【正文】 。謹(jǐn)向老師致以深深的敬意和最誠(chéng)摯的謝意。其辛勞和對(duì)學(xué)生的良苦栽培無(wú)以言表。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、兢兢業(yè)業(yè)的工作精神和求精、求實(shí)的科學(xué)研究理念將對(duì)我以后獨(dú)立從事科學(xué)研究產(chǎn)生深刻的影響。 由于本人知識(shí)有限， 首次接觸相關(guān)方面的知識(shí)， 在設(shè)計(jì)中難免存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。 同步器有鎖環(huán)式同步器、鎖銷(xiāo)式慣性同步器和滑塊式同步器，根據(jù)不同的需求，本次設(shè)計(jì)采用了鎖銷(xiāo)式慣性同步器。 由于時(shí)間倉(cāng)促，本設(shè)計(jì)還有很多可以改進(jìn)的地方 ， 并且由于相關(guān)的離合器主減速器，差速器等結(jié)構(gòu)和原理不是很了解，所以對(duì)于 變速器 的結(jié)構(gòu)只能憑借現(xiàn)有的知識(shí)設(shè)計(jì)，而無(wú)法考慮周全。 成本分析 (1)Q235 鋼 40kgX10 元 /kg=400 元 (2)65Mn 彈簧鋼 18X5=90 元 (3)20CrMnTi15X12=180 元 (4)加工成本電力損耗 350 元 (5)人力支出 500 元 成本總計(jì) 1520 元 售價(jià) 3300 元 /臺(tái) 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 結(jié)論 通過(guò)這次對(duì)轎車(chē)變速器的設(shè)計(jì)，不僅使我鞏固了大學(xué)四年以來(lái)所學(xué)到的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，也對(duì) 汽車(chē) 變速器設(shè)計(jì)有了一個(gè)初步的了解。 (3)使用中減速箱內(nèi)油溫不得超過(guò) 85℃，否則要停車(chē)檢查。更換新齒輪后，累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn) 1015 天，要進(jìn)行沖洗、換油。因此應(yīng)注意一下幾點(diǎn) ： (1)專(zhuān)人維護(hù)，每天檢查風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)，有無(wú)不正常響聲及異常；定期記錄電流、振動(dòng)值及其它參數(shù)。 潤(rùn)滑油性能分析 潤(rùn)滑采用 N150 工業(yè)齒輪油，很容易變質(zhì)，原因主要有：一是風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期處于塔內(nèi)高溫、潮濕的工作環(huán)境中，減速箱內(nèi)油溫一般在 4055℃，油質(zhì)受溫度影響較大。潤(rùn)滑方式多用飛濺(υ25m/s，只要粘度適宜可甩到壁上 )。軸的花鍵部分和放軸承處經(jīng)表面淬火處理。只有齒輪與軸制成一體或軸載荷嚴(yán)重才用合金鋼。軸的幾何尺寸通過(guò)強(qiáng)度、剛度計(jì)算確定。變速器承受變載荷，所以殼體應(yīng)有足夠的剛度，內(nèi)壁有加強(qiáng)，形狀復(fù)雜，多為鑄件 (材料為灰鑄鐵，常用 HT200)。 結(jié)構(gòu)分析 殼體：殼體是基礎(chǔ)件，用以安裝支承變速器全部零件及存放潤(rùn) 滑油 。汽車(chē)變速器產(chǎn)品在 4 檔 —16 檔市場(chǎng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全方位覆蓋，廣泛匹配于輸入扭矩 300—3000 牛米、載重量 2 噸 —60 噸之間的重型車(chē)、大客車(chē)、中輕型卡車(chē)、工程用車(chē)和低速貨車(chē)等各種車(chē)型，被國(guó)內(nèi) 50 多家主機(jī)廠(chǎng)的上千種車(chē)型選為定點(diǎn)配套產(chǎn)品。 2021 年我國(guó)汽車(chē)變速器市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 300 億元人民幣，并且以每年超過(guò) 20%的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì) 2021 年有望達(dá)到600 億元。 2021 年中國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)售 萬(wàn)輛， 2021 年汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量將突破 900 萬(wàn)， 2021 年汽車(chē)銷(xiāo)售規(guī)模將達(dá)到 1263 萬(wàn)輛。 