【正文】 （ 3） 分動器的設(shè)。 在本次設(shè)計(jì)中，我完成的有以 下幾個(gè)方面： （ 1） 外形的設(shè)計(jì)：在查閱資料的基礎(chǔ)上，確定馬自達(dá) 6為設(shè)計(jì)模板后，參考跑車的外形，使用 solidworks 為設(shè)計(jì)平臺模擬設(shè)計(jì)出來了外形，并在CAD 中畫出了外形的具體尺寸。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，不僅鍛煉了我發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，還培養(yǎng)了自己的邏輯感，能有條不紊的進(jìn)行其中各方面的工作，知道了如何科學(xué)的利用時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)任務(wù)，知道了設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和其中需要注意的方面。 本章小結(jié) 本章簡略敘述了輪胎收放系統(tǒng)、方向控制系統(tǒng)以及密封方面的問題。 另外，充壓并可調(diào)壓的中間腔將油和海水隔開，即使在事故情況下海水也不能進(jìn)入船內(nèi)，油也不能溢出船外。尾軸管內(nèi)壓 取決于船舶吃水，尾軸管內(nèi)充油，抬高油箱可以調(diào)節(jié) 油壓 ，使之高于外部 水壓 。 尾軸管密封有各種不同的技術(shù)解決辦法。 軸承的數(shù)量和布置由軸的長 度和直徑、軸的抗彎振動性能、軸的靜態(tài)彎曲線以及 彎曲應(yīng)力 和軸承支撐座的強(qiáng)度決定。兩棲快艇需要密封的主要部分有：后輪輪軸與車體之間的密封，前后輪懸架和車體間的密封，螺旋槳和車體間的密封。 密封 概述 水陸兩棲快艇要考慮在水中的密封，防止水進(jìn)入快艇影響內(nèi)部機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。 圖 64 方向控制系統(tǒng) 圖中 23為擺 臂， 24為裝箱節(jié)臂， 25為轉(zhuǎn)向橫拉桿， 26為擺桿， 27為拉桿，28為方向盤。 圖 62 輪胎收放系統(tǒng)右視圖 圖 63 輪胎收放系統(tǒng)俯視圖 方向控制系統(tǒng) 該水陸兩棲快艇在路上行駛時(shí)采用齒輪 — 齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其齒輪 — 齒 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 條的結(jié)構(gòu)，使駕駛員在轉(zhuǎn)動方向盤的時(shí)候，將方向盤的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變成齒條的橫向移動，齒條在橫向移動的時(shí)候帶動轉(zhuǎn)向橫拉桿進(jìn)行運(yùn)動，拖動轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 簡略成型 我在本文中只做比較簡單的設(shè)計(jì)，上下三角懸架使用相同的尺寸，保證在收起放下后始終使輪 胎支撐架保持垂直，這樣就能保證輪胎始終能保持垂直狀態(tài)。原專利如圖 61所示。 參考資料 前后輪都采用雙橫臂式螺旋彈簧獨(dú)立懸架系統(tǒng)。 本章小結(jié) 本章進(jìn)行了分動器的設(shè)計(jì)，包括齒輪以及軸的設(shè)計(jì)和校驗(yàn)，最后敘述了分動器的操作方式。 圖示位置分動器處于空檔位置。 在同步器錐環(huán)與被接合齒輪錐盤逐漸接合過程中，兩接合齒輪轉(zhuǎn)速趨于一致，此時(shí)鎖銷與接合套鎖止面壓力消失，撥動齒套無阻礙地推進(jìn)，達(dá)到無沖擊嚙合。在錐環(huán)與錐盤接觸瞬間，鎖銷與接合套 齒端斜面相接觸。 這里選用的是鎖銷式慣性同步器。 m k — 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，平鍵 hk ? ，此處 h 為鍵的高 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 度；單位： mm l — 鍵的工作長度， A型平鍵 bLl ?? ， L 為鍵的公稱長度， b 為鍵的寬度；單位： mm d — 軸的直徑，單位： mm ][ p? — 最小的材料的許用擠壓應(yīng)力，單位 ： MPa 所以有， ][ 18300022pp MP ak l dT ?? ??????? （ 524） 所以強(qiáng)度足夠。 