【正文】 緒論 取力器是連接專用汽車專用裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)的傳遞動(dòng)力的重要部件。隨著汽車及工程機(jī)械的迅速發(fā)展，專用汽車以它眾多的品種和各自具有的專用裝置與功能受到各行各業(yè)的重視和歡迎，成為國民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的交通運(yùn)輸和工程作用的主要裝備。取力器的性能直接影響專用汽車工作的可靠性及經(jīng)濟(jì)性。 前置式分為發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力，飛輪前 端取力，飛輪后端取力，鉗夾式取力器，它們通常安裝在變速器與離合器之間，又稱為夾心式取力器 ；中置式分為變速器上蓋取力，變速器右側(cè)蓋取力，變速器左側(cè)蓋取力，變速器后蓋取力； 后置取力器通常裝在變速器后蓋的取力孔上，或是直接安裝在變速器殼后端面上， 通過中間軸后端花鍵與接合套連接進(jìn)行取力，因而可以傳遞大功率，但這類取力器的轉(zhuǎn)速受到中間軸的限制，其轉(zhuǎn)速較低，要得到高轉(zhuǎn)速，必須增加升速齒輪副。帶副箱式主要是在原取力器 基礎(chǔ)上進(jìn)一步增速或減速；單操縱雙輸出式的兩輸出可同軸也可不同軸，同一操縱機(jī)構(gòu)同時(shí)控制；雙操縱雙輸出式的兩輸出可同軸也可不同軸， 由不同的操縱機(jī)構(gòu)獨(dú)立控制。根據(jù)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，變速器參數(shù)，專用裝置的參數(shù)及使用要求，合理選擇取力器的傳動(dòng)比，以滿足要求。工作可靠，操作輕便。取力器在動(dòng)力切換時(shí)，應(yīng)操作輕便，準(zhǔn)確可靠。 ，重量輕。 此外，取力器還應(yīng)當(dāng)滿足制造成本低，維修方便等要求。 取力器總體結(jié)構(gòu)形式與輸出形式的選擇： 總體結(jié)構(gòu)：有一軸式、兩軸式、三軸式、帶副箱式、單操縱雙輸出式和雙 操縱雙輸出式等幾種形式。 確認(rèn)取力器的取力形式： 取力器的取力方式 可分為前置、側(cè)置和后置。所不同的是， 前置取力器是通過變速器一軸進(jìn)行取力，工作時(shí)不影響變速器的換檔。裝在頂部的取力器由于位置高，不易潤滑，一般都帶 有單獨(dú)的潤滑系統(tǒng)； 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 裝在底部的取力器由于油質(zhì)差， 一般都要設(shè)計(jì)過濾器，設(shè)計(jì)過于復(fù)雜。 后置取力器 后置取力器通常裝在變速器后蓋的取力孔上，或是直接安裝在變速器殼后端面上， 通過中間軸后端花鍵與接合套連接進(jìn)行取力，因而可以傳遞大功率，但這類取力器的轉(zhuǎn)速受到中間軸的限制，其轉(zhuǎn)速較低，要得到高轉(zhuǎn)速，必須增加升速齒輪副。 取力器齒輪齒數(shù)的確定 取力器示意圖如圖 31 所示。 已知變速器中間軸齒輪參數(shù)： 齒數(shù)： 40； 法向模數(shù)： ； 壓力角： 20； 螺旋角： 176。 中間 軸齒輪分度圓直徑： D= /cosnZm ?? =23 176。； 徑向變位系數(shù)： 0； 螺旋方向：右； 齒寬： 23mm。 = 取力器輸出軸中心線距變速器殼體距離 h，考慮到安裝法蘭， h 取值不宜太小，考慮到安裝空間， h 取值不宜太大，初取 h=65mm。 /= 取 1Z =40，與齒輪 2 齒數(shù) 34，中間軸齒輪齒數(shù) 34 均無公因數(shù)。） =。 m) 齒輪 1 轉(zhuǎn)速 n1=(r/min) 齒輪 2 轉(zhuǎn)速 n2=1150(r/min) 傳動(dòng)比 i= 原動(dòng)機(jī)載荷特性 SF=輕微振動(dòng) 工作機(jī)載荷特性 WF=均勻平穩(wěn) 預(yù)定壽命 H=15000(小時(shí) ) 二、材料及熱處理 齒面嚙合類型 GFace=硬齒面 熱處理質(zhì)量級別 Q=MQ 中等 齒輪 1 材料及熱處理 Met1=20CrMnTi滲碳 齒輪 1 硬度取值 范圍 HBSP1=56～ 62 齒輪 1 硬度 HBS1=59 齒輪 1 材料類別 MetN1=0 齒輪 1 極限應(yīng)力類別 MetType1=13 齒輪 2 材料及熱處理 Met2=20CrMnTi滲碳 齒輪 2 硬度取值范圍 HBSP2=56～ 62 齒輪 2 硬度 HBS2=59 齒輪 2 材料類別 MetN2=0 齒輪 2 極限應(yīng)力類別 MetType2=13 