【正文】 式 () εγ=εα+εβ=+= 式 () αt=arctan（ tanαn/cosβ） =arc（ tan20176。） =176。cos20176。= 所以 KHα=KFα=εα/cos2βb=() 齒向載荷分布系數(shù) KHα 是齒輪 在 傳動(dòng)工作時(shí)，由于軸的的彎曲變形和扭曲變形、軸承的彈性位移以及傳動(dòng)裝置的制造和安裝誤差等原因，將導(dǎo)致齒輪副相互傾斜及輪齒扭曲。提高軸、軸承和機(jī)座的剛度，選取合理的齒輪布置位置（懸臂布置時(shí)應(yīng)盡可能減小懸臂長(zhǎng)度），選擇顆粒的齒寬，提高制造和安裝精度等，均有利于改善載荷分布不均勻性。 KHα=A+B(b/d1)2+C? 103b 式() 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過(guò)答辯 12 式中 A、 B、 C—— 可由表 36 查得 由于這個(gè)變速器是應(yīng)用在汽車上的，所以需要進(jìn)行裝配時(shí)檢驗(yàn)調(diào)整或?qū)ρ信芎希@里選取 A=， B=， C= 所以 KHα=A+B(b/d1)2+C? 103b =+? 12+? 103? = K=KAKVKHαKFβ=? ? ? = 式 () 表 36 A、 B、 C 的選擇 調(diào)質(zhì)齒輪精度等級(jí) 裝配時(shí)不作檢驗(yàn)調(diào)整 裝配時(shí)檢驗(yàn)調(diào)整或?qū)ρ信芎? A B C A B C 5 6 7 8 （ 5） 彈性系數(shù) ZE 材料彈性模量 E 和泊松比 μ 對(duì)接觸應(yīng)力的影響用彈性系數(shù) ZE 修正，不同的材料組合的齒輪副，其彈性系數(shù)可由表 37 查得。 表 37 彈性系數(shù)表 MPa 小齒輪材料 大齒輪材料（ E/MPa） 鋼 (206?103) 鑄鋼 （ 202?103） 球墨鑄鐵 (173? 103) 灰鑄鐵 (118～ 126? 103) 鋼 ～ 鑄鋼 — 球墨鑄鐵 — — 灰鑄鐵 — — — ～ 選取 MPaZE 189? 。這里選取 ZH=。 因?yàn)? εβ＞ 1，所以取 εβ=1 11)1(3 44 ??????? ?????? ?????Z 式 () （ 10） 螺旋角系數(shù) Zβ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過(guò)答辯 14 o sc o s ???? ??Z 式 () （ 11） 接觸壽命系數(shù) ZN 選取 ZN48= ZN28= ZN32= 取安全系數(shù) S= ? ? M P aS ZH NHH i n 1lim11 ???? ?? ? ? M PaS ZNHHH 5 8 02m i nlim22 ???? ?? ? ? M PaS ZH NHH 6 0 0m i n 3lim33 ???? ?? ][ 5 6 78 0 31 1 HHEH M P abdKTZZZ ???? ? ?????????????? （ 12）齒根彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算 齒形系數(shù) YFa1： 由于 l 和 s 均與模數(shù)成正比，故 YFa1 只取決于輪齒的形狀（隨齒數(shù) z 和變位系數(shù) x 而異），而與模數(shù)大小無(wú)關(guān)。 圖 34 齒形系數(shù)表 先計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： ZV1=Z1/cos3β=48/cos313176。= ZV3=Z3/cos3β=32/cos313176?？捎?圖 36 查得 圖 35 應(yīng)力修正系數(shù)表 選取 YSa1= YSa2= YSa3= 重合度 系數(shù) Yε： o o 321 ???????? ?????? ?????????? ?????? ???? ?? ? VVVv ZZZ ????? vY ?? ? 式 () 螺旋角系數(shù) Yβ： 螺旋角過(guò)小斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)不明顯，過(guò)大則軸向力增大?！?5176?！?5176。若 Yβ＜ ，則取 Yβ=； 當(dāng) β＞ 30176。計(jì)算 ， m i 2 013111 2 01Y ??? ?? Y???????? 式 () 齒間載荷分配系數(shù) KFα： 齒面?zhèn)鲃?dòng)的端面重合度一般都大于 1。