電動(dòng)車(chē)兩檔變速器換擋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-閱讀頁(yè)
2025-07-12 15:19本頁(yè)面
【正文】 由于中心距較小，表中沒(méi)有可選蝸輪蝸桿，所以自行設(shè)計(jì)，在intentor中，輸入傳動(dòng)比和中心距，可以生成推薦參數(shù)： 輸入傳動(dòng)比=1: 中心距=20mm選取了一組數(shù)據(jù)： 蝸桿頭數(shù)：1 蝸輪齒數(shù)：17 中心距：20 mm 切向模數(shù)： 導(dǎo)程角： 直徑系數(shù)： 變位系數(shù)： 進(jìn)一步得到了： 蝸輪厚度==11mm 蝸桿長(zhǎng)度=（11+）m=22mm 蝸輪蝸桿三維圖（a）（b）（c）蝸桿軸的設(shè)計(jì)（1）選擇材料 選擇軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，這樣可以滿(mǎn)足軸的抗彎及抗扭強(qiáng)度；而且成本低，來(lái)源廣。（3）對(duì)軸直徑進(jìn)行校核 根據(jù)軸上的彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。 Ft2,Fa2,Fr2是蝸輪的圓周力，軸向力，徑向力。 T1=63Nmm d1，d2是蝸桿和蝸輪的分度圓直徑。即可求得 Ft1=Fa2= Fr1=Fr2= Fa1=Ft2= ，由圖可知，蝸桿受力處為危險(xiǎn)截面。 由上述條件可以可出蝸桿軸各點(diǎn)彎矩和軸承處支反力。mmMv1=257Nmm扭矩T1=63N 根據(jù)軸雙向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取α=1，W≈ 得σ=， 前面已經(jīng)選定軸的材料是45鋼，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理。（4）軸承的初選：因?yàn)檩S承同時(shí)承受軸向力和徑向力的作用，同時(shí)只使用一個(gè)軸承，所以選用深溝球軸承。（5）軸承的強(qiáng)度校核1，求比值： Fa/Fr= 根據(jù)表135，選擇角接觸軸承。（6）各段長(zhǎng)度的分配因?yàn)檩S承寬度=，所以L1=。 至此蝸桿軸的設(shè)計(jì)基本完成，如圖所示。 蝸桿軸劃分網(wǎng)格圖3，約束條件： 此軸在左端被軸承和殼體約束，在右端被殼體約束，所以所受約束如圖： 4，受力大小和方向： 此軸在蝸輪處受法向力，大小為Fr1，F(xiàn)a1，F(xiàn)t1的合力，經(jīng)過(guò)計(jì)算等于64N。如圖所示： 經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分析，得到等效應(yīng)力圖： 仿真位移圖 安全系數(shù)圖由圖可以驗(yàn)證：此軸的設(shè)計(jì)符合要求。2）初選軸直徑，查表得A0=110，=20=n2=4000i=180r/min得d≥5mm。（2） 初步選擇滾動(dòng)軸承 因?yàn)檩S承同時(shí)承受軸向力和徑向力的作用，所以選用單列圓錐滾子軸承。（3） 套筒定位 齒輪的右端與右軸承之間會(huì)采用套筒定位，已知齒輪的寬度為11mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于齒輪寬度，所以L5=10mm（4） 軸上零件的周向定位 齒輪與軸承的周向定位應(yīng)選擇平鍵連接。為保證齒輪和軸配合有良好的對(duì)中性，所以選擇齒輪輪轂和軸的配合為H7/n6，軸與軸承定位一般由過(guò)渡配合保證，故軸的直徑公差為h6.（5） 確定軸端倒角和圓角 45176。（6） 各段長(zhǎng)度定位因?yàn)樽蠖溯S承的寬度為5mm，所以L1=5mm，L2取2mm，因?yàn)閾Q擋行程為14mm，凹槽直徑為6mm，所以L3取略大于20的值：25mm，為了防止換擋桿與蝸桿發(fā)生干涉，取L4=10mm，因?yàn)辇X輪寬度為11mm，為了讓套筒的固定作用更好，L5取略小于11mm的10mm，因?yàn)樘淄矊挾葹?mm，再加上軸承寬度為5mm，所以L6取8mm。 對(duì)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)： 根據(jù)前面對(duì)蝸輪蝸桿處的計(jì)算，可求得： Fa2= Fr2= Ft2= 在凸輪處，還受到軸向力Fr3換擋力 Fr3=對(duì)于此型號(hào)的軸承，a=，所以支承梁跨距等于47mm。根據(jù)彎矩和扭矩的分布狀況，可以看出齒輪處截面和凸輪處截面是危險(xiǎn)截面。mmMv1=327Nmm扭矩T1=870N根據(jù)軸雙向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取α=1，W≈。由表151查得[σ]=60MPa,所以符合要求。mmMv2=780Nmm扭矩T2=0N5）校核軸承1，求比值： Fa/Fr= 根據(jù)表135，選擇角接觸軸承。最后在確定工藝要求，得到了設(shè)計(jì)了軸的零件圖如圖所示： 6）確定蝸輪蝸桿與凸輪的旋轉(zhuǎn)方向和分配2個(gè)檔位通過(guò)對(duì)軸所受彎矩的計(jì)算，還可以發(fā)現(xiàn)2點(diǎn)：1. 為了使軸所受總彎扭合成應(yīng)力最小，應(yīng)該使Fr3與Fr2方向相同。2. 兩個(gè)檔位的受力如圖，為了使Fr3和Fr2所產(chǎn)生的彎矩在集中點(diǎn)數(shù)值最小。從而可以確定凸輪軸向左（圖中）移動(dòng)時(shí)，換一檔，向右移動(dòng)時(shí)，換二檔。2）初步確定換擋撥叉的尺寸 撥叉的設(shè)計(jì)沒(méi)有太多的參考資料，所以我參考了以前做過(guò)的LL013撥叉[831006]的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)自鎖軸的直徑為6mm，輸出軸的直徑為20mm。 