【正文】 6. 殼體加工時(shí)，應(yīng)前后箱體配合加工（有兩個(gè)定位銷(xiāo)），以保證中間軸兩個(gè)軸承孔以及一二軸軸承孔的通軸度，同時(shí)也保證換檔操縱機(jī)構(gòu)殼體上用于裝配三根撥叉軸的孔的精度。 4. 變速箱中間軸支撐在兩個(gè)圓錐滾子軸承上，其直徑小，容量大，對(duì)中性好，承載能力高，軸承壽命 長(zhǎng)。 2. 各檔齒輪的模數(shù)和螺旋角盡量相同，減少刀具的數(shù)量，便于加工。在工藝上采取了以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1. 變速箱殼體為對(duì)分式，操縱機(jī)構(gòu)布置在殼體側(cè)面，使變速箱高度降低，使其剛度增大，重心降低，便于車(chē)輛變型。 對(duì)于同步器 a， 30*14*1*30* 2682 88*2?? =其中許用應(yīng)力為 80～ 120Mpa，同步器 a、 b的擠壓應(yīng)力遠(yuǎn)小 于許用應(yīng)力，故其都含合格。在變速器二軸上的花鍵都是靜聯(lián)接，主要是校核擠壓應(yīng)力。由于經(jīng)常換檔，每檔連續(xù)工作時(shí)間不長(zhǎng)，故極少有表面點(diǎn)蝕損壞，多由于間隙不當(dāng)或者潤(rùn) 滑不良而卡住或燒壞。 第 II軸與齒輪間的滾針軸承，未掛擋時(shí)滾針與內(nèi)外滾道間有相對(duì)轉(zhuǎn)速差，但是滾針僅承受使齒輪滑動(dòng)的摩擦力矩和慣性力矩，載荷極小。 I. 第二軸強(qiáng)度校核 由于該軸無(wú)彎矩，齒輪作用點(diǎn)與滾針軸承力作用點(diǎn)在一條直線上，而實(shí)際情況并非如此，但彎矩也極小可以忽略不計(jì)，只須計(jì)算剪應(yīng)力 ? at MPwT 3m a x ?????? 由第二強(qiáng)度理論 awE 22 ???? ??? ? 取安全系數(shù) n=2 ? ? aE MP400??? ? II. 中間軸強(qiáng)度校核 圓周力 NF ? 徑向力 NtgFF r 1 5 71 ?? ? 垂直面內(nèi)的最大彎矩 af MPM 15 7 ??? 水平面內(nèi) ac MPM 8 60 5 2 0 9 ??? 由彎矩引起的應(yīng)力aMPWM 3 ?????? 扭矩引起的剪應(yīng)力at MPWT 3 ????? 由第二強(qiáng)度理論 awE 2222 ?????? ?? ? 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 28 因?yàn)?? ? aE MP400??? ? ，所以軸的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。 相嚙合齒輪的轉(zhuǎn)角不應(yīng)大于 。故可不必計(jì)算。 軸的撓度和轉(zhuǎn)角計(jì)算時(shí)僅計(jì)算齒輪所在位置處軸的撓度和轉(zhuǎn)角。驗(yàn)算時(shí)把軸看作鉸接支承的梁。欲求中間軸式變速器第一軸的支點(diǎn)的反作用力，必須先求第二軸的支反力。前者使齒輪的中心距發(fā)生變化，破壞了齒輪的正確嚙合；后者使齒輪相互歪斜，致使沿齒長(zhǎng)方向的壓力分布不均勻。所以設(shè)計(jì)變速器畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 26 的軸時(shí)，其剛度的大小應(yīng)以保證齒輪能實(shí)現(xiàn)正確的嚙合為前提條件。變速器的軸要有足夠的剛度 和強(qiáng)度。12 一軸 B ? ? ? ?? ?ghPkgCgB c ???? 11 1 ? ? ? ?? ?ccc rQgkCghRgB ????? 22 1 A ? ?hPkCgA c?? 11 1 ? ?ccc rQhRkCgA ??? 22 1 若計(jì)算結(jié)果為正數(shù)，表示實(shí)際力的方向與圖示方向相同，若結(jié)果為負(fù)數(shù)，表示實(shí)際力的方向與圖示方向相反。