【正文】 同時(shí)還要感謝蔡小文、劉小鋒、謝新等與我同組的同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的階段，他們都給了我很大支持和幫助。本設(shè)計(jì)是在李書(shū)偉老師的精心指導(dǎo)下完成的，李老師經(jīng)常為我解答一系列的疑難問(wèn)題，引導(dǎo)我的設(shè)計(jì)思路。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我基本上掌握了變速器設(shè)計(jì)的方法和步驟，以及設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題等，另外自己還能熟練地利用各種渠道來(lái)查閱相關(guān)資料手冊(cè)等。隨著城鄉(xiāng)路況的好轉(zhuǎn)，以及人們對(duì)乘車(chē)舒適性的要求越來(lái)越高，日后可以考慮采用常嚙合斜齒輪傳動(dòng)，同步器換檔的變速器，而且可以增加一個(gè)超速檔，這樣可以使汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性有更大地提高。4 結(jié)論本課題是針對(duì)低速載貨汽車(chē)而設(shè)計(jì)的變速器，基于經(jīng)濟(jì)實(shí)用的考慮，變速器采用手動(dòng)機(jī)械變速，三軸式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案，有四個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔。? ???????? ??? ?由公式（340）得： NLPCd ?????對(duì)應(yīng)軸的直徑，文獻(xiàn)[12]中 6209 軸承滿足要求。39。 ???ⅠxjxjⅠghⅠLKnfL=i? ?ghfL對(duì)第一軸后軸承進(jìn)行驗(yàn)算：由公式（333）得：PⅠ = ； PⅡ = ； PⅢ =。 ??ⅠxjxjⅠghⅠLKnfLⅢ檔：n=1800r/min；K xj=；查表 37 得 fgⅢ =21％由公式（337）得： %?????ⅠghⅠnfL由公式（336）得: 39。先計(jì)算第一軸后軸承在每個(gè)檔位下軸承的實(shí)際循環(huán)次數(shù)：Ⅰ檔：n=1800r/min；K xj=；查表 37 得 fgⅠ =1％由公式（337）得： %????ⅠghⅠnfL由公式（336）得: 鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20223939。? ???????? ??? ?由公式（340）得： NLPCd ?????對(duì)應(yīng)軸的直徑，文獻(xiàn)[12]中 6307 軸承滿足要求。39。當(dāng)為Ⅳ檔時(shí)，第一、二軸直接連接起來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，此時(shí)齒輪、軸承及中間軸均不承載故 PⅣ =0。39。39。 ???ⅠxjxjⅠghⅠLKnfLⅣ檔： ；K xj=；查表 37 得 fgⅢ =75％??由公式（337）得： %???ⅠghⅠnfL由公式（336）得: 39。 ????ⅠxjixjgⅠhLKnfLⅡ檔： ；K xj=；查表 37 得 fgⅡ =3％?ⅠMun由公式（337）得： .%???ⅠghnfL由公式（336）得: 39。 10ixjgihi nfL?軸承的實(shí)際循環(huán)次數(shù)為： （337）610ighinfL式中 ni——第 i 檔的軸承旋轉(zhuǎn)次數(shù)， ， 為第一軸的旋轉(zhuǎn)次數(shù)（以汽iMiu/?車(chē)的平均速度 vam計(jì)算） ui為由第一軸至計(jì)算軸的傳動(dòng)比；fgi——變速器處于第 i 檔時(shí)的相對(duì)工作時(shí)間，即變速器第 i 檔的使用率（％） ，見(jiàn)表 37；Kxji——第 i 檔的行駛狀況系數(shù)，見(jiàn)圖 35。m≈ g / /ri Fpgj0gjt?Fψa ==103=1029N低速載貨汽車(chē)變速器的設(shè)計(jì)36Fwa==≈vam≈ va max==分別計(jì)算出各檔的牽引力 Ftj 與平均牽引力 Fta,以此來(lái)查出行駛狀況系數(shù) KxⅠ檔: Ftj==≈ Fja=（ Ftj Fψa Fwa）=（ ）=Fta=Fψa +Fwa+Fja=1029++=Ⅱ檔: Ftj==≈Fja=（ Ftj Fψa Fwa）=（ ）≈Fta=Fψa +Fwa+Fja=1029++= Ⅲ檔: Ftj==≈Fja=（ Ftj Fψa Fwa）=（ ）≈Fta=Fψa +Fwa+Fja=1029++= Ⅳ檔: F ta=Fψ a+Fwa+Fja=1029+=Ftj==1=Ⅰ檔： Ftj/Fta=≈Ⅱ檔： Ftj/Fta=≈Ⅲ檔： Ftj/Fta=≈Ⅳ檔： Ftj/Fta=≈查圖 315 可得：Ⅰ檔：K xj= ；Ⅱ檔：K xj= ；Ⅲ檔：K xj = ； Ⅳ檔：K xj=。