故軸承合格 。 右側(cè)軸承壽命 ???????? PCnLh 166010 ， ? 為壽命系數(shù)，對(duì)球軸承 ? =3；對(duì)滾子軸承 ? =10/3。軸承的預(yù)期壽命為： Lh′ =16 365 10=58400h 102 .372Nc os8 ?? ?zmd n 38 28 ?????? dTF t 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 os 24 .708 2089 71 .20t a n c os tan 888 ??? ? ?? ?tr FF a a n 888 ??? ??ta FF 則： Fr1 203=Fr7 = Fr2 203=Fr7 = ，故軸承的附加軸向力： Fs1= Fr1/2Y= Fs2= Fr2/2Y= Fs1+Fa1= Fs2= Fa2= Fs1+Fa1= Fa1= Fs2= 則： eFFerFFraa ?? 12 ,，故右側(cè)軸承 X=，左側(cè)軸承 X= ? ?21 arp YFXFfP ?? ， pf 為考慮載荷性質(zhì)引入的載荷系 數(shù)，見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)》 pf （ ～ ）取 pf = ? ?21 arp YFXFfP ?? =[ + ]= ? ?12 arp YFXFfP ?? =[ +2 ]= 左側(cè)軸承壽命命 ???????? PCnLh 166010 ， ? 為壽命系數(shù)，對(duì)球軸承 ? =3；對(duì)滾子軸承 ? =10/3。 由工作條件和軸頸直徑初選輸入軸軸承型號(hào) 30208（左 ，內(nèi)徑為 40mm）， 30205（右 ，內(nèi)徑為 25mm） ， 轉(zhuǎn)速 n=,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 右 側(cè)軸承 Nco 68800? ，Ncr 61500? ， e=,y=2。 3/10616 1342 80 051 0160 106010 ????????????????PCnL h ＞ ,hL =58400h合格 [19,20]。 3/106161017161500510160 106010 ????????????????PCnL h =＞ ,hL =58400h合格 [19,20]。右側(cè)軸承 Nco 46200? ， Ncr 42800? ， e=， y=2。 用于制作各種軸承套圈和滾動(dòng)體 。經(jīng)過(guò)淬火加回火后具有較高的硬度、均勻的組織、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。 10644521032033342222288～E I LbaFf rc??????????? 10644521032033342222288～E I LbaFf ts??????????? 2228288 ?????? sc fff ? ?? ?r a a 35488??????????????? E I L ababF r 故該軸符合 剛度條件，該軸合格。 軸在垂直面和水平面內(nèi)撓度的允許值為 ??cf =～ ， ??sf =～ 。 c)一擋齒輪的各個(gè)分力： ?? ?cos8 zmd n 38 28 ?????? dTF t os 24 .708 2089 71 .20t a n c os tan 888 ??? ? ?? ?tr FF a a n 888 ??? ??ta FF d）軸的強(qiáng)度校核 則在水平面上： FA 203=Fr ? FA= 則水平面上受到的力矩： Mc= 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 在豎直面上： FA ＇ = 203 ??? FtdFa = 水平面上受到的力矩為： Ms= 該軸所受的彎矩為： T=459200 故危險(xiǎn)截面 受到的合成彎矩 為： TMsMcM ??? 22 = 在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下，軸的應(yīng)力應(yīng)為： ? ???? ?? 332dM =400Mpa 故軸的強(qiáng)度符合要求 e)軸的剛度校核 若軸在垂直面內(nèi)撓度為 cf ，在水平面內(nèi)撓度為 sf 和轉(zhuǎn)角為 δ ，可分別 用下式 計(jì)算 EILbaFfc 3 221? EILbaFfs 3 222? ? ?EIL ababF 31 ??? 式中： 1F — 齒輪齒寬中間平面上的徑向力（ N）； 2F — 齒輪齒寬中間平面上的圓周力（ N）； E — 彈性模量（ MPa）， E =105MPa ； I — 慣性矩（ mm4），對(duì)于實(shí)心軸， 644dI ?? ； d — 軸的直徑（ mm），花鍵處按平均直徑計(jì)算； a 、 b — 齒輪上的作用力距支座 A 、 B 的距 離（ mm）； L — 支座間的距離（ mm）。 