【正文】 所以我由衷的濰坊科技學(xué)院學(xué) 士學(xué)位論文 。因?yàn)檫@凝結(jié)了自己辛苦的勞動(dòng)和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，所以說(shuō)這次和同學(xué)完成設(shè)計(jì)收獲甚多。 時(shí)間就這樣在自己認(rèn)真設(shè)計(jì)的過(guò)程中慢慢的 過(guò)去了，幾周的時(shí)間過(guò)的是有效和充實(shí)的。從而加快了自己設(shè)計(jì)的進(jìn)度和設(shè)計(jì)的正確性、嚴(yán)謹(jǐn)性。 畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利的完成與老師的指導(dǎo)是分不開(kāi)的。另外在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要用大量的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)都是計(jì)算得來(lái)的，因此需要翻閱大量的相關(guān)設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)。這些都是自己在設(shè)計(jì)中所能獲得的好處。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 33 致 謝 短暫的畢業(yè)設(shè)計(jì)是緊張而有效的，在掌握了三年所業(yè)學(xué)的專(zhuān)知識(shí)后，自己能夠綜合的運(yùn)用并能完成自己和同學(xué)擬訂的畢 業(yè)設(shè)計(jì)，這也是對(duì)自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的考察和溫習(xí)，雖然這是第一次全面的從完成由構(gòu)思到設(shè)計(jì)完成，我從中也學(xué)到了很多。但畢竟我們所學(xué)的知識(shí)有限。掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪圖的訓(xùn)練。 然后用 AutoCAD進(jìn)行傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)，完成圓柱齒輪減速器的平面零件圖和裝配圖的繪制。 首先熟悉題目，收集資料，理解題目，借取一些工具書(shū)。 由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器 ,用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間 ,起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用 ,在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。我們?cè)O(shè)計(jì)的主體思想更多的是為了生產(chǎn)的需要，也為今后的工作提供一個(gè)良好的實(shí)踐平臺(tái)。 回想起來(lái)，在創(chuàng)作過(guò)程中真的是酸甜苦辣咸味味俱全。所以我們應(yīng)該培養(yǎng)自己市場(chǎng)調(diào)查、收集資料、綜合應(yīng)用能力，提高計(jì)算、繪圖、實(shí)驗(yàn)這些環(huán)節(jié)來(lái)鍛煉自己的技術(shù)應(yīng)用能力。同時(shí)這樣可實(shí)現(xiàn)系列化，并盡量能滿(mǎn)足三化的要求。后面的圓柱滾子軸承采用內(nèi)徑 25mm，外徑 47mm，厚 11mm 的圓柱滾子軸承，即GB/T2831994，軸承型號(hào)為 N 202 E。 一軸導(dǎo)向軸采用內(nèi)徑 20mm，外徑 32mm，厚 l0mm 的深溝球軸承，即選自GB/T276l994深溝球軸承，軸承型號(hào)為 60000 型 02系列。 本設(shè)計(jì)的變速器多處采用滾針軸承，在箱體處的支撐采用深溝球軸承。即可自動(dòng)鎖止其余的撥叉軸，從而防止同時(shí)掛上兩個(gè)擋位。于是存移動(dòng)撥叉軸時(shí)，鋼球便從軸的凹槽中被擠出，同時(shí)通過(guò)互鎖銷(xiāo)和其他鋼球?qū)⑤S和軸均鎖止在空檔位置。當(dāng)變速器處于空檔時(shí)，所有撥叉軸的側(cè)面凹槽同互鎖鋼球、互鎖銷(xiāo)都在一條直線(xiàn)上．當(dāng)移動(dòng)中間撥叉軸 2 時(shí)，軸 2 兩側(cè)的內(nèi)鋼球從其側(cè)凹槽中被擠出，而兩外鋼球則分別嵌入兩根撥叉軸的側(cè)面凹槽中，因而將兩根撥叉軸剛性地鎖止在其空檔位置。 