【正文】 由于同步器鎖銷差大換檔沉 ， 鎖銷差小換檔輕便 ， 所以應(yīng)選擇合適的鎖銷差 ，一般取鎖銷差為 ～ 。鎖銷孔的直徑應(yīng)根據(jù)鎖銷的 最大直徑來確定 ， 鎖銷孔兩端的倒角應(yīng)與鎖銷的倒角一致。 齒套接合齒的設(shè)計 同步器齒套接合齒的模數(shù)、齒數(shù)應(yīng)根據(jù)所傳遞的最大扭矩來確定。 同步時間 同步器工作時 ， 要連接兩個部分達(dá)到同步器的時間越短越好。 取力器軸承的選擇 現(xiàn)在，市場上常用的軸承有，深溝球軸承，角接觸 球軸承，圓錐棍子軸承，圓柱滾針軸承，調(diào)心軸承，圓柱軸承，調(diào)心滾子軸承，推力球軸承等多種形式。 本次設(shè)計對于軸承的選擇，考慮到了該軸承所處位置的，直徑，空間大小以及受力情況。最終由箱體來承受齒輪傳動所產(chǎn)生的徑向力與軸向力。所以選用據(jù)角接觸球軸承 7027AC[4]，他所能承受的基本額定在載荷是 ，完全滿足設(shè)計所需。所以選用滾針軸承 NA6907。 軸承的選用應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的系列，同時包括軸的直徑，但應(yīng)以齒輪作為選取軸承的標(biāo)準(zhǔn)，因為軸承是標(biāo)準(zhǔn)件。 取力器操縱機(jī)構(gòu) 取力器操縱機(jī)構(gòu)的功用是使駕駛員能夠根據(jù)道路情況，專用車輛的使用功能準(zhǔn)確可靠的掛上或斷開取力器得了連接，使專用車能夠有效地發(fā)揮其專業(yè)功能。 用于機(jī)械式取力器的操縱機(jī)構(gòu)，常見的是由 變速桿、撥塊、撥叉、變速叉軸及互鎖、自鎖和空擋鎖裝置等主要件組成，并依靠駕駛員手力完成鏈接、斷開或退到空擋工作，稱為手動換擋取力器 [14]。在振動等條件影響下，操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)保證 取力器 不自行掛擋或自行脫擋。 為了防止 汽車在不需要取力器工作時誤掛上檔，取力器應(yīng)該設(shè)有一個空檔鎖的裝置 。 當(dāng)取力器的安裝位置距離駕駛員較遠(yuǎn)，情況較復(fù)雜的情況下，我們可以采用電控操縱機(jī)構(gòu)，將取力器的撥叉軸上安裝有電信號控制的模塊，模塊的另一端通過電線，與取力器儀表盤相連接，可以通過接觸儀表盤發(fā)出電信號來控制模塊，再由模塊控制與之相連的撥叉軸的動作，來控制取力器的接通和斷開。 對于取力器安裝位置距離駕駛員較遠(yuǎn)，但是空間位置關(guān)系不是十分復(fù)雜的情況下，也可以采用氣動控制操縱機(jī)構(gòu)。 當(dāng)取力器布置在駕駛員座椅附近，可以將變速桿直接安裝在取力器上，并依靠駕駛員手力來改變變速桿進(jìn)而直接完成換擋功能的手動換擋取力器，稱之為直接操縱取力器。近年來，單軌式操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)用較多 ，其優(yōu)點是減少了變速叉軸，各擋同用一組自鎖裝置，因而使操縱機(jī)構(gòu)簡化，但它要求各擋換擋行程相等 [15]。 取力器自鎖、互鎖、空擋鎖裝置： 自鎖裝置： 掛擋后應(yīng)保證結(jié)合套于與結(jié)合齒圈的全部套合（或滑動齒輪換擋時，全齒長都進(jìn)入嚙合）。為此在操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)有自鎖裝置。當(dāng)撥 叉軸位置處于空擋或某一擋位置時，鋼珠壓在凹坑內(nèi)。 互鎖鎖裝置 ： 當(dāng)中間換擋撥叉軸移動掛擋時，另外兩個撥叉軸被鋼球瑣住。 空擋鎖裝置 ： 當(dāng)換擋桿下端向 空 擋撥叉軸移動時，必須壓縮彈簧才能進(jìn)入 空擋撥叉軸上的撥塊槽中。 取力器箱體 取力器箱體主要是采用鑄鐵進(jìn)行鑄造。內(nèi)壁尺寸的大小要根據(jù)取力器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，各組成關(guān)系，以及各個組成零件的相對位置關(guān)系來確定 [11]。 4422242 1 ???? mZrz mm br = 20mZ = 2234? =46mm ?z? ?? 2cos/sinzr = ?? 2c os/sin arbb ? =57. 72mm MPE ?? 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 )11(c o sc o s4 1 m a xbzej bd ET ????? ?? [319] ) 1( 5 ???? ??? = 2mmN 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以 1Z 的接觸強度合格 （ 2） 一軸雙聯(lián)齒輪直齒輪校核 如圖 b=21mm m=3mm 4823232 2 ???? mZrz mm br = 23mZ = 2253? = z? = ?sinzr = b? = ?sinbr = MPE ?? )11( m a xbzej bd ET ??? ?? [318] ) 1(2135 5 ?? ??? = 2mmN 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以 2Z 的接觸強度合格 （ 3） 二軸直齒輪校核 如圖 b=21mm m=3mm 2 ???? mZrz mm br = 23mZ = 2323? =48mm z? = ?sinzr = b? = ?sinbr = MPE ?? 