[CAD圖紙全套]HLJIT4H-10變速器設(shè)計(jì)

黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 從汽車誕生時(shí)起，汽車變速器在汽車傳動(dòng)系中扮演著至關(guān)重要的角色。現(xiàn)代汽車上廣泛采用內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源，其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小，而復(fù)雜的使用條件則要求汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化。為解決這一矛盾，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置了變速器。本文以五羊本田新鋒影摩托車的一些整車參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)為依據(jù)，進(jìn)行變速器的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括變速器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置方案的確定，變速器 主要參數(shù)如擋數(shù)、傳動(dòng)比范圍、中心距、各擋傳動(dòng)比、外形尺寸、齒輪參數(shù)、各擋齒輪齒數(shù)的選擇，齒輪、軸、軸承的設(shè)計(jì)校核，同步器、操縱機(jī)構(gòu)及箱 體的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，本文 根據(jù) 轎車 變速器的設(shè)計(jì)要求和車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)自身的特點(diǎn)， 參考多篇文獻(xiàn)資料，以及國(guó)內(nèi)外變速器設(shè)計(jì)圖冊(cè)，從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性方面著手進(jìn)行分析 ,設(shè)計(jì)出一種兩軸式變速器 。 關(guān)鍵詞 ： 變速器；齒輪；軸；箱體；設(shè)計(jì) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) a in A as of s in a To is up in is on u in of of as of of of of on of a of at a of is 1 目 錄 摘要 第 1 章 緒論 2 述 2 究目的意義 2 第 2 章 變速器齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4 速器主要參數(shù)的選擇 4 變速器格擋傳動(dòng)比的確定 4 第 3 章 齒輪校核 12 速器齒輪的變位 15 輪強(qiáng)度校核 15 第 4 章 軸的設(shè)計(jì)及校核 25 的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 25 的強(qiáng)度計(jì)算 26 第 5 章 軸承校核 38 5. 1軸承的選擇及校核 38 章小結(jié) 39 第 6 章 變速箱體的設(shè)計(jì) 41 6. 1變速器箱體的選擇 41 結(jié)論 42 參考文獻(xiàn) 43 致謝 45 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 買文檔送全套 紙，扣扣 414951605 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 第 1章 緒 論 述 汽車變速器是汽車傳動(dòng)系的重要組成部分。由于汽油機(jī)額定轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的速度范圍很小 ,而復(fù) 雜的使用條件則要求汽車的驅(qū)動(dòng)力和車速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，因此要用齒輪傳動(dòng)來適應(yīng)駕駛時(shí)車速的變化。 變速器是傳動(dòng)系的主要部件 ,它的性能對(duì)整車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及乘坐舒適性等方面都有十分重要的影響。 手動(dòng)機(jī)械變速器可以完全遵從駕駛者的意志，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高、故障率相對(duì)較低、經(jīng)濟(jì)性好 、 環(huán)保性強(qiáng) 、 物美價(jià)廉 ,因此在市場(chǎng)上仍占有一席之地，開發(fā)手動(dòng)機(jī)械變速器也適應(yīng)當(dāng)代世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和需要。 