聯(lián)軸器處的軸徑最小，對其進(jìn)行校核。 mm W — 軸的抗彎截面系數(shù)，單位： mm3 ? — 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，取 ? ? 所以 ca?322 )(d TM ??? （ 522） 322 )(41400 ? ??? ? MPa 查文獻(xiàn)得： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 ? ?1?? =213 MPa 故 ca? ? ?1?? ，即安全。 按第三強(qiáng)度理論有： ca? = W TM 22 )(?? ? ? ?1?? （ 521） 式中： ca? — 軸的計(jì)算應(yīng)力，單位： MPa W — 軸所受彎矩，單位： N 繪制轉(zhuǎn)矩圖如圖 54（ h）。 m （ 519） 總彎矩： M ? 22 HV MM ? ? 22 ? ? N （ 2） 計(jì)算支承反力 在水平面上 tF =dM = 133183000 =1376 N （ 516） ?tantr FF ? =1376 ?20tan? =501N （ 517） 垂直面內(nèi)的支反力： VR1 =)9640( 40?rF= N VR2 =)9640( 96?rF= N 水平面內(nèi)的支反力： HR1 ?)9640( 40?tF= HR2 ?)9640( 96?tF= N （ 3） 計(jì)算彎矩 垂直面內(nèi)： VM ? VR1 1l （ 518） 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 961 ?? CAll mm VM ? ?96? 310? ? N 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 考慮到螺旋槳輸出軸的軸徑最小，故主要對其進(jìn)行強(qiáng)度校核。 軸徑的初步計(jì)算 軸承的選擇 根據(jù)初選的軸的直徑，再根據(jù)階梯軸的特性，安排各段軸的直徑大小，因?yàn)橛斜容^小的軸向力，因此選取角接觸軸軸承，輸入軸和螺旋槳輸出軸的軸承選取為 7009C，后輪輸出軸兩端選取為 7012C。 取齒輪壽命為 8年，每年工作日按 250天計(jì)算，每天工作時(shí)間，即該水陸兩棲快艇在陸上行駛時(shí)間按 5 小時(shí)計(jì)，則： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 81 ??N 大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 812 ??? aiNN 查得壽命系數(shù)： , 21 ?? NN zz 取安全系數(shù) ?Hs ，得： ? ? m pasz HHNH ?? ?? （ 56） ? ? m pasz HHNH ?? ?? （ 57） 故?。?? ? ? ? mp aHH ?? ?? 初算小齒輪 1 的分度圓直徑 td1 ，得 ? ? mmzzzzuukTd HHEdt 211 ????????????? ?? ?? 確定傳動尺寸 校核齒根彎曲疲 勞強(qiáng)度 ? ?FSFnF YYYYdbm kT ?? ?? ?? 112 （ 513） 式中各參數(shù)： （ 1） 11 , dmTk n 值同前； （ 2） 齒寬 mmbb 752 ?? ； （ 3） 齒形系數(shù) FY 和應(yīng)力修正系數(shù) SY 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 當(dāng)量齒數(shù)： c o s 311 ?? ?zz v c o s 322 ?? ?zz v 查表得： , 2121 ???? SSFF YYYY （ 4） 查表得重合度系數(shù) ??Y （ 5） 查表得螺旋角系數(shù) ??Y （ 6） 許用彎曲應(yīng)力，由式 ? ?FFNF sY lim?? ? 計(jì)算， 查表得彎曲疲勞極限應(yīng)力： m p am p a FF 170,220 2lim1lim ?? ?? 