1 l aPCPF cxx ?? ? ?aRCRrQrQlF cxxxxcc ???? 39。39。1 l ePbPE xxc ?? ? ?39。 變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力（σ j/MPa） 齒輪 滲碳齒輪 氰化齒輪 一擋和倒擋 1900～ 2021 950～ 1000 常嚙合齒輪和高擋 1300～ 1400 650～ 700 ⅰ .校核一擋齒輪 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為 ,即 則 NF u ???? 法向力 NFF u o s/ o sc o s/ ???? ?? 實(shí)際接觸寬度 b=30mm 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 25 曲率半徑mmmmbz 3 1 in275 1 3 in22 1 5 ????? ??????? ? ? aj 1 0 0 0 ????? 為 常嚙合檔為 ,五檔為 由上表可知，變速器所有齒輪的接觸強(qiáng)度均滿(mǎn)足要求。)； E 為齒輪材料的彈性模量 (N/mm2)，E=210000 2/mmN ； b 為齒輪接觸的實(shí)際寬度 (mm)，斜齒輪用 ?cosb 表示； ρz、 ρb 為主、從動(dòng)齒 輪節(jié) 點(diǎn)處 的曲 率半 徑 (mm) ， 直齒 輪： ρz=rzsinα， ρb=rbsinα，斜 齒輪：ρz=(rzsinα)/cos2β,ρb=(rbsinα)/ cos2β 。Tg 為計(jì)算載荷 (Nmm),按 eg TT ? ； d 為節(jié)圓直徑 (mm)；α 為節(jié)點(diǎn)處壓力角 (186。F 為齒面上的法向力（ N）， F=F1/(cosαcosβ)。 直齒輪的彎曲應(yīng)力為： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 23 btyKKF fw ?? 1? 1F －圓周力 (N) dTgF 21 ? Tg－ 計(jì)算載荷（取 Temax）； d－節(jié)圓直徑； ?K －應(yīng)力集中系數(shù)，取 ； Kf －摩擦力影響系數(shù)，主動(dòng)齒輪取 ，從動(dòng)輪取 ； b－齒寬； t－端面齒距， mt ??? ； y－ 齒形系數(shù) ； 斜齒輪的彎曲應(yīng)力為： ??? btyKKFw 1? 1F －圓周力 (N) dTgF 21 ?； Tg－ 計(jì)算載荷（取 Temax）； ?K －應(yīng)力集中系數(shù)，取 ； ?K －重合度影響系數(shù) ； t－法向齒距， nmt ??? ； 計(jì)算載荷取作用到變速器第一軸上的最大扭矩 Temax 時(shí) ,對(duì)貨車(chē)常嚙合齒輪和高檔齒輪的許用應(yīng)力在 100250N/mm2 范圍。 齒輪的強(qiáng)度需經(jīng)對(duì)輪齒應(yīng)力的計(jì)算來(lái)檢驗(yàn) 齒輪彎曲強(qiáng)度校核 (1) 直齒輪彎曲應(yīng)力： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 22 32 myKZ KKTCfjw ???? ??? ?? ? 式中 JT 計(jì)算載荷， mmN? ； ?K 應(yīng)力集中影響系數(shù)，因主、被動(dòng)齒輪在嚙合點(diǎn)處的摩擦力方向不同，故對(duì)彎曲應(yīng)力的影響也不同；主動(dòng)齒輪取 ?fK ，被動(dòng)齒輪取 ?fK ； z齒輪齒數(shù)； cK 齒寬系數(shù)，對(duì)直齒輪取 ~?cK ； y齒形系數(shù)（見(jiàn)下頁(yè)圖）； w? 齒 輪 彎 曲 應(yīng) 力 ， Mpa ，當(dāng) maxeJ TT? 時(shí) ， 直 尺 的 許 用 應(yīng) 力 為? ? M p aw 800~400?? ； m齒輪模數(shù)。