隨著科技的高速發(fā)展，節(jié)能與環(huán)境保護(hù)、應(yīng)用新型材料、高性能及低成本都可將作為汽車新型變速器的研究方向。 究目的與意義 在汽車變速箱 100 多年的歷史中，主要經(jīng)歷了從手動(dòng)到自動(dòng)的發(fā)展過程。目前世界上使用最多的汽車變速器為手動(dòng)變速 器（ 、自動(dòng)變速器 （ 、 手自一體變速器 （ 、無級(jí)變速器 （ 雙離合變速器（ 五 種型式。 它們各有優(yōu)缺點(diǎn)： 節(jié)能效果最好、經(jīng)濟(jì)性娛樂性強(qiáng)，但對(duì)駕駛技術(shù)要求高；節(jié)能效果差一些，但是操作簡(jiǎn)單、舒適性好、元器件可靠性高； 備前兩者的優(yōu)點(diǎn)，但在換擋時(shí)會(huì)有短暫的中斷，舒適性差一些； 構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大、車速變化平穩(wěn)，但它的 傳動(dòng)帶容易損壞，無法承受較大的載荷 ； 合了手動(dòng)變速器的燃油經(jīng)濟(jì)性和自動(dòng)變速器的舒適性，它是從傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器演變而來，目前代表變速器的最高技術(shù)。 在我國(guó)，據(jù)調(diào)查 2007 年手動(dòng)變速器的市場(chǎng)比重為 74%，占據(jù)較大的市場(chǎng)份額。從 2002 到 2007 年間自動(dòng)檔變速器市場(chǎng)占有率從 9%增長(zhǎng)到 26%， 司預(yù)計(jì)到 2012 年自動(dòng)檔變速器將占據(jù) 33%的份額，而乘用車市場(chǎng)自動(dòng)檔所占的比例可能達(dá)到 44%。從 2002間，女性用戶從 長(zhǎng)到 而自動(dòng)檔變速器使用方便特點(diǎn)深受女性用戶群的喜愛。另外在消費(fèi)者調(diào)查中最 受關(guān)注的汽車配件中，第一名是安全氣囊，第二就是自動(dòng)檔的變速器。在中國(guó)，自動(dòng)檔變速器的市場(chǎng)是十分樂觀的。同時(shí)手動(dòng)檔變速器的節(jié)能型，經(jīng)濟(jì)性以及駕駛娛樂性也決定了其不可替代性。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 世界最大的手動(dòng)變速器制造商德國(guó) 2012年北美市場(chǎng)出售的汽車中將只有 6%是手動(dòng)擋，歐洲與美國(guó)的情況不同，有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到 2013 年歐洲有 52%的汽車還是手動(dòng)擋，配備自動(dòng)手動(dòng)的變速器將只有 10%,配備無級(jí)變速器的將占 2%,配備雙離合變速器的將占 16%，歐洲人崇尚節(jié)能 環(huán)保，喜歡開小型車，更青睞手動(dòng)變速器的經(jīng)濟(jì)燃油性。而在日本變 速器市場(chǎng)， 市場(chǎng)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。 保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性 ;設(shè)置不同檔位 ,滿足用來調(diào)整與切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪的傳輸并使汽車能倒退行駛 ;工作可靠 ,汽車行駛過程中 ,變速器不得有跳檔、亂檔 ,以及換檔沖擊等現(xiàn)象出現(xiàn) ;工作效率高 ,噪聲小 ;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方案合理 ;在滿載及沖擊載荷條件下 ,使用壽命長(zhǎng)。 本次設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容是結(jié)合設(shè)計(jì)要求，在保證汽車有必要的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的前提下，利用所選定的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，完成變速器結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計(jì)。