查表得壽命系數(shù) ?? NN YY ，安全系數(shù) ?Fs 故： ? ? m pasY FFNF 1761lim11 ?? ?? ? ? m pasY FFNF 1362lim22 ?? ?? ? ?111111 FSFnF m paYYYYdbm kT ?? ?? ??? ? ?211 2212 FSF SFFF m paYY YY ??? ???? 滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 因?yàn)橐粚X輪的齒數(shù) 1z 和 2z 以互為質(zhì)數(shù)為好，以防止齒輪磨損集中于某幾個(gè)齒 上，而且為了保證最低車速不低于 50km/h，故取 712?z ，反算傳動比0 ?????? zzui a 得重合度 21??????? ???????? ??? ?? ? zz 軸面重合度： n3 1 1 ?? ??? ? zd 查表得重合度系數(shù) ??z ； （ 8） 查表得螺旋角系數(shù) ??z ； （ 9） 許用接觸應(yīng)力由式 44計(jì)算： ? ?HHNH sz lim?? ? （ 54） 查表得接觸疲勞極限應(yīng)力為： m p am p a HH 3 9 0,5 7 0 2lim1lim ?? ?? 。 ? ? mmzzzzuukTd HHEd3211 12 ???????????? ?? ?? （ 53） 式中各參數(shù)為： （ 1） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmNmNT ???? 1 8 3 0 0 01 8 31 ； （ 2） 設(shè)計(jì)時(shí)，因 v 值未知， vk 不能確定，故可初選載荷系數(shù) ~?tk 。 平 均 硬 度 為,2361 ?HB ,46,1 9 0 212 ??? HBHBHB 在 50~30HB 之間，選用 8 級精度。按表 51中變速器在不同檔時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩及對應(yīng)轉(zhuǎn)速計(jì)算。通過撥叉撥動 5向左移動可接通驅(qū)動橋，撥動 2 向左移動可接通螺旋槳，同時(shí)使 5 向左移動則同時(shí)接通后橋和螺旋槳。軸 4為另一個(gè)輸出軸，軸端有 一錐齒輪與后橋上另一個(gè)錐齒相連，構(gòu)成主減速器。 圖 51分動器原理圖 在圖 51中，軸 1 為輸入軸，與變速器輸出軸相連。通過換擋機(jī)構(gòu)，改變分動器的輸出軸，從而達(dá)到水陸轉(zhuǎn)換的功能，具體的設(shè)計(jì)如下面的敘述。最后進(jìn)行了防沉性的計(jì)算。在上一章確定的外形的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了總體質(zhì)量的計(jì)算，計(jì)算了重心的位置。 水陸兩棲快艇總阻力 Iwf FFFF ???? （ 4— 13） 哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 式中： 坡度阻力。一般認(rèn)為，引起阻力增加的主要是縱搖和升降運(yùn)動所致，橫搖次之，而且所增加的阻力至于車輛的振幅等參數(shù)有關(guān) （ 2） 波浪遇到車體時(shí)，被車體反射而產(chǎn)生反射水波。 滿足海上行駛所需要的功率。 分動器效率約為 。 離合器效率約為 。 總阻力為 NRRRR wpvf ???? （ 4）水中行駛功率校核 在海中應(yīng)有的功率為 kWvRP * m a x ??海 約為 83kW。運(yùn)用量綱分析法，可得 )(21 020 glvfAvRW ?? （ 4— 11） )(21 20rWW FfAvRC ??? （ 4— 12） 式中： WC — 興波阻力系數(shù)，是一個(gè)無量綱的弗勞德數(shù) glvFr /0? 的函數(shù)，WC 表示單位面積上興波阻力與動壓力之比。 則 ： NRCmmAPVPVrM4 5 3 210 0 9 6 0 0 9 6 8232?????????????則 (3) 興波阻力的計(jì)算 車輛在航行中產(chǎn)生的波浪改變了車體周圍得分壓力，車首和車尾的波峰和波谷形成了流體動壓力差，而且與車輛的運(yùn)動方向有關(guān)，故稱興波阻力。 smvmAmkgCC kr /,8,/, 023333 ???????? ?? ?則NR f )( 233 ???????? ? （ 2）形狀阻力的計(jì)算 形狀阻力是作用于浸水中部分的車前正的靜壓力與車后負(fù)的靜壓力之合力的理論值 ，其阻力值： 2021 AvCR pvpv ?? （ 4— 9） 式中： pvR — 形狀阻力； pvC — 形狀阻力系數(shù)。