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正文內(nèi)容

雨燕16l手動變速器設(shè)計(參考版)

2024-09-06 14:58本頁面
  

【正文】 查閱書本得: D< 40,選 d=13 D=52 T= 從 2 檔齒輪的滾針軸承要求使用軸肩來定位,軸肩也給花鍵。 通常的鍵偶聯(lián)要 5%,同步器的花鍵軸耦合時,直徑增加 10%。 齒輪 8 處: ? ? 316m a xm i n ????? ge iTCd ? =( mm)。 齒輪 4 處: ? ? 316m a xm i n ????? ge iTCd ?= (mm) 。軸徑和相關(guān)軸傳遞扭矩有關(guān)系,軸初選應(yīng)修訂根據(jù)檢查結(jié)構(gòu)布置和傳動軸承和樣條線,圓和其他標(biāo)準(zhǔn)文件和彈性軸的結(jié)果的剛度和強度。 初選軸的直徑 這里的第一軸尺寸 d ( mm)可由公式( )來選擇 3 maxeTKd ? ( ) 這個方程: K 指經(jīng)驗系數(shù), K =~ ; maxeT — 指發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩( Nm)。m 1d = 2d = 111 ?? dTFt ?? 2212 2dTFt co stan11 ?? ??tr FF co stan22 ?? ??tr FF ?? ?tan11 ta FF ?? ?tan22 ta FF 倒擋齒輪的受力計算: 倒T =, 1倒T =.m ,2倒T =, 11d =, 12d =,13d = ?? 1111 2dTFt 倒 , ?? 12112 2dTFt 倒 , ?? 13213 2dTFt 倒 co stan1111 ?? ??tr FF , co stan1212 ?? ??tr FF , co stan1313 ?? ??tr FF 廣西科技大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 28 第 5 章 軸的設(shè)計計算 軸的強度計算 我們知道變速器在工作的時侯,因為齒輪存在圓周力,徑向和軸向力,變速器瞬間承受扭矩。 廣西科技大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 27 齒輪的受力分析 一擋齒輪的受力計算: 1T =這里的齒寬 ncc mKmKb ?? , k 選 7 負載傳動齒輪在第一軸荷載計算 2maxeT , 傳動 齒輪允許接觸應(yīng)力 j? 如下所示: 表 6 齒輪 j? /MPa 滲碳的齒輪 液體碳氮共滲的齒輪 一檔和倒檔的選擇 1900~2020 950~1000 常嚙合齒輪和高檔的選擇 1300~1400 650~700 彎曲應(yīng)力:在 180350 選擇許用應(yīng)力。), ? 是指齒輪螺旋角(176。 ??? ?? KKymz KTw 93999 c o s2? =a180~ 350MPa ??? ?? KKymz KTw 103102510 c o s2?=180~ 350MPa 倒檔齒輪彎曲應(yīng)力計算: 11z =14, 12z =21, 11z =39, 11y =, 12y =, 13y =, 11T = 入T =.m,1倒T =.m ,2倒T =, cK =7 fw Kymz KKT113111111 2?? ??=400~ 850MPa fw Kymz KKT12312112 2?? ?倒?=400~ 850MPa 廣西科技大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 25 fw Kymz KKT13313213 2?? ?倒? =400~ 850MPa fK 是所說的摩擦力影響系數(shù),然而主動齒輪是 fK =,另外的從動齒輪 fK = 齒輪接觸應(yīng)力 輪齒的接觸應(yīng)力 : j? = ???????? ?bzbFE ?? 11 ( 33) 在本式中, j? 是齒輪的接觸應(yīng)力( MPa ); F 是齒面上的法向作用力( N),?? coscos 1FF ? ; 1F 是指這個圓周力( N), dTF g /21 ? ; gT 是指計算載荷 (N ??? ?? KKymz KTw 53555 c o s2? =180~ 350MPa ??? ?? KKymz KTw 636236 c os2? =180~ 350MPa 四檔齒輪彎曲應(yīng)力計算: 7z =26, 8z =29, 7y =, 8y = 7T = 入T =.m,24T =.m, ? =176。 