【正文】 a===；端面模數(shù)m==mm=疲勞彎曲強度校核：===，且K=(同一檔)，由《機械設(shè)計》P圖812查得K=；K ===；z=,z=，由《機械設(shè)計》P148圖817，P149圖818查得齒形系數(shù)Y=，Y=，應(yīng)力修正系數(shù)Y=，Y=；由P圖822c按齒面硬度查得齒輪的彎曲疲勞極限=720MPa；N=，N=；查《機械設(shè)計》P圖820得彎曲疲勞壽命系數(shù)K=,K=；計算彎曲許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S=，由《機械設(shè)計》P公式811得：，；由《機械設(shè)計》P公式822：，由《機械設(shè)計》P圖826查得螺旋角系數(shù)Y=；由《機械設(shè)計》P公式820得：=[],=[]；強度足夠。一檔設(shè)計傳動比：i===；二檔設(shè)計傳動比：i===；三檔設(shè)計傳動比：i===；四檔設(shè)計傳動比：i===；五檔設(shè)計傳動比：i=；倒檔設(shè)計傳動比：i===；第四章 變速箱內(nèi)軸的設(shè)計及所涉及零件強度的校核，軸段的直徑選擇及校核：取第一檔小齒輪處校核，一檔小齒輪處d=85mm，（一）軸上力的作用點位置和支點跨距得確定支點跨距L=1104mm，常嚙合大齒輪的力作用點C到左支點A距離L=70mm，兩齒輪的力作用點之間的距離L=969mm，一檔小齒輪的力的作用點D到右支點B距離L=65mm。同理，由繞支點A得力矩和=0，得：F(L+L+L)=FLFF（L+L）F=（70+969）=F=，方向向下。b：水平面支反力由繞支點B的力矩和=0，得：F(L+L+L)=F（L+L）+ FL=（969+65）+=F=，方向向下。由軸上的和力=0，校核：F+ FFF=+=0,計算無誤。T==C處：M= M=， M===；D處：M===， M= M=； ： 只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險截面D）的強度。 由===，故d=85mm，故強度足夠。齒輪軸段d=85mm；鍵工作長度l=Lb=8025=55mm；取鍵的接觸高度k===7mm；傳遞的轉(zhuǎn)矩T=；查《機械設(shè)計手冊》[]=100MPa（鍵、齒輪輪轂、軸均為40C調(diào)質(zhì)）。，安全系數(shù)法疲勞強度校核 綜上所述，D截面是危險截面，需對D截面進(jìn)行校核。取=，==。D截面受有鍵槽和與齒輪得過盈配合的共同影響，但鍵槽得影響比過盈配合的影響小，所以只需要考慮過盈配合的綜合影響系數(shù)。故綜合影響系數(shù)：K==1=；K==1=；所以軸在D截面的安全系數(shù)為： S==， S==， S===；取許應(yīng)安全系數(shù)S=，有SS，故D截面強度足夠。由中間軸得結(jié)構(gòu)設(shè)計知中間軸端d=75mm，選取30根據(jù)《機械設(shè)計課程設(shè)計》P表123查基本參數(shù)，C=138kN，C=185KN，e=，Y=，Y=。b．軸向載荷F外部軸向力F=FF==，從最不利受力情況考慮，F(xiàn)指向B處軸承（方向向右）；軸承派生軸向力由圓錐滾子軸承得計算公式F=求出：F===（方向向右），F(xiàn)===（方向向左）。故：F= F+ F=，F(xiàn)= F=。因為P P，故只演算有軸承。L===，其中，溫度系數(shù)（軸承工作溫度小于120），軸承具有足夠壽命。b．計算軸上的作用力齒輪2：：F==N=， F===， F= Ftan==；齒輪3：F==N=， F===， F= Ftan==；繪制軸的力學(xué)模型圖如下：c：計算支反力a:垂直面支反力（XZ平面）由繞支點B的力矩和=0，得：F( L+L+L)= F( L+L) +F F L+ F=（630+404）++=F=，方向向上。由軸上的和力=0，校核： F F +F F=+=0，計算無誤。由繞支點A的力矩和=0，得：F(L+L+L)= F L+ F( L+L)=+（70+630）=F=,方向向下。c：A點支反力F==, B點支反力F==,d．繪轉(zhuǎn)矩彎矩圖：C處彎矩：M=FL==， M= FL F==；D處彎矩：M= FL+ F=+=，M= FL==；：C處彎矩：M=FL==,D處彎矩：M=FL==；：C處：M===， M===，D處：M=== ， M===，： T=：因為是單向回轉(zhuǎn)軸，所以扭矩切應(yīng)力視為脈動循環(huán)應(yīng)力，折算系數(shù)=。 根據(jù)選定的軸的材料40C鋼，調(diào)制處理，由《機械設(shè)計》P表142查得：[]=70MPa。