汽車變速箱軸承專用壓裝裝置設(shè)計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 無錫 太湖學(xué)院 信 機(jī) 系 機(jī)電一體化 專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 1、 題目 汽車變速箱軸承專用壓裝裝置設(shè)計 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 本課題來源于儀征某設(shè)備維修有限公司。本次設(shè)計的汽車變速器軸承的專用壓機(jī)主要用于汽車 4S店維修汽車變速器 ， 對軸承拆卸后的重新壓裝。 軸承是變速箱的重要部件之一，為了使軸套與軸之間嚴(yán)格 定位，滾動軸承與軸及軸承座孔間需要采用過盈配合，而過盈安裝及其預(yù)緊力，不僅對軸承的定位、旋轉(zhuǎn)精度及軸承的游隙有影響，還對滾動軸承的接觸角、軸承剛度、軸承內(nèi)部的載荷分布及摩擦力等產(chǎn)生影響，所以軸承壓裝過程直接影響變速箱的使用壽命。為了達(dá)到使軸承在變速箱內(nèi)發(fā)揮到極佳的狀態(tài)的目的，需設(shè)計一變速箱軸承的專用壓裝裝置，即設(shè)計一能在無縫鋼管兩端均勻壓入二軸套，且要保證二軸套的相對位置的壓裝裝置，軸套壓到底后，還需要在相應(yīng)位置鉆攻螺孔，壓裝裝置的設(shè)計主要是為了保證軸承能夠正確的安裝，從而使車輛正常工作，使車輛性能發(fā)揮到極 致。此課題就是由此而來。 II 三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 熟悉鐵路火車等交通工具如何運行的發(fā)展歷程，特別是近十幾年來交通飛速發(fā)展階段。 熟練掌握 CAD繪圖包括三維繪圖。 了解鐵路、公路交通工具上變速箱的結(jié)構(gòu)，尤其是汽車變速箱的結(jié)構(gòu)。 掌握汽車變速箱運作的原理和方式。 熟練掌握壓裝裝置將軸套壓入無縫鋼管的過程。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 94 班 姓名 黃雨末 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教研室主任 學(xué)科組組長研究所所長 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 摘 要 軸承作為汽車的變速器的核心部分，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，其可靠性越發(fā)被人們所關(guān)注。軸與軸承、軸套的配合為過盈配合，需要較大的壓入力，并且隨著壓入長度的增大而增大， 若不能很好的保證軸承的可靠性，很可能會引發(fā)交通事故。然而壓裝過程對軸承的可靠性起著決定性的作用， 要將兩個 軸套均勻地壓入無縫鋼管兩端，并且要保證兩軸套間的相對位置，軸套壓到底部后，在相應(yīng)的位置還要鉆攻螺紋孔， 傳統(tǒng)的人為手工壓裝，其弊端明顯，不僅勞動強(qiáng)度大，效率低下，還無法滿足精度要求。 本次設(shè)計的裝置 采用液壓傳動，通過電動機(jī)帶動皮帶輪將動力傳遞 至絲杠支承 ，使絲杠轉(zhuǎn)動，從而帶動裝有螺母的壓頭移動，將軸套壓入至指定位置，同時保證軸套與鉆孔之間的相對位置，并通過安全離合器的作用，斷開電機(jī)完成壓裝。此裝置不僅可以解決 在人 為進(jìn)行 裝配時 的大強(qiáng)度 、 低 精度等問題，還能大大地提高了效率。 關(guān)鍵詞 ： 汽車變速器； 過盈配合；軸、軸 承和軸套；軸承壓裝裝置 IV Abstract As a core part of the transmission of the car, with the development of the automobile industry, the reliability of bearings are concerned about by more and more people. Shaft bearings, bushings with an interference fit, requires a large amount of pressing force, and increases with the length, if can not ensure the reliability of the bearing, is may lead to accidents . However, the process of pressing plays a decisive role in the bearing reliability , two sleeve pressure evenly into both ends of seamless steel pipe, and to ensure that the relative position between the two bushings the sleeve pressure