【正文】 t MF d? N； Fσ —— 應(yīng)力集中系數(shù)，直齒輪取 ，斜齒輪取 ； Ptn—— 法面周節(jié)， Ptn=π mn Kε —— 重合度影響系數(shù)， Kε =2 許用應(yīng)力為 400～ 850N/mm2（直齒輪）； 100～ 250N/mm2（斜齒輪） 解的σ F常（主） =176N/mm2 σ F常（從） = 倒檔 1齒輪校核 接觸強(qiáng)度：用以下公式計(jì)算接觸應(yīng)力 12110. 41 8 ( ) / c osbnH FEb? ? ? ??? （ N/mm2） Fbn=Ft/cosα cosβ b—— 齒輪接觸實(shí)際寬度 b=KCm kc 取 m= 得 b=24 解得 σ H 倒 1=7231400 彎曲強(qiáng)度：直齒輪用以下公式計(jì)算彎曲應(yīng)力： tfF tFK KbPy?? ?（ N/mm2） 解放 CA10B手動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 34 式中 Ft—— 圓周力， max2 et MF d? N； Fσ —— 應(yīng)力集中系數(shù)，直齒輪取 ， Kf—— 摩擦力影響系數(shù)；主動(dòng)齒輪取 ；斜齒輪取 ； Pt—— 端面周節(jié)， Pt=π m 許用應(yīng)力為 400～ 850N/mm2（直齒輪）； 100～ 250N/mm2（斜齒輪） 解的σ F倒 1（主） =740 N/mm2 σ F倒 1(從） = 435N/mm 倒檔 2 齒輪校核 接觸強(qiáng)度：用以下公式計(jì)算接觸應(yīng)力 12110. 41 8 ( ) / c osbnH FEb? ? ? ??? （ N/mm2） Fbn=Ft/cosα cosβ b—— 齒輪接觸實(shí)際寬度 b=KCm kc 取 m= 得 b=26 解得 σ H倒 2=440N/mm21400N/mm2 彎曲強(qiáng)度：直齒輪用以下公式計(jì)算彎曲應(yīng)力： tfF tFK KbPy?? ?（ N/mm2） 式中： Ft—— 圓周力， max2 et MF d? N； Fσ —— 應(yīng)力集中系數(shù)，直齒輪取 ； Kf—— 摩擦力影響系數(shù)；主動(dòng)齒輪取 ； Pt—— 端面周節(jié)， Pt=π m。軸的剛度不足會(huì)產(chǎn)生過大的變形， 影響齒輪的正常嚙合，產(chǎn)生過大的噪聲，并會(huì)降低齒輪的使用壽命。軸的長度對(duì)剛度影響很大，為滿足剛度要求，軸徑 d 與支撐跨度之間的關(guān)系可按下式選?。? 中間軸： d/l=～ 第二軸： d/l=～ 軸的直徑與軸傳遞的轉(zhuǎn)矩有關(guān)，因而與變速器中心距有一定關(guān)系，軸徑可按下式初選： 第二軸和中間軸的最大直徑 (mm)： d=（ ～ ） A 第一軸花鍵部分直徑 d(mm)： d=（ ～ ） 3 maxMe 軸的具體參數(shù)見零件圖。對(duì)于本設(shè)計(jì)的變速器來說，在設(shè)計(jì)的過程中，軸的強(qiáng)度和剛度都留有一定的余量，所以，在進(jìn)行校核時(shí)只需要校核一檔處即可；因?yàn)檐囕v在行進(jìn)的過程中，一檔所傳動(dòng)的扭矩最大，即軸所承受的扭矩也最大。下面對(duì)第一軸和第二軸進(jìn)行校核。此 中情況下，軸的扭矩強(qiáng)度條件公式為 式中： T? 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， MPa； T軸所受的扭矩， N 其中 P =95kw， n =2800r/min,d =38mm；代入上式得： T? = 由查表可知 [T? ]=55MPa，故 T? ? [T? ]，符合強(qiáng)度要求。其計(jì)算公式為： 式中， T 軸所受的扭矩， N 2. 第二軸的校核計(jì)算 1）軸的強(qiáng)度校核 計(jì)算用的齒輪嚙合的圓周力 tF 、徑向力 rF 及軸向力 aF 可按下式求出： 式中 i 至計(jì)算齒輪的傳動(dòng)比，此處為三檔傳動(dòng)比 ； d 計(jì)算齒輪的節(jié)圓直，為 138mm； ? 節(jié)點(diǎn)處的壓力角為 20176。； maxeT 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，為 95000N 代入上式可得： Ft=2753 Fr=1080 Fa=1112 解放 CA10B手動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 38 ? ?332Md?????危險(xiǎn)截面的受力圖為： 圖 23 垂直 面： F1（ a+b） =Fr b 解的 F1=Fr b/(a+b） 垂直面內(nèi)所受力矩： Mc=F1 a 水平面： F2=)( )2/dFa ba bFt? ???