齒輪軸段d=90mm；鍵工作長度l=Lb=11025=85mm；鍵的接觸高度k===7mm；傳遞的轉(zhuǎn)矩T=；查《機械設(shè)計手冊》[]=100MPa（鍵、齒輪輪轂、軸均為40C調(diào)質(zhì)）。總結(jié)：其余檔次無需再校核。 根據(jù)選定的軸的材料40C鋼，調(diào)制處理，由《機械設(shè)計》P表142查得：735MPa，=355MPa，=200MPa。 因D截面有一鍵槽bh=25mmmm，t=9mm， 抗彎截面系數(shù)W===；抗扭截面系數(shù)W==；彎曲應(yīng)力幅==，彎曲平均應(yīng)力0；扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅=。由《機械設(shè)計》P表148用插值法得：查《機械設(shè)計》P表148得：應(yīng)力集中系數(shù)=，=；查《機械設(shè)計》P表1411得：絕對尺寸系數(shù)=，=；軸按磨削加工，查《機械設(shè)計》P表1412及表1413得：加工表面的表面質(zhì)量系數(shù)==。由上可得只需校核一檔即可：中間軸的直徑取最細(xì)段d=75mm，查的40Cr的彈性模量E=211GPa，I==；先取齒輪2得，F(xiàn)=，a=70mm，l=1104mm，b=1034mm；由《材料力學(xué)》：=，=，=；2齒輪軸向扭矩：M==；=，=，2齒輪切向扭矩：M=；=，=，取齒輪3得：F=，a=1039mm，b=65mm，l=1104mm；由《材料力學(xué)》：=，=，=；3齒輪軸向扭矩：M==；=，=3齒輪切向扭矩：M=；=，=總的撓度w==，查《汽車設(shè)計》，剛度滿足。這里設(shè)計的為鎖環(huán)式同步器分度尺寸a：滑塊側(cè)邊與同步環(huán)缺口側(cè)邊接觸時，嚙合套齒與同步環(huán)結(jié)合齒中心線的距離。對于滑塊式慣性同步，分度尺寸a等于結(jié)合齒的1/4周節(jié)?；瑝K式同步器中的滑塊與同步環(huán)缺口之間轉(zhuǎn)動距離近似等于： （《汽車設(shè)計》P公式446）式中：R為結(jié)合齒分度圓半徑；R為滑塊軸向移動后的外半徑。見《汽車設(shè)計》P。根據(jù)大四上學(xué)期課程設(shè)計指導(dǎo)書：M；式中：M為發(fā)動機最大扭矩； M為發(fā)動機額定轉(zhuǎn)矩； M為對應(yīng)轉(zhuǎn)速n的扭矩； n為發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速； n為最大扭矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速；計算得：發(fā)動機特性曲線圖a：圖表1：一檔下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速扭矩理論車速切向牽引力表：（）發(fā)動機轉(zhuǎn)速100012001800200024003000320036004200發(fā)動機轉(zhuǎn)矩372輸出轉(zhuǎn)速理論速度輸出轉(zhuǎn)矩切向牽引力圖a圖表2：二檔下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速扭矩理論車速切向牽引力表：（）發(fā)動機轉(zhuǎn)速100012001800200024003000320036004200發(fā)動機轉(zhuǎn)矩372輸出轉(zhuǎn)速理論速度輸出轉(zhuǎn)矩切向牽引力查《汽車設(shè)計》P表111，再根據(jù)大四上學(xué)期課程設(shè)計指導(dǎo)書，汽車動力半徑按下公式計算：r式中：r為車輪動半徑（m）； d為輪輞直徑（英寸）； H/B為輪胎斷面的寬度比（，）； 為車輪變形系數(shù)（，）；即：r==；圖表3：三檔下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速扭矩理論車速切向牽引力表：（）發(fā)動機轉(zhuǎn)速100012001800200024003000320036004200發(fā)動機轉(zhuǎn)矩372輸出轉(zhuǎn)速理論速度輸出轉(zhuǎn)矩切向牽引力圖表4：四檔下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速扭矩理論車速切向牽引力表：（）發(fā)動機轉(zhuǎn)速100012001800200024003000320036004200