in the end portion in the corresponding the location but also drilling and tapping threaded holes, traditional press-fit the human hand, its obvious drawbacks, not only labor-intensive, inefficient and unable to meet the accuracy requirements. The design of the device adopts hydraulic transmission, driven by the motor pulley to transmit power to the screw supporting the screw rotation, so as to drive the indenter mobile air-nut pressed into the sleeve to the specified location, at the same time assuring the shaft the relative position between the drilling. This device not only solve the artificial labor intensity when assembly and low positioning accuracy， but also greatly improve efficiency. Key words: automobile transmission； interference fit ； shaft, bearing and shaft sleeve； bearing pressing device 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 目 錄 摘 要 . III ABSTRACT . IV 1 緒論 . 1 1.1 汽車變速器軸承的專用壓機(jī)的研究內(nèi)容和意義 . 1 1.1.1 設(shè)計軸承專用壓機(jī)的目的和意義 . 1 1.1.2 軸承專用壓機(jī)的研究范圍 . 1 1.1.3 軸承專用壓機(jī)需達(dá)到的技術(shù)要求 . 1 1.2 軸承及其壓裝在國內(nèi)外的發(fā)展概況 . 2 1.2.1 軸承及其產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)外的發(fā)展概況 . 2 1.2.2 軸承壓裝在國內(nèi)外的發(fā)展概況 . 3 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 . 4 1.3.1 液 壓機(jī)的工作原理 . 4 1.3.2 液壓機(jī)的組成部分 . 4 1.3.3 液壓機(jī)的特點 . 5 2 汽車變速器的介紹 . 8 2.1 汽車變 速器的工作原理 . 8 2.2 汽車變速器的分類 . 8 2.3 汽車變速器的作用 . 9 2.4 汽車變速器的主要組成部分 . 9 2.5 軸承的介紹 . 10 3 設(shè)計方案的確定與選擇 . 13 3.1 機(jī)械設(shè)計步驟 . 14 3.2 設(shè)計思路 . 14 3.3 設(shè)計方案 . 18 3.3.1 電動機(jī)類型的選擇 . 18 3.3.2 傳動方式的選擇 . 19 3.3.3 液壓機(jī)的選擇 . 20 3.3.4 液壓缸的設(shè)計與選擇 . 21 3.3.5 壓板的設(shè)計 . 21 3.3.6 壓頭的設(shè)計 . 21 3.3.7 離合器的選擇 . 22 3.4 總體方案的擬定 . 23 3.5 方案可行性分析及改進(jìn) . 23 4 系統(tǒng)原理及設(shè)計計算 . 24 4.1 系統(tǒng)原理及硬件框圖 . 24 4.2 工作原理 . 24 VI 4.3 設(shè)計計算 .24 4.3.1 壓入力計算 .24 4.3.2 螺桿計算 .26 4.3.3 電動機(jī)的功率計算 .27 4.4 皮帶輪的選擇 .29 4.5 軸承的選擇 .30 4.6 螺栓強(qiáng)度計算 .30 5 結(jié)論與展望 .31 致 謝 .32 參考文獻(xiàn) .33 全套圖紙， 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝 置設(shè)計 1 1 緒論 1.1 汽車變速器軸承的專用壓機(jī)的 研究 內(nèi)容和意義 1.1.1 設(shè)計軸承專用壓機(jī)的目的和意義 本課題來源于儀佳設(shè)備維修有限公司。本次設(shè)計的汽車變速器軸承的專用壓機(jī)主要用于汽車 4S 店維修汽車變速器軸承拆卸后的重新壓裝。 