需要解決的主要問題包括： 使變速器能有效的防止脫檔，跳檔，亂擋并方便掛檔；減小噪音 并盡量能達(dá)到輕量化、高承載、低噪聲、換檔操縱性好和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性；使變速器 具有良好的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性 ， 換擋迅速、省力、方便 ； 變速器還應(yīng)當(dāng)滿足輪廓尺寸和質(zhì)量小、制造成本低、拆裝容易、維修方便等要求 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第 2 章 變速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 速器主要參數(shù)的選擇 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在給定主要參數(shù)的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)， 整車主要技術(shù)參數(shù)如表 1 所示： 表 要技術(shù)參數(shù) 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 66動(dòng)橋滿載 動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 10N m 最大 功率 時(shí)轉(zhuǎn)速 7500 r/大轉(zhuǎn)矩時(shí)轉(zhuǎn)速 4600r/高車速 55km/h 總質(zhì)量 數(shù) 近年來，為了降低油耗，變速器的檔數(shù)有增加的趨勢(shì)。目前，乘用車一般用 4 5個(gè)檔位的變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車變速器多用 5 個(gè)檔。商用車變速器采用 4 5個(gè)檔或多檔。載質(zhì)量在 貨車采用五檔變速器，載質(zhì)量在 貨車采用六檔變速器。多檔變速器多用于總質(zhì)量大些的貨車和越野汽車上。 檔數(shù)選擇的要求： 1、相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值在 下。 2、高檔區(qū)相鄰檔位之間的傳動(dòng)比比值要比低檔區(qū)相鄰檔位之間的比值小。 因此， 本次 設(shè)計(jì)的轎車變速 器為 4 檔變速器。 動(dòng)比范圍 變速器傳動(dòng)比范圍是指變速器最高檔與最低檔傳動(dòng)比的比值。最高檔通常是直接檔，傳動(dòng)比為 的變速器最高檔是超速檔，傳動(dòng)比為 響最低檔傳動(dòng)比選取的因素有：發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速所要求的汽車最大爬坡能力、驅(qū)動(dòng)輪與路面間的附著力、主減速比和驅(qū)動(dòng)輪的滾動(dòng)半徑以及所要求達(dá)到的最低穩(wěn)定行駛車速等。目前乘用車的傳動(dòng)比范圍在 間，總質(zhì)量輕些的商用車在 間，其它商用車則更大。 本設(shè)計(jì)最高檔傳動(dòng)比為 速器各檔傳動(dòng)比 的確定 1、 初級(jí)傳動(dòng)比 根據(jù)本田維修手冊(cè)查得觸及傳動(dòng)比為初i=龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 初鏈變 式中： 汽車行駛速度（ km/h）； n 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/ r 車輪滾動(dòng)半徑（ m）； 變i 變速器傳動(dòng)比； 鏈i 發(fā)動(dòng)機(jī)鏈輪 傳動(dòng)比。 初i 變速器觸及傳動(dòng)比 已知：最高車速5 km/h；最高檔為超速檔 ， 得到 r =m)；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n =500（ r/由公 式（ 到主減速器傳動(dòng)比計(jì)算公式： 關(guān)于鏈傳動(dòng)比與變速器傳動(dòng)比的分配 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求與通過找尋資料，查得關(guān)于變鏈 與 要使得車能更好的行駛，節(jié)能環(huán)保，使得變速器能以最佳的狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)作，得 鏈變 i、鏈 。此分配更能有效的使得變速器以最佳的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到要求。 