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 三、齒輪基本參數(shù) 模數(shù) (法面模數(shù) ) Mn=(mm) 端面模數(shù) Mt=(mm) 螺旋角 β =(度 ) 基圓柱螺旋角 β b=(度 ) 齒輪 1 齒數(shù) Z1=40 齒輪 1 變位系數(shù) X1= 齒輪 1 齒寬 B1=(mm) 齒輪 1 齒寬系數(shù) Φ d1= 齒輪 2 齒數(shù) Z2=34 齒輪 2 變位系數(shù) X2= 齒輪 2 齒寬 B2=(mm) 齒輪 2 齒寬系數(shù) Φ d2= 總變位系數(shù) Xsum= 標(biāo)準(zhǔn)中心距 A0=(mm) 實(shí)際中心距 A=(mm) 中心 距變動(dòng)系數(shù) yt= 齒高變動(dòng)系數(shù) △ yt= 齒數(shù)比 U= 端面重合度 εα = 縱向重合度 εβ = 總重合度 ε = 齒頂高系數(shù) ha*= 頂隙系數(shù) c*= 壓力角 α *=20(度 ) 端面齒頂高系數(shù) ha*t= 端面頂隙系數(shù) c*t= 端面壓力角 α *t=(度 ) 端面嚙合角 α t39。 mm 扭矩 T= mm 扭矩 T： mm 扭矩 T： mm 扭矩 T： 0N =； 軸向力： aF =Fsinβ = 176。=15000 (h)； 作用點(diǎn)距離 L=56 (mm)； Fr 與軸承 1 距離 L1=33 (mm)； Fr 與軸心線距離 La= (mm)； 溫度系數(shù) ft=1； 潤滑方式 Grease=油潤滑 ； 三、選擇軸承型號 軸承類型 BType=圓錐滾子軸承 ； 軸承型號 BCode=32908； 軸承內(nèi)徑 d=40 (mm)； 軸承外徑 D=62 (mm)； 軸承寬度 B= 15(mm)； 基本額定動(dòng)載荷 C=31500 (N)； 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 基本額定靜載荷 Co=46000 (N)； 極限轉(zhuǎn)速 (油 ) nlimy=7000 (r/min)； 四、計(jì)算軸承受力 軸承 1 徑向支反力 Fr1= (N)； 軸承 1 軸向支反力 Fa1= (N)； 軸承 2 徑向支反力 Fr2= (N)； 軸承 2 軸向支反力 Fa2= (N)； 五、計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 當(dāng)量動(dòng)載荷 P1= (N)； 當(dāng)量動(dòng)載荷 P2= (N)； 六、校核軸承壽命 軸承工作溫度 T==120 (℃ )； 軸承壽命 L10=1484 (10^6 轉(zhuǎn) )； 軸承壽命 Lh=31162 (h)； 驗(yàn)算結(jié)果 Test=合格 。 =； 軸向力 aF =Fsinβ = 176。=15000 (h)； 作用點(diǎn)距離 L=84 (mm)； Fr 與軸承 1 距離 L1=58 (mm)； Fr 與軸心線距離 La= (mm)； 溫度系數(shù) ft=1； 潤滑方式 Grease=油潤滑 ； 三、選擇軸承型號 軸承類型 BType=圓錐滾子軸承 ； 軸承型號 BCode=32908； 軸承內(nèi)徑 d=40 (mm)； 軸承外徑 D=62 (mm)； 軸承寬度 B=15(mm)； 基本額定動(dòng)載荷 C=31500 (N)； 基本額定靜載荷 Co=46000 (N)； 極限轉(zhuǎn)速 (油 ) nlimy=7000 (r/min)； 四、計(jì)算軸承受力 軸承 1 徑向支反力 Fr1= (N)； 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 軸承 1 軸向支反力 Fa1= (N)； 軸承 2 徑向支反力 Fr2= (N)； 軸承 2 軸向支反力 Fa2= (N)； 五、計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 當(dāng)量動(dòng)載荷 P1= (N)； 當(dāng)量動(dòng)載荷 P2= (N)； 六、校核軸承壽命 軸承工作溫度 T==120 (℃ )； 軸承壽命 L10=18597 (10^6 轉(zhuǎn) )； 軸承壽命 Lh=269527 (h)； 驗(yàn)算結(jié)果 Test=合格 。 傳遞的轉(zhuǎn)矩 T =10 N 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 第四章 主要零件加工工藝過程 取力器二軸的加工工藝過程 取力器二軸加工工藝 毛坯：棒材。 取力器二軸齒輪加工工藝過程 取力器二軸齒輪加工工藝 零件圖如圖 42 所示。 