軸承是變速箱的重要部件之一，為了使軸套與軸之間嚴(yán)格定位，滾動軸承與軸及軸承座孔需要采用過盈配合，而過盈需設(shè)計一變速箱軸承的專用壓裝裝置安裝及其預(yù)緊力，不僅對軸承的定位、旋轉(zhuǎn)精度及軸承的游隙有影響，還對滾動軸承的接觸角、軸承剛度、軸承內(nèi)部的載荷分布及摩擦力等會產(chǎn)生影響，所以軸承壓裝過程直接影響變速箱的使用壽命。為了達(dá)到使軸承在 變速箱內(nèi)發(fā)揮到極佳的狀態(tài)的目的，即設(shè)計一能在無縫鋼管兩端均勻壓入二軸套，且要保證二軸套的相對位置的壓裝裝置，軸套壓到底后，還需要在相應(yīng)位置鉆攻螺孔。 設(shè)計汽車變速器軸承的專用壓機(jī)的意義在于，通過此裝置，對 4S 維修部拆卸下來的軸承進(jìn)行重新壓裝，其達(dá)到了人為手動操作無法達(dá)到的高強(qiáng)度、高精度的要求，還可以大大提高一次服務(wù)所耗費的時間，達(dá)到效率最高。 1.1.2 軸承專用壓機(jī)的研究范圍 本次設(shè)計主要涉及汽車變速器軸承的專用壓裝裝置的設(shè)計，主要需要解決的問題是該裝置中一系列部件的設(shè)計，包括：電動機(jī)及減速器的選型 、液壓機(jī)、軸承的選型、液壓缸的選擇、傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計等，并畫出相應(yīng)的設(shè)備圖。 1.1.3 軸承專用壓機(jī)需達(dá)到的技術(shù)要求 壓力機(jī)是一種結(jié)構(gòu)精巧的通用性壓力機(jī)。 其 用途廣泛，生產(chǎn)效率高 ， 特點 顯著 ，它可被廣泛應(yīng)用于切斷、沖孔、鉚合 、下 料、彎曲和成形等工藝。其主要包括氣動壓力機(jī)，螺旋壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)，多工位壓力機(jī)。 壓力機(jī)由電機(jī)經(jīng)過傳動機(jī)構(gòu)帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對工件施加壓力。其通常分為螺旋壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)和液壓機(jī)三大類。實質(zhì)上，它由框架、工作 區(qū)域 和 作 往復(fù)活動的滑 動 塊組成，滑 動 塊和工作臺上安裝的模具對 零部 件施加壓力。 壓力機(jī)的主要組成部分有： （ 1） 工作臺：它是框架上的矩形部件，中間部分一般是作開口設(shè)計的，用于放置墊板。 （ 2） 墊板：它是一塊用于安裝模具和附件的鋼板。 （ 3） 滑塊：壓力機(jī)上的一個活動部件，其行程取決于壓力機(jī)的尺寸和設(shè)計。 （ 4） 脫模裝置：它是一個在壓力機(jī)回程過程中打出工件或廢料的機(jī)構(gòu)。 （ 5） 頂出件：它是一個 置 于中間 部位 墊板下方或 者， 由空氣、夠向上運動和施加頂橡膠、彈簧、油或 組 合機(jī)構(gòu)驅(qū)動的能出力的機(jī)床附件。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 本次設(shè)計的專用壓機(jī)，為壓力機(jī)中的液壓機(jī)。主要通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)，由減速機(jī)經(jīng)皮帶將動力傳 遞至絲杠支承 ，使絲杠轉(zhuǎn)動，從而 使固定 有螺母的壓頭移動，將軸套壓入至指定位置，保證軸套與鉆孔之間的相對位置，當(dāng)軸套到達(dá)指定位置后，安全離合器發(fā)揮作用，此時操作人員可以關(guān)閉電機(jī)，完成一次壓裝。 1.2 軸承及其壓裝在 國內(nèi)外的發(fā)展概況 1.2.1 軸承及其產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)外的發(fā)展概況 中國是世界上最早發(fā)明滾動軸承的國家之一。軸承在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中的作用越發(fā)顯著：新中國建立前，軸承制造業(yè)幾乎是空白的。機(jī)械設(shè)備上配套和維修需要的軸承，幾乎都是依賴進(jìn)口的。 中國軸承大致可以分為三個階段工業(yè)的發(fā)展歷程 ，： 奠基階段： 1949 年瓦房店軸承廠恢復(fù)生產(chǎn)，成為中國第一家獨立生產(chǎn)軸承的企業(yè)?？姑涝陂g其遷址哈爾濱并投入生產(chǎn)，而后傷害等市的生產(chǎn)基地也初步形成。 截止到此時 ，我國軸承工業(yè) 的主要生產(chǎn)基地形成了，分布在 瓦房店、哈爾濱、洛陽、上海 四處 ，為軸承制造業(yè) 打好了 了 扎實的 基礎(chǔ)。 體系 初步 形成階段：此階段 正 處于國家 制定的 五個五年計劃 的飛速 發(fā)展時期，給軸承的發(fā)展和制造 帶來了新的 際遇 ?！耙晃濉敝衅冢尻栞S承廠通過國家驗收，順利投入生產(chǎn)；上海 的 軸承 發(fā)展逐漸由了其自己獨特的地方特色 ； 也因此成了不同于其他基地 的生產(chǎn)區(qū)域。 