3、變速器各檔速 比的配置 一檔傳動(dòng)比 變等比級(jí)數(shù)分配其它各檔傳動(dòng)比，即： 600m 500 則各檔傳動(dòng)比都可以確定： i i i i 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 心距的選擇 初選中心距可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 3 1m a x 初（ 式中： A 變速器中心距（ 中心距系數(shù)，乘用車 因從鏈輪傳到變速器時(shí)，轉(zhuǎn)矩?cái)U(kuò)大三倍，故 發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)距為 30（ Nm）； 1i 變速器一檔傳動(dòng)比為 i 初級(jí)傳動(dòng)比為 g 變速器傳動(dòng)效率，取 96%。 A （ 3 =車變速器的中心距在 4758圍內(nèi)變化。初取 A=49 速器的外形尺寸 變速器的橫向外形尺寸，可以根據(jù)齒輪直徑以及倒檔中間齒輪和換檔機(jī)構(gòu)的布置初步確定。影響變速器殼體軸向尺寸的因素有檔數(shù)、換檔機(jī)構(gòu)形式以及齒輪形式。 乘 用車變速器殼體的軸向尺寸可參考下列 公式 選用： 19614749) AL 選長(zhǎng)度為 160 輪參數(shù)的選擇 1、模數(shù) 選取齒輪模數(shù)時(shí)一般要遵守的原則是：為了減少噪聲應(yīng)合理減小模數(shù)，同時(shí)增加齒寬；為使質(zhì)量小些，應(yīng)該增加模數(shù)，同時(shí)減少齒寬；從工藝方面考慮，各檔齒輪應(yīng)該選用一種模數(shù)；從強(qiáng)度方面考慮，各檔齒輪應(yīng)有不同的模數(shù)。對(duì)于轎車，減少工作噪聲較為重要，因此模數(shù)應(yīng)選得小些；對(duì)于貨車，減小質(zhì)量比減小噪聲更重要，因此模數(shù)應(yīng)選得大些。 表 車變速器齒輪的法向模數(shù) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 轎車模數(shù)的選取以發(fā)動(dòng)機(jī)排量作為依據(jù)，由表 取各檔模數(shù)為 2由于此變速器要求環(huán)保與節(jié)能，且排量不是很大，發(fā)動(dòng)能力 水平要求 一般 ，所以各檔均采用 直 齒輪。 2、壓力角 壓力角較小時(shí)，重合度較大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲較低；壓力角較大時(shí)，可提高輪齒的抗彎強(qiáng)度和表面接觸強(qiáng)度。 對(duì)于轎車，為了降低噪聲，應(yīng)選用 15、 16、 小些的壓力角。對(duì)貨車，為提高齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選用 25等大些的壓力角 15。 國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為 20，所以普遍采用的壓力角為 20。嚙合套或同步器的壓力角有 20、 25、 30等，普遍采用 30壓力角。 本變速器為了加工方便，故全部選用標(biāo)準(zhǔn)壓力角 20。 3、螺旋角 齒輪的螺旋角對(duì)齒輪工作噪聲、輪齒的強(qiáng)度和軸向力有影響。選用大些的螺旋角時(shí)，使齒輪嚙合的重合度增加，因而工作平穩(wěn)、噪聲降低。 試驗(yàn)證明：隨著螺旋角的增大，齒的強(qiáng)度相應(yīng)提高，但當(dāng)螺旋角大于 30時(shí)，其抗彎強(qiáng)度驟然下降，而接觸強(qiáng)度仍繼續(xù)上升。因此，從提高低檔齒輪的抗彎強(qiáng)度出發(fā)，并不希望用過大的螺旋角；而從提高高檔齒輪的接觸強(qiáng)度著眼，應(yīng)當(dāng)選用較大的螺旋角。 本設(shè)計(jì)初 無斜齒輪，故 無螺旋角。 4、齒寬 b 齒寬對(duì)變速器的軸向尺寸、質(zhì)量、齒輪工作平穩(wěn)性、齒輪強(qiáng)度和齒輪工作時(shí)的受力均勻程度等均有影響。 考慮到盡可能縮短變速器的軸向尺寸和減小質(zhì)量，應(yīng)該選用較小的齒寬。另一方面，齒寬減小使斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)被削弱，此時(shí)雖然可以用增加齒輪螺旋角的方法給予補(bǔ)償，但這時(shí)軸承承受的軸向力增大，使其壽命降低。齒寬較小又會(huì)使齒輪的工作應(yīng)力增加。選用較大的齒寬，工作中會(huì)因軸的變形導(dǎo)致齒輪傾斜，使齒輪沿齒寬方向受力不均勻造成偏載，導(dǎo)致承載能力降低，并在齒寬方向磨損 不均勻。 車 型 乘用車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量 V/L 貨車的最大總質(zhì)量am/t 數(shù)nm/龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 通常根據(jù)齒輪模數(shù) 直齒 16928 . 