由于制造誤差和輪齒變形等原因，載荷在各嚙合齒對(duì)之間的分配是不均勻的。 表 39 是簡(jiǎn)化的計(jì)算方法的接觸強(qiáng)度計(jì)算和彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù)。 硬度本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過(guò)答辯 17 236HBS。 所以初步確定 Ⅰ 軸的直徑： mmnpCd 33 111 ???? 式 () 考慮到軸上會(huì)開(kāi)有鍵槽，軸徑應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾?3%，所以 d1≥（ 1+） = 圓整取 50mm （ 1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) I 軸 結(jié)構(gòu)為倒角均為 C1，各軸段過(guò)渡處圓角均為 R1，齒輪處過(guò)渡圓角為 R2。= KNFF ntr os 20t a n587c ost a n ?? ???? ?? (a)水平支反力 (b)水平彎矩圖 (c)垂直支反力 (d)垂直彎矩圖 (e)合成彎矩圖 (f)當(dāng)量轉(zhuǎn)矩圖 (g)當(dāng)量彎矩圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過(guò)答辯 18 計(jì)算水平支反力： KNFtF R 6 2561 4 6 565 8 7561 4 6 561 ?????? KNFFF RtR 2 6 25 8 712 ????? 垂直支反力： KNFFFF raQR 35256146 562)56146110(1 ?? ????????? KNFFFF QrRR 2 7 212 ?????? 繪制水平彎矩圖如圖 37(b)，最高點(diǎn)彎矩為 6818 2 RM N mm? 繪制垂直彎矩圖如圖 37(d)，從左往右折點(diǎn)彎矩分別為 ： 39。 繪制合成彎矩圖如圖 37(e)，從左往右折點(diǎn)彎矩分別為： N 9 3 7 8 5 N 8 5 5 2 9 NM m m m m m m＝ 106590 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 T 0 . 5 9 5 0 0 0 0 2 9 5 0 0 T N m m N m m? ? ? ? ? ? 據(jù)此，繪制轉(zhuǎn)矩及當(dāng)量轉(zhuǎn)矩如圖 37(f)所示。 2 2 2Q Q Q39。 2 2 2 2e e e39。Q 33Q139。39。 Ⅱ 軸的設(shè)計(jì)： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過(guò)答辯 19 選用調(diào)質(zhì)鋼 硬度 236HBS （ 1）初步確定直徑 選取材料系數(shù) C=115 5 33 222 ???? nPCd 考慮到軸上有鍵槽，所以需要增加 3%的軸徑。39。176。39。139。39。239。122 3 9 .9 4 0 8 9 .0 3 0( 7 5 .5 7 0 .5 ) 7 0 .522 3 4 0 7 0 .5 7 5 .5 6 51 6 2 3 6 3 3 3 4 0 1 3 3 0 a r a rRR r r RF F F FF F F F N? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? Ⅲ 軸的設(shè)計(jì)： 選用調(diào)質(zhì)鋼 45 硬度 236HBS 選取材料系數(shù) C=115 （ 1） 初步確定軸徑 mmnPCd 33 333 ???? 考慮到軸上有鍵槽，所以需要增加 3%的軸徑。 （ 2）強(qiáng)度校核 齒輪作用力 39。 39。39。4 3 5 8 ta n β 4 3 5 8 N ta n 1 2 1 5 3 1 9 4 5 ta n 4 3 5 8 N ta n 2 0 1623 c o s β c o s 1 2 1 5 3 1tattnrFNF F NF?? ? ?? ?? ? ?（ ） =（ ） 計(jì)算水平支反力： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過(guò)答辯 20 39。21142 289 2 72 142146 6 tRR t RFFNF F F N????? ? ? 