瓦房店、哈爾濱軸承廠充實完善，獲得了較大發(fā)展。 該階段 ，軸承 的 制造 主要為了滿足 主機(jī) 的 配套 和新產(chǎn)品的研發(fā) ，已 逐步進(jìn)入設(shè)計和 生產(chǎn)汽車 用 滾針軸承、 機(jī) 床主軸 上的軸承 、 磁電機(jī)軸承和 一些 精密軸承，并 嘗試著 制 造 了 一些用于 鐵路機(jī)車、重型機(jī)械、軋鋼機(jī)、石油工業(yè)和坦克等主機(jī) 上的 軸承 ，進(jìn)行試配套 。 管軸承只 是充當(dāng) 各個主機(jī)中的支承元件 的身份 ，但 是 因為其 種類凡 多、加工精 度高 、尺寸大， 故 其 產(chǎn)業(yè) 只能是 以一種特殊的獨立形式存在于 機(jī)械工業(yè)中。至今，軸承品種已逾5 萬種，規(guī)格多達(dá) 15 萬種。最小的軸承內(nèi)徑只有 0.151.0mm ，重量約 0.003g，最大的外徑可達(dá) 40m ，重 340t 。北美、日本、秀的軸承產(chǎn)量占時間總產(chǎn)量的 78% ，美國、日本、德國形成世界三大軸承市場 國外軸承的發(fā)展歷程： 軸承 在現(xiàn) 今的 機(jī)械設(shè)備中 充當(dāng)著尤為重要的角色 ，它的 “職責(zé)”主要 是支 撐 選擇軸或其他 的 運動 部件 ，引導(dǎo) 部件的 轉(zhuǎn)動或移動 ， 并承受 從 軸或軸上零件傳遞來的載荷。西方人寫作 Bearing ，日本人稱之為“軸受”。 國 外軸承的發(fā)展主要在于 7 個方面： （ 1）主要技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：盡。 （ 2）軸承的整體技術(shù)水平，在近 30 年來得到了令人咋舌的進(jìn)步。精度 高 、轉(zhuǎn)速 高 、可 靠性 高 、壽命 長 、免保養(yǎng)以及標(biāo)準(zhǔn)化、單元化、通用化已 經(jīng) 成為了軸承的基本技術(shù)指標(biāo)。尤其在軸承基礎(chǔ)技術(shù) 改進(jìn) 、通用產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) 研究設(shè)計 、專用軸承 的 單元化 以及 陶瓷 質(zhì) 地 軸承的 研發(fā) 等方面成效顯著。 體系 初步 形成階段：此階段 正 處于國家 制定的 五個五年計劃 的飛速 發(fā)展時期，給軸承 的發(fā)展和制造 帶來了新的 際遇 ?！耙晃濉敝衅冢尻栞S承廠通過國家驗收，順利投入生產(chǎn)；上海 的 軸承 發(fā)展逐漸由了其自己獨特的地方特色 ； 也因此成了不同于其他基地的生產(chǎn)區(qū)域。 瓦房店、哈爾濱軸承廠充實完善，獲得了較大發(fā)展。 該階段 ，軸承 的 制造 主要為了滿足 主機(jī) 的 配套 和新產(chǎn)品的研發(fā) ，已 逐步進(jìn)入設(shè)計和 生產(chǎn)汽車 用 滾針軸承、 機(jī) 床主軸 上的 軸承 、 磁電機(jī)軸承和 一些 精密軸承，并 嘗試著 制 造 了 一些用于 鐵路機(jī)車、重型機(jī)械、軋鋼機(jī)、石油工業(yè)和坦 克等主機(jī) 上的 軸承 ，進(jìn)行試配套 。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝 置設(shè)計 3 （ 3） 設(shè)計理念：我們設(shè)計了一個傳統(tǒng)的軸承，其使用的理論和方法的研究中，將主要用于靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)方法。但是，在過去的 50 年中，軸承的設(shè)計有很大的突破，有限差分法，有限元法，動態(tài)，準(zhǔn)動力學(xué)，彈性流體動壓潤滑理論等方面的概念已經(jīng)出現(xiàn)有效促進(jìn)了產(chǎn)品的設(shè)計和應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的研究和開發(fā)，在同一時間，計算在不同國家得到了廣泛的使用，這也是軸承的設(shè)計技術(shù)，以一個新的階段提供通過襯墊軸承。 （ 4） 通用軸承的結(jié)構(gòu)改進(jìn)： 產(chǎn)量和通用軸承產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛使用，以提高軸承負(fù)荷 和延長壽命，增加強(qiáng)度和剛性，減少摩擦和磨損，使用新材料和新的重點研究避免維護(hù)降低噪音，減少大小重量。經(jīng)過 30 多年的努力，國外通用軸承已脫胎換骨，形成了新一代的增強(qiáng)型產(chǎn)品。修剪一般軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要套圈壁的厚度減小，以增加滾動體的直徑和長度的，與記錄匯流排冠輥，代替保持器的參數(shù)和結(jié)構(gòu)，改變其導(dǎo)通模式下，增量 3 軸承內(nèi)圈密封墻接觸來實現(xiàn)。 （ 5） 軸承產(chǎn)品技術(shù)： 管軸承只 是充當(dāng) 各個主機(jī)中的支承元件 的身份 ，但 是 因為其 種類凡 多、 故 其 產(chǎn)業(yè) 只能是 以一種特殊的獨立形式存在于 機(jī)械工業(yè)中。至今，軸承品種已逾5 萬種，規(guī)格多 達(dá) 15 萬種。最小的軸承內(nèi)徑只有 0.151.0mm ，重量約 0.003g，最大的外徑可達(dá) 40m ，重 340t 。北美、日本、秀的軸承產(chǎn)量占時間總產(chǎn)量的 78% ，美國、日本、德國形成世界三大軸承市 場 。 （ 6）材料應(yīng)用技術(shù)： 1905 年德 國 在制造滾動軸承的過程中 使用 了 SAE52100 高碳鉻鋼 后 ，到 1920 年 該材料 被廣泛用于滾動軸承 的 制造，五十年代末真空脫氣鋼問世，八十年達(dá)推廣了真空脫氣鋼和鋼包精煉，使軸承鋼的純度大幅提高。而后 FAG、 SKF、 KOYO等公司相繼推出陶瓷軸承新品種，塑料也被廣泛用于軸承的保持架。 （ 7）加工、測試、專業(yè)化和自動化水平：在發(fā)達(dá)國家，工業(yè)制造，為標(biāo)準(zhǔn)軸承生產(chǎn)大量，一般采用高效率，高精密自動化設(shè)備制造，形成了較大數(shù)量的汽車產(chǎn)業(yè)鏈，甚至是自動化的工廠自動化生產(chǎn)車間 ；發(fā)展計算機(jī)技術(shù)和應(yīng)用的實驗列車，飛機(jī)，汽車和其它設(shè)備中的軸承，使用模擬技術(shù)的發(fā)展不同類型的軸承模擬試驗機(jī) ；大軸承公司的廠，點種，大小，組件和制造工藝組織專業(yè)化生產(chǎn)，有沒有重復(fù)的產(chǎn)品，但會有很多中小企業(yè)與大企業(yè)之間的重復(fù)生產(chǎn)同一產(chǎn)品的情況下。 1.2.2 軸承壓裝在國內(nèi)外的發(fā)展概況 軸承在過去通常使用手工砸 裝 的壓裝方式，如今已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法 達(dá)到 現(xiàn)在企業(yè)的生產(chǎn) 量要求， 并且 壓力機(jī)壓裝 過程中受力情況 復(fù)雜，無法準(zhǔn)確測量甚至無法測量壓裝過程中和壓裝完成后軸和軸承的應(yīng)力分布，如果壓力不 夠 ，會導(dǎo)致零件壓裝不 合格 。 從而需要對其退卸后重新壓裝，這樣一來，不僅影響了生產(chǎn)效率，還會使 軸承受損無法再利用 ，造成生產(chǎn)資源的浪費，增加生產(chǎn)成本。壓裝大小柱塞的面積分別為 1S 和 2S ，柱塞上的作用力分別 1F和 2F 。根據(jù)帕斯 卡定律，液體壓強(qiáng)處處相等，即 PSFSF 1122 / ， )/( 1212 SSFF 工作精度差，失敗率高，而且工人勞動強(qiáng)度大的缺陷使其隨著車輛和軸承的不斷發(fā)展，軸承和軸承的配合精度要求越來越高，逐漸被時代所淘汰，取而代之的則是固定式壓裝機(jī)。發(fā)展至無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 今日，固定式壓裝機(jī)功能已經(jīng)十分 完善 ，隨后圓錐滾動軸承壓裝機(jī)又漸漸被成為適應(yīng)社會發(fā)展要求的新一代壓裝機(jī)，它不僅大大提高了壓裝質(zhì)量，也減少了工作量。 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 1.3.1 液壓機(jī)的工作原理 液壓機(jī)（又名油壓機(jī)）是根據(jù)帕斯卡定律制成的借用液體壓強(qiáng)進(jìn)行傳動的機(jī)械。 圖 1.1 液壓機(jī)工作原理圖 液壓傳動是 通過 液體壓力來傳遞動力和 實現(xiàn) 控制的一種傳動方式。圖 1.1 為液壓機(jī)的工作原理圖。液壓機(jī)由兩個大小不同的液缸組成，在液缸里充滿水或油。充水的叫“水壓機(jī)”，充油的叫“油壓機(jī)”。大小柱塞的面積分別為 1S 和 2S ，柱塞上的作用力分別 1F 和 2F 。根據(jù)帕斯卡定律，液體壓強(qiáng)處處相等，即 PSFSF 1122 / ， )/( 1212 SSFF ，其表示液壓的增益作用，力增大了，但是功不增益因此大柱塞的運動距離是小柱塞運動距離 的 21/SS倍。 1.3.2 液壓機(jī)的組成部分 液壓機(jī)由液壓泵，液壓缸（液壓馬達(dá)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)）， 液壓控制閥 ，液壓輔助元件和工作介質(zhì)組成。圖 1.2 為常見液壓機(jī)外觀圖。 液壓泵：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的轉(zhuǎn)化裝置；是液壓傳動系統(tǒng)中的動力部分。 