPa。（1）確定作用于蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2 按Z1=2，估取效率n=，則T2=106P2/n2=849N蝸輪使用鑄錫磷青銅。四、換擋機(jī)構(gòu)的受力分析與設(shè)計(jì)校核 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)1）選擇蝸桿傳動類型 根據(jù)GB/T 100851988推薦，采用漸開線蝸桿（ZI)。經(jīng)過計(jì)算： 選擇電機(jī)型號為 無刷直流電動機(jī) .20 換擋電機(jī)參數(shù)額定功率額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩效率20w3000r/min所以，可在換擋電機(jī)與換擋機(jī)構(gòu)之間加一級減速器，從而降低轉(zhuǎn)速，增大扭矩。 得P=，考慮到電機(jī)的加速需要時間，為了保證換擋時間不超過 ，應(yīng)選擇較高點(diǎn)的電機(jī)功率。3）電動機(jī)額定功率與轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 電動機(jī)所需的轉(zhuǎn)速很容易得出，即要在400ms內(nèi)使凸輪桿轉(zhuǎn)480176。（5） 同步器阻力系數(shù)μ （6） 同步器錐面角α 由已知條件同步器錐面角α取7176。（3）同步時間t 根據(jù)凸輪壓力角和換擋總用時， 得t=4mm/tan Φ /360176。（2πn/60）/i低取得數(shù)據(jù)：離合器從動片： R= r=21mm d=8mm 材料：低碳鋼 密度：輸入軸：R= d=180mm 材料：滲碳鋼 20CrMnTi 密度：輸出軸：R=26mm r= d=157mm 材料：滲碳鋼 20CrMnTi 密度：同步器：R=50mm r=10 d=20 材料：鑄鐵 一檔齒輪：R=43 r= d=18 材料：鍛鋼 密度：二檔齒輪： R=58 r=21 d=23 材料：鍛鋼 密度：公式：實(shí)心圓柱：J=1/2mr178。2）參數(shù)確定：(1)Jr為同步器輸入端的轉(zhuǎn)動慣量 轉(zhuǎn)動慣量的計(jì)算：換檔過程中依靠同步器改變轉(zhuǎn)速的零部件包括：離合器從動片、輸入軸、輸出軸、輸出軸上常嚙和換擋齒輪。 同步器截面厚度為4mm。 i低= i高= 主減速比i=。根據(jù)功率平衡原理，即可算得換擋電機(jī)所需的功率，轉(zhuǎn)速。對一個設(shè)計(jì)合理的變速箱來說，這幾個負(fù)載的峰值是不會同時出現(xiàn)的，在不同檔位的相互轉(zhuǎn)換中，力的大小也不同，但自鎖阻力、互鎖阻力這些負(fù)載是在一定的范圍內(nèi)的，并且阻力值一定是定小于換擋同步力，因?yàn)橹挥型搅Υ笥谶@些阻力時才能完成換擋。如圖，速度沒有突變的時刻，所以不會產(chǎn)生過大的加速度，也就不會產(chǎn)生沖擊力。小于30176。又因?yàn)椋簷M坐標(biāo)為x，x2πr/480=L，L為凸輪圓周行程，經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后就可以得出換擋行程s與圓周行程L的函數(shù)圖像如圖所示： ，即為圓周行程與換擋行程的函數(shù)關(guān)系。由此我們可以設(shè)出這條分段函數(shù)的方程： 設(shè)：第一段為y=kx（0≤y≤4） 第二段為y=ax2+bx+c(4≤y≤7) 第三段為y=gx2+dx+e(7≤y≤10) 第四段為y=kx+f(10≤y≤14) 未知數(shù)為a，b，c，d，e，f，g，k。具體表現(xiàn)為在換擋力作用前后，凸輪的速度應(yīng)不變。對凸輪的傾角進(jìn)行設(shè)計(jì): （1）已知換擋行程為14mm，同步器同步行程為4mm。改變凸輪的傾角α，在嚙合過程中，由于受力較大，所以為了減小電機(jī)的載荷，傾角較小，在中間行程中，撥叉幾乎不受力，同時為了提高速度，縮短動力中斷時間，傾角可以較大。并且由于換擋撥叉在換擋過程中的受力是不均勻的，由于傳統(tǒng)的由電機(jī)直接驅(qū)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出為定值，不利于提高性能，所以我采用電機(jī)通過一變形凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動的結(jié)構(gòu)形式，如下簡圖所示： 換檔前 根據(jù)功率守恒P=F3，根據(jù)對電動汽車變速器的受力分析，對換擋機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證換擋機(jī)構(gòu)性能，保證換擋過程中不可與其他零件產(chǎn)生干涉，結(jié)構(gòu)緊湊。而本論文就是為了設(shè)計(jì)適用于2AMT的電執(zhí)行自動換擋機(jī)構(gòu)。采用自動變速器而不使用手動變速器是因?yàn)?，對電動車來說，駕駛員不能像內(nèi)燃汽車一樣通過對發(fā)動機(jī)聲音等的感覺的經(jīng)驗(yàn)來換擋，因?yàn)殡妱榆嚥粫a(chǎn)生這種反應(yīng)汽車工況的直觀信息，而且手動換擋也較為麻煩。因此，電動車多擋自動變速器有著廣闊的市場前景，是非常值得研究的項(xiàng)目。最初國內(nèi)制造的主要是低功率電動車，相比于高功率電動車，低功率電動車使用變速器的提升較小，也不需要兩檔以上的變速器。 本畢業(yè)課題的目的是通過綜合運(yùn)用車輛工程的知識，對電動汽車專用的兩檔變速器的換擋機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是沒有檔位的電動車的電動機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時扭矩較大，而并不需要這么大的扭矩，所以浪費(fèi)了電能，降低了效率，電動車在爬坡時，電動機(jī)也會因?yàn)槠渑ぞ氐南拗贫a(chǎn)生最大爬坡度不足的情況。在一些特殊場合，比如不通風(fēng)、冬天低溫場所，或者高海拔缺氧的地方，電動車與內(nèi)燃汽車相比還具有適用范圍廣，不受所處環(huán)境影響的特點(diǎn)。除了污染小，電動車還有很多優(yōu)點(diǎn)。2，保證換擋電機(jī)符合要求。HUNAN UNIVERSITY 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)設(shè)計(jì)論文題目：電動車兩檔變速器換擋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 曹文研學(xué)生學(xué)號：20110402426專業(yè)班級：11級車輛四班學(xué)院名稱：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院
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