（ 水平面所受力矩： Ms=F2 a 該軸所受扭矩為： Tj=T ig3 故危險(xiǎn)截面所受的合成彎矩為： M= 則在彎矩和轉(zhuǎn)矩聯(lián)合作用下的軸應(yīng)力 ? （ MPa） : 將 M 代入上式可得： ? =150，在低檔工作 時(shí) [? ]=400MPa，因此有： 39 2223sFa bfEIL?2213c Fa bf EIL? ? ? [? ]；符合要求。 L=a+b 將數(shù)值代入得： fC= fs = f= 0f f0= fc2+fs2 故軸的全撓度為 f=，符合剛度要求。 軸承受力分析圖 41 圖 24 對(duì)于 6類軸承 P=Fr Fa/Fre P=+YFa Fa/Fre 對(duì)于 2類軸承 P=Fr= 0Fa/Fr P=+ Fa/Fr xh PCnL )(60106?? 式中 Fr 為徑向載荷 Fa 為軸向載荷 C 為基本額定動(dòng)載荷 n 為轉(zhuǎn)速 經(jīng)過計(jì)算軸承均可滿足要求 滾針軸承的接觸應(yīng)力按下式計(jì)算： 6c l1 1 Qσ = 2 7 2 1 0 ( + )d d L? 2mN 式中 Q— 每一個(gè)滾針的負(fù)荷（ N）， P ZK? ； 解放 CA10B手動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42 ld — 滾針直徑， d為軸的直徑 P— 作用在一個(gè)滾針軸承上的力， P=M2r ； Z— 每個(gè)滾針軸承的滾針數(shù)； K— 系數(shù)，表示軸承特性，此種結(jié)構(gòu)取 1 ； L— 滾針工作長度， mm。 二軸三擋齒輪處： ld ? ， Z=36 P=M2r P ZK? 解的 σ c=1200N/m2 其他滾針軸承計(jì)算方法相同。 花鍵的強(qiáng)度校核 二軸上的花鍵校核 二軸上同步器處的花鍵均為漸開線花鍵，壓力角均為 30 ，模數(shù) 2 齒面的擠壓應(yīng)力為 ppm2Tσ = σψZ hld ??? ?? 式中 T—— 傳遞轉(zhuǎn)矩（ Nmm? ）； 310 ψ—— 各齒間不均勻系數(shù)，一般取 ； 43 Z—— 花鍵的齒數(shù) 。 解的 σ p=41Mpa200Mpa 經(jīng)校核強(qiáng)度滿足要求。前者多用與小客車，客車上也有采用，但由于增加錐徑往往有困難，限制了它的使用。再者筒式慣性式同步器，由于設(shè)計(jì)制造及材質(zhì)上有困難目前還沒有普及。 圖 381片式常壓同 步器原理 解放 CA10B手動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 44 1結(jié)合套 2花鍵轂 3 4 摩擦片 操縱機(jī)構(gòu) 功用 變速器操縱機(jī)構(gòu)的功用是保證各檔齒輪，嚙合套或同步其移動(dòng)規(guī)定的距離，以獲得要求的檔位，而且有不允許兩個(gè)檔的齒輪，嚙合套或同步器同時(shí)掛上檔。而且換檔占駕駛員很大的一部分勞動(dòng)量，所以，如何使操縱機(jī)構(gòu)輕便化，自動(dòng)化是很重要的問題。 換檔位置 設(shè)計(jì)操縱機(jī)構(gòu)首先要確定換檔 位置圖。為此，應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)按換檔次序來排列 (2)將常用檔次放在中間位置，其他檔放在兩邊。但往往受變速器結(jié)構(gòu)方案的限制，不能得到最方便的換檔程序。 b遠(yuǎn)距離操縱 45 有些汽車由于總布置的關(guān)系， 變速器布置在距離駕駛員座椅較遠(yuǎn)的位置，因而需采用若干輔助桿件或一套換檔傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 （ 2）小變速桿 不少輕型車小貨車，為在駕駛室核車廂多布置一個(gè)座位核使駕駛員能從兩邊側(cè)門進(jìn)出以及操縱輕便，也采用遠(yuǎn)距離操縱。設(shè)計(jì)這種機(jī)構(gòu)應(yīng)保證足夠的剛性，并注意個(gè)連接間的間隙不能過大。 定位作用是通過自鎖裝置中的彈簧將鋼球（或鎖銷）叉軸的凹中實(shí)現(xiàn)的。 解放 CA10B手動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 46 （ 3）倒檔鎖裝置 在汽車行駛過程中，為了防止誤掛倒 檔，以致造成安全事故核損壞傳動(dòng)系，在操縱機(jī)構(gòu)中都設(shè)有倒檔鎖或倒檔安全裝置。究竟采用哪一種形式，除了汽車的總布置的要求外，還應(yīng)主要考慮一些必要的因素，這些因素包括變速器的徑向尺寸，變速器的壽命，變速器的效率等等。 綜上所述，本設(shè)計(jì)采用了三軸五檔式 變速器。 47 參考文獻(xiàn) [1] 濮良貴 紀(jì)名剛