液壓缸（液壓馬達(dá)等）：將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的 機(jī)構(gòu) ，其中液壓缸作直線運動，液壓馬達(dá)作旋轉(zhuǎn)運動。 液壓控制閥：控制液壓 缸中液體 的流 動方 向、流量、壓力和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作順序，起到保護(hù)液壓回路的作用。換而言之， 就是 通過 控制和調(diào)節(jié) 液體 的流 動方 向 、 壓力和流量 ，起到 控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動方向 、 輸出的力或力矩 、 運動速度 、 動作順序，以及限制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng) 的工作壓力， 進(jìn)而起到 防止過載等 的 作用 。 液壓輔助元件： 除上 述三部分以外還有一些其它元件也十分重要，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、油管及油管接頭 (擴(kuò)口式、焊接式、卡套式）、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測壓接頭、管夾、油箱（儲油、散熱、分離油中空氣和雜質(zhì)）、密封元件。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝 置設(shè)計 5 工作介質(zhì) ： 是指各 種在 液壓傳動中 充當(dāng)介質(zhì) 的液壓油或乳化液， 它們能通過 油泵和液動機(jī)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。 圖 1.2 常見液壓機(jī)圖 1.3.3 液壓機(jī)的特點 由液壓泵直接傳動的液壓機(jī)有下列特點： 優(yōu)點： （ 1）容易獲得 較 大的壓力。在下回程點保持長時間下壓。 （ 2）容易獲得大的工作行程，并能在行程的任 意位置發(fā)揮全壓，適合要求工作行程大的場合。 （ 3）容易獲得大的工作空間。 （ 4）壓力 和 速度可以 很方便地 在大 的 范圍內(nèi) 實現(xiàn) 無極調(diào)節(jié)，而且可以按照 設(shè)計 要求使壓頭在某一位置停留實現(xiàn)保壓 。此外，還便于調(diào)速和防止過載。 （ 5）設(shè)計、制造、操作和維修方便，便于實現(xiàn)遙控與自動化。 缺點： （ 1）對于液壓元件精度要求比較高，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，機(jī)器的調(diào)整和維修比較困難。 （ 2）高壓液體較易泄漏，不僅污染工作環(huán)境，浪費油資源，對于熱加工場所還有引發(fā)火 災(zāi)的潛在危險。 （ 3）工作效率比較低，且速度 緩慢 ，大大地影響了生產(chǎn) 效 率，快速小型 的液壓機(jī) 又不 及 曲柄壓力機(jī)簡單靈活。 液壓機(jī)的工作循環(huán)過程，液壓機(jī)的傳動方式可分為：泵直接傳動和泵 -蓄勢器傳動。 泵直接傳動的特點： 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 （ 1） 液壓機(jī)活動橫梁的 運動 速度 由 泵的供液量 決定 ，而與工藝過程中鍛件 的 變形阻力無關(guān)。若泵的供液量為常量，則液壓機(jī)的工作速度也為定值。 （ 2）泵的供液壓力 收到其 所消耗的功率 以及 被加工 部 件的變形阻力 的影響 ，工作變形阻力 越 大，泵的供液壓力和所消耗的功率也 越 大，反之則小。 （ 3）可利用活動橫梁行程速度恒定和泵供液壓力變化的特點，作為操縱分配器的信號，以實現(xiàn)液壓機(jī)的自動控制。 （ 4）基本 投資小，占地面積小，日常維護(hù)和保養(yǎng)方便。 泵 -蓄勢器傳動的特點： （ 1）能量的消耗與液壓機(jī)的行程大小成正比，而與鍛件變形阻力無關(guān)。 （ 2）液壓機(jī)的工作行程速度取決于鍛件變形阻力，阻力越大速度越慢，反之，則速度越快。 經(jīng)過對各傳動方式的分析及比較，本次設(shè)計的裝置采用泵直接傳動。 1.3.4 軸承專用壓機(jī)的結(jié)構(gòu) 變速器軸承的專用壓裝裝置主要包括：驅(qū)動部分（電動機(jī) -減速機(jī)），傳動部分（皮帶輪、絲杠等），工作部分（壓頭、鉆模座等）以及起保護(hù)左右的部分（左右離合器）。 下圖 1.3 為軸承專用壓機(jī)圖。 圖 1.3 軸承專用壓機(jī)圖 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝 置設(shè)計 7 1.3.5 本設(shè)計的初步設(shè)計思路 (1) 液壓機(jī)的選型； (2) 壓機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸的確定； (3) 液壓缸的選型； (4) 定位方式的確定； (5) 支承方式及傳動方式的確定； (6) 通過壓頭的移動速度來確定減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，從而選定電動機(jī)； 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 2 汽車變速器的介紹 2.1 汽車變速器的工作原理 變速器是通齒輪傳動裝過固定或分檔來改變輸出軸和輸入軸傳動比的 一 裝置，又 被稱為變速箱。