其中M=1313N T=0 根據(jù)軸雙向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取α=1，W≈^3 得σ=， 前面已經(jīng)選定軸的材料是45鋼，調(diào)質(zhì)處理。4）使用inventor進(jìn)行受力分析，校核強(qiáng)度（1）輸入材料屬性HT200。 劃分網(wǎng)格圖（3）輸入約束條件： 此撥叉在自鎖軸處被控制只在軸向運(yùn)動(dòng)，在下方撥叉處也被控制只能在軸向運(yùn)動(dòng)。由換擋過(guò)程中此撥叉勻速前進(jìn)可知，在上端半圓球處也會(huì)受到同樣大小的力。5）在撥叉結(jié)構(gòu)的理解在撥叉的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我明白了，這個(gè)撥叉上的加強(qiáng)筋是十分重要的，而且它的作用不是增加強(qiáng)度，而是減小下方撥叉處位移。所以此結(jié)構(gòu)能大大減小換擋時(shí)撥叉的形變位移，從而大大提高換擋穩(wěn)定性。所以在實(shí)際中，會(huì)影響換擋可靠性的不會(huì)是撥叉因受力超過(guò)屈服極限而產(chǎn)生不可逆的變形，而是在換擋過(guò)程中，撥叉產(chǎn)生的可逆變形使得檔位沒(méi)有完全掛上。而這個(gè)結(jié)構(gòu)就可以很好的減小位移量。由于用于電動(dòng)車(chē)的兩檔變速器只有2個(gè)檔位，不會(huì)產(chǎn)生同時(shí)掛入兩個(gè)檔位的情況，所以不用考慮互鎖。將撥叉固定。所以?xún)蓚€(gè)凹槽之間的距離應(yīng)為14mm要注意的是：彈簧的力不能過(guò)大，如果彈簧產(chǎn)生的力在軸向的分力大于換擋力，系統(tǒng)將不能換擋，所以選用的彈簧應(yīng)保證在換擋時(shí)給自鎖軸產(chǎn)生的軸向最大分力約為10N左右。并作出了三維模型和二維的部分零件圖和裝配圖。在這次的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到了很多困難，這些大都是因?yàn)樽陨砟芰Σ蛔銓?dǎo)致的。但也是因?yàn)樗麄?，幫我發(fā)現(xiàn)了我的不足，當(dāng)我通過(guò)努力解決他們的時(shí)候，我就可以彌補(bǔ)我的不足，鍛煉了我的綜合運(yùn)用學(xué)到的那些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，而且也提高我查閱資料、論文、設(shè)計(jì)規(guī)范以及機(jī)械上的應(yīng)用軟件的能力，而且通過(guò)對(duì)整個(gè)機(jī)器的設(shè)計(jì)，更提升了我對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程整體的掌握，對(duì)局部細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)和取舍的能力。比如凸輪處的用料較多。這篇論文的完成不但是我大學(xué)最后的幾個(gè)月汗水的結(jié)晶，也是指導(dǎo)老師周云山教授和金紅光學(xué)長(zhǎng)對(duì)我一絲不茍，錙銖必較的悉心指導(dǎo)的結(jié)果。更重要的是，周老師認(rèn)真嚴(yán)肅的教學(xué)態(tài)度、精益求精的工作態(tài)度，給了我很大的感觸，讓我明白了在走出學(xué)校，進(jìn)入社會(huì)之后，怎樣的工作態(tài)度和生活態(tài)度才可以讓我在今后的日子里一直進(jìn)步，進(jìn)而成為棟梁?！ 《?，我還要感謝這四年來(lái)湖大各個(gè)科目的老師等對(duì)我這些年來(lái)的教育和教導(dǎo)?！ ×硗?，還要感謝上大學(xué)以來(lái)所有在學(xué)習(xí)和生活上協(xié)助、支持和關(guān)懷我的同學(xué)們。我們一直是一個(gè)友愛(ài)，團(tuán)結(jié)，好學(xué)的集體，我們四個(gè)人中畢業(yè)之后就要各奔東西了，我衷心的祝愿大家以后的生活可以平安開(kāi)心、前程似錦、家庭幸福?！ ∠騾⒓颖菊撐拇疝q的老師致以深深的謝意。[3]（第八版）[M].[4][M].[5]（第五版）[M].高等教育出版社2006[6][M].[7][M].[8]Heinz Heisler.《Advanced Vehicle Technology》[M].Edward [9]孫冬野.《AMT電動(dòng)換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)分析與參數(shù)化設(shè)計(jì)》.[d].[10]劉振軍.《純電動(dòng)汽車(chē)兩檔變速器的研究與設(shè)計(jì)》.[d].[11]高智.《電動(dòng)AMT選換擋電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置最優(yōu)控制》.[d].[12]張輝《重型汽車(chē)AMT液壓換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)》.[d].[13]佚名《電動(dòng)車(chē)AMT選換擋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，控制和試驗(yàn)研究》.[d]. 附錄附錄A：[a,b,c,k,d,e,f,g]=solve(39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。)附錄Bx1=0:。x2=:240。x3=240:。x4=:480。plot(x1,y1)。plot(x3,y3)。
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