0 ) nc 齒寬為 5 5、齒頂高系數(shù) 齒頂高系數(shù)對(duì)重合度、輪齒強(qiáng)度、工作噪聲、輪齒相對(duì)滑動(dòng)速度、輪齒根切和齒頂厚度等有影響。若齒頂高系數(shù)小，則齒輪重合度小，工作噪聲大；但因輪齒受到的彎矩減小，輪齒的彎曲應(yīng)力也減少 。因此，從前因齒輪加工精度不高，并認(rèn)為輪齒上受到的載荷集中齒頂上，所以曾采用過齒頂高系數(shù)為 短齒制齒輪。 在齒輪加工精度提高以后，包括我國(guó)在內(nèi)，規(guī)定齒頂高系數(shù)取為 了增加齒輪嚙合的重合度，降低噪聲和提高齒根強(qiáng)度，有些變速器采用齒頂高系數(shù)大與 本設(shè)計(jì)取為 檔齒輪齒數(shù)的分配及傳動(dòng)比的計(jì)算 在初選中心距、齒輪模數(shù)和螺旋角以后，可根據(jù)變速器的檔數(shù)、傳動(dòng)比和傳動(dòng)方案來分配各檔齒輪的齒數(shù)。應(yīng)該注意的是，各檔齒輪的齒數(shù)比應(yīng)該盡可能不是整數(shù)，以使齒面磨損均 勻。根據(jù)圖 定各檔齒輪齒數(shù)和傳動(dòng)比。 1、一檔齒數(shù)及傳動(dòng)比的確定 一檔傳動(dòng)比為： 9。轎車 1z 可在 12 17 之間選取，取 14，則 352 z 。則一檔傳動(dòng)比為： 11 12 34從動(dòng)齒輪 56789- 圖 檔變速器傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 2、對(duì)中心距 A 進(jìn)行修正 2 492 492 A 整得 490 3、二檔齒數(shù)及傳動(dòng)比的確定 342 （ 2 )( 430 n （ 已知：0A=492i =，；將數(shù)據(jù)代入（ （ 式，齒數(shù)取黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 整得： 193 z， 304 z ，所以二檔傳動(dòng)比為 ： 算三檔齒輪齒數(shù)及傳動(dòng)比 563 （ 2 )( 650 n （ 已知：0A=49i=，；將數(shù)據(jù)代入（ （ 式，齒數(shù)取整得： 235 z， 266 z，所以三檔傳動(dòng)比為： 算四檔齒輪齒數(shù)及傳動(dòng)比 784 （ 2 )( 870 n （ 已知：0A=494i =，；將數(shù)據(jù)代入（ （ 式，齒數(shù)取整得： 257 z， 248 z，所以四檔傳動(dòng)比為： 均為直齒，且并無倒檔。故各檔經(jīng)計(jì)算及修正，傳動(dòng)比如下： i i i 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 第 3 章 齒輪校核 速器齒輪的變位 采用變位齒輪的原因：配湊中心距；提高齒輪的強(qiáng)度和使用壽命；降低齒輪的嚙合噪聲 17。 為了降低噪聲，對(duì)于變速器中除去一、二檔以外的其它各檔齒輪的總變位系數(shù)要選用較小一些的數(shù)值。一 般情況下，隨著檔位的降低，總變位系數(shù)應(yīng)該逐檔增大。一、二檔和倒檔齒輪，應(yīng)該選用較大的值。 一檔齒輪的變位 49 92 2)1435(2 nH 面嚙合角 t： n t=20 tt /（ =0 一擋齒輪參數(shù) ： 分度圓直徑 1n1 m =2 12=24n2 m =3 35=70頂高 =2=2根高 *1 = ) = *2 = ) =全高 1h=頂圓直徑 11 =2622 =72根圓直徑 111 2 ff = 222 2 ff = 檔齒輪的變位 49 92 2)1930(2 nH 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 端面嚙合角 t： n t=20 tt /（ =0 二檔 齒輪參數(shù)： 分度圓直徑 3n3 m =2 19=n4 m =2 30=60頂高 =2=2根高 *3 =2（ 1+= *4 =2（ 1+=全高 3h=頂圓直 33 =4044 =62根圓直徑 333 2 ff = ff = 檔齒輪的變位 49 92 2)1623(2 nH 面嚙合角 t： n t=20 三檔齒輪參數(shù)： 分度圓直徑 5n5 m =3 23=46n6 m =2 26=52頂高 =2=2龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 齒根高 *5 =2（ 1+= *6 =2（ 1+=全高 5h=頂圓直 55 =48 =54根圓直徑 555 2 ff = ff = 檔齒輪的變位 49 92 2)2425(2 nH 面嚙合角 t： n t=20 四檔齒輪參數(shù)： 分度圓直徑 7n7 m =2 25=50n8 m =2 24=48頂高 =2 =2根高 *7 =2（ 1+= *8 =2（ 1+=全 高 7h=頂圓直徑 77 =52 =48根圓直徑 777 2 ff = ff =合角 ,t： t=t= ,t= 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 、 表 檔齒輪的參數(shù) 各檔齒數(shù) 分度圓直徑 齒頂高 齒根圓 吃定圓直徑 齒根圓直徑 1z =14 24 .5 6 3.5 z =35 70 .5 2 9.5 z=19 38 .5 0 7.5 z =30 60 .5 2 9.5 z=23 46 .5 8 5.5 z=26 52 .5 4 1.5 z=25 50 .5 2 9.5 z=24 48 .5 0 7.5 度圓齒距： P= m=2=圓齒距： o o s 速器齒輪強(qiáng)度校核 輪材料的選擇原則 （ 1）滿足工作條件的要求。