其通過 更 變傳動比，改變發(fā)動機(jī)曲軸 承受 的轉(zhuǎn)拒， 滿足 在 起步、加速、行駛及克服各種道路阻礙等不同行駛條件下對驅(qū)動車輪牽引力及車速 的 不同要求。變速器是汽車傳動系中最主要的部件之一。圖 2.1 為汽車變速器。 圖 2.1 汽車變速器 2.2 汽車變速器的分類 （ 1）按傳動比變化方式來分： 有級式變速器：所謂變速器檔數(shù)即指其前進(jìn)檔位數(shù) ， 采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比。按所以輪系形式不同，可分為軸線固定式變速器和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器。 無級變速器的傳動比自由變換的值的一定范圍內(nèi)，可以有無限多級的通用電氣和液壓式兩種。變速電動無級變速器部件為 直流串激電機(jī)，除了一般應(yīng)用在小車在外面，在超重型卡車驅(qū)動系統(tǒng)也被廣泛使用。移動液壓元件的 CVT 變速器的液 體 力變器。 綜合式變速器： 是一座有水力變 器和齒輪式有級變速器組成的液 壓 力機(jī)械式變速器，其傳動比可在 最上限 與 最下限 之間的幾個 規(guī)定 范圍內(nèi)作 大范圍變動 ，目前 的 應(yīng)用 比較廣闊 。 （ 2）按操作方式來分： 強(qiáng)制操縱式變速器： 是由司機(jī) 直接操 作進(jìn)行 換檔 的變速器 。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝 置設(shè)計 9 自動操縱式變速器： 其 自動進(jìn)行 傳動比 的 選擇和換檔 的變速器 ，所謂 的 “自動”， 就是 指其上的 每個檔位的變換 都需要憑借 反映發(fā)動機(jī)負(fù)荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行元件 而實現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。 半自動操縱式變速器： 一 部分 是 最經(jīng)常 用的幾個檔位 ，她能 自動 操作 ，其余 的就要 由司機(jī)手動 操 作 ；另一 中 是預(yù)選式 的 ， 司機(jī)需要 預(yù)先用按鈕選定檔位，在踩下 合離器踩板 或松開加 快踩 板時，接通一個電磁裝置或液壓裝置來進(jìn)行換檔。 2.3 汽車變速器的作用 改變傳動比 ： 達(dá)到 不同的 請 求，不同的 行駛 條件下，發(fā)動機(jī)的工況是有利的牽引要求，可能的行駛速度要求。在大范圍內(nèi)的速度和汽車速度的驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩的大小的變化。 實現(xiàn)倒車行駛 ： 用來 達(dá)到 汽車倒退 駕駛 的 要求 。 為了能 實現(xiàn)倒 退駕車 ，發(fā)動機(jī) 的 曲 軸一般都是只能 在 一個 直線上 轉(zhuǎn)動 運動 ，而汽車有時需要能倒退行駛，因此， 通常借 用變速器 中設(shè)置的倒 退位 來實現(xiàn)汽車倒 退駕駛 。 中斷動力傳遞 ： 在發(fā)動機(jī)起 步 ， 減速 運 行 ，汽車換檔 過程 或需要停車進(jìn)行動力輸出時，中斷 動力傳遞到 驅(qū)動輪 上 。 實現(xiàn)空檔 ： 當(dāng) 接合 離合器時，變速 器能不作動力傳遞 ， 這樣就 可以 確保司機(jī)在汽車 不松開離合器踏板離開駕駛員座位 ，而汽車部熄火 。 2.4 汽車變速器的主要組成部分 變速器由傳動 部分 和變速 部分 兩部分組成，可制成單獨 的 變速 部分 或與傳動 部分 合裝在同一箱體內(nèi)。 大多與普通的傳動齒輪，而有些行星齒輪傳動。一般用 普通換檔機(jī)制滑動齒輪和傳播者。如何滑動齒輪滑動齒輪和可變比特相關(guān)的滑動齒輪兩個速度滑動齒輪，如果你使用三聯(lián)其大小將較大的軸方向，如果采用變位齒輪打滑，其結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動比變化不大。嚙合式離合器，離合器和摩擦點的訂婚儀式，傳輸，應(yīng)停止或加快區(qū)別非常年輕，摩擦離合器，可以在運行時，在任何速度下的轉(zhuǎn)速差，但承載能力小，不能保證兩軸嚴(yán)格同步。為了克服這個缺點，與摩擦板的接合離合器外套，當(dāng)所述第一變速的從動輪由摩擦板，然后被加入到同步速度。行星齒輪傳動傳動制動控制裝置。圖 2.2 手動變速箱圖。圖 2.3 為自動動變速器圖。