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 )11( m a xbzej bd ET ??? ?? [318] ) 1(2135 5 ?? ??? = 2mmN 22 0 0 01 9 0 0][ mmNj ??? ][ jj ?? ? 所以 2Z 的接觸強度合格 軸的剛度校 核 軸在垂直面內(nèi)撓度為 cf ，在水平面為 sf ，轉(zhuǎn)角為 ? ，則 EILbaFfc 3221? [320] EILbaFfs 3222? [321] ? ?EILababF 31 ??? [322] 1F ～為輪齒齒寬在中間平面上的圓周力。 E～為彈性模量， ??E Mpa I～為慣性力矩，對于實心軸： 644dI ?? d～為軸的直徑，花鍵處按平均直徑 a 、 b～為齒輪上作用力矩與支座 A、 B 的距離 L～為支座間的距離 軸的全 撓度為 ； 22 sc fff ?? [323] 軸在垂直面和水平面撓度的允許值為 fc =—， fs =—. 全撓度 f ? ，齒輪所在平面的轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過 ? ? 。 制造齒輪的材料主要是各種牌號的鋼，其次是鑄鐵，在特殊情況下使用有色金屬，粉末冶金以及某些非金屬材料等。由于鍛鋼質(zhì)量比鑄鋼質(zhì)量好，所以，除非尺寸較大，結(jié)構(gòu)較形式復(fù)雜不易鍛造的情況下才使用鑄 。 按齒面硬度的不同，分為軟齒面齒輪和應(yīng)齒面齒輪： 軟齒面齒輪（齒面硬度小于等于 350HBS） [20] 這類齒輪的最終熱 處理是調(diào)質(zhì)或正火，熱處理后進(jìn)行切齒。因為齒面硬度較低，故承載能力較低。由于小齒輪的工作較大齒輪繁重，所以小齒輪的齒面硬度應(yīng)該比大齒輪的齒面硬度高一些，一般高 2050HBS 單位硬度。常用的熱處理方法有淬火，表面淬火，滲碳淬火以及氮化等。熱處理后齒面有變形，可以用研 磨，磨削或刮削等精度加工方法加以消除。 鑄鐵的耐沖擊和抗彎曲性能較差，主要用于制造低速和不重要的開式齒輪以及傳遞功率不打的齒輪。 對于告訴，小功率，精度不高以及傳遞運動未注的齒輪傳動，有事用非金屬材料（例如夾布膠木，尼龍，塑料等）制作齒輪 [18]。 對于雙聯(lián)齒輪，采用 45 號鋼調(diào)制處理。而本次設(shè)計中雙聯(lián)齒輪中斜齒輪的彎曲強度是 ,直齒輪的彎曲強度是 。所選用的材料完全能夠滿足設(shè)計的要求。經(jīng)查齒輪常用材料機(jī)械性能表，45 號 鋼經(jīng)過淬火后，硬度能夠達(dá)到 4050HRC。經(jīng)過計算，小齒輪彎曲強度為 ,接觸應(yīng)力為。 軸材料的選擇 軸在彎矩或轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的應(yīng)力一般為變應(yīng)力，軸的截面尺寸發(fā)生突然變化的的情況下還會產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此軸的主要失效形式是疲勞斷裂。對于瞬間過載很大，應(yīng)力性質(zhì)接近于靜應(yīng)力的軸，可能產(chǎn)生塑性變形，還應(yīng)按照最大載荷進(jìn)行軸的強度校核。 軸的材料選擇主要是根據(jù)軸的工作條件并 考慮制造工藝等因素確定。對于與軸上零件有相對潤滑的軸，還要求有良好的耐磨性。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制的圓鋼和鍛件。 常用優(yōu)質(zhì)碳素鋼有 35， 45， 50 鋼，其中以 45 鋼用的最多。對于不重要或受載較小的軸可采用 Q235A,Q275 等普通碳素鋼。通過查軸的常用材料及其主要機(jī)械性能知，材料的硬度在 5860HCR 的軸，抗拉強度極限為 637MPa，屈服強度極限為 353MPa。所選材料滿足設(shè)計要求。 球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵一般是用稀土鎂合金對鐵液進(jìn)行處理，以改善石墨形態(tài)， 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 從而得到比灰鑄鐵有更高機(jī)械性能的鑄鐵。 蠕墨鑄鐵具有不同比例的珠光體 —鐵素體基體組織。在石墨蠕化良好條件下，珠光體蠕墨鑄鐵的強度和硬度較高，耐磨性強。而鐵素體蠕墨鑄鐵的導(dǎo)熱性較好，在高溫作用下，不存在珠光體分解問題，組織較穩(wěn)定，適用于制造在高溫下工作、需要有良好的抗熱疲勞能力、導(dǎo)熱性的零件，如內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋、進(jìn)排氣岐管 等 [20]。 