互鎖裝置 互鎖裝管用于 防止同時(shí)掛上兩個(gè)檔位。凹槽對(duì)正鋼球時(shí)，鋼球便在自鎖彈簧的壓力作用下嵌入該凹槽內(nèi)，拔叉軸的軸向位置便被固定，不能自行掛擋或自行脫檔。大多數(shù)變速器的自鎖裝置都是采用自鎖鋼球?qū)懿孑S進(jìn)行軸向定位鎖止．在變速器蓋中鉆有三個(gè)深孔，孔中裝入自鎖鋼球和自鎖彈簧，其位置正處于撥叉軸的正上方，每根撥叉軸對(duì)著鋼球的表面沿軸向設(shè)有三個(gè)凹糟，糟的深度小于鋼球的半徑。 各種變速 器由于檔位數(shù)及檔位排列位置不同，其撥叉和撥叉軸的數(shù)量及排列位置也不相同。選檔時(shí)可使變速桿繞其中部球形支點(diǎn)橫向擺動(dòng)，則其下端推動(dòng)叉形撥桿繞換檔軸的軸線(xiàn)擺動(dòng)，從而使叉形撥桿下端球頭對(duì)準(zhǔn)與所選檔位對(duì)應(yīng)的撥塊凹槽，然后使變速桿縱向擺動(dòng)，帶動(dòng)撥叉軸及撥叉向前或向后移動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)掛檔。撥叉和撥塊的頂部制有凹槽。所有的撥叉和撥塊都以彈性銷(xiāo) 固定于相應(yīng)的撥叉軸上。 直接操縱手動(dòng)換檔變速器 這種形式的變速器布置在駕駛員座椅附近，變速桿由駕駛室底板伸出，駕駛員可以直接操縱．本次設(shè)計(jì)的兩檔變速器的操縱機(jī)構(gòu)就采用這種形式，多用于后輪驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛。在振動(dòng)等條 件影響下，操級(jí)機(jī)構(gòu)應(yīng)保證變速器不自行掛檔或自行脫檔。 用于機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)，常見(jiàn)的是由變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖等主要件組成，并依靠駕駛員手力完成選檔、換檔或退到空檔工作，稱(chēng)為手動(dòng)換檔變速器。變速器操縱機(jī)構(gòu)按照變速操縱桿（變速桿）位置的不同，可分為直接操縱式和遠(yuǎn) 距離操縱式兩種類(lèi)型。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 變速器操縱機(jī)構(gòu) 29 6 變速器操縱機(jī)構(gòu) 變速器操縱機(jī)構(gòu)能讓駕駛員使變速器掛上或摘下某一檔．從而改變變速器的工作狀態(tài)。 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 換檔過(guò)程中依靠同步器改變轉(zhuǎn)速的零件統(tǒng)稱(chēng)為輸入端零件，它包括第一軸及離合器的從動(dòng)盤(pán)，中間軸及其上 的齒輪，與中間軸上齒輪相嚙合的第二周上的常嚙合齒輪。為此，同步時(shí)間與車(chē)型有關(guān)，計(jì)算時(shí)可存下屬范圍內(nèi)選取：對(duì)轎車(chē)變速器高檔取，低檔取 ~。軸向力大，同步時(shí)間減少。 同步時(shí)間 同步器工作時(shí)，要連接的兩個(gè)部分達(dá)到同步的時(shí)間越短越好。已有結(jié)構(gòu)的鎖止角在 260— 460范圍內(nèi)變化。 鎖止角 領(lǐng)止角選取的正確，可以保證只有在換檔的兩個(gè)部分之間角速度差達(dá)到零值才能進(jìn)行換擋。但過(guò)小則磨擦錐面將產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，避免自鎖的條件是 tanα ．一般取 60～ 80。試驗(yàn)還證明：螺紋的齒頂寬對(duì)的影響很大， 隨齒頂?shù)哪p而降低，換檔費(fèi)力，故齒頂寬不易過(guò)大，螺紋槽設(shè)計(jì)得大些，可使被刮下來(lái)的油存于螺紋之間的間隙中，但螺距增大又會(huì)使接觸面減少．增加磨損速度．通常軸向灌油槽為 6～ l2個(gè)，槽寬 3～ 4mm。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 同步 器的設(shè)計(jì) 28 同步環(huán)主要尺寸確定 同步 環(huán)錐面上的螺紋槽 如果螺紋槽螺線(xiàn)的頂部設(shè)計(jì)得窄些，則刮去存在于摩擦錐面之間的油膜效果好。摩擦因數(shù)大，換檔省力或縮短同步時(shí)間；摩擦因數(shù)小則反之，甚至失去同步作用。由黃銅合金與銅材構(gòu)成的磨擦副，存油中工作的摩擦因數(shù)取為 。同步環(huán)常選用能保證具有足夠高的強(qiáng)度和硬度、耐磨性能良好的黃銅合金制造，如錳黃銅、鋁黃銅和錫黃銅等。