工序： 10 銑兩端面； 20 擴(kuò)孔（φ 59孔）； 30 粗車外圓（φ 101 部分，φ 80 部分）； 40 半精車外圓（φ 101 部分）； 50 車槽（φ 65寬 2）； 60 車槽（φ 71寬 ）； 70 中間檢驗(yàn)； 80 滾齒（外齒輪）； 90 滾 齒（內(nèi)齒圈）； 100 半精車內(nèi)孔（φ 62 孔）； 110 倒圓角 ； 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 120 中間檢查； 130 熱處理； 140 磨內(nèi)孔（φ 62 孔）； 150 最終檢驗(yàn)。 模數(shù) m =2mm 公差等級： H8 小徑： iiD =64mm 齒形裕度： FC == 2= 內(nèi)花鍵小徑 iiD 極限偏差： 300μ m 花鍵配合長度： g=6mm 分度圓直徑： D=mZ=66mm 分度圓周長之半： /2L mZ?? =π 2 33／ 2=； 公差因數(shù)： mD? ?? =2+ 44=； 周節(jié)積累公差 pF = 18L? = +18= m 齒形公差 f = 40f? ? = +40= m 齒向公差 F? = 10g? =2 6 +10= m 綜合公差 2 2 20 .6 ( ) ( ) ( )pfF f F ?? ? ? ?= 2 2 2( 9 0 . 2 9 1 ) ( 5 6 . 0 6 5 ) (1 4 . 8 8 9 )??＝ m 齒槽寬和齒厚的總公差：（ T+ λ） =25 1i +100 2i =25 +100= m 1i = += 366 + 66= m 2i = += + = m 基本齒厚 S= m= 作用齒厚上 vS 偏差 ves =－ 30μ m 作用齒厚最大值： maxVS =S+ ves =－ = 實(shí)際齒厚最小值： minS = maxVS — （ T+λ） =— = 作用齒厚最小值： minvS = minS +λ =+= 實(shí)際齒厚最大值： maxS = maxVS — λ =+= 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 撥叉軸加工工藝過程 零件圖如圖 43 所示。 10 粗車外圓； 20 銑端面； 30 銑大端兩平面； 40 半精車外圓； 50 鉆孔（φ 6孔）； 60 磨外圓； 70 銑 內(nèi)球面（ ）； 80 去毛刺，修正； 90 最終檢驗(yàn)。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 44 軸承蓋 毛坯：鑄件。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 零件材料的選擇 齒輪材料選擇 齒輪主要的 用于各種齒輪傳動(dòng)裝置，以防止齒面磨損、擦傷、燒結(jié)等，延長其使用壽命，提高傳遞功率效率。 20CrMnTi 鋼具有較高的機(jī)械性能， 在滲碳淬火低溫回火后，表面硬度為5862HRC，芯部硬度為 3045HRC。此外， 20 CrMnTi 還具有較好的淬透性，由于合金元素鈦的影響，故在滲碳后可直接降溫淬火。因此根據(jù)齒輪的工作條件選用 20CrMnTi 鋼比較合適 。 良好的加工性 ,特加工變形微小 ,抗疲勞性能相當(dāng)好 。 撥 叉軸材料選擇 撥 叉軸受力比較小，工作條件較好，強(qiáng)度和剛度要求不高，選用 45 號鋼即可。 在灰口鐵中，由于片狀石墨的存在使其抗拉強(qiáng)度和塑性大大低于鋼材，但片狀石墨對抗壓強(qiáng)度和硬度影響不大，仍然接近于鋼材。 HT200 的鑄造性好，熔煉設(shè)備簡單，價(jià)格便宜，所以 軸承蓋材料選用 HT200 較合適。 變速器中潤滑油高度一般到變速器高度三分之二左右，取力器側(cè)置，所以取力器均在潤滑油中。取力器與變速器結(jié)合面密封采用石棉橡膠墊片密封。 利用已知條件，將取力器各個(gè)重要尺寸計(jì)算出來，從實(shí)際出發(fā)，考慮到經(jīng)濟(jì)性，使用性，來設(shè)計(jì)此型號的取力器。 取力器是貨車的重要部件，它的匹配合理與否、質(zhì) 量的好壞與否直接影響到貨車工作的可行性。結(jié)構(gòu)緊湊，操作輕便，良好的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 參考文獻(xiàn) [1] 陳禮璠 、 顧劍青 .現(xiàn)代汽車知識手冊 .第 1 版 .上海 :上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 , [2] 陳雁等 .取力器傳動(dòng)比的 優(yōu)選法 .武漢：專用汽車， . [3] 成大先 .《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 199