表 36 載貨汽車(chē)的平均比阻力車(chē)型 平均比阻力Fψa /Ga Fwa/Ga Fja/Ga載貨汽車(chē) m/Ga（ Ftj Fψa Fwa）/ Ga說(shuō)明： Ga為汽車(chē)總重（N） ；v m為平均車(chē)速（km/h） 。由公式（331）得：鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 202235=25104/（）≈?由公式（332）得：L=60nLh/106 =603000≈根據(jù)汽車(chē)傳動(dòng)系的載荷強(qiáng)度繪制了行駛狀況系數(shù) Kx 隨計(jì)算牽引力 Ftj 與平均牽引力Fta 的比值（F tj/Fta）變化而改變的曲線圖（見(jiàn)圖 315） 。第一軸后軸承采用深溝球軸承，第二軸前端多采用滾針軸承或短圓柱滾子軸承，后端采用深溝球軸承。徑向和徑向止推球軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，可按下式對(duì)每個(gè)檔位進(jìn)行計(jì)算： （333）????????eYFkVFPYXraTr rTar當(dāng)當(dāng)??)(式中 X， Y——徑向系數(shù)和軸向系數(shù)，按軸承標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定由軸承手冊(cè)查出； V——考慮軸承內(nèi)圈或外圈旋轉(zhuǎn)的系數(shù)，內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)取 V=,外圈旋轉(zhuǎn)取 V=。對(duì)汽車(chē)軸承壽命的要求是轎車(chē) 30 萬(wàn) km，貨車(chē)和大客車(chē) 25 萬(wàn) km。軸承的名義壽命 L（以 106轉(zhuǎn)為單位）: （330）????????PC式中 C——軸承的額定載荷或承載容量，N，根據(jù)選定的軸承型號(hào)查軸承手冊(cè)；P——軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，N；ε——軸承壽命指數(shù)，對(duì)球軸承 ε=3；對(duì)圓柱滾子軸承取 ε=10/3。低速載貨汽車(chē)變速器的設(shè)計(jì)34 軸承的選擇一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)布置并參考同類車(chē)型的相應(yīng)軸承以后 [13],按國(guó)家規(guī)定的軸承標(biāo)準(zhǔn)選定,再進(jìn)行其使用壽命的驗(yàn)算。mm， 。mm；L——軸長(zhǎng)，mm；Jp——軸橫截面的極慣性矩，mm 4：對(duì)實(shí)心軸 ；對(duì)空心軸324dJp??；])(1[3244dip???G——軸材料的剪切彈性模量，對(duì)于鋼材 G=8104MPa。每米長(zhǎng)軸扭轉(zhuǎn)角的許用值為[ ]＝～ 度。m鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20223323252422 ）（）（）（ ????????jscTM≈10 5Nmm在水平平面內(nèi)：Ms=Ft 倒檔 ba/l=104（66/102）（10266）≈10 5Nmm由公式（326）得: ?????剛度校核： I=πd 4/64=254/64 ≈ 4 由公式（328）得： ????? ??????? ?radEILabFmfIbartSrc 45225 )( 6....）（ ）（ ）（?軸的合成撓度 mm7222???scff當(dāng) Z7和 Z9嚙合時(shí)：???? ?????? NdiTFert 33max ）（）（倒 檔倒 檔 ?水 平 平 面 :垂 直 平 面 N239。mm由公式（327）得：Tj=Temaxi =104（43/17）（22/17）≈F倒 擋12r倒 擋N1圖 313 中間軸在倒檔時(shí) Z8和 Z10嚙合時(shí)的受力情況在垂直平面內(nèi)：N1=Fr 倒檔 b/l=43/102≈Mc=N1a=（10243）≈10 4Nmm由公式（326）得:鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 202231?????剛度校核： I=πd 4/64=254/64 ≈ 4 由公式（328）得： ????? ?????? ?radEILabFmfIbartSrc 452225 )3(7106)( ...480..)70(106?