密封與潤滑 由于取力器直接與變速箱相連，所以潤滑油不用特意選擇，可以與 取力器 使用同樣的潤滑油是 320 抗氧防銹工業(yè)齒輪油。兩個齒輪在嚙合時產(chǎn)生類似于齒輪泵的功效，可以講潤滑油壓入到取力器箱體 內(nèi)。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 第 4 章工藝過程設(shè)計 輸入軸的加工工藝過程 表 大量生產(chǎn)取力器輸入軸過程 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 說明 10 毛胚鍛造 鍛床 20 熱處理 熱處理設(shè)備 消除內(nèi)應(yīng)力，提高切削性能 30 銑兩端面，鉆中心孔 平端打孔機(jī) 基準(zhǔn)先行 40 粗車外圓，倒角 車床 外形尺寸盡快達(dá)到要求尺寸 50 清洗 清洗機(jī) 為中間檢驗做準(zhǔn)備 60 中間檢查 檢查外型尺寸是否到規(guī)格 70 半精車外圓 專用車床 提高精度 80 精車直徑為 35mm的兩外圓 專用車床 提高精度 90 最終熱處理 熱處理機(jī) 提高力學(xué)性能 100 最終檢驗 檢驗精度，公差是否達(dá)到要求 110 入庫 圖 輸入軸 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 輸出軸加工工藝過程 圖 輸出軸 表 大量生產(chǎn)取力器輸出軸過程 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 說明 10 毛胚鍛造 鍛床 20 熱處理 熱處理設(shè)備 消除內(nèi)應(yīng)力，提高切削性能 30 銑兩端面，鉆中心孔 平端打孔機(jī) 基準(zhǔn)先行 40 粗車外圓，倒角 車床 外形尺寸盡快達(dá)到要求尺寸 50 清洗 清洗機(jī) 為中間檢驗做準(zhǔn)備 60 中間檢查 檢查外型尺寸是否到規(guī)格 70 半精車外圓 專用車床 提高精度 80 銑外花鍵 銑床 提高精度 90 拉削內(nèi)花鍵 拉床 提高精度 100 精車外圓 專用車床 提高精度 110 最終熱處理 熱處理機(jī) 提高力學(xué)性能 120 最終檢驗 檢驗精度，公差是否達(dá)到要求 130 入庫 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 雙聯(lián)齒輪加工工藝過程 表 大量生產(chǎn)取力器雙聯(lián)齒輪過程 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 說明 10 毛胚鍛造 鍛床 20 熱處理 熱處理設(shè)備 消除內(nèi)應(yīng)力，提高切削性能 30 粗車外圓以及端面 車床 作為粗基準(zhǔn) 40 粗車內(nèi)孔 車床 50 精車內(nèi)孔 車床 做為精基準(zhǔn) 60 精車外圓，端面及槽 專用車床 用芯軸定位 70 鉆φ 5油孔 鉆床 80 清洗 清洗 機(jī) 為中間檢驗做準(zhǔn)備 90 中間檢驗 檢查外型尺寸是否到規(guī)格 100 滾齒 滾齒機(jī) 生成齒形 110 插齒 插齒機(jī) 生成齒形 120 齒部調(diào)制處理 熱處理機(jī) 提高力學(xué)性能 130 最終檢驗 檢驗精度，公差是否達(dá)到要求 140 入庫 圖 雙聯(lián)齒輪 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 軸端蓋的加工工藝過程 表 大量生產(chǎn)取力器雙聯(lián) 齒輪過程 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 說明 10 毛胚鍛造 鍛床 20 銑平面 銑床 基準(zhǔn)先行 30 銑外圓 銑床 達(dá)到尺寸要求 40 清洗 清洗機(jī) 為中間檢驗做準(zhǔn)備 50 中間檢驗 檢查外型尺寸是否到規(guī)格 60 鉆φ 7通孔 鉆床 70 精銑直徑為 62的外圓端面 銑床 提高精度 80 最終檢驗 清洗 機(jī) 檢驗精度，公差是否達(dá)到要求 90 入庫 圖 軸端蓋 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 結(jié)論 本設(shè)計是對與 CA1061K28L3 型貨車變數(shù)器相配的取力器的設(shè)計。 對于本次設(shè)計做如下總結(jié)： 1).汽車取力器設(shè)計中，齒輪的設(shè)計、軸的設(shè)計、軸承的設(shè)計是最主要內(nèi)容。在分配齒數(shù)時，應(yīng)多方面參考資料。 2).在布置總體結(jié)構(gòu)時能夠從多方面考慮，最后選擇一個合適的總體結(jié)構(gòu)方案，對于初次設(shè)計的學(xué)生來說是好的。結(jié)構(gòu)設(shè)計之后，應(yīng)對軸進(jìn)行強度和剛度校核，如不滿足，要重新設(shè)計；軸承也根據(jù)結(jié)構(gòu)查機(jī)械設(shè)計手冊選