不同的工作條件，對(duì)齒輪傳動(dòng)有不同的要求，故對(duì)齒輪材料亦有不同的要求。但是對(duì)于一般動(dòng)力傳輸齒輪，要求其材料具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，而且齒面硬，齒芯軟。 （ 2）合理選擇材料配對(duì)。如對(duì)硬 度 350使兩輪壽命接近，小齒輪材料硬度應(yīng)略高于大齒輪，且使兩輪硬度差在 30 50右。為提高抗膠合性能，大、小輪應(yīng)采用不同鋼號(hào)材料。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 （ 3）考慮加工工藝及熱處理工藝。大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯，可選用鑄鋼或鑄鐵；中等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常采用鍛造毛坯，可選擇鍛鋼制作。尺寸較小而又要求不高時(shí)，可選用圓鋼作毛坯。軟齒面齒輪常用中碳鋼或中碳合金鋼，經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理后，再進(jìn)行切削加工即可；硬齒面齒輪（硬度 350采用低碳合金鋼切齒后再表面滲碳淬火或中碳鋼（或中碳合金 鋼）切齒后表面淬火，以獲得齒面、齒芯韌的金相組織，為消除熱處理對(duì)已切輪齒造成的齒面變形需進(jìn)行磨齒。但若采用滲氮處理，其齒面變形小，可不磨齒，故可適用于內(nèi)齒輪等無法磨齒的齒輪 18。 由于一對(duì)齒輪一直參與傳動(dòng)，磨損較大，齒輪所受沖擊載荷作用也大，抗彎強(qiáng)度要求比較高。應(yīng)選用硬齒面齒輪組合， 所有 齒輪 均選 用 20碳后 表面 淬火 處理 ，硬度為 58 62 速器齒輪彎曲強(qiáng)度校核 齒輪彎曲強(qiáng)度校核（斜齒輪） 1(式中： 1F 圓周力（ N）， d TF ； 計(jì)算載荷（ N d 節(jié)圓直徑（ n ， 法向模數(shù)（ K 應(yīng)力集中系數(shù)，K=b 齒面寬（ t 法向齒距， ； y 齒形系數(shù) 摩擦力影響系數(shù)，主動(dòng)齒輪 1.1動(dòng)齒輪 9.018 圖 形系數(shù)圖 將上述有關(guān)參數(shù)據(jù)代入 公式（ ，整理得到 2 (發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩為 10 ，最高轉(zhuǎn)速 7500r/輪傳動(dòng)效率為 99，離合器傳動(dòng)效率 99，軸承傳動(dòng)效率為 96，則輸入軸和輸出軸的扭矩可通過計(jì)算得： 輸入軸： a 承離 輸出軸： 承 承 承 承 （ 1）一檔齒輪校核 主動(dòng)齒輪： 已知： K； 2 5 ； 1.1 ，查齒形系數(shù)圖 ： y=上數(shù)據(jù)代入 (，得： M KT 105 1 1 從動(dòng)齒輪： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 已知： 311 T N K； 2 ； 9.0 ，查齒形系數(shù)圖 ： y=以上數(shù)據(jù)代入 (，得： M P KT 2 M 50180 （ 2）二檔齒輪校核 主動(dòng)齒輪： 已知： ； K； 2； 1.1 ，查齒形系數(shù)圖 ： y=以上數(shù)據(jù)代入 (，得： M KT 105 1 3 從動(dòng)齒輪： 已知： 312 T N； K； 2 9.0 ，查齒形系數(shù)圖 ： y=以上數(shù)據(jù)代入 (，得： M KT 4 M 50180 (3)三檔齒輪校核 主動(dòng)齒輪： 已知： ； K； 2； 1.1 ，查齒形系數(shù)圖 ： y=以上數(shù)據(jù)代入 (，得： M P KT 5 從動(dòng)齒輪： 已知： 313 TN； K； 2 9.0 ，查齒形系數(shù)圖 ： y=以上數(shù)據(jù)代入 (，得： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 M KT 6 M 50180 （ 4）四檔齒輪校核 主動(dòng)齒輪： 已知： ； K； 2 1.1 ，查齒形系數(shù)圖 ： y=上數(shù)據(jù)代入 (，得： M P KT 7 從動(dòng)齒輪： 已知： ； K； 2 9.0 ，查齒形系數(shù)圖 ： y=上數(shù)據(jù)代入 (，得： M P KT 8 M 50180 齒接觸應(yīng)力校核 )11( （ 式中： j 輪齒接觸應(yīng)力（ F 齒面上的法向力（ N），； 1F 圓周力（ N）， d TF ； 計(jì)算載荷（ N d 為節(jié)圓直徑（ 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 節(jié)點(diǎn)處壓力角， 為齒輪螺旋角； E 齒輪材料的彈性模量 （ b 齒輪接觸的實(shí)際寬度（ z ， b 主從動(dòng)齒輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑（ 直齒輪 r ， r ； 主從動(dòng)齒輪節(jié)圓半徑（ 表 速器齒輪許用接觸應(yīng)力 齒輪 j /碳齒輪 液體碳氮共滲齒輪 一檔 190050嚙合齒輪和高檔齒輪 130050作用在變速器第一軸上的載荷2速器齒輪的許用接觸應(yīng)力 j見表 1、一檔齒輪接觸應(yīng)力校核 已知： 20 ； E 1n1 m = 2n2 m = nw F o s 由于作用在兩齒輪上的力為 作用力與反作用力，故只計(jì)算一個(gè)齒輪的接觸應(yīng)力即可，將作用在變速器第一軸上的載荷以上數(shù)據(jù)代入（ 得： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 (15 21 ，j 20001900j 、 二檔齒輪接觸應(yīng)力校核 已知： 312 T N20 ； E 3n3 m =2 19=38n4 m =2 30=60 nw 420c o s F N M P a，j (15 43 20001900j 、 三檔齒輪接觸應(yīng)力校核 已知： 20 ； E 1n5 m =2 23=46n6 m =2 26=52 nc o s o 1 M P a，j (15 65 、 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 20001900j 、 四檔齒輪接觸應(yīng)力校核 已知： 20 ； E 1n3 m =2 25=50n2 m =2 24=48 nc o 1 M P a，j (15 87 20001900j 以，經(jīng)校核齒輪的接觸應(yīng)力都滿足條件，所以，選用的符合設(shè)計(jì)內(nèi)容。 根彎曲疲勞許用應(yīng)力校核 l i ml i r 式中： 齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力 壽命系數(shù) 相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù) 尺寸系數(shù) 表面系數(shù) 最小安全系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 =9201； =1； 1； 代入式中可得： l i ml i r e lr e l = M P 觸疲勞強(qiáng)度校核 1( 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)； 彈性系數(shù)； Z 重合度系數(shù)； 1F 齒輪上圓周力； b 齒輪寬度； 1 齒輪直徑； u 傳動(dòng)比； k 使用系數(shù)； 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得： Z =k = k 知： b =15mm u = 12 14=28d 1 11 M P (11 ）（ M P 50 0 輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 1 式中： 齒形修正系數(shù) Y 重合度系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得： Y= 將以上數(shù)據(jù)代入公式中，得： M P 215 =龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 第 4 章 軸 的設(shè)計(jì)與 校核 變速器在工作時(shí)，由于齒輪上有圓周力、徑向力和軸向力作用，變速器的軸要承受轉(zhuǎn)矩和彎矩。要求變速器的軸應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。因?yàn)閯偠炔蛔銜?huì)產(chǎn)生彎曲變形，結(jié)果破壞了齒輪的正確嚙合，對(duì)齒輪的強(qiáng)度、耐磨性等均有不利影響。 在已知兩軸式變速器中心距 A 時(shí)，軸的最大直徑 d 和支承距離 L 的比值可在以下范圍內(nèi)選?。簩?duì)輸入軸， =輸出軸， 輸入軸花鍵部分直徑