合理選擇齒輪參數(shù)及變位系數(shù)，增大齒廓曲率半徑，降低接觸應(yīng)力，提高齒面硬度等，可提高齒面的接觸強(qiáng)度。在一般的汽車(chē)變速器中，產(chǎn)生膠合損壞的情況較少。 對(duì)于高速重載齒輪，由于齒面相對(duì)滑動(dòng)速度高、接觸壓力大且接觸區(qū)產(chǎn)生高溫而使齒面間的潤(rùn)滑油膜破壞，使齒面直接接觸。點(diǎn)蝕使齒形誤差加大而產(chǎn)生動(dòng)載荷，甚至可能引起輪齒折斷。齒面長(zhǎng)期在脈動(dòng)的接觸應(yīng)力作用下，會(huì)逐漸產(chǎn)生大量與齒面成尖角的小裂縫。變速器低檔小齒輪由于載荷大而齒數(shù)少、齒根較弱，其主要破壞形式就是這種彎曲疲勞斷裂。在汽車(chē)變速器中這種破壞情況很少發(fā)生。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 21 第 5 章 相關(guān)參數(shù) 校核 齒輪強(qiáng)度校核 齒輪損壞的原因及形式 齒輪在嚙合過(guò)程中，輪齒根部產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，過(guò)渡圓角處又有應(yīng)力集中，故當(dāng)齒輪受到足夠大的載荷作用，其根部的彎曲應(yīng)力超過(guò)材料的許用應(yīng)力時(shí)，輪齒就會(huì)斷裂。R 分別為摩擦錐面及鎖止面的平均半徑。 ：?? sinR fRtg 39。為使換檔輕便 F?值不能過(guò)大，一般在 100?????范圍內(nèi) 。； ： Tt 和 F?是一對(duì)互相影響的可變參數(shù)。??越小，摩擦力矩 Tf 越大，但是當(dāng) ?取得很小時(shí)，若粗糙度控制不好會(huì)有粘著和咬住現(xiàn)象； (2)摩擦系數(shù) f隨摩擦副材料等因素改變，一般在油中工作的青銅 — 鋼同步器摩擦副，按 f=。輸入端慣性質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)方程 TfJr dtdw? 通過(guò)積分等一些數(shù)學(xué)公式代換，最后可以得到 ? ? ???????? ??? )k(g1kgeT i 1i 1fRFJ r s in30nt??? 其中 Tt 同步時(shí)間 (s)； en 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)?shù)蜋n換入高檔取 3200rpm，其它時(shí)候取 2021rpm Fa摩擦面所受的軸向力 (N)； f同步器摩擦錐面摩擦系數(shù)； ?， R摩擦錐面的半錐角和平均半徑 (m)。第三個(gè)階段：摩擦力矩消失，而軸向力 F 仍作用在鎖止組件上，使之接觸鎖止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)滑動(dòng)齒套和鎖 止銷(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。第一個(gè)階段：同步器離開(kāi)中間位置，做軸向移動(dòng)并靠在摩擦面上。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 19 第 4 章 同步器參數(shù)的確定 本同步器是鎖銷(xiāo) 式同步器，它工作可靠，零件耐用，承載力適合于中 型貨車(chē)，它能實(shí)現(xiàn)快速和無(wú)沖擊換擋， 鎖銷(xiāo)式同步器在結(jié)構(gòu)上允許采用直徑較大的摩擦錐面 ,因此摩擦錐面間可產(chǎn)生較大的摩擦力矩 ,縮短了同步時(shí)間。 ??? xx 確定二檔齒數(shù)的齒數(shù) ? ?27 281787871 2 27 8 1 2 8.2 c os.1gnz zizzm z zAztg ztg z z z??????????? ?????? ??? ?????? ??? 