對(duì)錐面的表面粗糙度要求較高，用來(lái)保證在使用過(guò)程中摩擦因數(shù)變化小。齒輪相對(duì)于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零，因而慣性力矩也同時(shí)消失，這是在作用力的推動(dòng)下，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈嚙合，并進(jìn)一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過(guò)程。鎖止角與錐面存設(shè)計(jì)時(shí)已作了適當(dāng)選擇，錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步，同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生一種鎖止作用，防止齒輪存同步前進(jìn)行嚙合。 目前全部同步式變速器上采用的是慣性同步器．它主要由接臺(tái)套、同步鎖環(huán)等組成，它的特點(diǎn)是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步。 第三階段：Δω =0，摩擦力矩消失，而軸向力 F 仍作用在鎖止元件上，使之解除鎖止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)滑動(dòng)齒套和鎖銷(xiāo)上的斜面相對(duì)移動(dòng)，從而使滑動(dòng)齒套占據(jù)了換檔位置．相鄰檔位相互轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)該采取不同操作步驟的道理同樣適用于移動(dòng)齒輪換檔的情況，只是前者的待接合齒圈與技合套的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度要求一致，而后者的待接合齒輪嚙合 點(diǎn)的線(xiàn)速度要求一致，但所依掘的速度分析原理是一樣的。于是，在摩擦力矩作用下，滑動(dòng)齒套 l和齒輪 3的轉(zhuǎn)速逐漸接近，其角速度差Δω =︱ω 1ω 3︱減小了。由于ω 3和 ω l不等，存上述表面產(chǎn)生摩擦力。此時(shí)鎖止面接觸，阻止了滑動(dòng)齒套向換檔方向移動(dòng)。摩擦面相互接觸瞬間，假如齒輪 3 的角速度ω 3。 同步器的工作原理 同步器換檔過(guò)程由三個(gè)階段組成。 變速器的換檔操作，尤其是從高檔向低檔 的換檔操作比較復(fù)雜，而且很容易產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)速度不一樣齒輪強(qiáng)行嚙合必然會(huì)發(fā)生沖擊碰撞，損壞齒輪，因此，舊式變速器的換擋要采用“兩腳離合”的方式，升檔在空檔位置停留片刻，減檔要在空檔位置加油門(mén)，以減少齒輪的轉(zhuǎn)速差。得到廣泛應(yīng)用的是慣性式同步器．慣性式同步器是依靠摩 擦作用實(shí)現(xiàn)同步的，在其上面設(shè)有專(zhuān)設(shè)機(jī)構(gòu)保證接合套與待接合的花鍵齒圈存在達(dá)到同步之前不可能接觸，從而避免齒問(wèn)沖擊。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。 4． 5 密封方法的選取 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。這時(shí)應(yīng)根據(jù)軸承的受載情況和滑動(dòng)速度等工作條件選擇合適的潤(rùn)滑方法和油的粘度。 轉(zhuǎn)速很高的軸承需要采用壓力噴油潤(rùn)滑。擋板高度不超過(guò)最低滾珠 (柱 )的中心。滴油潤(rùn) 滑有間歇滴油潤(rùn)滑和連續(xù)滴油潤(rùn)滑兩種方式。利用刮板刮下齒輪或蝸輪端面的油，并導(dǎo)入油溝和流入軸承進(jìn)行潤(rùn)滑的方法稱(chēng)為刮油潤(rùn)滑。這時(shí)，箱內(nèi)的潤(rùn)滑油粘度完全由齒輪傳動(dòng)決定。把飛濺到箱蓋上的油，匯集到箱體剖分面上的油溝中，然后流進(jìn)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。m ） 極限應(yīng)力 （ MPa） 高速軸 8760 （單頭） 25 35 128 80（單頭） 40 68 4 中間軸 12870 （單頭） 40 58 4 191 低速軸 201280 （單頭） 75 60 6 1811110 （單頭） 60 107 4． 2 齒輪的潤(rùn)滑 采用浸油潤(rùn)滑，由于低速級(jí)周向速度 低 ，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為 35mm。