軸的強(qiáng)度計(jì)算 a） 初選軸的直徑 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑計(jì)算 33 m a x ????? eTkd 故最小直徑選 18mm。20CrMnTi 表面滲碳硬化處理用鋼。 20CrMnTi 是 滲碳鋼 ，滲碳鋼通常為含 碳 量為 %%的低碳鋼。 對(duì)于階梯軸來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量保證工藝簡(jiǎn)單 。第二軸上的軸頸常用做滾針的滾道，要求有相當(dāng)高的硬度和表面光潔度，硬度應(yīng)在 HRC58～ 63。變速器第二軸視結(jié)構(gòu)不同，可采用滲碳、高頻、氰化等熱處理方法。 該鋼具有最佳的綜合力學(xué)性能 ， 淬透性 高于 45 鋼，適合于高頻淬火， 火焰淬火 等表面硬化處理等。mm 2 表 42 變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 齒輪 MPaj? 滲碳齒輪 液體碳氮共滲齒輪 一擋和倒擋 1900～ 2021 950～ 1000 常嚙合齒輪和高擋 1300～ 1400 650～ 700 （ 1）計(jì)算一擋齒輪 7,8 的接觸應(yīng)力 os 123c os/ 877 ???? ??zmd n mm， os 313c os/ 888 ???? ??zmd n mm ?　dr bb 20s i os2 i nc os2c os/s i n 228288 ???? ????? = ?? 20s i os2 i nc os2c os/s i n 227277 ??? ????? dr zz = 7j? =1900～ 2021MPa 8j? =1900～ 2021MPa （ 2）計(jì)算二擋齒輪 5， 6 的接觸應(yīng)力 os 153c os/ 555 ???? ??zmd n mm os 283c os/ 666 ???? ??zmd n mm ?　dr zz 20s i os2 i nc os2c os/s i n 225255 ???? ????? = ?? 20s i os2 i nc os2c os/s i n 2827277 ??? ????? dr bb = 5j? =1300～ 1400MPa 6j? =1300～ 1400MPa 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 （ 3）計(jì)算三擋齒輪 3,4 的接觸應(yīng)力 os 153c os/33 ???? ??zmd n mm os 283c os/44 ???? ??zmd n mm ?　dr zz 20s i os2 i nc os2c os/s i n 223233 ???? ????? = ?? 20s i os2 i nc os2c os/s i n 22244 ??? ????? dr bb = 3j? =1300～ 1400MPa 4j? =1300～ 1400MPa （ 4）計(jì)算四擋齒輪 1， 2 的接觸應(yīng)力 os 243c os/11 ???? ??zmd n mm os 183c os/22 ???? ??zmd n mm ?　dr zz 20s i os2 i nc os2c os/s i n 221211 ???? ????? = ?? 20s i os2 i nc os2c os/s i n 222222 ??? ????? dr bb = 1j? =1300～ 1400MPa 2j? =1300～ 1400MPa （ 5） 倒擋 齒輪 10， 11， 12 的接觸應(yīng)力 662231010 ???? mzd mm, 391331111 ???? mzd mm 1212 mzd ? =3 30=90mm 10z? ?20s i n266s i n2s i n 101010 ??? ??? dr bb = ?20s i n239s i n2s i n 111111 ??? ??? dr zz = 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 ?20s i n290s i n2s i n 121212 ??? ??? dr zb = 10j? =900～ 2021MPa 11j? =1900～ 2021Mp 10j? =1900～ 2021MPa 12j? =1900～ 2021MPa 齒輪材料為 40Cr, 40Cr 為 中碳調(diào)制鋼，是機(jī)械制造業(yè)使用最廣泛的鋼之一。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 將作用在變速器第一軸上的載荷 2/maxeT 作為計(jì)算載荷時(shí)，變速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 j? 見(jiàn)表 。）， ? — 齒輪螺旋角（176。 =180～ 350MPa ??? ?? KKymz KTw 232222 c os2? = 33 ????? ????。=180～ 350MPa （ 4）計(jì)算 四擋 齒輪 1， 2