圓整后得出 7z =41 8z =22 為湊配中心距和改善齒輪的嚙合性能對(duì) Z Z2 變位修正，結(jié)合變位系數(shù)界限圖選定 7x = 8x = 同理可算得 三擋： z5=33 z6=30 x5= x6= 四擋 ： z3=27 z4=36 x3= x4= 選定倒擋齒輪齒數(shù) 倒擋齒輪11z和12z的齒數(shù)一般為 :21～ 23 選11z 12z都為 22 得出中間軸與倒檔軸的中心距為 A? =12 m( 10z + 11z )= 中間軸與倒檔軸的中心距為 A?? =12 m( 9z + 12z )=155 結(jié)合變位系數(shù)界限圖選定 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 17 0 2 。 各檔齒輪的齒數(shù)分配 在初選變速器中心距，齒輪模數(shù)，螺旋角之后，即可根據(jù)確定的變速器擋數(shù)，速比及結(jié)構(gòu)方案來(lái)分配各擋齒輪的齒數(shù)。 根據(jù)上述理由，為了降低噪聲，對(duì)于變 速器中除了一 檔和倒檔以外的其它各檔齒輪的總變位系數(shù)應(yīng)選用較小一些的數(shù)值，以便獲得低噪聲傳動(dòng)。但由于齒輪的剛度減小，易于吸收沖擊振動(dòng)，故噪聲要小一些。 此時(shí)應(yīng)對(duì)齒輪進(jìn)行正變位，以消除根切現(xiàn)象。為提高小齒輪的抗彎強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)斷面齒厚相的原則來(lái)選擇大小齒輪的變位系數(shù)，此時(shí)小齒輪的變位系數(shù)大于零。為提高接觸強(qiáng)度，應(yīng)是總變位系數(shù)盡可能取大些，這樣兩齒輪的齒廓漸開(kāi)線離基圓較遠(yuǎn)，以增大齒廓曲率半徑，減小接觸應(yīng)力。 變速器齒輪是在承受循環(huán)載荷的條件下工作，有時(shí)還承受沖擊載荷。由于角度變?yōu)榭梢垣@得良好的嚙合性能及傳動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)，故采用的較多。 由幾對(duì)齒輪安裝在中間軸和第二軸上組合并構(gòu)成的變速器，會(huì)保證各檔傳動(dòng)比的需要，使各相互嚙合的齒輪副的齒數(shù)和不同。 直齒輪： b=(～ )m=~ 斜齒輪： b=(～ ) mn=26~34 從公式上看，計(jì)算的齒寬范圍是比較大的，本變速器的齒輪全部選用 30mm。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 14 齒輪寬度 齒寬的大小直接影響齒輪的承載能力，按公式計(jì)算， b 值越大，齒輪的承載能力越高，但經(jīng)驗(yàn)表明，在齒寬增加到一定數(shù)值 之后，由于加工誤差及熱處理變形，使齒輪載荷分配不均勻，反而使齒輪承載能力下降，因此在保證齒輪強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量選擇較小的齒寬，還有利于減輕變速器的重量，及縮短軸向尺寸。 確認(rèn)的螺旋角是經(jīng)過(guò)反復(fù)的試湊齒數(shù)，選擇變位系數(shù)及受力分析的結(jié)果。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將中間軸上的斜齒輪一律取為右旋，對(duì)應(yīng)的第一、二軸上的斜齒輪則取為左旋，這樣可以保證變速器兩對(duì)斜齒輪同時(shí)工作時(shí)中間軸的軸向力趨向平衡或抵消一部分，已減輕中間軸軸承的軸向負(fù)荷，并保證一二軸的軸向力經(jīng)軸承蓋傳向殼體。 螺旋角值增大，則齒輪嚙合的重合系數(shù)增大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低；但螺旋角過(guò)大，會(huì)使軸向力過(guò)大，對(duì)軸承工作不利，且傳動(dòng)效率降低，實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)β 30 時(shí)，齒輪的彎曲強(qiáng)度急劇下降，而接觸強(qiáng)度