廣西科技大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 24 =180~ 350MPa 二檔齒輪彎曲應(yīng)力計算: 3z =17, 4z =33, 3y =, 4y =, 3T = 入T =.m, 22T =, ? =176。 ??? ?? KKymz KTw 13111 c os2? = 33 5 s4 5 3 42 ?????? ??? 。 mm); d 為齒輪節(jié)圓直徑 (mm), ?coszmd n? , nm 是法向模數(shù) (mm); z 為齒輪齒數(shù);這里的 ? 是斜齒輪螺旋角 (176。 我們第一軸上的最大轉(zhuǎn)矩 maxeT ,這里一擋和倒檔直齒輪的允許用的彎曲應(yīng)力在400~ 850Mpa 里面變化的。 mm); d 為齒輪節(jié)圓直徑 (mm); ?K 是應(yīng)力集中系數(shù),大約選 ?K =;這里的fK 作為摩擦力影響系數(shù)。 計算各軸的轉(zhuǎn)矩 我們選的汽車的發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩是 140Nm, 而我們的齒輪的傳動效率 99%,然而離合器的傳動效率則是 99%,我們選軸承的傳動效率是 96%。另外我們的汽車變速器齒輪運用的材料是相同的,還有熱處理方式也相同,加工方式也是的,準(zhǔn)確度等級也一樣,支持的方式基本相同。 一個方面使用比較大一點或者當(dāng)他是 加上耐壓添加劑的潤滑油,這樣的結(jié)果是增強油膜強度,這樣的結(jié)果是能使局部不發(fā)生溫升的好處,這樣來防止齒面膠合。以提高接觸強度方法:一個是合理的選用齒輪參數(shù),以減少接觸應(yīng)力。由于各種原 因會漸漸產(chǎn)生很多鋒利的齒輪面的小小裂縫。這樣就能加大材質(zhì)的許用應(yīng)力。讓嚙合的齒對數(shù)的同時增加 。并且用了長齒齒輪傳動 。 我們采用下面的方法,來優(yōu)化輪齒的彎曲強度:這樣就能加大齒根齒厚 。 我們知道變速器齒輪破壞有有下面幾個方式: 輪齒折斷 齒的根部比較容易出現(xiàn)斷裂,有兩種情況斷齒,牙齒受到突然很大沖擊載荷,導(dǎo)致輪齒斷裂。 20176。 20176。 2176。 2176。 20176。30′ 34″ 20176。30′ 34″ 21 176。18′ 48″ 21 176。 20176。 20176。 20176。 20176。 176。 176。齒輪的基本數(shù)據(jù)如下所列 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 z 13 37 17 33 22 33 26 29 31 24 14 21 39 b 18 17 18 17 18 17 16 15 16 15 18 18 16 β 176。然而低擋齒輪,為了增加耐磨性分和抗膠合能力,選用的變位系數(shù)能夠降低齒輪的相當(dāng)?shù)幕瑒酉禂?shù),并且能使兩齒輪齒根外的滑動系數(shù)逐漸平。 我們的變位系數(shù)一定是能增大接觸強度、彎曲強度和抗膠合以及耐磨損還有就是要求選取對我們最有利的變位系數(shù)。這里由于角度的變位來獲取非常好的嚙合的性能效果和傳輸質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),是很好的所以用的人很多。為了確保所有的齒輪具有同樣的中心距,這時應(yīng)使齒輪變位。角度變位有高度變位的優(yōu)點而且免去高度變位的缺點。 這里所說的高度變位齒輪副兩個嚙合齒輪變位系數(shù)加起來就是等于零。 而我們的輸入軸的 齒輪一定是要用左旋的,而輸出軸齒輪都是右旋,因為斜齒輪傳輸扭矩時會產(chǎn)生軸向力。 112131112 . izzzzi ??倒 13aa 11 ??? 1411?z 2112?z 3913?z 1A = )(21 11 ?? zzm R 2A = 75)(21 13 ?? zzm R 39倒擋惰輪 齒輪精度的選擇 依據(jù)推薦,為了提高高檔位齒輪的性能,所有的齒輪選用七級。 修正之后中心距一二檔 :A' = o s2 o s2 ?? ??? ??hn zmmm , 三四五檔 : A' = o s2 o s2 ?? ??? ??hn zmmm 。 33 主動齒三檔的齒輪 34 從動齒三檔的齒輪 四檔: 784 ?? zzi o s287 ???nmAzz ? 取 55 廣西科技大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 16 得: 267 ?z 298?z 因此 ?i 修正得 8,7? : ? ??????? ?? A zzm n 2a r c c os 878,7?