計(jì)算垂直支反力： 39。39。 39。21276 .1601422 467 72 142162 3 467 115 6 raRR r RFFFNF F F N? ? ????? ? ? ? ? 剎車軸的設(shè)計(jì)： 選用調(diào)質(zhì)鋼 45 硬度 236HBS 選取材料系數(shù) C=115 初步確定軸徑 ： mmnPCd 1 4 1 5 33 ???? 剎剎剎 初步選擇滾動(dòng)軸承 .因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用 ,故選用單列角接觸球軸承 .參照工作要求 ,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組 標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列角接觸球軸承 。 3 8 7 . 8 K N3 5 2 0 0 01 6 2 7 0 0FFR 222R22R11 ?????? 5 0 4 K N272020424300FFR 222R22R22 ?????? 根據(jù)公式 ： 20 001 35 50 0CFr0a ?? 式 () 根據(jù)表 310 單列軸承選取 e=； Fa/Fr=e； 所以選取 X= Y=。實(shí)驗(yàn)證明，軸承 Fa/Fr≤e或 Fa/Fre 時(shí)其 X 和 Y 值是不同的。 由于機(jī)械工作時(shí)常具有震動(dòng)和沖擊。沖擊載荷系數(shù)可由表 311 選取。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過(guò)答辯 21 所以 KNYFXFfP ard 4 5 9) 3 8 ()( 111 ??????? 式 () KNYFXFfP ard 536)()( 222 ??????? 因?yàn)?P1P2 所以只需要校核軸承 2 就可 以了。） 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 表 311 fd值表 載荷性質(zhì) 機(jī)器舉例 fd 平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)或輕微沖擊 電機(jī)、水泵 中等沖擊 車輛、機(jī)床 強(qiáng)大沖擊 破碎機(jī)、軋鋼機(jī) 計(jì)算軸承的使用壽命 ： 滾動(dòng)軸承的壽命隨著載荷增大而降低。下面的計(jì)算式子中 ε為壽命指數(shù)，球軸承 ε=3，滾子軸承為 ε=10/3。 軸 Ⅱ ： 型號(hào) 7208C 基本尺寸 ： d=40； D=80； B=18； 基本動(dòng)載荷： Cr= C0r= 極限轉(zhuǎn)速： 7500r/min （脂） 10000r/min（油）。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過(guò)答辯 22 L10h=31860h 鍵的設(shè)計(jì)與校核 ： 鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，分為兩大類： 1）平鍵和半圓鍵，構(gòu)成松聯(lián)接； 2）斜鍵，構(gòu)成緊聯(lián)接。工作時(shí)，靠鍵與鍵槽的互壓傳遞轉(zhuǎn)矩。 變速箱的總裝配圖 本次設(shè)計(jì)的總裝配圖，總共有四根軸組成。其余的都是用作齒輪來(lái)傳遞動(dòng)力的。下圖 317 為變速箱的總裝配圖的平面展開(kāi)圖。它 直接輸入發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞扭矩和離合作用。它能根據(jù)外載荷的變化自動(dòng)完成無(wú) 級(jí)變矩、無(wú)級(jí)變速的平穩(wěn)傳動(dòng)，有效衰減了傳動(dòng)中的沖擊和震動(dòng)。變矩器殼體與曲軸后端的驅(qū)動(dòng)盤相連接。但渦輪葉片的扭曲方向與泵輪葉片的扭曲的方向相反。泵輪葉片與渦輪葉片相對(duì)安置，中間有 3～ 4mm的間隙。 液力傳遞過(guò)程如下圖： 圖 41 液力傳動(dòng)圖 1—— 泵輪 2—— 渦輪 3—— 導(dǎo) 輪 渦輪扭矩 =泵輪液流沖擊渦輪的扭矩 +導(dǎo)輪反作用扭矩 液力變矩器的設(shè)計(jì)計(jì)算 液力變矩器主要依靠其泵輪來(lái)吸收從發(fā)動(dòng)機(jī)或輸入軸傳遞而來(lái)的功率或轉(zhuǎn)