半聯(lián)軸器長(zhǎng) L=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 1L =60mm。又因?yàn)樗x取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132S4， 其軸徑 D= ?? mm，所以必須選取軸孔直徑系列包括 D=38mm的聯(lián)軸器。取 0A =70，則 110m in ?? nPAd mm 圖 輸入軸的最小 直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的直徑 11?d 處，如圖 。 高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （ 1）列出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 kwPP dⅠ ?? Ⅰn = min/2800 rnm ? mNnPT ⅠⅠⅠ ??? 50 （ 2） 求作用在齒輪上的力 因已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為 ?? ?nmZd mm 39。查表得，考慮到轉(zhuǎn)矩變化較小，所以取 AK =，則： 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 mNTKT Aca ????? 所以，查標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50141985，選用 HL3 型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 630 000Nmm。為了使所選軸直徑 11?d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 軸按磨削加 ,表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? ?? ?? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 q? =1，則綜合系數(shù)值為 11 ??? ???? ??kK == 濰坊科技學(xué) 院學(xué)士學(xué)位論文 設(shè)計(jì)計(jì)算軸 20 11 ??? ???? ??kK = 取碳鋼的特性系數(shù) ??? ， ??? 求安全系數(shù) mbKS ??? ???? ?? ?1 = 221TTKS ??? ???? ??? = 22 ?? ?? SSSSSca ?? = S= 故可知其安全 (3)截面Ⅵ右側(cè) 抗彎截面系數(shù) W 公式計(jì)算， W= 3d = 3mm 抗扭截面系數(shù) TW = 3d = 3mm 彎矩 M及彎曲應(yīng)力為 M=（ ） /= WMb?? = 截面Ⅵ上的扭矩 mNTⅢ ?? 截面Ⅵ上的扭轉(zhuǎn) 切應(yīng)力TT WT3?? = 用插入法求出???k =；???k = X = 軸按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù) ?? ?? ?? 故綜合系數(shù) 11 ??????? ??kK = 11 ??? ???? ??kK = 濰坊科技學(xué) 院學(xué)士學(xué)位論文 設(shè)計(jì)計(jì)算軸 21 求安全系數(shù)mbKS ??? ???? ?? ?1 = 221TTKS ??? ???? ??? = 22 ?? ?? SSSSSca ?? = S= 故可知其安全 中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （ 1） 列出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 kwPP ⅠⅡ ?? Ⅱn = m 1rinⅠ ?? mNTⅡ ?? （ 2）求作用在齒輪上 的力 因已知高速軸小齒輪的分度圓直徑為 ?? ?nmZd mm ?? 而圓周力 NdTFt 32 ?? 徑向力 ???costan ntr aFF 軸向力 NFF ta 5 1ta n ?? ? （ 3）初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?a 及 ?a 取。 (2)截面Ⅵ左側(cè) 抗彎截面系數(shù) W= 3d =27463 3mm 抗扭截面系數(shù) TW = 3d =54925 3mm 截面Ⅵ左側(cè)的彎矩 M為 M=（ ） /= 截面Ⅵ上的扭矩 mNTⅢ ?? 截面Ⅵ上的彎曲應(yīng)力 WMb??= 截面