= 35 主動齒四擋的齒輪 36 從動齒四擋的齒輪 五檔: 9105 ?? zzi o s2109 ???nmAzz ? 取 55 得: 319?z 2410?z 所以 ?i 修正 10,9? ? ??????? ?? A zzm n 2a r c c os 10910,9? =176。 31 從動一檔齒輪 二檔: 342 ?? zzi 6 8 o s243 ???nmAzz ? 取 50 解得: 173?z 334?z 所以 ?i 修正 4,3? : 4,3? = ? ? r c c os 43 ??????? ?A zzm n176。 ) /= 計算之后取整 hz =50,之后分配大小齒輪齒數(shù)。 齒頂高系數(shù) 如果我們的齒頂高系數(shù)相對來說比較小一點,然后這樣就能讓齒輪重疊小,而我們的工作噪音反而越大,但這個齒是由彎曲力矩減小了很多, 這樣我們的齒輪的彎曲應(yīng)力也相應(yīng)減少了非常多。 通常通過齒輪模數(shù) m( nm )的大小來選齒 寬: 直齒: b= mkc , ck 是指的齒寬系數(shù),取 ~ 是合理的 斜齒: b= ncmk , ck 取 ~ 我們的第一軸齒輪齒常寬系數(shù)可以取得相對來說較大一點,這樣就增大接觸線的長度大小,這樣就能使得接觸應(yīng)力減小一些。 要求用小一點的齒寬,在另一角度,減少了斜齒輪齒寬平穩(wěn)的優(yōu)勢將被削弱,降低其使用壽命。 由于選用兩軸式變速器,所以斜齒輪螺旋角在往下的范圍下選擇: 轎車兩軸式變速器為 20176。該實驗還證明:加大螺旋角,提高了齒輪強度。 對于 汽車,提高重合度,減少噪音,要小,所以傳動 齒輪的壓力角 20。我們這里經(jīng)常要用的是 30176。因此,乘用車為了提高重合度以減少噪聲應(yīng)繪制較小的壓力角。對斜齒輪來說,壓力角是 25176。 依據(jù)表 表 2,這次設(shè)計中一、二、倒檔齒輪的模數(shù)選取 2. 5mm,而三四五檔為 。 齒套、齒大多使用漸開線齒輪。變速器應(yīng)該在低速齒輪模數(shù)大,其他擋則選小點的模數(shù)。 我們知道,變速器殼體的軸向尺寸,最終是通過結(jié)構(gòu)尺寸鏈傳動 這樣定下了。故 A=67mm。我們的商用車變速器的軸向尺寸大小就要參考下面數(shù)據(jù)來選用啦: 四擋( ~) A 五擋( ~) A 六擋( ~) A 變速器 指選擇常嚙合齒輪對數(shù)和同步器的更多一點,中心距系數(shù)我們將選擇上系廣西科技大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 12 數(shù)。 maxeT =140N.m 1i = 3 1m a x geA iTKA ?? =3 % 4 0)( ??~ =~ (mm) 變速器中心距在 60? 80 毫米范圍,由于總質(zhì)量與汽車的發(fā)動機尺寸的最大扭矩遞增的關(guān)系,因而輕型汽車中心的距離比較小。這里還受到一個小齒輪齒不能太少限制,要求中心距應(yīng)越大。 ??? qii ??? qii ??? qii ?i 中心距 我們說的兩軸式變速器中心距就是指輸入軸和輸出軸間的長短。 這是 1091kg(前橋負荷為 47% ~ 60%)。 ?—— 汽車傳動系總效率 ,取值 ; m—— 汽車總質(zhì)量,值為 1091kg; g —— 重力加速度;取 2sm ; r —— 驅(qū)動輪滾動半徑,值為 r =; f —— 滾動阻力系數(shù)大小,取 ; max? 為最大爬坡度:一般轎車要能夠爬上 30%的坡,大概 176。 又 r iiTF ek ?01m a xm a x ? m axcos?fmgFf ? m axm ax sin?mgFi ? 代入式( 21)得 : ? ?m a xm a x01m a x s inc o s ??? ?? fmgr iiT e 得: ? ?? ??0m a xm a xm a x1 s i nco s iTfm g rie?? ( 22 ) 在這個式子里: maxeT —— 這里指發(fā)動機最大扭矩, maxeT =140N 我們選擇的最大速度是 175km/h,我們到過的最高級別,傳動比 , 這里的車輪的滾動半徑要經(jīng)過輪胎規(guī)格 185/60R14 來算 r=,這里的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為 pn =(~ ) n =4480 ~ 6400, 取 5600r/min 。我們要經(jīng)過綜合考慮才能能確定最低擋傳動比。在
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