發(fā)動機轉(zhuǎn)矩372輸出轉(zhuǎn)速理論速度輸出轉(zhuǎn)矩切向牽引力圖表5：五檔下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速扭矩理論車速切向牽引力表：（）發(fā)動機轉(zhuǎn)速100012001800200024003000320036004200發(fā)動機轉(zhuǎn)矩372輸出轉(zhuǎn)速理論速度輸出轉(zhuǎn)矩切向牽引力圖表6：倒檔下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速扭矩理論車速切向牽引力表：（機械效率取：）發(fā)動機轉(zhuǎn)速100012001800200024003000320036004200發(fā)動機轉(zhuǎn)矩372輸出轉(zhuǎn)速理論速度輸出轉(zhuǎn)矩切向牽引力查《鏟土運輸機械》P24表21，硬（柏油）路面，二到五檔滾動阻尼系數(shù)f=，附著系數(shù)=；一檔及倒檔選非粘性實土，滾動阻尼系數(shù)f=，附著系數(shù)=，則：載重汽車最大牽引力（附著力決定）P由《鏟土運輸機械》P29，公式217得：二到五檔：空載時：P=G==。最大切向牽引力：P=（+f）G==阻力f=FG==根據(jù)表1到表6數(shù)據(jù)繪制速度與切向牽引力圖如：圖b 圖b一檔，倒檔時：空載時：P=G==最大切向牽引力：P=（+f）G==阻力f=FG==滿載時：P=G==。則：速度為0時，F(xiàn)w=0； 速度為5m/s時，F(xiàn)w==； 速度為10m/s時，F(xiàn)w==； 速度為15m/s時，F(xiàn)w== 速度為20m/s時，F(xiàn)w==1890N； 速度為25m/s時，F(xiàn)w==；有上述得： 二到五檔時：空載時： 當(dāng)速度為5m/s時，總阻力f=+=； 當(dāng)速度為10m/s時，總阻力f=+=； 當(dāng)速度為15m/s時，總阻力f=+=； 當(dāng)速度為20m/s時，總阻力f=+1890=； 當(dāng)速度為25m/s時，總阻力f=+=；繪圖如圖一；滿載時：當(dāng)速度為5m/s時，總阻力f=+=； 當(dāng)速度為10m/s時，總阻力f=+=； 當(dāng)速度為15m/s時，總阻力f=+=； 當(dāng)速度為20m/s時，總阻力f=+1890=； 當(dāng)速度為25m/s時，總阻力f=+=； 圖一繪圖如圖二： 一檔，倒當(dāng)時：空載時：當(dāng)速度為5m/s時，總阻力f=+=； 當(dāng)速度為10m/s時，總阻力f=+=； 當(dāng)速度為15m/s時，總阻力f=+=；圖二 圖三繪圖如圖三：滿載時：當(dāng)速度為5m/s時，總阻力f=+=；當(dāng)速度為10m/s時，總阻力f=+=； 當(dāng)速度為15m/s時，總阻力f=+=；繪圖如圖四； 圖四第七章 畢業(yè)設(shè)計總結(jié)本次設(shè)計題目中型載重汽車的變速箱設(shè)計及動力性能分析，基本完成任務(wù)，本學(xué)期：4到8周收集材料及方案設(shè)計；9到11周變速箱主要參數(shù)選擇、計算；12到16周機構(gòu)設(shè)計，主要零件的強度、剛度校核；17周整理說明書、答辯。學(xué)習(xí)機械設(shè)計的具體方法，了解和掌握了常用機械零部件、機械傳動裝置的設(shè)計過程和進(jìn)行方式，培養(yǎng)正確設(shè)計思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設(shè)計和零部件設(shè)計能力，熟悉對重要零部件強度、剛度的校核方法。參考文獻(xiàn)：[1] 林慕義,張福生 [M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.[2] 吉林工業(yè)大學(xué)汽車教研室 [M].北京：機械工業(yè)出版社，1981.[3] 河北工程大學(xué) 孫振軍 [M].太原：太原科技大學(xué)，2007.[4] 唐曾寶,常建娥 [M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006.[5] 陸鳳儀,鐘守炎 [M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.[6] 朱經(jīng)昌,魏宸官,鄭慕僑 [M].北京：國防工業(yè)出版社，1983.[7] [日]自動車技術(shù)會 小林 [M].北京：機械工業(yè)出版社，19