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 圖 2.2 手動變速器圖 圖 2.3 自動變速器圖 2.5 軸承的介紹 2.5.1 軸承在機(jī)械業(yè)中的作用 其作用 主要為 支撐，但是支撐軸 的作用又 只是其作用 中 的一 方面 ，實質(zhì)就是承擔(dān)徑向載荷。同時也可以理解為是用來固定軸的，即固定軸使其只能實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，而無法發(fā)生軸向和徑向的移動。 電機(jī)若失去了軸承，其根本無法 正常 工作， 在這情況下， 軸可向任何方向 偏移 ，而電機(jī)工作時要求軸只能作選擇運動，從理論上而言，電機(jī)失去軸承不可能實現(xiàn)傳動，不僅如此，軸承還會影響傳動。為了 減小 軸承 不良 在高速軸上 造成 的影響，必須作潤滑處理，有些 軸承 購買時就作了 潤滑 處理 ，叫做預(yù)潤滑軸承，而 絕 大多數(shù)的軸承必須 要涂抹 潤滑油，負(fù)載在告訴運轉(zhuǎn)時，摩擦不僅會增加能耗，且易損壞軸承。 2.5.2 汽車變速器中的常用軸承及運用 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝 置設(shè)計 11 （ 1）深溝球軸承：結(jié)構(gòu)簡單，便于使用，其運用最廣泛。它主要用于徑向載荷 的 承受，同時也可以 在 一定限度的 承受 軸向載荷，當(dāng)徑向游隙比較大時，其具有同角接觸球軸承 相同 的 特 質(zhì)。其優(yōu)點在于摩擦系數(shù)小極限轉(zhuǎn)速高，制造精度高，容易實現(xiàn)軸承密封，它是多數(shù)軸承類型的首要選擇。圖 2.4 為深溝球軸承圖。 （ 2）圓柱滾子軸承：屬于可以分離型的軸承。其安裝拆卸比較方便，一般用于承受徑向載荷。其優(yōu)點在于，與同尺寸的深溝球軸承相比，具有較大的徑向承載能力和剛度，通常被用于高載荷或者剛度要求比較高的設(shè)備中。圖 2.5 為圓柱滾子軸承圖。 （ 3）圓錐滾子軸承：主要用于承受以徑向載荷為主的徑向和軸向聯(lián)合載荷，具有較大的承載能力，但精度較低，且使用起來噪音大，不適合用于轉(zhuǎn)速高，噪音低的設(shè)備中。圖 2.6 為 圓錐滾子軸承圖。 圖 2.4 深溝球軸承 圖 2.5 圓柱滾子軸承 （ 4） 滾針軸承：由于其緊湊的結(jié)構(gòu)，徑向尺寸小， 故其能承受的負(fù) 荷量大，所以它極為 適用于徑向安裝尺寸受限制的支承部件中， 能滿足 機(jī)械設(shè)備向小型化輕量化發(fā)展的要求。圖 2.7 為滾針軸承圖。 圖 2.6 圓錐滾子軸承 圖 2.7 滾針軸承 2.5.3 滾動軸承的基本結(jié)構(gòu) 滾動軸承 主要 其中內(nèi)圈 用于與軸配合 ,由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架 構(gòu) 成，并 隨著軸 一起 作 旋轉(zhuǎn) 運動 ； 外圈 的功用就 是 和 軸承座相 匹配 ，起 到 支 承的 作用 ； 滾動體 憑借 保持架均勻 地 分布在內(nèi)圈和外圈之間，其大小 形狀 和 數(shù)字 直接影響著滾動軸承的 應(yīng)用 性 質(zhì) 和壽無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 命 ； 保持架能 均勻分布地將 滾動體 分散 ， 避免 滾動體 掉 落， 指引 滾動體 作 轉(zhuǎn) 動運動 起潤滑功 用 。 常見滾動軸承結(jié)構(gòu)見下表 2-1。 2.5.4 變速器對軸承的要求 （ 1）結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小，輕量。 （ 2）載荷變化大，工作時間長，要能承受高負(fù)荷，且容量要足夠大。 （ 3）有些軸承還需要能承受軸向力。 （ 4）輸出小樂要高，低噪聲。 汽車變速器必須滿足上述的諸多要求，且隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展， 這些要求還在不斷提高中。因此，變速器軸承的性能也必須滿足更高的要求，這是開發(fā)汽車變速器軸承的基礎(chǔ)。 表 2-1 常見滾動軸承結(jié)構(gòu) 外圈 內(nèi)圈 滾動體 保持架 深 溝 球 軸 承 調(diào) 心 滾 子 軸 承 圓 錐 滾 子 軸 承 2.5.5 變速器中軸承的主要失效形式 滾動軸承的失效形式有很多，常見的有疲勞失效、腐蝕失效、磨損失效、斷裂失效、膠合失效及壓痕失效。 （ 1）疲勞失效： 疲勞剝落是軸承失效的主要 形式 ，它是因為滾動體在保持架中反復(fù)汽車變速箱軸承的專用壓裝裝 置設(shè)計 13 承受不均勻的載荷所 引起的。滾動軸承在工作過程中，滾動體和內(nèi)圈（外圈）不斷旋轉(zhuǎn)，并與滾道的接觸面受到脈動交變力的作用。只要受到的應(yīng)力超過其材料的疲勞極限，經(jīng)過一段時間的作用后，其表