軸的合成撓度 mm22????scff由于第二軸上采用聯(lián)體齒輪,并且中間軸上套有隔套,故相當(dāng)于增大軸的直徑,因而軸的剛度增加,且滿足允許值范圍。mm由公式（327）得：Tj=Temaxi12=10443/17≈263N2rⅢ圖 312 中間軸在Ⅲ檔時(shí)的受力情況在垂直平面內(nèi): N2=FrⅢ a/l=73/203≈ Mc=N2b=（20373）≈10 4NⅢ檔：此時(shí)中間軸受到齒輪 Z4的作用力，因?yàn)橐粚?duì)嚙合齒輪所受的力是大小相等，方向相反的，所以由上述的第二軸上齒輪所受的力得到中間軸上齒輪所受的力。m 23252522 . ）（）（）（ ??????jscT≈10 5Nmm在水平平面內(nèi): N｀ 2=FtⅡ a/l=（100/203）≈Ms=N｀ 2b=（203100）≈10 5NFtⅡ =；F rⅡ = N2Ⅱ1垂 直 平 面 :水 平 平 面139。m 23252422 . ）（）（）（ ??????jscT≈10 5Nmm在水平平面內(nèi): N｀ 2=FtⅠ b/l=（32/203）≈ Ms=N｀ 2a=（20332）≈10 5NFtⅠ =；F rⅠ = 垂 直 平 面 :Ⅰ N21水 平 平 面39。mm由公式（326）得: ?????剛度校核：d h=31=， I=πd h4/64=≈ 4。mm由公式（327）得：Tj=Temaxi 倒檔 =104=N1倒 擋圖 39 第二軸在倒檔時(shí)的受力情況在垂直平面內(nèi): N1=Fr 倒檔 b/l=32/193≈Mc=N1a=（19332）≈10 5Nmm由公式（326）得: ?????剛度校核：d h=31=， I=πd h4/64=≈ 4。mm由公式（327）得：Tj=TemaxiⅢ =104=ⅢN1Ⅲ圖 38 第二軸在Ⅲ檔時(shí)的受力情況在垂直平面內(nèi):N2=FrⅢ a/l=65/193≈Mc=N2b=（19365）≈10 4Nmm由公式（326）得: ?????剛度校核：d h=31=， I=πd h4/64=≈ 4。mm由公式（327）得：Tj=TemaxiⅡ =104=N1Ⅱ圖 37 第二軸在Ⅱ檔時(shí)的受力情況在垂直平面內(nèi): N2=FrⅡ a/l=91/193=Mc=N2b=（19391）≈10 4N022????scff以上數(shù)據(jù)滿足要求。mm由公式（326）得: ?????剛度校核：花鍵軸的計(jì)算直徑取其花鍵內(nèi)徑的 倍,d h=31=，I=πd h4/64=≈ 4。mm由公式（327）得：Tj=TemaxiⅠ =104=ⅠN1Ⅰ圖 36 第二軸在Ⅰ檔時(shí)的受力情況在垂直平面內(nèi)：N1=Fr1b/l=32/193≈Mc=N1a=（19332）≈10 4N軸的合成撓度應(yīng)小于 。軸斷面的轉(zhuǎn)角不應(yīng)大于 （弧度） 。變速器齒輪在軸上的位置如圖 35 所示時(shí)，若軸在垂直面內(nèi)撓度為 fc,在水平面內(nèi)撓度為 fs和轉(zhuǎn)角為 δ，可分別用下式計(jì)算 [3]：AδFxB圖 5 變 速 器 軸 的 撓 度 和 轉(zhuǎn) 角 （328）???????EILabFfIbartSrc3)(32?式中 E——彈性模量，MPa，E=10 5MPa； I——慣性矩，對(duì)實(shí)心軸 I=πd 4/64，mm 4； d——軸的直徑，mm，花鍵處按平均直徑來(lái)計(jì)算；低速載貨汽車(chē)變速器的設(shè)計(jì)24 a,b——齒輪上的作用力矩支座 A、B 的距離，mm； L——支座間的距離，mm。?變速器軸與齒輪的制造材料相同，計(jì)算時(shí)，僅計(jì)算齒輪所在位置處軸的撓度和轉(zhuǎn)角。mm； Ms——在計(jì)算斷面處軸的水平彎矩，Nmm。驗(yàn)算時(shí)，將軸看作鉸接支承的梁，作用在第一軸上的轉(zhuǎn)矩應(yīng)取 Temax。欲求中間軸式變速器第一軸的支點(diǎn)反力，必須先求第二軸的支點(diǎn)反力。第一軸花鍵部分直徑可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 Temax （N 軸的設(shè)計(jì)軸的徑向及軸向尺寸對(duì)其剛度影響很大，且軸長(zhǎng)與軸徑應(yīng)協(xié)調(diào)。 軸的設(shè)計(jì)與軸承的選擇變速器軸在工作中承受著轉(zhuǎn)矩及來(lái)自齒輪嚙合的圓周力、徑向力和斜齒輪的軸向力引起的彎矩。m,由公式（321）和（320）得: NdFjt ??? t .7coscos?? )(in1 ????r mm73s2s2由公式（319）得: MPabFEj )(.)1( 52 ????????計(jì)算載荷為 i 倒檔 =104=m,?由公式（321）和（320）得: NdFjt ?? t ???mm )(in1 ???r mm